BE1028815A1 - Zeit-temperatur-aussetzungsindikator mit verzögerter schwellenreaktion - Google Patents

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BE1028815A1 BE20215946A BE202105946A BE1028815A1 BE 1028815 A1 BE1028815 A1 BE 1028815A1 BE 20215946 A BE20215946 A BE 20215946A BE 202105946 A BE202105946 A BE 202105946A BE 1028815 A1 BE1028815 A1 BE 1028815A1
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Abstract

Umgebungsindikatoren zum Überwachen einer vorbestimmten Umgebungsaussetzung, beispielsweise einer historischen Wärmeaussetzung, wie einer kumulativen Umgebungswärmeaussetzung und/oder einer maximalen Umgebungswärmeaussetzung, können ein Umgebungsindikatormaterial beinhalten. Der Umgebungsindikator kann derart konfiguriert sein, dass er an einem Wirtsprodukt befestigt wird, um die vorbestimmte Umgebungsaussetzung des Wirtsprodukts zu überwachen.

Description

| BE2021/5946 ZEIT-TEMPERATUR-AUSSETZUNGSINDIKATOR MIT VERZÖGERTER
SCHWELLENREAKTION GEBIET
[0001] Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein das Gebiet der Umgebungsindikatoren, einschließlich eines Indikators für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit mit einer vorbestimmten verzögerten Reaktionszeit, wenn er einer vorbestimmten Schwellentemperatur ausgesetzt wird. Der offenbarte Indikator für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit kann eine Mischung aus einem synthetischen Polymermaterial und einem Wachsmaterial umfassen.
STAND DER TECHNIK
[0002] Viele kommerzielle Produkte sind temperaturempfindlich oder verderblich und können an Wirksamkeit oder Qualität verlieren, wenn sie vor ihrer Verwendung übermäßiger Umgebungswärme ausgesetzt werden. Beispiele für wärmeempfindliche kommerzielle Produkte sind bestimmte Pharmazeutika, Medizinprodukte und Lebensmittel sowie einige Industrieprodukte. Es sind Temperaturindikatoren bekannt, die einen einfachen visuellen Indikator der historischen Aussetzung eines Wirtsprodukts gegenüber Wärme bereitstellen können, z. B. kumulative oder maximale Wärmeaussetzung. Ein in der Nähe oder auf der Produktverpackung bereitgestellter Indikator wird im Laufe der Zeit Temperaturen ausgesetzt, die denen des Produkts selbst nahe kommen. Die visuelle Anzeige kann verwendet werden, um ein Signal bereitzustellen, ob ein Produkt möglicherweise an Qualität oder Frische verloren hat. Einige Temperaturindikatoren können die historische Temperaturaussetzung gegenüber verschiedenen Bedingungen im Laufe der Zeit auf eine vorhersagbare, quantitative Weise integrieren und können verwendet werden, um die nützliche Haltbarkeit von temperaturempfindlichen oder verderblichen Wirtsprodukten anzuzeigen, oder für andere Zwecke. Das Produkt kann auch als Reaktion auf andere Umweltfaktoren wie Feuchtigkeit, Strahlung, Sauerstoffaussetzung, Aussetzung gegenüber biologischen Materialien bestimmter Arten usw. empfindlich oder verderblich sein.
[0003] Bekannte Temperaturindikatoren, die auf chemischen oder elektrochemischen oder anderen physikalischen Veränderungen in einem Indikatormaterial basieren, können weniger teuer als elektrische oder computergestützte Nachverfolgungsvorrichtungen sein und können ohne Stromquellen und über einen langen Zeitraum funktionieren. Sie können eine Farbänderung an einem vorbestimmten Endpunkt bereitstellen, um einen möglichen Qualitäts- oder Frischeverlust des Wirtsprodukts anzuzeigen. Die Farbänderung kann in einem geeigneten Etikett oder dergleichen angezeigt werden, um optisch, beispielsweise visuell, von einem menschlichen Betrachter oder von einer elektronischen Vorrichtung wie
° BE2021/5946 einem Strichcodescanner oder Mobiltelefon gelesen zu werden. Die Farbänderung kann chromatisch oder achromatisch sein oder durch eine andere visuell erkennbare optische Parameteränderung bereitgestellt werden. Die Temperaturreaktionsparameter des Temperaturindikators können derart konfiguriert sein, dass sie mit einer Verschlechterungseigenschaft des Wirtsprodukts korrelieren, um die Farbänderung geeignet mit dem wahrscheinlichen Zustand des Wirtsprodukts im Laufe der Zeit zu koordinieren. Andere Arten von Indikatoren für Umgebungsaussetzung können sich als Reaktion auf eine Aussetzung gegenüber Feuchtigkeit, Sauerstoff, Strahlung, Biologika oder anderen Arten von Umgebungsfaktoren, die die Verträglichkeit des Wirtsprodukts beeinflussen können, auf ähnliche Weise verhalten.
[0004] Außerdem kann die Qualität oder Sicherheit temperaturempfindlicher oder verderblicher Produkte, beispielsweise Impfstoffe und empfindliche Medikamente, sowie einiger Lebensmittel und anderer Produkte, einschließlich einiger Industrieprodukte, beeinträchtigt werden, wenn sie relativ kurzzeitig einer Temperatur ausgesetzt werden, die einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Es sind verschiedene Vorrichtungen zum Überwachen solcher Temperaturaussetzungen bekannt, einschließlich jener in den U.S.- Patenten Nr. 7,517,146; 5,709,472; und 6,042,264. Einige andere Temperaturindikatoren setzen eine Diffusionstechnologie ein, beispielsweise U.S.-Patent Nr. 6,741,523; 6,614,728; und 5,667,303; und U.S.-Patentanmeldungsveröffentlichung, Nr. 2003/0053377. Zusätzlich zur Diffusion beruhen andere Arten von Indikatoren für Temperatur- oder Wärmeaussetzung auch auf anderen Arten der Bewegung eines Indikatormaterials als Reaktion auf einer Umgebungsaussetzung. In einigen Fällen kann es wünschenswert sein, eine Aussetzung gegenüber Temperatur über mindestens eine vorbestimmte Dauer zu erfassen. Die US- Patente Nr. 9,546,911 und 8,671,871 sehen eine Indikator für maximale Temperaturaussetzung vor, der es anzeigt, wenn der Indikator oder das Wirtsprodukt einer Schwellentemperatur über mindestens eine bestimmte Zeitdauer ausgesetzt war. Diese Verzögerung wird dadurch erreicht, dass sich ein einen gefärbten Farbstoff mitführendes schmelzendes Material mittels Dochtwirkung entlang eines Kanals bewegen kann. Fällt die Temperatur unter den Schwellenwert, verfestigt sich das Material möglicherweise wieder und hört somit auf, sich entlang des Kanals zu bewegen. Dementsprechend zeigt der Indikator nur dann eine Aussetzung an, wenn sich das Material mindestens eine vorbestimmte Strecke entlang des Kanals bewegt hat. Beispielhafte Produkte mit dieser Funktion sind die Indikatoren der Serie LIMITmarker F von Zebra Technologies Corp.
[0005] Alle der vorstehenden Arten von Umgebungsindikatoren können beispielsweise durch Hinzufügen anderer Merkmale, z. B. unter Verwendung von in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen beispielhaften Ansätzen verbessert werden.
KURZDARSTELLUNG
[0006] Es werden hier Umgebungsindikatoren zum Überwachen einer vorbestimmten Umgebungsaussetzung wie einer Aussetzung des Umgebungsindikators oder eines dem Umgebungsindikator zugeordneten Wirtsprodukts gegenüber einer spezifischen Temperatur von Interesse über mindestens eine vorbestimmte Aussetzungsdauer offenbart. Die Umgebungsindikatoren können eine Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit sein. Die spezifische Temperatur von Interesse kann eine vorbestimmte Schwellentemperatur sein, der ein Wirtsprodukt während seiner Lagerung, seines Transports und/oder seiner Verwendung häufig ausgesetzt sein kann.
[0007] Aspekte des hierin beschriebenen Gegenstands kônnen allein oder in Kombination mit einem oder mehreren anderen hierin beschriebenen Aspekten nützlich sein. Bei einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit ein Substrat. Die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit weist zudem ein von dem Substrat geträgertes Transportelement auf. Die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit weist ferner ein von dem Substrat geträgertes wärmeempfindliches Indikatorelement auf. Das Indikatorelement umfasst ein festes Indikatormaterial. Das Indikatormaterial weist ferner eine Mischung aus einem synthetischen Polymermaterial und einem Wachsmaterial auf. Das Indikatormaterial ist so konfiguriert, dass es sich, wenn es geschmolzen ist, entlang des Transportelements bewegt. Das Indikatormaterial ist so konfiguriert, dass es als Reaktion auf eine Aussetzung gegenüber Temperaturen bei oder über einer vorbestimmten Schwellentemperatur schmilzt. Die vorbestimmte Schwellentemperatur liegt in einem Bereich von etwa -10 °C bis etwa 70 °C, von etwa 0 °C bis etwa 60 °C, von etwa 2 °C bis etwa 20 °C, von etwa 5 °C bis etwa 15 °C oder von etwa 9 °C bis etwa 11 °C; oder liegt bei etwa 10 °C.
Das Transportelement und das Indikatorelement sind so konfiguriert, dass eine Aussetzung gegenüber zumindest der vorbestimmten Schwellentemperatur über zumindest eine vorbestimmte Aussetzungsdauer zu zumindest einem vorbestimmten Maß an Bewegung des Indikatormaterials entlang des Transportelements führt. In einer Ausführungsform ist die Bewegung des Indikatormaterials entlang des Transportelements reversibel. In einer anderen Ausführungsform ist die Bewegung des Indikatormaterials entlang des Transportelements irreversibel.
[0008] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, umfasst das synthetische Polymermaterial ein Polymer mit Seitenkettenkristallinität (SCC).
[0009] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, umfasst das synthetische Polymermaterial eine Mischung aus zwei oder mehr Polymeren mit Seitenkettenkristallinität (SCC).
[0010] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, ist das Polymer mit Seitenkettenkristallinität (SCC) ein Polymer oder ein Copolymer mit mindestens einer kristallisierbaren Seitenkette, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer aliphatischen C420-Gruppe; einer aromatischen Cs-20-Gruppe; einer linearen aliphatischen Gruppe mit mindestens 10 Kohlenstoffatomen; einer Kombination aus mindestens einer aliphatischen Gruppe und mindestens einer aromatischen Gruppe, wobei die Kombination 7 bis etwa 30 Kohlenstoffatome aufweist; einem C10—-C22- Acrylat; einem C+10-C2z2-Methacrylat; einem Acrylamid; einem Methacrylamid; einem Vinylether; einem Vinylester; einer fluorierten aliphatischen Gruppe mit mindestens 6 Kohlenstoffatomen; und einer p-Alkylstyrolgruppe, wobei die Alkylgruppe etwa 8 Kohlenstoffatome bis etwa 24 Kohlenstoffatome aufweist, besteht.
[0011] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, ist das Polymer mit Seitenkettenkristallinität (SCC) ein Polymer oder ein Copolymer mit kristallisierbaren Seitenketten aus C10-C22-Acrylat oder C10—C22- Methacrylat.
[0012] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, umfasst das Wachsmaterial zumindest ein Alkanwachs, einen Alkylester, ein natürliches Wachs und/oder ein modifiziertes natürliches Wachs.
[0013] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, umfasst das Wachsmaterial zumindest ein Undecan, ein Dodecan, ein Tridecan, ein Tetradecan, ein Pentadecan, ein Hexadecan, ein Heptadecan, ein Octadecan, ein Nonadecan, ein Eicosan, ein Heneicosan, eine Hexansäure, Ethyllactat, ein Paraffinwachs, ein mikrokristallines Wachs, Carnaubawachs, Bienenwachs, Chinawachs, Schellackwachs, Walrat, Talg, Palmwachs, Sojawachs, 15 Lanolin, Wollfett, ein wachsartiges Polymer, ein wachsartiges Copolymer, ein Polyolefin, Polyethylen, Polypropylen, ein Ethylen- Vinylacetat-Copolymer, ein Ethylen-Acrylsäure-Copolymer und/oder Kombinationen davon.
> BE2021/5946
[0014] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, umfasst das Wachsmaterial zumindest eines von einem Alkanwachs, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Undecan, einem Dodecan, einem Tridecan, einem Tetradecan, einem Pentadecan, einem Hexadecan, einem Heptadecan, einem Octadecan, einem Nonadecan, einem Eicosan, einem Heneicosan und/oder Kombinationen davon besteht.
[0015] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, ist das Wachsmaterial eine Mischung aus zwei Alkanwachsen.
[0016] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, ist das Wachsmaterial eine Mischung aus Hexadecan und Pentadecan in einem Gewichtsverhältnis von Hexadecan zu Pentadecan von 40:60 bis 1:95.
[0017] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, beträgt das Gewichtsverhältnis von Hexadecan zu Pentadecan etwa 15:85.
[0018] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, liegt ein Verhältnis des synthetischen Polymermaterials zum Wachsmaterial in einem Bereich von 50:50 bis 60:40.
[0019] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, liegt das Verhältnis des synthetischen Polymermaterials zum Wachsmaterial in dem Bereich von 52:48 bis 58:42.
[0020] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, beträgt das Verhältnis des synthetischen Polymermaterials zum Wachsmaterial etwa 55:45.
[0021] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, liegt die vorbestimmte Schwellentemperatur in einem Bereich von etwa 8 °C bis etwa 12 °C.
° BE2021/5946
[0022] IN einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, beträgt die vorbestimmte Schwellentemperatur etwa 10 °C.
[0023] IN einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, liegt die vorbestimmte Aussetzungsdauer für das Indikatormaterial, bis es bei der vorbestimmten Schwellentemperatur das vorbestimmte Maß an Bewegung entlang des Transportelements erreicht, in einem Bereich von etwa 0,1 bis 20 Stunden.
[0024] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, beträgt die vorbestimmte Schwellentemperatur etwa 10 °C und liegt die vorbestimmte Aussetzungsdauer für das Indikatormaterial, bis es bei der vorbestimmten Schwellentemperatur das vorbestimmte Maß an Bewegung entlang des Transportelements erreicht, in einem Bereich von etwa 4 bis 8 Stunden.
[0025] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, umfasst das Indikatormaterial ferner ein optisch unterscheidbares Material, so dass die Bewegung des Indikatormaterials entlang des Kanalelements durch Beobachten des optisch unterscheidbaren Materials ermittelt werden kann.
[0026] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, ist das optisch unterscheidbare Material aus der Gruppe ausgewählt, die aus Färbemitteln, Farbstoffen, Pigmenten, fluoreszierenden Materialien, optischen phasenmodifizierenden Materialien, Flüssigkristallen, Infrarotlicht reflektierenden Materialien, Ultraviolettlicht reflektierenden Materialien, Infrarotlicht absorbierenden Materialien, Ultraviolettlicht absorbierenden Materialien, optisch brechenden Materialien, optisch beugenden Materialien, holographischen Materialien und Mischungen davon besteht.
[0027] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, weist die Einrichtung eine Stopptemperatur auf, bei der, wenn das Indikatormaterial, nachdem es einer Temperatur bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur ausgesetzt wurde, auf die Stopptemperatur zurückfällt, die Bewegung des Indikatormaterials entlang des Transportelements gestoppt wird. Die vorbestimmte Schwellentemperatur ist gleich der oder größer als die Stopptemperatur. Die vorbestimmte Schwellentemperatur liegt etwa 0,5 bis 10 °C über der Stopptemperatur. Die vorbestimmte Schwellentemperatur liegt etwa 0,5 bis 5 °C über der Stopptemperatur.
’ BE2021/5946
[0028] IN einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, beträgt die vorbestimmte Schwellentemperatur etwa 10 °C und liegt die Stopptemperatur im Bereich von etwa 5 bis 9 °C.
[0029] IN einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, beträgt die vorbestimmte Schwellentemperatur etwa 10 °C und liegt die Stopptemperatur im Bereich von etwa 6 bis 8 °C.
[0030] IN einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, beträgt die Stopptemperatur etwa 7 °C.
[0031] IN einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, beträgt die Stopptemperatur etwa 8 °C.
[0032] IN einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, ist die Mischung aus dem synthetischen Polymermaterial und dem Wachsmaterial eine homogene Mischung mit einem Hauptschmelztemperaturmaximum und liegt das Hauptschmelztemperaturmaximum bei etwa 0,1 bis 6 °C, etwa 0,3 bis 5 °C oder vorzugsweise etwa 0,1 bis 2 °C unter der vorbestimmten Schwellentemperatur.
[0033] IN einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, sind das synthetische Polymermaterial und das Wachsmaterial mischbar.
[0034] IN einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, beträgt die vorbestimmte Schwellentemperatur etwa 10 °C und liegt das Hauptschmelztemperaturmaximum der homogenen Mischung in einem Bereich von etwa 8,0 °C bis etwa 9,9 °C.
[0035] IN einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, liegt das Hauptschmelztemperaturmaximum der homogenen Mischung in einem Bereich von etwa 8,1 °C bis etwa 9,8 °C.
[0036] IN einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, weist das SCC aufweisende Polymer eine maximale
Schmelztemperatur von etwa 0,1 bis 10 °C oder vorzugsweise etwa 0,5 bis 5 °C unter der vorbestimmten Schwellentemperatur auf.
[0037] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, beträgt die vorbestimmte Schwellentemperatur etwa 10 °C und weist das SCC aufweisende Polymer eine maximale Schmelztemperatur von etwa 7,0 bis 9,9 °C auf.
[0038] IN einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, beträgt die vorbestimmte Schwellentemperatur etwa 10 °C und weist das SCC aufweisende Polymer eine maximale Schmelztemperatur von etwa 8,0 bis 9,6 °C auf.
[0039] IN einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, beträgt die vorbestimmte Schwellentemperatur etwa 10 °C und weist das SCC aufweisende Polymer eine maximale Schmelztemperatur von etwa 8,8 bis 9,5 °C auf.
[0040] IN einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, liegt ein Gesamtgewicht des Indikatormaterials in einem Bereich von etwa 3,0 mg bis etwa 8,0 mg.
[0041] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, liegt das Gesamtgewicht des Indikatormaterials im Bereich von etwa 4,0 mg bis etwa 5,5 mg.
[0042] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, erreicht das Zeit-Temperatur-Indikatormaterial, wenn es nicht bereits einer Temperatur über der vorbestimmten Schwellentemperatur ausgesetzt worden war, das vorbestimmte Maß an Bewegung nicht, wenn es bis zu etwa 5 Minuten oder sogar bis zu etwa 28 Minuten einer hohen Temperatur von bis zu etwa 35 °C über der vorbestimmten Schwellentemperatur ausgesetzt wird.
[0043] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, erreicht das Zeit-Temperatur-Indikatormaterial, wenn es nicht bereits einer Temperatur über der vorbestimmten Schwellentemperatur ausgesetzt worden war, nicht das vorbestimmte Maß an Bewegung, wenn es bis zu etwa 5 Minuten oder sogar bis zu etwa 28 Minuten einer hohen Temperatur von bis zu etwa 30 °C über der vorbestimmten Schwellentemperatur ausgesetzt wird.
[0044] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, erreicht das Zeit-Temperatur-Indikatormaterial, wenn es nicht bereits einer Temperatur über der vorbestimmten Schwellentemperatur ausgesetzt worden war, nicht das vorbestimmte Maß an Bewegung, wenn es bis zu etwa 5 Minuten oder sogar bis zu 25 Minuten einer hohen Temperatur von bis zu etwa 45 °C über der vorbestimmten Schwellentemperatur ausgesetzt wird.
[0045] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, beträgt die vorbestimmte Schwellentemperatur etwa 10 °C und erreicht das Indikatormaterial, wenn es nicht bereits einer Temperatur über der vorbestimmten Schwellentemperatur ausgesetzt worden war, nicht das vorbestimmte Maß an Bewegung, wenn es bis zu etwa 1 Minute, bis zu etwa 5 Minuten, bis zu etwa 10 Minuten, bis zu etwa 20 Minuten, bis zu etwa 30 Minuten oder sogar bis zu 54 Minuten einer hohen Temperatur von etwa 25 °C ausgesetzt wird.
[0046] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, erreicht das Zeit-Temperatur-Indikatormaterial, wenn es nicht bereits einer Temperatur über der vorbestimmten Schwellentemperatur ausgesetzt worden war, nicht das vorbestimmte Maß an Bewegung, wenn es bis zu etwa 5 Minuten oder sogar bis zu etwa 40 Minuten einer hohen Temperatur von bis zu etwa 25 °C über der vorbestimmten Schwellentemperatur ausgesetzt wird.
[0047] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, weist der Zeit-Temperatur-Indikatorvorrichtung (i) eine dem unterhalb der Stopptemperatur thermisch inaktiven und bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur thermisch reaktiven Indikatormaterial entsprechende thermische Reaktionsfähigkeit und (ii) eine dem Indikatormaterial, das so konfiguriert ist, dass es sich als Reaktion auf eine Aussetzung gegenüber der vorbestimmten Schwellentemperatur bewegt und bei der oben diskutierten Stopptemperatur aufhört sich zu bewegen, entsprechende Bewegungseigenschaft auf.
[0048] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, weist die Zeit-Temperatur-Indikatorvorrichtung keine Hysterese auf. Die Zeit-Temperatur-Indikatorvorrichtung behält, wenn sie bis zu etwa 20 Minuten, bis zu etwa 10 Minuten, bis zu etwa 5 Minuten, bis zu etwa 1 Minute oder bis zu etwa 0,1 Minuten einer hohen Temperatur von bis zu etwa 30 °C über der vorbestimmten Schwellentemperatur vorausgesetzt wurde, ihre Eigenschaft der thermischen Reaktionsfähigkeit und ihre Bewegungseigenschaft bei.
[0049] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, ändert sich durch eine Vor-Aussetzung der Zeit-Temperatur- Indikatorvorrichtung gegenüber einer hohen Temperatur von bis zu etwa 30 °C über der vorbestimmten Schwellentemperatur von bis zu etwa 20 Minuten, bis zu etwa 10 Minuten, bis zu etwa 5 Minuten oder bis zu etwa 1 Minute, wenn sie anschließend der vorbestimmten Schwellentemperatur ausgesetzt wird, die Reaktionszeit des Indikatormaterials, bis das vorbestimmte Maß an Bewegung entlang des Transportelements erreicht wird, nicht wesentlich. Die Reaktionszeit liegt ungefähr im gleichen Bereich wie die vorbestimmte Aussetzungsdauer. In einer Ausführungsform hat ein Indikator, der 1 Minute 25 °C ausgesetzt wurde, wenn er auf 10 °C zurückfällt, die gleiche Reaktionszeit wie ein Indikator, der nicht der höheren Temperatur ausgesetzt worden war.
[0050] IN einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, beträgt die vorbestimmte Schwellentemperatur etwa 10 °C und behält die Zeit-Temperatur-Indikatorvorrichtung, wenn sie bis zu etwa 1 Minute einer Temperatur von etwa 25 °C ausgesetzt worden war, ihre Eigenschaft der thermischen Reaktionsfähigkeit und ihre Bewegungseigenschaft bei.
[0051] IN einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, beträgt die vorbestimmte Schwellentemperatur etwa 10 °C und liegt die vorbestimmte Aussetzungsdauer für das Indikatormaterial, bis es bei der vorbestimmten Schwellentemperatur das vorbestimmte Maß an Bewegung entlang des Transportelements erreicht, in einem Bereich von etwa 4 bis 8 Stunden. Durch eine Vor-Aussetzung der Zeit- Temperatur-Indikatorvorrichtung gegenüber einer hohen Temperatur von bis zu etwa 30 °C über der vorbestimmten Schwellentemperatur von bis zu etwa 20 Minuten, bis zu etwa 10 Minuten, bis zu etwa 5 Minuten oder bis zu etwa 1 Minute, ändert sich die Reaktionszeit des Indikatormaterials, bis es bei der vorbestimmten Schwellentemperatur das vorbestimmte Maß an Bewegung entlang des Transportelements erreicht, nicht wesentlich. Die Reaktionszeit liegt etwa im gleichen Bereich wie die vorbestimmte Aussetzungsdauer in einem Bereich von ungefähr 4 bis 8 Stunden.
[0052] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, legt das Indikatormaterial bei oder unter der vorbestimmten Stopptemperatur bei fehlender Vor-Aussetzung der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit gegenüber einer Temperatur bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur nicht das vorbestimmte Maß an Bewegung entlang des Transportelements zurück.
[0053] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, legt das Indikatormaterial bei oder unter der vorbestimmten Stopptemperatur bei fehlender Vor-Aussetzung der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit gegenüber einer Temperatur bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur nicht innerhalb von etwa 1 Tag, 2 Tagen, 3 Tagen oder 20 Tagen das vorbestimmte Maß an Bewegung entlang des Transportelements zurück.
[0054] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, beträgt die vorbestimmte Schwellentemperatur etwa 10 °C und legt das Indikatormaterial bei einer Temperatur von bis zu etwa 7 °C oder etwa 8 °C bei fehlender Vor-Aussetzung der Zeit-Temperatur-Indikatoreinrichtung gegenüber einer Temperatur bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur nicht das vorbestimmte Maß an Bewegung entlang des Transportelements zurück.
[0055] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, legt das Indikatormaterial bei einer Temperatur von bis zu etwa 3 °C oder etwa 5 °C bei fehlender Vor-Aussetzung der Zeit-Temperatur-Indikatoreinrichtung gegenüber einer Temperatur bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur nicht innerhalb von 24 Stunden das vorbestimmte Maß an Bewegung entlang des Transportelements zurück.
[0056] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, legt das Indikatormaterial bei einer Temperatur von bis zu etwa 1°C unter der vorbestimmten Schwellentemperatur bei fehlender Vor-Aussetzung der Zeit- Temperatur-Indikatoreinrichtung gegenüber einer Temperatur bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur nicht das vorbestimmte Maß an Bewegung entlang des Transportelements zurück.
[0057] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, legt das Indikatormaterial bei einer Temperatur von bis zu etwa 2 °C unter der vorbestimmten Schwellentemperatur bei fehlender Vor-Aussetzung der Zeit-
Temperatur-Indikatoreinrichtung gegenüber einer Temperatur bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur nicht das vorbestimmte Maß an Bewegung entlang des Transportelements zurück.
[0058] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, umfasst das Transportelement ein Kapillarelement und sind das Transportelement und das Indikatormaterial so konfiguriert, dass das geschmolzene Indikatormaterial entlang des Kapillarelements diffundiert.
[0059] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, ist das Kapillarelement ein schmales hohles Rohr, das mittels des Kapillareffekts den Indikatormaterialfluss entlang des Kapillarelements und somit des Transportelements leitet und ermöglicht.
[0060] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, ist das Kapillarelement eine strukturierte Oberfläche mit einer oder mehreren Oberflächenrillen und/oder Kapillarkanälen, die mittels des Kapillareffekts den Indikatormaterialfluss entlang des Kapillarelements und somit des Transportelements leiten und ermöglichen.
[0061] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, kann das Kapillarelement aus einem hydrophoben Material bestehen, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus hydrophoben Polymeren und Copolymeren von Olefinen, Ethylen, Propylen, Vinylchlorid, Carbonaten, Urethanen, Acrylen, Vinylen, Vinylchloriden, Vinylidenchloriden, Styrolen, Amiden, Imiden, Estern, Ethern, Fluorkohlenstoffen und Kombinationen davon besteht.
[0062] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, umfasst das Transportelement ein Dochtelement und sind das Transportelement und das Indikatormaterial so konfiguriert, dass das geschmolzene Indikatormaterial entlang des Dochtelements diffundiert.
[0063] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, ist das Dochtelement aus einem Material, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Filterpapier; pulverisiertem Filterpapier; feinen Kieselgels; porösen Filmen, die Polytetrafluorethylenharz oder Kieselgel enthalten; mikroporöser synthetischer TESLIN®-Folie; spinngebundenen Vliesmaterialen, einschließlich spinngebundenen
Polyethylen-, Polypropylen- und Polyestervliesmaterialien mit hoher Dichte; und spinngebundenen Vliesmischungen aus beliebigen zwei oder mehr solcher Polymere besteht.
[0064] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, umfasst eine Indikatorvorrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit ein Substrat; ein von dem Substrat geträgertes Transportelement; und ein von dem Substrat geträgertes wärmeempfindliches Indikatorelement. Außerdem umfasst das Indikatorelement ein festes Indikatormaterial, wobei das Indikatormaterial so konfiguriert ist, dass es sich, wenn es geschmolzen ist, entlang des Transportelements bewegt. Das Indikatormaterial ist so konfiguriert, dass es unterhalb einer vorbestimmten Schwellentemperatur von etwa 10 °C fest ist. Das Indikatormaterial ist so konfiguriert, dass es als Reaktion auf eine Aussetzung gegenüber einer Temperatur bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur schmilzt und sich entlang des Transportelements bewegt. Das Transportelement und das Indikatorelement sind so konfiguriert, dass eine Aussetzung gegenüber zumindest der vorbestimmten Schwellentemperatur über zumindest eine vorbestimmte Aussetzungsdauer in einem Bereich von 4 bis 8 Stunden zu zumindest einem vorbestimmten Maß an Bewegung des Indikatormaterials entlang des Transportelements führt und eine Aussetzung des geschmolzenen Indikatormaterials gegenüber einer Temperatur bei oder unterhalb einer Stopptemperatur in einem Bereich von 6 bis 8 °C bewirkt, dass das Indikatormaterial aufhört, sich entlang des Transportelements zu bewegen.
[0065] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, sind das Transportelement und das Indikatorelement so konfiguriert, dass die Aussetzung der Indikatorvorrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit gegenüber der vorbestimmten Schwellentemperatur über die vorbestimmte Aussetzungsdauer zu dem vorbestimmten Mal an Bewegung des Indikatormaterials entlang des Transportelements führt.
[0066] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, umfasst ein Zeit-Temperatur-Aussetzungsindikatoretikett zum Überwachen der zeitlichen Aussetzung eines Wirtsprodukts gegenüber einer vorbestimmten Schwellentemperatur, ein Substrat; eine von Menschen oder Maschinen lesbare Datenform auf dem Substrat; ein von dem Substrat geträgertes Transportelement; und ein von dem Substrat geträgertes wärmeempfindliches Indikatorelement. Das Indikatorelement umfasst ein festes Indikatormaterial. Das Indikatormaterial ist so konfiguriert, dass es sich, wenn es geschmolzen ist, entlang des Transportelements bewegt. Das Indikatormaterial ist so konfiguriert, dass es als Reaktion auf eine Aussetzung gegenüber einer Temperatur bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur schmilzt. Die vorbestimmte Schwellentemperatur liegt in einem Bereich von etwa -10 °C bis etwa 70 °C. Das Indikatormaterial umfasst ferner eine Mischung aus einem synthetischen Polymermaterial und einem Wachsmaterial. Das Transportelement und das Indikatorelement sind so konfiguriert, dass eine Aussetzung des Wirtsprodukts gegenüber der vorbestimmten Schwellentemperatur über die vorbestimmte Aussetzungsdauer zu einem vorbestimmten Maß an Bewegung des geschmolzenen Indikatormaterials entlang des Transportelements führt.
[0067] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, weist das Zeit-Temperatur-Indikatoretikett ferner eine Haftträgerlage auf, die das Substrat auf einer dem Transportelement und dem Indikatorelement gegenüberliegenden Seite berührt.
[0068] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, umfasst das Zeit-Temperatur-Indikatoretikett ferner eine Schutzdecklage, die an einer dem Substrat gegenüberliegenden Seite an der Haftträgerlage anliegt.
[0069] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, umfasst eine Charge von Indikatoren für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit einen vereinigenden Behälter, mehrere von mindestens 50 Zeit- Temperatur-Aussetzungsindikatoren, die physisch mit dem vereinigenden Behälter gekoppelt, beispielsweise in ihm enthalten oder daran befestigt, sind. Jeder der Zeit- Temperatur-Aussetzungsindikatoren umfasst jeweils ein Substrat; ein von dem Substrat geträgertes Transportelement; und ein von dem Substrat geträgertes wärmeempfindliches Indikatorelement, wobei das Indikatorelement ein festes Indikatormaterial umfasst. Das Indikatormaterial ist so konfiguriert, dass es sich, wenn es geschmolzen ist, entlang des Transportelements bewegt. Das Indikatormaterial ist so konfiguriert, dass es als Reaktion auf eine Aussetzung gegenüber der vorbestimmten Schwellentemperatur schmilzt und sich entlang des Transportelements bewegt. Das Transportelement und das Indikatorelement sind so konfiguriert, dass eine Aussetzung gegenüber der vorbestimmten Schwellentemperatur über die vorbestimmte Aussetzungsdauer zu einer Änderung des Indikatorzustands führt, beispielsweise indem ein vorbestimmtes Maß an Bewegung des Indikatormaterials entlang des Transportelements stattfindet. Als Reaktion auf die
Aussetzung bei der vorbestimmten Temperatur ändern mindestens 90 % der mehreren Indikatoren bei der vorbestimmten Aussetzungsdauer den Indikatorzustand. Bei der Änderung des Indikatorzustands kann es sich um eine Änderung des Reflexionsvermögens, eine Änderung der Transparenz, eine Änderung des Farbtons, eine Änderung der scheinbaren Farbe und Kombinationen davon handeln.
[0070] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, beträgt die vorbestimmte Temperatur 10 °C und liegt die vorbestimmte Aussetzungsdauer in einem Bereich von 4 bis 8 Stunden. Als Reaktion auf eine Aussetzung gegenüber der vorbestimmten Schwellentemperatur von 10 °C ändern mindestens 90 % der Zeit-Temperatur-Aussetzungsindikatoren aus der Charge innerhalb der vorbestimmten Aussetzungsdauer in einem Bereich von 4 bis 8 Stunden den Indikatorzustand.
[0071] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, umfasst ein Verfahren zum Herstellen von Zeit-Temperatur- Aussetzungsindikatoren das Herstellen einer Charge von mindestens etwa 50 Indikatoren, beispielsweise etwa 200, etwa 250 oder bis zu etwa 10000 oder mehr Indikatoren, indem jedem Indikator ein Substrat bereitgestellt wird; ein Transportelement auf dem Substrat bereitgestellt wird; und ein Indikatorelement auf dem Substrat bereitgestellt wird. Außerdem umfasst das Indikatorelement ein Indikatormaterial in fester Form. Das Indikatormaterial ist so konfiguriert, dass es als Reaktion auf eine Aussetzung gegenüber einer Temperatur bei oder über einer vorbestimmten Schwellentemperatur schmilzt und sich entlang des Transportelements bewegt. Das Transportelement und das Indikatorelement sind so konfiguriert, dass eine Aussetzung gegenüber der vorbestimmten Schwellentemperatur über eine vorbestimmte Aussetzungsdauer in einem Bereich von beispielsweise 4 bis 8 Stunden zu einer Änderung des Indikatorzustands führt. Bei der Änderung des Indikatorzustands kann es sich um das Stattfinden eines vorbestimmten Maßes an Bewegung des Indikatormaterials entlang des Transportelements handeln. Bei jeder Charge Zeit- Temperatur-Aussetzungsindikatoren ändern mindestens 90 % der Zeit-Temperatur- Aussetzungsindikatoren, wenn sie der vorbestimmten Schwellentemperatur ausgesetzt werden, während der vorbestimmten Aussetzungsdauer den Indikatorzustand.
[0072] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der in Kombination mit einem beliebigen anderen Aspekt oder einer Kombination von hierin aufgeführten Aspekten verwendet werden kann, umfasst das Bereitstellen des Indikatorelements ferner das Bereitstellen des Indikatormaterials in geschmolzener Form und das derartige Abkühlen- und
Verfestigenlassen desselben auf dem Substrat, dass das feste Indikatormaterial gebildet wird.
[0073] Diese und andere Merkmale werden in den beigefügten Figuren und der nachstehenden ausführlichen Beschreibung mit mehr Einzelheiten offenbart.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[0074] Einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung und Möglichkeiten zum Herstellen und Verwenden einer oder mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden hierin ausführlich und beispielhaft unter Bezugnahme auf die verschiedenen Ansichten der beigefügten Zeichnungen (die nicht notwendigerweise maßstabsgetreu in Bezug auf alle gezeigten internen oder externen Strukturen gezeichnet sind) beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten gleiche Elemente bezeichnen und die Folgendes zeigen:
[0075] Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit gemäß der vorliegenden Offenbarung.
[0076] Fig. 2 eine weitere Draufsicht der in Fig. 1 gezeigten Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit, bei der eine obere Schicht der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit entfernt wurde, wobei die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit nach dem Entfernen einer Schutzdecklage an einem Wirtsprodukt angebracht gezeigt ist.
[0077] Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 der Fig. 2.
[0078] Fig. 4 eine Draufsicht von oben auf eine andere Ausführungsform der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit gemäß der vorliegenden Offenbarung, die zwei Reservoirs mit Indikatormaterial verwendet.
[0079] Fig. 5 eine Draufsicht von oben auf eine weitere Ausführungsform der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit gemäß der vorliegenden Offenbarung, die einen Ring aus Indikatormaterial verwendet.
[0080] Fig. 6 eine Draufsicht von oben auf noch eine weitere Ausführungsform der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit gemäß der vorliegenden Offenbarung, die einen abgestuften Indikatormaterialfluss verwendet.
[0081] Fig. 7 eine Draufsicht von oben auf noch eine weitere Ausführungsform der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit gemäß der vorliegenden Offenbarung, die einen abgestuften Indikatormaterialfluss mit drei Sichtfenstern verwendet.
[0082] Fig. 8 ein beispielhaftes Temperaturprofil eines für medizinische Zwecke geeigneten Kühlschrank.
[0083] Fig. 9 die Zeit-Temperatur-Reaktionsprofile eines Indikators für Temperatur mit zunehmender Zeit, wenn er mit und ohne kurzer Vor-Aussetzung gegenüber 40 °C von 20 Sekunden 10 °C ausgesetzt wird.
[0084] Fig. 10A und 10B den Einfluss der Indikatormaterialzusammensetzungen auf die Zeit-Temperatur-Reaktionsprofile der Indikatoren für Temperatur mit zunehmender Zeit, wenn sie mit und ohne kurzer Vor-Aussetzung gegenüber 25 °C von 1 Minute jeweils 10 °C ausgesetzt werden.
[0085] Fig. 11 die Kurven der dynamische Differenzkalorimetrie (DSC) der verschiedenen Indikatormaterialzusammensetzungen.
[0086] Fig. 12A und 12B die DSC-Kurven der verschiedenen Indikatormaterialzusammensetzungen sowohl bei den Erwärmungs- als auch den Kühlzyklen; und die Viskosität der verschiedenen Indikatormaterialzusammensetzungen.
[0087] Fig. 13 den Einfluss der Art von SCC-Polymeren, die zur Herstellung der Indikatortestmuster verwendet wurden, auf die Zeit-Temperatur-Reaktionsprofile der Indikatortestmuster, wenn sie 10 °C ausgesetzt werden.
[0088] Fig. 14 den Einfluss des Beschichtungsgewichts des Indikatormaterials auf die Zeit-Temperatur-Reaktionsprofile der Indikatortestmuster, wenn sie 10 °C ausgesetzt werden.
[0089] Fig. 15 den Einfluss des Beschichtungsgewichts des Indikatormaterials auf die Zeit-Temperatur-Reaktionsprofile der Indikatortestmuster, wenn sie 10 °C ausgesetzt werden.
[0090]
[0091] Fig. 16 ein Ausführungsbeispiel eines Testmusters handgefertigter Indikatorprotypen der vorliegenden Offenbarung mit einer Reaktionszeit im Bereich von 3 bis 9 Stunden.
[0092] Fig. 17 den Einfluss des Beschichtungsgewichts des Indikatormaterials auf die Zeit-Temperatur-Reaktionsprofile der Indikatortestmuster, wenn sie 10 °C ausgesetzt werden.
[0093] Fig. 18 die Bilder der Bewegungspositionen des Indikatormaterials entlang des Transportelements der Indikatortestmuster in Abhängigkeit von der Zeit, um die Temperaturzykluseigenschaften der verschiedenen Indikatormaterialzusammensetzungen nach Aussetzung gegenüber 10 °C von 1,25 Stunden und anschließendem Übergang auf und Halten bei 5,8 bis 6,2 °C zu testen.
[0094] Fig. 19 die Bilder der Bewegungspositionen des Indikatormaterials entlang des Transportelements der Indikatortestmuster in Abhängigkeit von der Zeit, um die Temperaturzykluseigenschaften der verschiedenen Indikatormaterialzusammensetzungen nach Aussetzung gegenüber 10 °C von 1 Stunde und anschließendem Übergang auf und Halten bei 7 °C zu testen.
[0095] Fig. 20 die Zeit-Temperatur-Reaktionsprofile von Indikatortestmuster, die mit SCC-Polymeren mit maximalen Schmelztemperaturen von 9,1 bzw. 9,4 °C hergestellt wurden.
[0096] Fig. 21 zeigt die Temperaturzykluseigenschaften der Indikatortestmuster nach Aussetzung gegenüber 10 °C von 1 Stunde und anschließendem Übergang auf und Halten bei 6 °C, 7 °C und 8 °C.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
[0097] Es besteht ein Bedarf an einem Umgebungsindikator, der eine oder mehrere Arten der Umgebungsaussetzung des Umgebungsindikators oder eines Wirtsprodukts, an dem der Umgebungsindikator angebracht ist, überwachen kann, insbesondere eine Aussetzung gegenüber einer bestimmten Temperatur von Interesse über mindestens eine vorbestimmte Aussetzungsdauer, und der verbesserte Eigenschaften und/oder neue Eigenschaften aufweist. Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen solche verbesserten Temperaturaussetzungsindikatoren.
[0098] Beispielsweise können einige der in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen beispielhaften Indikatoren zum Überwachen, ob verderbliche Produkte korrekt gekühlt wurden, verwendet werden. Bei einem derartigen Produkt kann es, wenn der Kühlschrank nicht richtig funktioniert oder wenn es zu lange aus dem Kühlschrank genommen wurden, dazu kommen, dass es nicht länger einwandfrei ist. Typische für medizinische Zwecke geeignete Kühlschränke haben Betriebstemperaturen, die in der Regel je nach Anwendung von 0 °C bis etwa 8 °C reichen, und können normalerweise auf engere Bereichen wie etwa 5 bis 7 °C oder sogar 5 bis 6,5 °C eingestellt werden. Typische Haushaltskühlschränke haben Betriebstemperaturen, die in der Regel von 0 °C bis etwa 8 °C oder von etwa 1 °C bis etwa 8°C reichen. Die Temperatur kann jedoch, je nachdem, wo sich der Kühlschrank befindet, wie oft die Tür geöffnet wird und wie gut der Kühlschrank gewartet wird, etwas variieren.
[0099] Insbesondere können einige der hier beschriebenen Aussetzungsindikatoren mit einem neuartigen wärmeempfindlichen Indikatormaterial ausgestattet sein, das eine Mischung aus einem synthetischen Polymermaterial und einem Wachsmaterial umfasst.
Durch dieses Material können derartige Indikatoren längere Verzögerungszeiten, eine klarere Einsetztemperatur, eine genauere und straffere Verteilung des Verhaltens, eine höhere Auslauftemperatur und Stopptemperaturen, die näher an der vorbestimmten Schwellentemperatur liegen, sowie andere wünschenswerte Eigenschaften aufweisen. Die Indikatoren können auf Etiketten, aber auch in Chargen mit besonders einheitlichen Reaktionseigenschaften bereitgestellt werden.
[0100] Die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit kann eine Änderung des Indikatorzustands, wie eine Farbänderung an einem vorbestimmten Endpunkt, bereitstellen, um einen möglichen Qualitäts- oder Frischeverlust des Wirtsprodukts anzuzeigen. Die Farbänderung kann in einem geeigneten Etikett oder dergleichen angezeigt werden, um optisch, beispielsweise visuell, von einem menschlichen Betrachter oder von einer elektronischen Vorrichtung wie einem Strichcodescanner oder Mobiltelefon gelesen zu werden. Ein herkömmlicher Ansatz basiert auf der Bewegung eines Farbstoffs, wobei jedoch auch andere Ansätze verwendet werden können. Die Farbänderung kann chromatisch oder achromatisch sein oder durch eine andere visuell erkennbare optische Parameteränderung bereitgestellt werden. Selbstverständlich können zum Anzeigen der Zustandsänderung des Indikators auch andere Anzeigeformen, wie elektrische Leitfähigkeit, unsichtbare auf UV reagierende Indikatormaterialien und dergleichen verwendet werden.
[0101] Die Indikatoreinrichtung kann basierend auf dem Mechanismus einer Verschiebung bei der Position eines oder mehrerer Indikatormaterialien anzeigen, wie lange (oder ein Wirtsprodukt) einer vorbestimmten Schwellentemperatur ausgesetzt war. Diese Verschiebung kann das Ergebnis einer temperaturabhängigen Diffusion, des Schmelzens eines festen Indikatormaterials oder seines Vorläufers, wodurch es fließen kann, des Schmelzens eines schmelzbaren festen Pfropfens, das das Freisetzen einer Flüssigkeit ermöglicht, des Zerbrechens eines Behälters durch Gefrieren seines Inhalts oder anderer Ansätze sein. Einige konkrete Beispiele sind nachstehend aufgeführt. Die Reaktionszeit des Temperaturindikators kann derart konfiguriert sein, dass sie mit einer Verschlechterungseigenschaft des Wirtsprodukts korreliert, um die Farbänderung geeignet mit dem wahrscheinlichen Zustand des Wirtsprodukts zu koordinieren, z. B. durch Einstellen des Schmelzpunkts des Indikatormaterials durch Anpassen seiner Zusammensetzung, durch Ändern der Strecke, die das geschmolzene Material zurücklegen muss, um eine Aussetzung anzuzeigen, oder durch Ändern der Viskosität des Materials oder der Eigenschaften des Weges, durch den sich das Material bewegt, wobei dadurch die Geschwindigkeit, mit der es sich bewegt, angepasst wird.
[0102] In einem Beispiel kann die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit ein Substrat, ein von dem Substrat geträgertes Transportelement und ein von dem Substrat geträgertes wärmeempfindliches Indikatorelement aufweisen. Bei der anfänglichen Bereitstellung des Indikators umfasst das Indikatorelement ein festes Indikatormaterial, z. B. eine Mischung aus einem synthetischen Polymermaterial und einem Wachsmaterial. Das Indikatormaterial ist so konfiguriert, dass es bei einem vorbestimmten Temperaturschwellwert schmilzt und sich, wenn es geschmolzen ist, entlang des Transportelements bewegt. Das geschmolzene Material wird so gewählt, dass es eine vorbestimmte Zeitdauer benötigt, damit es sich bei oder um die vorbestimmte Schwellentemperatur entlang des Transportelements bewegt und damit der Indikator den Indikatorzustand in der vorbestimmten Zeitdauer ändert.
[0103] Die vorbestimmte Schwellentemperatur kann je nach Anwendung in jedem geeigneten Bereich gewählt werden. Beispielsweise können Bereiche so gewählt werden, dass angezeigt wird, ob ein Produkt aus einem Gefrierschrank oder Kühlschrank entnommen oder einer anderen höheren Temperatur ausgesetzt wurde. Beispielhafte vorbestimmte Schwellentemperaturen können von etwa -10 °C bis etwa 80 °C und vorzugsweise von etwa 0 °C bis etwa 70 °C, von etwa 0 °C bis etwa 60 °C, von etwa 1 °C bis etwa 30 °C, von etwa 2°C bis etwa 20 °C, von etwa 5 °C bis etwa 15 °C, von etwa 8 °C bis etwa 12 °C oder von etwa 9 °C bis etwa 11 °C, z. B. 10 °C betragen. Eine vorbestimmte Schwellentemperatur um 10 °C kann verwendet werden, um eine Entnahme aus der Kühlung anzuzeigen. Das Transportelement und das Indikatorelement sind so konfiguriert, dass eine Aussetzung gegenüber zumindest der vorbestimmten Schwellentemperatur über zumindest eine vorbestimmte Aussetzungsdauer zu zumindest einem vorbestimmten Maß an Bewegung des Indikatormaterials entlang des Transportelements führt.
[0104] Das Indikatormaterial kann ein synthetisches Polymermaterial umfassen, z. B. ein Polymer mit Seitenkettenkristallinität (SCC). Zwei oder mehr SCC-Polymere können zum Einstellen der Eigenschaften des Materials vermischt sein. In einer beispielhaften Ausführungsform ist das Polymer mit Seitenkettenkristallinität (SCC) ein Polymer oder ein Copolymer mit mindestens einer kristallisierbaren Seitenkette, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer aliphatischen C420-Gruppe; einer aromatischen Cs-20-Gruppe; einer linearen aliphatischen Gruppe mit mindestens 10 Kohlenstoffatomen; einer Kombination aus mindestens einer aliphatischen Gruppe und mindestens einer aromatischen Gruppe, wobei die Kombination 7 bis etwa 30 Kohlenstoffatome aufweist; einem C49-C22- Acrylat; einem C+19-C22-Methacrylat; einem Acrylamid; einem Methacrylamid; einem Vinylether; einem Vinylester; einer fluorierten aliphatischen Gruppe mit mindestens 6 Kohlenstoffatomen; und einer p-Alkylstyrolgruppe, wobei die Alkylgruppe etwa 8 Kohlenstoffatome bis etwa 24 Kohlenstoffatome aufweist, besteht. Beispiele für ein solches synthetisches Polymermaterial werden im Detail in den U.S.-Patenten Nr. 9,546,911 und 8,671,871 beschrieben, die hierin für alle Zwecke durch Bezugnahme vollständig aufgenommen sind.
[0105] Das synthetische SCC-Polymer kann so ausgewählt sein, dass es bei oder unter der Stopptemperatur fest ist und bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur eine viskose Flüssigkeit ist oder werden kann. Ein solches synthetisches SCC-Polymer ist schmelzbar und kann gegebenenfalls auch hydrophob sein. Das synthetische SCC-Polymer kann ein Molekulargewicht von mindestens etwa 1.000 Da aufweisen. In einer beispielhaften Ausführungsform kann das synthetische SCC-Polymer erwünschte klare Übergänge von einem festen Zustand zu einem flüssigen Zustand aufweisen. Wenn der Indikator auf eine Temperatur bei oder unter der Stopptemperatur zurückfällt, kann sich das Material wieder verfestigen und somit aufhören, sich zu bewegen.
[0106] Das Wachsmaterial kann ein Alkanwachs, ein Alkylester, ein natürliches Wachs und/oder ein modifiziertes natürliches Wachs sein. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das VVachsmaterial zumindest ein Undecan, ein Dodecan, ein Tridecan, ein Tetradecan, ein Pentadecan, ein Hexadecan, ein Heptadecan, ein Octadecan, ein Nonadecan, ein Eicosan, ein Heneicosan, eine Hexansäure, Ethyllactat, ein Paraffinwachs, ein mikrokristallines Wachs, Carnaubawachs, Bienenwachs, Chinawachs, Schellackwachs, Walrat, Talg, Palmwachs, Sojawachs, 15 Lanolin, Wollfett, ein wachsartiges Polymer, ein wachsartiges Copolymer, ein Polyolefin, Polyethylen, Polypropylen, ein Ethylen-Vinylacetat- Copolymer, ein Ethylen-Acrylsäure-Copolymer und/oder Kombinationen davon. In einigen offenbarten Ausführungsbeispielen ist das Wachsmaterial eine Mischung aus zwei — Alkanwachsen. Beispielsweise kann das Wachsmaterial eine Mischung aus Hexadecan und Pentadecan in einem Gewichtsverhältnis von Hexadecan zu Pentadecan von etwa 40:60 bis etwa 1:95, von etwa 30:70 bis etwa 10:90, von etwa 20:80 bis etwa 10:90 oder stärker bevorzugt etwa 15:85 sein. Es kônnen andere Bereiche zum Einstellen der Eigenschaften des Materials gewählt werden. Selbstverständlich können andere Kombinationen und Verhältnisse verwendet werden. Zwar können andere Materialien mit ähnlichen Schmelz- und Fließeigenschaften wie diese Wachsmaterialien verwendet werden, aber für Wachse wie die hier offenbarten gilt im Allgemeinen eher, dass sie stabil und sicher sind, eine geringe Flüchtigkeit aufweisen und problemlos im Herstellungsverfahren zu verwenden sind.
[0107] In einer beispielhaften Ausführungsform liegt ein Verhältnis des synthetischen Polymermaterials zum Wachsmaterial in einem Bereich von etwa 10:90 bis etwa 90:10, von etwa 20:80 bis etwa 80:20, von etwa 30:70 bis etwa 70:30, von etwa 40:60 bis etwa 60:40, von etwa 50:50 bis etwa 60:40 und vorzugsweise von etwa 52:48 bis etwa 58:42, z. B. bei etwa 55:45.
[0108] In einer beispielhaften Ausführungsform liegt die vorbestimmte — Aussetzungsdauer, bis das Indikatormaterial das vorbestimmte Maß an Bewegung entlang des Transportelements bei der vorbestimmten Schwellentemperatur erreicht, in einem
Bereich von etwa 0,1 bis 48 Stunden oder sogar bis zu 72 Stunden oder länger, etwa 1 bis 24 Stunden, etwa 2 bis 15 Stunden, etwa 2 bis 10 Stunden, etwa 3 bis 9 Stunden oder etwa 4 bis 8 Stunden.
[0109] In einer beispielhaften Ausführungsform beträgt die vorbestimmte Schwellentemperatur etwa 10 °C, was einer Entnahme aus einer typischen Kühleinheit entspricht, und liegt die vorbestimmte Aussetzungsdauer für Indikatormaterial, bis es bei der vorbestimmten Schwellentemperatur das vorbestimmte Maß an Bewegung entlang des Transportelements erreicht, in einem Bereich von etwa 4 bis 8 Stunden. Je nach den Eigenschaften der überwachten Materialien oder Wirtsprodukte und der konkreten Anwendungen können andere Schwellenwerte gewählt werden.
[0110] In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Indikatormaterial ferner ein optisch unterscheidbares Material, so dass die Bewegung des Indikatormaterials entlang des Kanalelements durch Beobachten des optisch unterscheidbaren Materials ermittelt werden kann. Beispielsweise kann das optisch unterscheidbare Material aus der Gruppe sein, die aus Färbemitteln, Farbstoffen, Pigmenten, fluoreszierenden Materialien, optischen phasenmodifizierenden Materialien, Flüssigkristallen, Infrarotlicht reflektierenden Materialien, Ultraviolettlicht reflektierenden Materialien, Infrarotlicht absorbierenden Materialien, Ultraviolettlicht absorbierenden Materialien, optisch brechenden Materialien, optisch beugenden Materialien, holographischen Materialien und Mischungen davon besteht.
[0111] In einer beispielhaften Ausführungsform weist die Einrichtung eine Stopptemperatur auf. Wenn das Indikatormaterial, nachdem es einer Temperatur bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur ausgesetzt wurde, auf die Stopptemperatur zurückfällt, hört die Bewegung des Indikatormaterials entlang des Transportelements auf. Normalerweise ist gewünscht, dass die Stopptemperatur nahe an der vorbestimmten Schwellentemperatur liegt, z. B. dass die Stopptemperatur in einem Bereich von etwa 0,1 bis 10 °C, etwa 0,5 bis 9,9 °C oder etwa 0,5 bis 5 °C unter der vorbestimmten Schwellentemperatur liegt. Beispielsweise beträgt in einer beispielhaften Anwendung die vorbestimmte Schwellentemperatur etwa 10 °C und die Stopptemperatur liegt im Bereich von etwa 5 bis 9 °C oder stärker bevorzugt im Bereich von etwa 6 bis 8 °C. Alternativ kann die Stopptemperatur etwa 6 °C, etwa 7 °C oder etwa 8 °C betragen.
[0112] In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Mischung aus dem synthetischen Polymermaterial und dem Wachsmaterial eine homogene Mischung mit einem Hauptschmelztemperaturmaximum und liegt das Hauptschmelztemperaturmaximum bei etwa 0,1 bis 10 °C, etwa 0,1 bis 6 °C, etwa 0,5 bis 5 °C, etwa 0,5 bis 3 °C oder etwa 0,1 bis 2°C unter der vorbestimmten Schwellentemperatur.
[0113] In einer beispielhaften Ausführungsform sind das synthetische Polymermaterial und das Wachsmaterial mischbar.
[0114] In einer beispielhaften Ausführungsform beträgt die vorbestimmte Schwellentemperatur etwa 10 °C und liegt das Hauptschmelztemperaturmaximum der homogenen Mischung in einem Bereich von etwa 8,0 °C bis etwa 9,9 °C oder von etwa 8,1 °C bis etwa 9,8 °C.
[0115] In einer beispielhaften Ausführungsform weist das SCC aufweisende Polymer eine einzige maximale Schmelztemperatur von etwa 0,1 bis 10 °C unter der vorbestimmten Schwellentemperatur auf. In einer beispielhaften Anwendung beträgt die vorbestimmte Schwellentemperatur etwa 10 °C und das SCC aufweisende Polymer weist eine einzige maximale Schmelztemperatur von etwa 5,0 bis 10,0 °C, etwa 7,0 bis 9,9 °C, etwa 8,0 bis 9,6 °C oder etwa 8,5 bis 9,6 °C, etwa 8,6 bis 9,5 °C oder etwa 8,8 bis 9,4 °C auf.
[0116] In einer beispielhaften Ausführungsform liegt ein Gesamtgewicht des auf das Transportelement aufgebrachten Indikatormaterials in einem Bereich von etwa 2,0 bis etwa 9,0 mg, von etwa 3,0 bis etwa 8,0 mg, vorzugsweise von etwa 4,0 bis etwa 5,5 mg oder von etwa 4,2 bis etwa 5,2 mg.
[0117] In einer beispielhaften Ausführungsform erreicht das Zeit-Temperatur- Indikatormaterial, wenn es nicht bereits einer Temperatur über der vorbestimmten Schwellentemperatur ausgesetzt worden war, das vorbestimmte Maß an Bewegung nicht, wenn es bis zu etwa 5 Minuten oder sogar bis zu etwa 28 Minuten einer hohen Temperatur von bis zu etwa 35 °C über der vorbestimmten Schwellentemperatur ausgesetzt wird.
[0118] In einer beispielhaften Ausführungsform erreicht das Zeit-Temperatur- Indikatormaterial, wenn es nicht bereits einer Temperatur über der vorbestimmten Schwellentemperatur ausgesetzt worden war, das vorbestimmte Maß an Bewegung nicht, wenn es bis zu etwa 5 Minuten oder sogar bis zu etwa 28 Minuten einer hohen Temperatur von bis zu etwa 30 °C über der vorbestimmten Schwellentemperatur ausgesetzt wird.
[0119] In einer beispielhaften Ausführungsform erreicht das Zeit-Temperatur- Indikatormaterial, wenn es nicht bereits einer Temperatur Über der vorbestimmten Schwellentemperatur ausgesetzt worden war, das vorbestimmte Maß an Bewegung nicht, wenn es bis zu etwa 5 Minuten oder sogar bis zu 25 Minuten einer hohen Temperatur von bis zu etwa 45 °C über der vorbestimmten Schwellentemperatur ausgesetzt wird.
[0120] In einer beispielhaften Ausführungsform beträgt die vorbestimmte Schwellentemperatur etwa 10 °C und erreicht das Indikatormaterial, wenn es nicht bereits einer Temperatur Über der vorbestimmten Schwellentemperatur ausgesetzt worden war, das vorbestimmte Maß an Bewegung nicht, wenn es bis zu etwa 1 Minute, bis zu etwa 5 Minuten, bis zu etwa 10 Minuten, bis zu etwa 20 Minuten, bis zu etwa 30 Minuten oder sogar bis zu 54 Minuten einer hohen Temperatur von etwa 25 °C ausgesetzt wird.
[0121] In einer beispielhaften Ausführungsform erreicht das Zeit-Temperatur- Indikatormaterial, wenn es nicht bereits einer Temperatur über der vorbestimmten
Schwellentemperatur ausgesetzt worden war, das vorbestimmte Maß an Bewegung nicht, wenn es bis zu etwa 5 Minuten oder sogar bis zu etwa 40 Minuten einer hohen Temperatur von bis zu etwa 25 °C über der vorbestimmten Schwellentemperatur ausgesetzt wird.
[0122] In einer beispielhaften Ausführungsform weist der Zeit-Temperatur- Indikatorvorrichtung (i) eine dem unterhalb der Stopptemperatur thermisch inaktiven und bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur thermisch reaktiven Indikatormaterial entsprechende thermische Reaktionsfähigkeit und (ii) eine dem Indikatormaterial, das so konfiguriert ist, dass es sich als Reaktion auf eine Aussetzung gegenüber der vorbestimmten Schwellentemperatur bewegt und bei der oben diskutierten Stopptemperatur aufhört sich zu bewegen, entsprechende Bewegungseigenschaft auf.
[0123] In einer beispielhaften Ausführungsform weist die Zeit-Temperatur- Indikatorvorrichtung keine Hysterese auf. Die Zeit-Temperatur-Indikatorvorrichtung behält, wenn sie bis zu etwa 20 Minuten, bis zu etwa 10 Minuten, bis zu etwa 5 Minuten, bis zu etwa 1 Minute oder bis zu etwa 0,1 Minuten einer hohen Temperatur von bis zu etwa 30 °C über der vorbestimmten Schwellentemperatur vorausgesetzt wurde, ihre Eigenschaft der thermischen Reaktionsfähigkeit und ihre Bewegungseigenschaft bei.
[0124] In einer beispielhaften Aussetzung ändert sich durch eine Vor-Aussetzung der Zeit-Temperatur-Indikatorvorrichtung gegenüber einer hohen Temperatur von bis zu etwa 30 °C über der vorbestimmten Schwellentemperatur von bis zu etwa 20 Minuten, bis zu etwa 10 Minuten, bis zu etwa 5 Minuten oder bis zu etwa 1 Minute, die Reaktionszeit des Indikatormaterials, bis es bei der vorbestimmten Schwellentemperatur das vorbestimmte Maß an Bewegung entlang des Transportelements erreicht, nicht wesentlich. Die Ergebnisse variieren je nach der genauen verwendeten Formulierung, aber bei einer korrekten Formulierung kann die Reaktionszeit immer noch im Wesentlichen der vorbestimmten Aussetzungsdauer entsprechen. In einer Ausführungsform hat ein Indikator, der 1 Minute 25 °C, 15 Grad über dem Schwellenwert, ausgesetzt wurde, wenn er auf 10 °C zurückfällt, die gleiche Reaktionszeit wie ein Indikator, der nicht der höheren Temperatur ausgesetzt worden war. Dies könnte natürlichen Schwankungen der Lagertemperatur entsprechen, z. B. dem Öffnen von Kühlschranktüren oder dergleichen. Andere Kombinationen von Beständigkeit bei Aussetzung gegenüber höheren Temperaturen können durch Variieren der genauen Formulierung, z. B. des Schmelzpunkts der Materialbestandteile, ihrer Viskosität/der bei ihnen auftretenden Dochtwirkung, wenn sie geschmolzen sind, und ihres Anteils, erhalten werden. Dabei ist klar, dass es bei allen Formulierungen Temperaturschwellwerte und Aussetzungsdauern über dem Schwellenwert gibt, die verhindern, dass die Vorrichtung, wenn ein Zurückfallen auf die Ausgangsschwellentemperatur erfolgte, eine normale Reaktion auf Temperatur zeigt.
[0125] In einer beispielhaften Ausführungsform beträgt die vorbestimmte Schwellentemperatur etwa 10 °C und behält die Zeit-Temperatur-Indikatorvorrichtung, wenn sie bis zu etwa 1 Minute, bis zu etwa 5 Minuten oder bis zu etwa 20 Minuten einer Temperatur von etwa 25 °C ausgesetzt worden war, ihre Eigenschaft der thermischen Reaktionsfähigkeit und ihre Bewegungseigenschaft bei.
[0126] In einer beispielhaften Ausführungsform beträgt die vorbestimmte Schwellentemperatur etwa 10 °C und liegt die vorbestimmte Aussetzungsdauer für Indikatormaterial, bis es bei der vorbestimmten Schwellentemperatur das vorbestimmte Maß an Bewegung entlang des Transportelements erreicht, in einem Bereich von etwa 4 bis 8 Stunden. Je nach genauer Formulierung ändert sich durch eine Vor-Aussetzung der Zeit- Temperatur-Indikatorvorrichtung gegenüber einer hohen Temperatur von bis zu etwa 30 °C über der vorbestimmten Schwellentemperatur von bis zu etwa 20 Minuten, bis zu etwa 10 Minuten, bis zu etwa 5 Minuten oder bis zu etwa 1 Minute, die Reaktionszeit des Indikatormaterials, bis es bei der vorbestimmten Schwellentemperatur das vorbestimmte Maß an Bewegung entlang des Transportelements erreicht, möglicherweise nicht wesentlich. In einer Ausführungsform hat beispielsweise ein Indikator, der 1 Minute 25 °C ausgesetzt wurde, wenn er auf 10 °C zurückfällt, die gleiche Reaktionszeit von 4 bis 8 Stunden wie ein Indikator, der nicht der höheren Temperatur ausgesetzt worden war.
[0127] In einer beispielhaften Ausführungsform legt das Indikatormaterial unter der vorbestimmten Stopptemperatur bei fehlender Vor-Aussetzung der Zeit-Temperatur- Indikatoreinrichtung gegenüber einer Temperatur bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur nicht das vorbestimmte Maß an Bewegung entlang des Transportelements zurück.
[0128] In einer beispielhaften Ausführungsform legt das Indikatormaterial unter der vorbestimmten Stopptemperatur bei fehlender Vor-Aussetzung der Zeit-Temperatur- Indikatoreinrichtung gegenüber einer Temperatur bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur nicht innerhalb von 72 Stunden das vorbestimmte Maß an Bewegung entlang des Transportelements zurück.
[0129] In einer beispielhaften Ausführungsform beträgt die vorbestimmte Schwellentemperatur etwa 10 °C und legt das Indikatormaterial bei einer Temperatur von bis zu etwa 7 °C bei fehlender Vor-Aussetzung der Zeit-Temperatur-Indikatoreinrichtung gegenüber einer Temperatur bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur nicht das vorbestimmte Maß an Bewegung entlang des Transportelements zurück.
[0130] In einer beispielhaften Ausführungsform legt das Indikatormaterial bei einer Temperatur unter der vorbestimmten Schwellentemperatur bei fehlender Vor-Aussetzung der Zeit-Temperatur-Indikatoreinrichtung gegenüber einer Temperatur bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur nicht innerhalb von 24 Stunden das vorbestimmte Maß an Bewegung entlang des Transportelements zurück.
[0131] In einer beispielhaften Ausführungsform legt das Indikatormaterial bei einer Temperatur von etwa 1 °C unter der vorbestimmten Schwellentemperatur bei fehlender Vor- Aussetzung der Zeit-Temperatur-Indikatoreinrichtung gegenüber einer Temperatur bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur nicht das vorbestimmte Maß an Bewegung entlang des Transportelements zurück.
[0132] In einer beispielhaften Ausführungsform legt das Indikatormaterial bei einer Temperatur von etwa 2 °C unter der vorbestimmten Schwellentemperatur bei fehlender Vor- Aussetzung der Zeit-Temperatur-Indikatoreinrichtung gegenüber einer Temperatur bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur nicht das vorbestimmte Maß an Bewegung entlang des Transportelements zurück.
[0133] In einer beispielhaften Ausführungsform kann sich das Indikatormaterial, wenn es im flüssigen Zustand ist, selbst in Berührung mit, auf oder durch das Transportelement transportieren. Der Transport des Indikatormaterials kann durch Materialfluss oder auf andere geeignete Weise erfolgen. Das Transportelement kann derart konfiguriert sein, dass es einen Eigentransport oder einen Eigenfluss des flüssigen Indikatormaterials ermöglicht, beispielsweise indem es porös ist und/oder durch das Indikatormaterial benetzbar ist oder durch Kapillarwirkung.
[0134] In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Transportelement ein Kapillarelement und sind das Transportelement und das Indikatormaterial so konfiguriert, dass das geschmolzene Indikatormaterial entlang des Kapillarelements diffundiert.
[0135] In einer beispielhaften Ausführungsform ist das Kapillarelement ein schmales hohles Rohr, das mittels des Kapillareffekts das Indikatormaterial leitet und ermöglicht, dass es entlang des Kapillarelements und somit des Transportelements fließt.
[0136] In einer beispielhaften Ausführungsform ist das Kapillarelement eine strukturierte Oberfläche mit einer oder mehreren Oberflächenrillen und/oder Kapillarkanälen, die mittels des Kapillareffekts den Indikatormaterialfluss entlang des Kapillarelements und somit des Transportelements leiten und ermöglichen.
[0137] In einer beispielhaften Ausführungsform kann das Kapillarelement aus einem hydrophoben Material bestehen, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus hydrophoben Polymeren und Copolymeren von Olefinen, Ethylen, Propylen, Vinylchlorid, Carbonaten, Urethanen, Acrylen, Vinylen, Vinylchloriden, Vinylidenchloriden, Styrolen, Amiden, Imiden, Estern, Ethern, Fluorkohlenstoffen und Kombinationen davon besteht.
[0138] In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Transportelement ein Dochtelement und sind das Transportelement und das Indikatormaterial so konfiguriert, dass das geschmolzene Indikatormaterial entlang des Dochtelements diffundiert.
[0139] In einer beispielhaften Ausführungsform ist das Dochtelement aus einem Material, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Filterpapier; pulverisiertem Filterpapier; feinen Kieselgels; porösen Filmen, die Polytetrafluorethylenharz oder Kieselgel enthalten; mikroporöser synthetischer TESLIN®-Folie; spinngebundenen Vliesmaterialen, einschließlich spinngebundenen Polyethylen-, Polypropylen- und Polyestervliesmaterialien mit hoher Dichte; und spinngebundenen Vliesmischungen aus beliebigen zwei oder mehr solcher Polymere besteht.
[0140] In einer beispielhaften Ausführungsform ist eine Verschiebung bei der Position des Indikatormaterials eine Verschiebung bezüglich des Transportelements. In einer Ausführungsform kann das Transportelement saugfähig sein und ist das Indikatormaterial von dem Transportelement aufsaugbar. In einer anderen Ausführungsform umfasst das Transportelement ein Kapillarelement und sind das Transportelement und das Indikatormaterial so konfiguriert, dass das geschmolzene Indikatormaterial entlang des Kapillarelements diffundiert.
[0141] Bei einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Indikatorvorrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit ein Substrat; ein von dem Substrat geträgertes Transportelement; und ein von dem Substrat geträgertes wärmeempfindliches Indikatorelement. Außerdem umfasst das Indikatorelement ein festes Indikatormaterial, wobei das Indikatormaterial so konfiguriert ist, dass es sich, wenn es geschmolzen ist, entlang des Transportelements bewegt. Das Indikatormaterial ist so konfiguriert, dass es unterhalb einer vorbestimmten Schwellentemperatur von etwa 10 °C fest ist. Das Indikatormaterial ist so konfiguriert, dass es als Reaktion auf eine Aussetzung gegenüber einer Temperatur bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur schmilzt und sich entlang des Transportelements bewegt. Das Transportelement und das Indikatorelement sind so konfiguriert, dass eine Aussetzung gegenüber zumindest der vorbestimmten Schwellentemperatur über zumindest eine vorbestimmte Aussetzungsdauer in einem Bereich von 4 bis 8 Stunden zu zumindest einem vorbestimmten Maß an Bewegung des Indikatormaterials entlang des Transportelements führt und eine Aussetzung des geschmolzenen Indikatormaterials gegenüber einer Temperatur bei oder unterhalb einer Stopptemperatur in einem Bereich von 6 bis 8 °C bewirkt, dass das Indikatormaterial aufhört, sich entlang des Transportelements zu bewegen.
[0142] In einer beispielhaften Ausführungsform sind das Transportelement und das Indikatorelement so konfiguriert, dass eine Aussetzung der Indikatorvorrichtung für Zeit- Temperatur-Aussetzung gegenüber der vorbestimmten Schwellentemperatur über die vorbestimmte Aussetzungsdauer zu dem vorbestimmten Maß an Bewegung des Indikatormaterials entlang des Transportelements führt.
[0143] In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst ein Zeit-Temperatur- Aussetzungsindikatoretikett zum Überwachen der zeitlichen Aussetzung eines Wirtsprodukts gegenüber einer vorbestimmten Schwellentemperatur ein Substrat; eine von Menschen oder Maschinen lesbare Datenformular auf dem Substrat; ein von dem Substrat geträgertes Transportelement; und ein von dem Substrat geträgertes wärmeempfindliches Indikatorelement. Das Indikatorelement umfasst ein festes Indikatormaterial. Das Indikatormaterial ist so konfiguriert, dass es sich, wenn es geschmolzen ist, entlang des Transportelements bewegt. Das Indikatormaterial ist so konfiguriert, dass es als Reaktion auf eine Aussetzung gegenüber einer Temperatur bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur schmilzt. Die vorbestimmte Schwellentemperatur liegt in einem Bereich von etwa -10 °C bis etwa 70 °C. Das Indikatormaterial umfasst ferner eine Mischung aus einem synthetischen Polymermaterial und einem Wachsmaterial. Das Transportelement und das Indikatorelement sind so konfiguriert, dass eine Aussetzung des Wirtsprodukts gegenüber der vorbestimmten Schwellentemperatur über die vorbestimmte Aussetzungsdauer zu einem vorbestimmten Maß an Bewegung des geschmolzenen Indikatormaterials entlang des Transportelements führt.
[0144] In einer beispielhaften Ausführungsform kann das Zeit-Temperatur-Indikatoretikett ferner eine Haftträgerlage aufweisen, die das Substrat auf einer dem Transportelement und dem Indikatorelement gegenüberliegenden Seite berührt. Das Zeit-Temperatur- Indikatoretikett kann ferner eine Schutzdecklage aufweisen, die an einer dem Substrat gegenüberliegenden Seite an der Haftträgerlage anliegt. In einer beispielhaften Ausführungsform können Kunden, die einen Etikettendrucker wie den Drucker Zebra ZT610 verwenden, Rollen mit Indikatoretiketten bereitgestellt werden, um 2D-Barcodes auf die Oberfläche der Indikatoren zu drucken, damit die Indikatoren mit einem Zebra-Scanner gelesen und der Indikatorstatus protokolliert und elektronisch gespeichert werden können. Der Indikator kann auch separat verwendet werden, indem während der Herstellung ein anderer Text auf die Indikatoroberfläche gedruckt wird.
[0145] Bei einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Charge von Indikatoren für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit einen vereinigenden Behälter, mehrere von mindestens 50 Zeit-Temperatur-Aussetzungsindikatoren, die physisch mit dem vereinigenden Behälter gekoppelt, beispielsweise in ihm enthalten oder daran befestigt, sind. Jeder der Zeit-Temperatur-Aussetzungsindikatoren umfasst jeweils ein Substrat; ein von dem Substrat geträgertes Transportelement; und ein von dem Substrat geträgertes wärmeempfindliches Indikatorelement. Zudem umfasst das Indikatorelement ein festes Indikatormaterial. Das Indikatormaterial ist so konfiguriert, dass es sich, wenn es geschmolzen ist, entlang des Transportelements bewegt. Das Indikatormaterial ist so konfiguriert, dass es als Reaktion auf eine Aussetzung gegenüber der vorbestimmten
Schwellentemperatur schmilzt und sich entlang des Transportelements bewegt. Das Transportelement und das Indikatorelement sind so konfiguriert, dass eine Aussetzung gegenüber der vorbestimmten Schwellentemperatur über eine vorbestimmte Aussetzungsdauer zu einer Änderung des Indikatorzustands führt, beispielsweise indem ein vorbestimmtes Maß an Bewegung des Indikatormaterials entlang des Transportelements stattfindet. Als Reaktion auf eine Aussetzung bei der vorbestimmten Schwellentemperatur ändern mindestens 90 % der mehreren Indikatoren bei der vorbestimmten Aussetzungsdauer den Indikatorzustand.
[0146] In einer beispielhaften Ausführungsform beträgt die vorbestimmte Schwellentemperatur 10 °C und liegt die vorbestimmte Aussetzungsdauer in einem Bereich von 4 bis 8 Stunden, wobei als Reaktion auf eine Aussetzung gegenüber der vorbestimmten Schwellentemperatur von 10 °C mindestens 90 % der Zeit-Temperatur- Aussetzungsindikatoren aus der Charge innerhalb der vorbestimmten Aussetzungsdauer in einem Bereich von 4 bis 8 Stunden den Indikatorzustand ändern.
[0147] Bei einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Verfahren zum Herstellen von Zeit-Temperatur-Aussetzungsindikatoren das Herstellen einer Charge von mindestens etwa 50 Indikatoren, beispielsweise etwa 200, etwa 250 oder bis zu etwa 10000 oder mehr Indikatoren, indem jedem Indikator ein Substrat bereitgestellt wird; ein Transportelement auf dem Substrat bereitgestellt wird; und ein Indikatorelement auf dem Substrat bereitgestellt wird. Außerdem umfasst das Indikatorelement ein Indikatormaterial in fester Form. Das Indikatormaterial ist so konfiguriert, dass es als Reaktion auf eine Aussetzung gegenüber einer Temperatur bei oder über einer vorbestimmten Schwellentemperatur schmilzt und sich entlang des Transportelements bewegt. Das Transportelement und das Indikatorelement sind so konfiguriert, dass eine Aussetzung gegenüber der vorbestimmten Schwellentemperatur über eine Aussetzungsdauer in einem Bereich der vorbestimmten Aussetzungsdauer, wie von 4 bis 8 Stunden, zu einer Anderung des Indikatorzustands führt. Bei der Anderung des Indikatorzustands kann es sich um das Stattfinden eines vorbestimmten Maßes an Bewegung des Indikatormaterials entlang des Transportelements handeln. Bei jeder Charge Zeit-Temperatur-Aussetzungsindikatoren ändern mindestens 90 % der Zeit-Temperatur-Aussetzungsindikatoren, wenn sie der vorbestimmten Schwellentemperatur ausgesetzt werden, während der vorbestimmten Aussetzungsdauer den Indikatorzustand.
[0148] In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Bereitstellen des Indikatorelements ferner das Bereitstellen des Indikatormaterials in geschmolzener Form und das derartige Abkühlen- und Verfestigenlassen desselben auf dem Substrat, dass das feste Indikatormaterial gebildet wird.
[0149] In einer beispielhaften Ausführungsform können einige Wirtsprodukte während ihrer Verwendung, ihres Transports, ihrer Lagerung oder anderer Handhabungen häufig einer bestimmten Temperatur von Interesse ausgesetzt werden. Die Wirtsprodukte verlieren, wenn sie der spezifischen Temperatur von Interesse ausgesetzt werden, nicht sofort ihre Qualität oder Frische, würden aber nach einer spezifischen Dauer der Aussetzung gegenüber der spezifischen Temperatur von Interesse Qualität oder Frische verlieren. Es ist daher für die Hersteller, Händler oder Verbraucher der Wirtsprodukte von Interesse, eine Aussetzungsdauer der Wirtsprodukte gegenüber der spezifischen Temperatur von Interesse zu überwachen. Die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit der vorliegenden Offenbarung erfüllt diesen Bedarf. Die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit kann eine Aussetzung des Wirtsprodukts gegenüber der spezifischen Temperatur von Interesse, wie einer vorbestimmten Schwellentemperatur, mit einer verzögerten Schwellenreaktion überwachen. Beispielsweise ändert die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit, wenn sie der vorbestimmten Schwellentemperatur über eine vorbestimmte Aussetzungsdauer ausgesetzt wird, den Indikatorzustand.
[0150] In einer beispielhaften Ausführungsform kann das Indikatormaterial unter der Stopptemperatur inaktiv sein oder in fester Form vorliegen und bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur thermisch reagieren, um reversibel oder vorzugsweise irreversibel bezüglich der Reaktionszeit bei einer Aussetzung gegenüber einer Temperatur bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur, vorzugsweise bei der vorbestimmten Schwellentemperatur, eine Aufzeichnung zu erstellen. Das Indikatormaterial kann bei oder unter der Stopptemperatur ein schmelzbarer Feststoff sein und schmilzt, so dass er bei oder über einer vorbestimmten Schwellentemperatur eine viskose Flüssigkeit wird und zu fließen beginnt.
[0151] Das geschmolzene Indikatormaterial kann einen weiten Bereich der Viskosität aufweisen, beispielsweise im Bereich von etwa 20 bis 100.000 cP. Die Viskosität des Indikatormaterials nimmt mit steigender Temperatur über einen Temperaturbereich von etwa -10 °C bis etwa 70 °C, von etwa 0 °C bis etwa 70 °C, von etwa 2 °C bis etwa 20 °C oder von etwa 5 °C bis etwa 15 °C hinweg ab. Das Indikatormaterial kann eine Viskositätsaktivierungsenergie von über 10 kcal/mol aufweisen. Die vorbestimmte Schwellentemperatur kann im Bereich von etwa -60 C bis etwa 70 °C, von etwa -20 °C bis etwa 60 °C, von etwa -10 °C bis etwa 50 °C, von etwa 0 °C bis etwa 40 °C, von etwa 5 °C bis etwa 20 °C, von etwa 6 °C bis etwa 15 °C und vorzugsweise von etwa 8 °C bis etwa 12 °C liegen.
[0152] Das Indikatormaterial kann ein optisch erkennbares Indikatormaterial beinhalten. Die thermische Reaktion des Indikatormaterials auf Aussetzungstemperaturen kann eine optisch lesbare Verschiebung der Position des Indikatormaterials oder eine andere geeignete thermische Reaktion sein, die eine reversible, halbreversible oder irreversible Aufzeichnung der Aussetzung bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur, vorzugsweise bei der vorbestimmten Schwellentemperatur, bereitstellt. Die Positionsverschiebung kann mit den Eigenschaften des Wirtsprodukts, wie Qualität oder Frische, während der Aussetzung wahlweise in einer qualitativen, halbquantitativen oder quantitativen Beziehung korrelieren. Einige nützliche Indikatormaterialien können als Reaktion auf Temperaturen bei oder über der Schwellentemperatur eine Positionsverschiebung bereitstellen, die während eines Zeitraums von Interesse, wie der vorbestimmten Aussetzungsdauer, fortschreitend, messbar und konsistent ist.
[0153] Beispiele für solche Temperaturindikatoren der vorliegenden Offenbarung können auf dem Mechanismus der Verschiebung der Position eines Indikatormaterials basieren, die in den U.S.-Patenten Nr. 9,546,911 und 8,671,871 zu finden sind, die hierin für alle Zwecke durch Bezugnahme vollständig aufgenommen sind. Die vorliegende Offenbarung kann längere Verzögerungszeiten und eine viel begrenzteres Reaktionsverhalten als die bereits offenbarten Indikatoren erreichen.
[0154] Optional umfasst das Indikatormaterial ferner ein optisch unterscheidbares Material. Das optisch unterscheidbare Material kann ein gewöhnlicher Farbstoff sein, der unter normalen Lichtverhältnissen eine intensive Farbe bereitstellen kann. Eine intensive Farbe kann dabei helfen, ein starkes Endpunktsignal mit gutem Kontrast zwischen einem Endpunktzustand und einem vorherigen Zustand des Indikators bereitzustellen. Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung einer Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit, die ein solches Indikatormaterial verwendet, kann ein nützliches Hinweissignal oder Warnsignal bereitstellen. Die Verschiebung der Position des gewöhnlichen Farbstoffs ist die gleiche wie die des Indikatormaterials und kann unter normalen Lichtverhältnissen erkannt werden. Es können auch alternative Ansätze verwendet werden, beispielsweise könnte das Indikatormaterial farblos sein und mit einem anderen Material so wechselwirken, dass es die Farbe ändert, sobald es mit dem anderen Material in Kontakt gekommen ist.
[0155] Die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit kann eine optische Leserichtung für einen Betrachter oder eine optische Einrichtung aufweisen, um den Zustand der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit abzulesen. Der Zustand der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit kann abgelesen werden, indem eine Verschiebung der Position des Indikatormaterials erfasst wird, die als Reaktion auf eine Aussetzung gegenüber einer Temperatur bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur auftritt. Die Verschiebung der Position kann vorhersagbar und/oder messbar sein. Die Verschiebung der Position kann sich quantitativ auf die kumulative Temperaturaussetzung bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur beziehen. In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können mehrere Verschiebungen der Positionen des Indikatormaterials einer bestimmten Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit, die zu unterschiedlichen Zeiten als Ergebnis einer anhaltenden oder kontinuierlichen Aussetzung gegenüber einer Temperatur oder Temperaturen bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur auftreten, optisch abgelesen werden.
[0156] Die Verschiebung der Position kann ein Fluss des flüssigen Indikatormaterials sein, der durch das Schmelzen des Indikatormaterials als Reaktion auf eine Temperaturänderung induziert wird. Die Verschiebung der Position kann jede gewünschte Positionsform annehmen, die eine räumliche Verschiebung eines Teils des oder des gesamten Indikatormaterials bereitstellt, die von einer optischen Lesevorrichtung oder einem menschlichen Betrachter gelesen oder beobachtet und als eine Verschiebung erkannt werden kann, die eine Zustandsänderung der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit anzeigt. Die Verschiebung der Position kann beispielsweise ein Fluss von flüssigem Indikatormaterial sein. Der Fluss des flüssigen Indikatormaterials kann linear oder zweidimensional sein. Der Fluss kann quer zur optischen Leserichtung oder entgegen der optischen Leserichtung oder in mehrere Richtungen verlaufen. Alternativ kann sich der Fluss von einer Quelle aus über eine Fläche ausbreiten. Beispielsweise kann der Fluss entlang eines langgestreckten Transportelements erfolgen, das das Indikatormaterial trägt. Alternativ kann der Fluss durch ein poröses Material erfolgen und ein Volumen einnehmen, das ein Sichtfenster quer zur Flussrichtung bietet.
[0157] Die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit kann eine runde knopfartige Form aufweisen. Das sich bewegende Indikatorelement umfasst einen Ring aus Indikatormaterial, das Transportelement umfasst einen scheibenfôrmigen Docht, wobei sich der Ring aus Indikatormaterial um den Umfang des scheibenförmigen Dochts an oder nahe des äußeren Umfangsrands des Dochts erstreckt, und die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit umfasst ein Sichtfenster, das etwa mittig des Rings aus Indikatormaterial angeordnet ist, wobei das Indikatormaterial, wenn es flüssig ist, einwärts des Rings in Richtung des Sichtfensters fließen kann.
[0158] In einem nicht einschränkenden Beispiel kann die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit ein Reservoir des Indikatormaterials aufweisen. Die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit kann eine Maske aufweisen, um das Reservoir des Indikatormaterials zu verbergen und kann verhindern, dass das Indikatormaterial in der optischen Leserichtung abgelesen oder betrachtet wird. Die Maske kann durch eine opake Schicht oder einen opaken Bereich der
Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit bereitgestellt werden und das Reservoir in Sichtrichtung bedecken. In einigen Ausführungsformen ist keine Maske vorhanden. Ein Transportelement kann sich von dem Reservoir weg erstrecken. Optional kann die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit eine Skala aufweisen, um den Fortschritt des Indikatormaterials in Bezug auf das Transportelement zu markieren.
[0159] In einer Ausführungsform fließt das Indikatormaterial in eine erste Richtung zu einer Sichtoberfläche der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit. Das Transportelement weist in der ersten Richtung ein erstes Ende und ein zweites Ende auf. Die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit umfasst ein Reservoir des Indikatormaterials, das am ersten Ende des Transportelements in der ersten Richtung positioniert ist, und Markierungen, um die Position des Reservoirs in der optischen Leserichtung zu markieren. Die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit weist keine Maske auf, um das Reservoir des Indikatormaterials zu verbergen, um sicherzustellen, dass die sichtbare Oberfläche in der ersten Richtung das gesamte Transportelement vom ersten Ende bis zum zweiten Ende des Transportelements abdeckt, so dass die Verschiebung der Position des Indikatormaterials entlang des gesamten Transportelements sichtbar ist.
[0160] In den U.S.-Patenten Nr. 9,546,911 und 8,671,871 sind verschiedene Aufbaukonfigurationen von bestehenden Umgebungsindikatoren beschrieben und dargestellt, die hierin für alle Zwecke durch Bezugnahme vollständig aufgenommen sind.
[0161] Ein Beispiel für eine môgliche Konstruktion einer Ausführungsform einer Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit der vorliegenden Offenbarung ist in den Fig. 1 bis 3 der beigefügten Zeichnungen gezeigt. Andere môgliche Konstruktionen sind einem Durchschnittsfachmann im Lichte dieser Offenbarung bekannt oder offensichtlich oder werden in der Zukunft bekannt oder offensichtlich sein, wenn sich die Technik entwickelt.
[0162] Den Fig. 1 bis 3 der Zeichnungen ist entnehmen, dass die dargestellte Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit, mit dem Bezugszeichen 11 bezeichnet, als dünnes Etikett konfiguriert ist, das zum Aufbringen auf ein Wirtsprodukt oder eine Wirtsproduktverpackung oder einen Wirtsproduktbehälter geeignet ist. Die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 11 weist eine obere Schicht 12 auf, die klar oder opak sein kann. Die obere Schicht 12 kann beispielsweise eine bedruckbare Folie oder ein bedruckbarer Film aus Kunststoffmaterial sein, auf der oder dem gedruckte Informationen aufgebracht sind, die mit 13 bezeichnet sind, beispielsweise eine Gebrauchsanweisung der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 11. Andere Ausführungsformen der
Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit der vorliegenden Offenbarung können gegebenenfalls ohne eine solche obere Schicht konfiguriert sein.
[0163] Dabei werden hier „über“, „überlagernd“, „unter“ und „darunter“ und ähnliche Richtungsbezeichnungen der Einfachheit halber gemäß der Ausrichtung einer in den Zeichnungen gezeigten Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit verwendet. Einem Durchschnittsfachmann ist ersichtlich, dass eine Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit in der Praxis jede gewünschte Ausrichtung aufweisen kann und über ihre Lebensdauer hinweg eine Vielzahl unterschiedlicher Ausrichtungen einnehmen kann. Im Allgemeinen, sofern der Kontext nichts anderes angibt, können sich „über“ und „überlagernd“ auf eine Richtung zu einem fiktiven Betrachter oder einer optischen Lesevorrichtung beziehen, und „unter“ oder „unterhalb“ kann sich auf eine der optischen Lese- oder Sichtrichtung entgegengesetzte Richtung beziehen.
[0164] Wie gezeigt, weist die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 11 eine im Allgemeinen rechteckige Form mit abgerundeten Ecken auf.
Es versteht sich, dass die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 11 andere geeignete Formen aufweisen kann, beispielsweise kreisförmig, oval, eckig, quadratisch, dreieckig, polygonal, sechseckig und streifenförmig.
[0165] Die obere Schicht 12 weist ein Fenster 15 mit Blick auf ein Dochtelement 17 an einer Zwischenstelle entlang der Länge des Dochtelements 17 oder auf Wunsch an einer anderen Stelle, beispielsweise an einem Ende des Dochtelements 17, auf. Das Dochtelement 17 ist ein Beispiel für ein Indikatortransportelement, das in einigen Ausführungsformen der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit der vorliegenden Offenbarung eingesetzt werden kann. Das Fenster 15 kann als Sichtfenster zum optischen Lesen oder Anzeigen des Indikatorsignals, das von der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 11 erzeugt wird, in einer optischen Leserichtung, die im Allgemeinen nach unten gerichtet sein kann, oder bei Betrachtung wie in Fig. 3 in einem nach unten gerichteten Winkel zur oberen Schicht 12 fungieren.
[0166] Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, kann die obere Schicht 12 jede gewünschte Struktur und Konfiguration aufweisen. Beispielsweise kann die obere Schicht 12 eine Folie oder ein Film aus einem flexiblen, bedruckbaren Kunststoffmaterial sein. Geeignete Materialien für die obere Schicht 12 sind u. a. Polyethylen, Polypropylen, ein Polycarbonat, ein Polyester, ein Polyamid, ein Polyurethan, ein Polyvinylchlorid, eine Zellulose, ein Zellophan und andere Kunststoffmaterialien. Falls gewünscht, kann die obere Schicht 12 ein Laminat aus zwei oder mehr Materialien, beispielsweise eine Deckelfolie, sein. Um das Anbringen der oberen Schicht 12 an anderen Komponenten der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 11 zu ermôglichen, kann die obere Schicht 12 auf Wunsch aus einem Material ausgebildet sein, das zum Heißsiegeln mit der unteren Schicht 20 geeignet ist. Optional kann die obere Schicht 12 auf ihrer Unterseite eine wärmeempfindliche Beschichtung tragen, um das Heißsiegeln zu ermöglichen. Außerdem kann die obere Schicht 12 unbehandelt sein oder kann, falls gewünscht, auf einer oder beiden Oberflächen behandelt sein, um die Bedruckbarkeit zu erhöhen.
[0167] Die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 11 erzeugt ein Indikatorsignal von einem Indikatorelement, das ein Dochtelement 17 und ein Indikatormaterial aufweist. Das Indikatormaterial kann unter einer Stopptemperatur fest und nicht reagierend und bei oder über einer vorbestimmten Schwellentemperatur flüssig sein, wobei die vorbestimmte Schwellentemperatur gleich oder größer als die Stopptemperatur ist. Im flüssigen Zustand kann sich das Indikatormaterial vorwärts bewegen oder sich entlang des Dochtelements 17 bewegen, das als Transportelement für das flüssige Indikatormaterial dient.
[0168] Bei der Ausführung der vorliegenden Offenbarung kann das Indikatormaterial eine Viskosität aufweisen, die auf geeignete Weise temperaturabhängig ist, so dass die Verschiebung der Position oder der Transport des Indikatormaterials entlang eines Transportelements, wie des Dochtelements 17, mit einem gewünschten Integral der Temperatur im Verlauf der Zeit im flüssigen Zustand in Beziehung steht. Die Beziehung kann quantitativ und vorhersagbar sein und kann optional auf der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit messbar und/oder quantitativ markiert sein, beispielsweise durch eine Skala. Beispielsweise kann die Viskosität des Indikatormaterials eine einfache mathematische Beziehung zur Temperatur aufweisen. Wie bereits ausgeführt, kann die Viskosität des Indikatormaterials mit steigender Temperatur abnehmen.
[0169] Die Beziehung der Viskosität des Indikatormaterials zur Temperatur kann in einem Temperaturbereich von Interesse eine glatte Kurve bereitstellen, wenn sie als Graph aufgetragen wird, wobei die Kurve wünschenswerterweise frei von Biegungen und Diskontinuitäten ist. Der Temperaturbereich von Interesse kann von der Stopptemperatur bis zu einer willkürlichen Maximaltemperatur reichen, die die höchste Temperatur sein kann, der die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit bei normaler Verwendung wahrscheinlich begegnet, beispielsweise etwa 50 °C, etwa 60 °C oder etwa 70 °C oder eine andere geeignete Temperatur.
[0170] Das Indikatormaterial kann ein temperaturbezogenes Viskositätsprofil oder einen Algorithmus aufweisen, der eine Transportrate bei einer Temperatur oder innerhalb eines Temperaturbereichs bereitstellt, die oder der zum Überwachen des beabsichtigten Wirtsprodukts nützlich ist. Die Transportrate kann mit der Temperatur variieren.
[0171] Beispielsweise kann das Indikatormaterial temperaturbezogene Viskositätseigenschaften aufweisen, die eine Transportrate bei einer Temperatur von
Interesse oder einem Temperaturbereich von Interesse ergeben, das heißt, um am Ende einer bestimmten Aussetzung bei der Temperatur von Interesse oder im Temperaturbereich von Interesse eine bequem erkennbare Verschiebung des Indikatormaterials bereitzustellen. Die Temperaturaussetzung kann ausreichend sein, um eine Veränderung des zu überwachenden Wirtsprodukts, beispielsweise einen Qualitätsverlust, herbeizuführen. Der Temperaturbereich kann ein Bereich sein, in dem das Wirtsprodukt unter normalen kommerziellen Umständen, beispielsweise beim Vertrieb eines Wirtsprodukts von einem Lieferanten an Endverbraucher, einen Qualitätsverlust oder andere nachteilige Wirkungen erleiden kann. Die kommerziellen Umstände können manchmal Lagerungsbedingungen durch die Endverbraucher vor dem Verbrauch oder der Verwendung des Wirtsprodukts beinhalten.
[0172] Das Indikatormaterial kann bei einer bestimmten Temperatur oder einem Temperaturbereich eine Viskosität oder ein Viskositätsprofil aufweisen, die oder das eine Transportrate des Indikatormaterials bereitstellt, die für die Erkennung über einen für das Wirtsprodukt relevanten Zeitraum geeignet ist, beispielsweise etwa 1 Stunde, etwa 2 bis etwa 10 Stunden, etwa 5 bis etwa 8 Stunden, etwa 4 bis etwa 9 Stunden, einen Tag, eine Woche, einen Monat oder mehr. Der Zeitraum kann sich auf die Zeit von der Herstellung des Wirtsprodukts bis zu seiner Endverwendung einschließlich einer eventuellen Lagerdauer, oder auf Zeiträume während des Vertriebs und der Handhabung beziehen oder auf andere geeignete Weise bestimmt werden.
[0173] Wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, weist das Dochtelement 17 eine „Hundeknochen-“ oder Hantelform auf und ist in der optischen Leserichtung unter der oberen Schicht 12 befestigt. Das Dochtelement 17 kann jede geeignete Konfiguration aufweisen, die einen Fließweg oder Flie®wege für das Indikatormaterial bereitstellt. Beispielsweise kann das Dochtelement eine längliche Form, wie gezeigt, oder eine Bogenform oder eine ringähnliche Form aufweisen oder kann als ein Längsstreifen konfiguriert sein. Das Dochtelement 17 kann auf beliebige geeignete Weise an der Unterseite der oberen Schicht 12 befestigt sein, beispielsweise durch Klebekontaktflächen 19 (von denen in Fig. 2 nur die rechte gezeigt ist), die sich an den Enden des Dochtelements 17 befinden. Alternativ kann das Dochtelement 17 durch Anbringen an oder Berührung mit einem anderen Aufbau in der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 11 befestigt oder angeordnet werden.
[0174] Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, befindet sich ein Reservoir 18 aus anfänglich festem Indikatormaterial am linken Ende des Dochtelements 17, wenn wie in den Fig. 2 und 3 betrachtet, in Berührung mit dem Dochtelement 17. Alternativ kann das Reservoir 18 an einer anderen geeigneten Stelle angeordnet sein. Das Reservoir 18 kann beispielsweise eine wulstartige Masse aus festem Indikatormaterial sein, das auf dem Dochtelement 17 in
Berührung mit dem Dochtmaterial aufgebracht ist. Andere Konfigurationen des Dochtelements 17 und Anordnungen eines oder mehrerer Reservoirs 18 sind möglich, von denen einige hierin beschrieben werden. Das Reservoir 18 muss jedoch nicht in physischer Berührung mit dem Dochtelement 17 stehen, vorausgesetzt, dass das Indikatormaterial das Dochtelement 17 berühren kann, wenn es flüssig ist. Beispielsweise kann das Reservoir 18 eine feste Masse von Indikatormaterial bilden, die sich, falls gewünscht, so verformt, so träufelt oder tropft, dass es das Dochtelement 17 berührt, wenn das Indikatormaterial schmilzt.
[0175] Das Dochtelement 17 ist derart konstruiert, dass es eine Bewegung oder Verschiebung der Position des flüssigen Indikatormaterials entlang des Dochtelements 17 in Richtung des Fensters 15 zur optischen Erkennung des Indikatormaterials am Fenster 15 oder in optischer Ausrichtung an dem Fenster 15 ermöglicht. Beispielsweise kann das Dochtelement 17 aus einem porösen und saugfähigen Material wie Filterpapier ausgebildet sein, bei dem das Indikatormaterial, wenn es flüssig ist, entlang des Dochtelements 17 durchdringen kann.
[0176] Geeignete Dochtelementmaterialien sind u. a. verschiedene opake oder transparente Papiere, wie unterschiedliche Qualitäten von Filterpapier, einschließlich feinporiger und grobporiger Papiere, faseriger Vliesmaterialien aus natürlichen oder synthetischen Fasern; pulverisierte Filterpapier; feine Kieselgels; poröse Filme, die Polytetrafluorethylenharz oder Kieselgel enthalten; mikroporöse synthetische TESLIN®-Folie (PPG Industries, Pittsburgh, PA); spinngebundene Vliesmaterialien, einschließlich spinngebundenen Polyethylen-, Polypropylen- und Polyestervliesmaterialien mit hoher Dichte; andere spinngebundene synthetische Polymervliesmaterialien; und spinngebundene Vliesmischungen von beliebigen zwei oder mehr solcher Polymere.
[0177] Zwischen dem Reservoir 18 und dem Fenster 15 kann jeder geeignete Abstand verwendet werden, beispielsweise ein Abstand von etwa 1 mm bis etwa 50 mm oder von etwa 3 mm bis etwa 25 mm oder von etwa 5 mm bis etwa 15 mm. Solche Abstände veranschaulichen Abstände, die in Ausführungsformen der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit der vorliegenden Offenbarung zwischen einem Reservoir von Indikatormaterial und einer optischen Lesestelle, beispielsweise dem Fenster 15, bereitgestellt werden können. Der Abstand kann eine Strecke darstellen, die von Indikatormaterial zurückgelegt werden muss, um ein Indikatorsignal bereitzustellen. Der Abstand kann basierend auf verschiedenen Parametern bestimmt werden, beispielsweise der Bewegungsrate des Indikatormaterials, dem Zeit-Temperatur-Reaktionsprofil des Wirtsprodukts, den erwarteten Umgebungstemperaturbedingungen und dergleichen.
[0178] In Ausführungsformen der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit der vorliegenden Offenbarung kann sich die Zeit, in der Indikatormaterial von einem Reservoir wie etwa dem Reservoir 18 zu einem Fenster wie etwa dem Fenster 15 durchdringt, in Beziehung zur Viskosität des Indikatormaterials, wenn es flüssig ist, stehen. Die Durchdringzeit kann zudem in Beziehung zur Aussetzung des Indikatormaterials gegenüber Temperaturen bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur stehen.
[0179] Wie bereits erwähnt, beinhalten einige andere mögliche Anordnungen zum Konfigurieren des Indikatormaterials mit einem Transportelement das Bereitstellen mehrerer Reservoirs 18, von denen jedes festes Indikatormaterial beinhaltet. Beispielsweise kann ein Reservoir 18 an jedem Ende des Dochtelements 17 in gleichem Abstand vom Fenster 15 bereitgestellt sein. Eine solche Konfiguration von zwei oder mehr Reservoirs kann flüssiges Indikatormaterial in zwei Flüssen liefern, so dass sie nahezu gleichzeitig an einem Sichtfenster wie dem Fenster 15 ankommen, wodurch das Fenster schneller gefüllt wird, als dies ein einzelner Fluss tun würde. Eine solche Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit kann einen klareren Endpunkt aufweisen, wobei die Zeit vom Beginn eines Indikatorsignals, wenn erstes Indikatormaterial im Sichtfenster erscheint, bis zur Anzeige eines vollständigen oder vollen Signals, wenn das Sichtfenster mit Indikatormaterial ausgefüllt ist, kürzer ist.
[0180] Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, kann, wenn sie zusammen gelesen werden, die obere Schicht 12 in einem Bereich, der sich über das Reservoir 18 erstreckt oder, falls gewünscht, sich über das Reservoir 18 und den Abschnitt des Dochtelements 17, entlang dem sich das Indikatormaterial bewegt, um das Fenster 15 zu erreichen, erstreckt, opak sein, um das Lesen eines klaren Indikatorsignals im Fenster 15 durch Verbergen unnötiger Informationen zu erleichtern. Die gesamte obere Schicht 12 kann mit Ausnahme des Fensters 15, falls gewünscht, opak sein.
[0181] Die Klarheit des Indikatorsignals kann verbessert werden, indem optisch kontrastierende Materialien für das Dochtelement 17 und das Indikatormaterial eingesetzt werden. Beispielsweise kann das Dochtelement 17 weiß sein oder eine andere helle Farbe haben, und das Indikatormaterial kann eine dunkle oder eine intensive Farbe aufweisen, beispielsweise schwarz, rot, grün, orange oder blau. Falls gewünscht, können beliebige andere geeignete Farbkombinationen eingesetzt werden. Beispielsweise kann das Dochtelement dunkel gefärbt sein und das Indikatormaterial kann hell sein. Ein von hell nach dunkel wechselndes Indikatorsignal wird möglicherweise eher als Hinweis auf einen möglichen Qualitätsverlust verstanden werden. Falls gewünscht, können am Betrachtungsort eine oder mehrere Hintergrundkomponenten bereitgestellt werden, die optisch mit dem Indikatormaterial kontrastieren.
[0182] In einigen Ausführungsformen kann das Indikatormaterial optisch unterscheidbares Material enthalten, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Färbemitteln, Farbstoffen, Pigmenten, fluoreszierenden Materialien, optischen phasenmodifizierenden Materialien, Flüssigkristallen, Infrarotlicht reflektierenden Materialien, Ultraviolettlicht reflektierenden Materialien, Infrarotlicht absorbierenden Materialien, Ultraviolettlicht absorbierenden Materialien, optisch brechenden Materialien, optisch beugenden Materialien, holographischen Materialien und Mischungen davon besteht. Das Indikatormaterial kann ferner eine andere Art von optischem Signal erzeugen, wie ein helles Aussehen einer vorbestimmten Farbe, wenn es bestimmten Lichtwellenlängen wie UV-Licht und speziellen Kamerablitzen oder Scannerlichtquellen ausgesetzt wird, während es unter normalen Lichtverhältnissen unsichtbar/nicht erkennbar ist. In alternativen Ausführungsformen kann das Material elektrisch leitend sein und einen Schaltkreis schließen, wenn es mit ausreichend Material einen bestimmten Punkt erreicht, oder isolierend sein und den Schaltkreis öffnen, wenn es sich mit ausreichend Material über einen bestimmten Punkt hinaus bewegt.
[0183] Den Fig. 2 und 3 ist weiter zu entnehmen, dass die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 11 auch eine untere Schicht 20, die in verschiedenen Ausführungsformen eine Folie oder ein Film sein kann, die oder der aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet ist, beispielsweise einem der Materialien, die für die obere Schicht 12 beschrieben wurden. Die untere Schicht 20 kann aus dem gleichen Material wie die obere Schicht 12 oder aus einem anderen Material oder anderen Materialien ausgebildet sein. Die untere Schicht 20 kann, falls gewünscht, opak sein, um die inneren Komponenten der Indikatorvorrichtung zu verbergen. Die untere Schicht 20 kann mit der oberen Schicht 12 in einem geeigneten Muster versiegelt werden, das das Dochtelement 17 und das Indikatormaterial im Reservoir 18 umgibt. Beispielsweise kann die untere Schicht 20 mit Klebstoff oder durch Heißsiegeln an der oberen Schicht 12 befestigt werden, um eine Umfangsversiegelung auszubilden, die sich um das Dochtelement 17 und das Reservoir 18 herum erstreckt. Falls gewünscht, kann die untere Schicht 20 einen Beutel ausbilden, der scheinbar die Funktionselemente der Indikatoreinrichtung umschließt.
[0184] Wie in Fig. 3 gezeigt, kann die äußere Oberfläche der unteren Schicht 20 mit einer Klebeschicht 24 aus Haftklebstoff oder einem anderen geeigneten Klebstoff beschichtet sein, um die Anbringung der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 11 an einem Wirtsprodukt oder einem Wirtsproduktbehälter oder einer zugeordneten Verpackung, oder dergleichen (von denen keines gezeigt wird) zu ermöglichen. Eine entfernbare Abziehfolie 25 kann die Klebeschicht 24 bedecken und schützen, bevor die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 11 an einem Wirtsprodukt oder einer zugeordneten Verpackung oder dergleichen befestigt wird.
[0185] Fig. 2 zeigt eine Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 11, die mittels einer Klebeschicht 24 (in Fig. 2 nicht sichtbar) an einer äußeren Oberfläche eines Wirtsprodukts 26 haftet, nachdem die Abziehfolie 25 (in Fig. 2 ebenfalls nicht sichtbar) entfernt wurde. Der Aufbau 26 kann alternativ auf ein Paket hinweisen, das ein Wirtsprodukt enthält.
[0186] Das Indikatorelement kann einen thermischen Reaktionsalgorithmus aufweisen, der mit einer Zeit-Temperatur-Qualitätseigenschaft des beabsichtigten Wirtsprodukts quantitativ in Beziehung steht. Der thermische Reaktionsalgorithmus kann durch die Reaktion des Indikatormaterials auf die Temperaturverhältnisse, die, wenn es im flüssigen Zustand ist, vorliegen, festgelegt und/oder definiert sein. Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beinhalten ein Wirtsprodukt und ein einen Umgebungsindikator gemäß der vorliegenden Offenbarung, wie die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 11, die dem Wirtsprodukt zugeordnet ist und die einen zeitbezogenen thermischen Reaktionsalgorithmus aufweist, der mit der Zeit- Temperatur-Qualitätseigenschaft des Wirtsprodukts in Beziehung steht.
[0187] Eine Verwendung der in den Zeichnungen gezeigten Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 11 wird nun zu Veranschaulichungszwecken beschrieben. Die beispielhafte Ausführungsform der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 11 verwendet ein weißes Dochtelement 17 und ein rot gefärbtes Indikatormaterial, wobei das Indikatormaterial eine Stopptemperatur von 7 °C und eine vorbestimmte Schwellentemperatur von 10 °C aufweist. Diese Parameter sollen lediglich beispielhaft sein und Indikatormaterialien mit anderen Farben, anderem optisch unterscheidbaren Material und anderen Temperatureigenschaften können gemäß dieser Beschreibung eingesetzt werden.
[0188] In diesem Beispiel fließt das rot gefärbte Indikatormaterial entlang des Dochtelements 17. Die Verschiebung der Position des roten Farbstoffs ist die gleiche wie die des Indikatormaterials. Das rot gefärbte Indikatormaterial wird zunächst in das Reservoir 18 gegeben.
[0189] Während die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 11 unter der Stopptemperatur des Indikatormaterials bleibt, bleibt das Indikatormaterial fest und bewegt sich nicht entlang des Dochtelements 17. Das transparente Fenster 15, das eine Sicht auf das Dochtelement 17 ermöglicht, weist dementsprechend ein weißes Aussehen auf, das durch das weiße Dochtelement 17 bereitgestellt wird. Das Aussehen kann visuell oder durch eine Kamera oder auf andere geeignete Weise durch optisches Ablesen des Dochtelements 17 durch das Sichtfenster 15 in der optischen Leserichtung bestimmt werden.
[0190] Bei Umgebungstemperaturen bei der vorbestimmten Schwellentemperatur wandelt sich das rot gefärbte Indikatormaterial zu einer viskosen Flüssigkeit, die entlang des Dochtelements 17 wandert oder fließt und kann die Zeit-Temperatur-Aussetzung bei der vorbestimmten Schwellentemperatur quantitativ aufzeichnen. Somit aktiviert sich die
Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 11, wenn auf sie eine Temperatur bei der vorbestimmten Schwellentemperatur einwirkt, selbständig, weil das Indikatormaterial eine fließfähige viskose Flüssigkeit wird, die zu wandern oder zu fließen beginnt.
[0191] Je nach dem eingesetzten Indikatormaterial kann das Indikatormaterial bei Zwischentemperaturen zwischen der Schwellentemperatur und der vorbestimmten Schwellentemperatur in einigen Ausführungsformen sehr langsam entlang des Dochtelements 17 vorrücken. Die Vorschubrate oder -raten bei Zwischentemperaturen können langsamer sein als bei Temperaturen bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur. Beispielsweise kann der Vorschub bei Zwischentemperaturen so langsam sein, dass er für die Überwachung der Temperaturaussetzung bei der vorbestimmt Schwellentemperatur unerheblich ist. Alternativ kann der Vorschub bei Zwischentemperaturen zum Überwachen eines Wirtsproduktparameters nützlich sein, der bei Zwischentemperaturen einer langsamen Änderung und bei höheren Temperaturen bei der vorbestimmten Temperatur einer schnelleren Änderung unterliegt.
[0192] Das flüssige Indikatormaterial weist eine Viskosität auf, die die Transportrate des Indikatormaterials entlang des Dochtelements 17 bestimmt. Die Transportrate von flüssigem Indikatormaterial an einem Dochtelement kann auch als „Dochtwirkungsrate“ bezeichnet werden. Die Viskosität kann mit der Temperatur variieren. Beispielsweise kann die Viskosität mit der Temperatur abnehmen, sodass sich das Indikatormaterial bei höheren Temperaturen in Bezug auf das Dochtelement 17 oder ein anderes geeignetes Transportelement schneller bewegt. Bei niedrigeren Temperaturen ist die Viskosität höher und das Indikatormaterial bewegt sich langsamer. Somit kann die Verschiebung des Indikatormaterials ein Hinweis auf die Dauer der Aussetzung gegenüber unterschiedlichen Temperaturen sein, und die Anzeige ist kumulativ, da sich das Indikatormaterial nicht zurückziehen kann. Sinkt die Umgebungstemperatur unter die Stopptemperatur, verfestigt sich das Indikatormaterial und verbleibt, bis die Temperatur wieder ansteigt, am Ort.
[0193] Das temperaturbezogene Viskositätsprofil des Indikatormaterials kann die gesamte Verschiebung der Position oder den Vorschubgrad des Indikatormaterials in Bezug auf das Dochtelement 17 oder ein anderes geeignetes Transportelement unter einem gegebenen Muster zeitbezogener Temperaturbedingungen bestimmen. Die Ausführungsformen der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit der vorliegenden Offenbarung können Indikatormaterialien mit einem temperaturbezogenen Viskositätsprofil einsetzen, das eine vorhersagbare Verschiebung als Reaktion auf eine gewünschte kumulative Aussetzung gegenüber der vorbestimmten Schwellentemperatur im Laufe der Zeit bereitstellt. Die Viskosität des Indikatormaterials und die vom Indikatormaterial in Bezug auf das Transportelement zurückgelegte Strecke können sich mit der Temperatur auf konsistente Weise ändern, um eine quantitative Aufzeichnung der kumulativen Zeit-Temperatur-Aussetzung entsprechend der Natur des eingesetzten Indikatormaterials bereitzustellen.
[0194] Das flüssige Indikatormaterial kann sich als Reaktion auf eine bestimmte kumulative Zeit-Temperatur-Aussetzung der ansteigenden Zeit-Temperatur-Aussetzungs- Indikatoreinrichtung 11 bei der vorbestimmten Schwellentemperatur um eine feste Strecke vorwärtsbewegen. Der feste Abstand kann der Abstand vom Reservoir 18 zum Fenster 15, ein bestimmter Abstand entlang einer abgestuften Verschiebungsskala (nicht gezeigt), die auf der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 11 markiert sein kann, oder ein anderer fester Abstand sein.
[0195] Der bestimmte kumulative Zeit-Temperatur-Aussetzungswert, für den eine Ausführungsform einer Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit kalibriert oder auf andere Weise bereitgestellt sein kann, kann durch die Wärmereaktionseigenschaften des Wirtsprodukts bestimmt sein. Die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit kann signalisieren, wenn der Aussetzungswert aufgrund von Umgebungsbedingungen erreicht wurde, denen die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit ausgesetzt war. Das Indikatormaterial kann vorrücken, um eine bestimmte Verschiebung bereitzustellen, die die Summe über die Zeit angibt, in der die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit und das Indikatormaterial der vorbestimmten Schwellentemperatur ausgesetzt sind.
[0196] Das Indikatormaterial kann gemäß den Temperaturreaktionseigenschaften eines zu überwachenden Wirtsprodukts ausgewählt werden, so dass das Indikatormaterial das Fenster 15 im Wesentlichen oder vollständig nach einer Aussetzung gegenüber einer vorbestimmten Schwellentemperatur ausfüllen kann, die wahrscheinlich einen Verlust der Wirtsproduktqualität verursacht.
[0197] Eine Aussetzung gegenüber der vorbestimmten Schwellentemperatur führt dazu, dass das Indikatormaterial weiterhin entlang des Dochtelements 17 wandert, bis es das Fenster 15 erreicht, wodurch sich unter normalen Lichtverhältnissen das Aussehen des Fensters 15 verändert und signalisiert wird, dass ein Endpunkt erreicht wurde. Die Änderung des Aussehens des Fensters 15 von weiß zu rot kann anzeigen, dass eine Aussetzung gegenüber der vorbestimmten Schwellentemperatur, der ein Wirtsprodukt ausgesetzt ist, dem die Indikatoreinrichtung zugeordnet ist, die Qualität des Wirtsprodukts beeinträchtigt haben könnte.
[0198] Hat sich das Aussehen des Dochtelements 17 am Fenster 15 geändert, erfolgt durch das Abkühlen der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 11 unter die Stopptemperatur oder die vorbestimmte Schwellentemperatur keine Umkehr der Aussehensänderung mehr. Der beispielhafte Indikator kann nicht von Rot auf
Weiß zurückwechseln. Vielmehr bewirkt das Abkühlen, dass sich das Indikatormaterial an Ort und Stelle verfestigt, beispielsweise entlang des Dochtelements 17 verteilt, wodurch die historische Aufzeichnung der Temperaturaussetzung „eingerastet“ wird. Wenn das Dochtelement 17 porös ist, kann das Indikatormaterial effektiv dauerhaft in die Poren imprägniert sein.
[0199] Wenn die Temperatur des Indikatormaterials unter die Stopptemperatur fällt, bevor das Indikatormaterial zum Sichtfenster gelangt, kann sich das Indikatormaterial verfestigen und aufhôren, entlang des Dochtelements 17 oder eines anderen Transportelements zu fließen. Wenn die Umgebungstemperatur dann auf die vorbestimmte Schwellentemperatur zurückfällt, kann das Indikatormaterial erneut schmelzen und weiter entlang des Dochtelements 17 oder eines anderen Transportelements vorrücken, wodurch die neue zeitbezogene Aussetzung gegenüber der vorbestimmten Schwellentemperatur aufgezeichnet wird. Auf diese Weise kann die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit die kumulative Reaktionszeit der Aussetzung gegenüber der vorbestimmten Schwellentemperatur aufzeichnen.
[0200] Es sind viele Variationen des Aufbaus einer Ausführungsform der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit der vorliegenden Offenbarung môglich, von denen hierin nur einige beschrieben werden. Beispielsweise kann ein Transportelement, falls verwendet, eine bogenfôrmige Konfiguration, eine gewundene Konfiguration oder eine andere Form aufweisen. Es können zwei oder mehr als zwei Indikatormaterialreservoirs eingesetzt werden, beispielsweise drei oder vier Indikatormaterialreservoirs. Darüber hinaus kônnen mehrere Indikatormaterialreservoirs, falls verwendet, das Indikatormaterial, wenn es flüssig ist, einer einzelnen optischen Lesestelle zuführen. Zu diesem oder anderen Zwecken kônnen das Transportelement oder die Transportelemente mehrere Pfade bereitstellen, entlang derer das Indikatormaterial vorrücken kann, beispielsweise mehrere Pfade entlang der Radien eines Kreises oder eines Rings oder Polygons, die sich in Richtung eines Betrachtungsorts in der Mitte des Kreises oder des Rings oder dergleichen erstrecken. Solche Ausführungsformen können einen klaren Endpunkt an dem Betrachtungsort bereitstellen, wenn mehrere Indikatorflüsse konvergieren und das Fenster ausfüllen.
[0201] Fig. 4 veranschaulicht eine Ausführungsform einer Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit gemäß der vorliegenden Offenbarung, in Fig. 4 mit 40 bezeichnet, die zwei Indikatormaterialreservoirs 42 verwendet. Die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 40 weist ein Indikatorelement auf, das zwei Reservoirs 42 für Indikatormaterial 44 umfasst. Die Reservoirs 42 befinden sich an den gegenüberliegenden Enden eines hellfarbigen, hundeknochenförmigen Dochtelements 46, das unter einer opaken oberen Schicht 48 der
Indikatoreinrichtung angeordnet ist. Das Indikatormaterial 44 wird von dem Dochtelement 46 geträgert und steht damit in Berührung. In einer Ausführungsform umfasst das Indikatormaterial 44 ein optisch unterscheidbares Material, wie einen roten Farbstoff, der gleichförmig in das Indikatormaterial 44 eingemischt ist.
[0202] Ein Fenster 49 ist in der oberen Schicht 48 ausgebildet und befindet sich etwa in gleichem Abstand zwischen den Reservoirs 42, um die Betrachtung einer zentralen Zone des Dochtelements 46 zu ermöglichen. Die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 40 weist eine Stopptemperatur und eine vorbestimmte Schwellentemperatur auf, die durch die Natur des Indikatormaterials 44 bestimmt werden. In Verwendung schmilzt das Indikatormaterial 44, wenn die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 40 der vorbestimmten Schwellentemperatur ausgesetzt ist, und fließt von den Reservoirs 42 in zwei gegenüberliegenden, konvergenten Strömen, die sich in Richtung der in der Mitte von Fig. 4 gezeigten Pfeile bewegen, in Richtung des Fensters 49. Kurz nachdem sie den Umfang des Fensters 49 erreicht haben, können die zwei Ströme von Indikatormaterial 44 das Fenster 49 schnell mit Indikatormaterial 44 ausfüllen, wodurch ein klarer Endpunkt bereitgestellt wird. Beispielsweise können alle oder einige der Ströme etwa zur gleichen Zeit am Fenster ankommen, das Fenster schnell ausfüllen und einen klaren Endpunkt bereitstellen, bei dem die Zeit vom ersten Auftreten von Indikatormaterial am Sichtfenster bis zum Ausfüllen des Fensterbereichs kurz ist.
[0203] Anstelle von zwei Reservoirs 42 können andere Ausführungsformen der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 40 drei oder vier oder mehr Reservoirs mit Indikatormaterial aufweisen, jedes mit seinem eigenen Fließweg zu einem Sichtfenster, der von einem Dochtelement oder einem anderen geeigneten Transportelement bereitgestellt wird. Jeder der Fließwege kann, falls gewünscht, im Wesentlichen, wie in Fig. 4 gezeigt, gerade sein. Alternativ können die Fliekßwege gekrümmt oder anderweitig dazu konfiguriert sein, den Abstand zwischen jedem jeweiligen Reservoir und dem Sichtfenster zu verlängern, wodurch die Ankunft des Indikatormaterials am Sichtfenster verzögert wird. Die Flie®wege können gleiche FlieBlängen aufweisen, sodass jeder Fluss etwa zur gleichen Zeit am Sichtfenster ankommt.
[0204] Die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 40 veranschaulicht einige der Variationen, die an der in Fig. 1 bis 3 gezeigten Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 11 und an den verschiedenen Elementen der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 11 vorgenommen werden können. Solche Variationen können, falls gewünscht, auch an anderen Ausführungsformen der Indikatoreinrichtung für
Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit gemäß der vorliegenden Offenbarung vorgenommen werden, es sei denn, sie erscheinen unpraktisch.
[0205] Fig. 5 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit gemäß der vorliegenden Offenbarung, die in Fig. 5 mit 50 bezeichnet wird und die dazu konfiguriert ist, die Anzeige eines klaren Endpunktsignals zu fördern. Die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 50 weist ein Indikatorelement auf, das einen Ring aus farbigem Indikatormaterial 52 umfasst, das sich um den Umfang eines scheibenförmigen Dochtelements 54 an oder nahe dem äußeren Umfangsrand des Dochtelements 54 erstreckt.
[0206] Das Dochtelement 54 trägt das Indikatormaterial 52, das mit dem Dochtmaterial in Berührung ist, und ist unter einer opaken oberen Schicht 56 der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 50 angeordnet. Ein Fenster 58 ist in der oberen Schicht 56 etwa in der Mitte des Dochtelements 54 bereitgestellt. Das Fenster 58 ist etwa mittig des Rings des Indikatormaterials 52 angeordnet. Das Fenster 58 kann ermöglichen, dass eine zentrale Zone des Dochtelements 54 optisch auBerhalb der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 50 zur Betrachtung durch einen menschlichen Beobachter oder durch eine Betrachtungsvorrichtung angezeigt wird. Die obere Schicht 56 kann, falls gewünscht, einen Referenzring 59 tragen, der das Aussehen des Endpunkts des Indikatormaterials zeigt, um das Ablesen des Signals zu erleichtern, das von der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 50 gegeben wird.
[0207] Bei Temperaturen bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur schmilzt das Indikatormaterial 52 und fließt nach innen in Richtung des Fensters 58, wie durch die Pfeile in Fig. 5 gezeigt. Die Konfiguration des Indikatormaterials 52 in einem Ring um das Dochtelement 54 kann bewirken, dass eine Vorderseite des geschmolzenen Indikatormaterials 52, die ungefähr ringförmig sein kann, zu der Mitte des Dochtelements 54 konvergiert, wodurch mit dem das Fenster 58 aus mehreren Richtungen erreichenden Indikatormaterial 52 oder dem schnell die durch das Fenster 58 bereitgestellte Sichtzone ausfüllenden kontinuierlichen Ring ein klarer Endpunkt bereitgestellt wird.
[0208] Durch Anordnen des Rings des Indikatormaterials 52 an oder nahe dem AuBenumfang der Scheibe, die durch das Dochtelement 54 bereitgestellt wird, kann das geschmolzene Indikatormaterial 52 nicht nach außen fließen und wird daher gezwungen, nach innen in Richtung der Mitte der Scheibe in Richtung der Mitte des Dochtes 54, d. h. bei einem kreisförmigen Ring des Indikatormaterials 52, ungefähr radial zu fließen.
[0209] Das Indikatormaterial 52 kann wie gezeigt als kreisförmiger Ring konfiguriert sein oder kann eine andere Form aufweisen, die einen konvergenten Fluss des
Indikatormaterials 52 in Richtung einer zentralen Stelle auf dem Dochtelement 54 ermöglicht, beispielsweise ein Dreieck, ein Quadrat, ein Sechseck oder ein anderes regelmäßiges Polygon. Der Ring kann durchgehend sein oder kann durch eine Anzahl von durch Räume getrennten Ringabschnitten, beispielsweise diskrete Punkte und/oder Striche, gebildet sein.
[0210] Das Dochtelement 54 kann, falls gewünscht, einen Außenumfang aufweisen, der ungefähr dem Außenumfang des Indikatormaterials entspricht. Modifizierte Dochtformen sind möglich. Beispielsweise kann das Dochtelement 54 einem Speichenrad ähneln und eine Anzahl von Speichen umfassen, um die Bewegung des flüssigen Indikatormaterials vom Ring 52 in Richtung eines durch das Fenster 58 sichtbaren zentralen Bereichs zu unterstützen.
[0211] Die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 50 veranschaulicht ebenfalls Variationen, die an der in Fig. 1 bis 3 gezeigten Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 11 und an den verschiedenen Elementen der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 11 vorgenommen werden können. Solche Variationen können, falls gewünscht, an anderen Ausführungsformen der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit gemäß der vorliegenden Offenbarung vorgenommen werden, es sei denn, sie erscheinen unpraktisch.
[0212] Einige Ausführungsformen der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit gemäß der vorliegenden Offenbarung können ein nuanciertes Signal geben, das eine Anzahl von Stufen der kumulativen Temperaturaussetzung im Laufe der Zeit anzeigt. Die Anzeigen der mehreren Stufen können zum Ablesen durch einen menschlichen Betrachter oder eine optische Vorrichtung angezeigt werden. Beispielsweise können solche Ausführungsformen anstelle eines oder zusätzlich zu einem Fenster zum Betrachten eines Endpunktereignisses ein längliches Transportelement umfassen, entlang dem ein Indikatormaterial fließen kann, und optional können Abstufungen neben dem Transportelement markiert sein, um den Vorschub des Indikatormaterials entlang des Transportelements zu quantifizieren und bestimmte Verschiebungen des Indikatormaterials entlang des Transportelements mit dem wahrscheinlichen Zustand eines Wirtsprodukts in Beziehung zu setzen, das der Temperaturaussetzung ausgesetzt ist. In solchen Ausführungsformen kann eine obere Schicht der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit in einem Bereich oder in Bereichen, die zu dem Transportelement ausgerichtet sind, ausreichend transparent sein, um das Fortschreiten des Indikatormaterials entlang des Transportelements optisch durch die obere Schicht abzulesen.
[0213] Eine solche mehrstufiges Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit kann quantitativ mit den Temperaturreaktionseigenschaften des
Wirtsprodukts korreliert sein, um eine geeignete Beziehung zwischen der Verschiebung des Indikatormaterials und dem wahrscheinlichen Zustand des Wirtsprodukts bereitzustellen.
Eine geeignete Beziehung kann durch geeignete Auswahl von Indikatormaterial, Transportelement und Indikatorgeometrie bereitgestellt werden, einschließlich der Strecken, die das Indikatormaterial entlang der Skala zurückzulegen hat, oder anderer Markierungen, unter Bezugnahme auf die hierin relevanten Lehren.
[0214] Beispielsweise veranschaulicht Fig. 6 eine weitere Konstruktion einer Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit, in Fig. 6 mit 80 bezeichnet, die eine Anzahl von Stufen des Zustands eines Wirtsprodukts anzeigen kann.
Die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 80 weist ein Indikatorelement auf, das als Reaktion auf eine geeignete Temperaturaussetzung im Laufe der Zeit einen ausgedehnten Fluss eines Indikatormaterials entlang eines linearen FlieRwegs, beispielsweise eines geradlinigen oder gekrümmten Flie&wegs, anzeigen kann. Das Indikatorelement kann mehrere entlang des FlieBwegs beabstandete Markierungen beinhalten, um den Fortschritt des Indikatormaterials entlang des Flie®wegs anzuzeigen. Beispielsweise kann ein linearer Fluss an eine abgestufte Skala angelegt betrachtet werden. Das Indikatormaterial kann ein optisch unterscheidbares Material, wie einen gewöhnlichen Farbstoff, umfassen, der zusammen mit dem Indikatormaterial entlang des Transportelements fließt.
[0215] Zu diesem und anderen Zwecken beinhaltet die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 80 eine obere Schicht 82, ein Reservoir 84 mit festem Indikatormaterial und ein längliches Transportelement 86, das über einen wesentlichen Teil seiner Länge oder über seine gesamte Länge von außen sichtbar ist.
[0216] Wie gezeigt ist die obere Schicht 82 opak und verbirgt das Reservoir 84, so dass es nicht sichtbar ist. Ein längliches Fenster 88 ermöglicht das Betrachten des Transportelements 86. Die obere Schicht 82 kann jedoch transparent oder in einem geeigneten Bereich des Transportelements 86 transparent sein, so dass das Transportelement 86 von außen sichtbar oder optisch lesbar ist und kein Fenster 88 erforderlich ist. Auch das Reservoir 84 kann, falls gewünscht, durch Konfigurieren der oberen Schicht 82, so dass sie über dem Reservoir 84 transparent ist, oder durch Konfigurieren des Fensters 88, so dass es sich, falls gewünscht, über dem Reservoir 84 erstreckt, zur Betrachtung freigelegt sein.
[0217] Die obere Schicht 82 trägt neben dem Transportelement 86 Markierungen, die in Fig. 6 allgemein durch den Pfeil 90 gekennzeichnet sind, um den Fortschritt des Indikatormaterials entlang des Transportelementes 86 zu demarkieren. Die Markierungen 90 sind in abgestuften Intervallen entlang des Transportelements 86 beabstandet, die bestimmten Stufen der kumulativen Temperaturaussetzung entsprechen, und jede
Markierung ist mit einem wahrscheinlichen Zustand gekennzeichnet, den ein Wirtsprodukt, mit dem das Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 80 verwendet werden soll, als Ergebnis der angegebenen kumulativen Temperaturaussetzung aufweist. Vier beispielhafte Zustandsbeschreibungen sind in Fig. 6 gezeigt, nämlich „Frisch“, „Noch frisch“, „Verwenden“ und „NICHT SICHER“, deren Zustandsbeschreibungen selbsterklärend sind. Falls gewünscht, können andere Zustände und/oder andere Markierungen verwendet werden.
[0218] Das Fenster 88 kann derart konfiguriert sein, dass es sich, falls gewünscht, nur über den Bereich des Transportelements 86 erstreckt, der benachbart zu den Markierungen 90 ist, oder kann jede andere geeignete Konfiguration aufweisen. Anstatt beispielsweise eine durchgehende Ansicht eines erweiterten Bereichs des Transportelements 86 in der Nähe der Markierungen 90 bereitzustellen, wie in Fig. 6 gezeigt und hierin beschrieben, kann das Fenster 88 mit mehreren Öffnungen konfiguriert sein, eine für jede Markierung 90, um eine „Ein/Aus“-Anzeige für die Temperaturaussetzungsstufe bereitzustellen, die durch jede Markierung dargestellt wird.
[0219] Unter Verwendung eines Indikatormaterials, das vorhersagbare Temperatur- Viskositäts-Eigenschaften aufweist, wie hierin beschrieben, können die Abstände der Markierungen 90 entlang des Transportelements 86 so festgelegt werden, dass sie ungefähr bestimmten kumulativen Zeit-Temperatur-Werten entsprechen. Die Markierungen 90 sind in ungefähr regelmäßigem Abstand in Fig. 6 gezeigt, jedoch können, falls gewünscht, andere Abstände eingesetzt werden.
[0220] Indikatormaterialien mit verschiedenen Temperaturreaktionseigenschaften können eingesetzt werden, um mit unterschiedlichen Wirtsprodukten mit unterschiedlichen Temperaturreaktionseigenschaften zu korrelieren oder übereinzustimmen, um zu ermöglichen, dass die gleiche Konfiguration der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 80 mit dem gleichen Satz von Markierungen 90 bei verschiedenen Wirtsprodukten eingesetzt wird. Alternativ können unterschiedliche Indikatormaterialien bei unterschiedlichen Indikatorkonfigurationen mit Sätzen von Markierungen 90 mit unterschiedlichen Geometrien eingesetzt werden, um eine Vielfalt von Indikatoren bereitzustellen, die zum Überwachen des gleichen Wirtsprodukts nützlich sind und dabei unterschiedliche Informationen bereitstellen.
[0221] In Verwendung kann die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 80 einem Wirtsprodukt zugeordnet werden, beispielsweise indem es in ein Etikett eingearbeitet wird, das an dem Wirtsprodukt oder an der Wirtsproduktverpackung haftet. Wenn das Wirtsprodukt einer längeren Aussetzung oder wiederholten Aussetzungen gegenüber einer vorbestimmten Schwellentemperatur oder Schwellentemperaturen für die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 80 ausgesetzt ist,
bewegt sich das Indikatormaterial entlang des Transportelements 86 weiter, wodurch die kumulative Temperaturexposition angezeigt wird. Ein Streifen 92 aus Indikatormaterial ist derart in Fig. 6 gezeigt, dass er zwischen die Markierung „Noch frisch“ und die Markierung „Verwenden“ vorgerückt ist.
[0222] Die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 80 veranschaulicht ebenfalls Variationen, die an der in Fig. 1 bis 3 gezeigten Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 11 und an den verschiedenen Elementen der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 11 vorgenommen werden können. Solche Variationen können, falls gewünscht, auch an anderen Ausführungsformen der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit gemäß der vorliegenden Offenbarung vorgenommen werden, es sei denn, sie erscheinen unpraktisch.
[0223] Falls gewünscht, kann eine Referenzmarkierung bereitgestellt werden, die ein ähnliches Aussehen wie das Aussehen des Endpunkts des Indikators aufweist, um das Ablesen des Indikatorsignals zu erleichtern. Die Referenzmarkierung kann beispielsweise ein Ring um die optische Ablesestelle oder eine andere geformte Markierung auf dem Indikator sein, die rot gefärbt ist oder einen andere optische Eigenschaft aufweist, die der optischen Eigenschaft oder den optischen Eigenschaften ähnlich ist, die der Indikator zur Signalisierung verwendet.
[0224] Der Fig. 6 ist zu entnehmen, dass die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 80 derart konfiguriert ist, dass sie ein Sichtfenster 88 aufweist, das sich von dem Reservoir 84 über den Bereich des Transportelements 86, der an die Markierungen 90 angrenzt, bis zum sichtbaren Endpunkt „NICHT SICHER“ erstreckt.
[0225] Dieses Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 80 ist für bestimmte Einzelhändler und Lieferanten wünschenswert, um sie an einem Wirtsprodukt zu befestigen, um die Frische oder Qualität des Wirtsprodukts kontinuierlich zu überwachen, indem die Position des Auftretens der vorbestimmten Farbe entlang des Sichtfensters 88 überprüft wird.
[0226] Bezugnehmend auf Fig. 7 ist ein Beispiel für die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 100 bereitgestellt, die einen ähnlichen Aufbau wie die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 80 in Fig. 6 aufweist, außer dass sie drei sichtbare Fenster 102, 104 und 106 aufweist, die von außen sichtbar sind, wie in Fig. 7 gezeigt, anstelle eines großen länglichen Sichtfensters 88, wie in Fig. 6 gezeigt. Die Funktionsweise der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 100 ist die gleiche wie bei der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 80 in Fig. 6.
[0227] Die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 100 ist derart modifiziert, dass sie eine opake obere Schicht 82 aufweist, die das Reservoir 84 und das längliche Transportelement 86 außer den drei Sichtfenstern 102, 104 und 106 vor dem Blick verbirgt. Die drei Sichtfenster 102, 104 und 106 können derart konfiguriert sein, dass sie mit unterschiedlichen Status des Wirtsprodukts korrelieren, wie „frisch“, noch zu „verwenden“ beziehungsweise für die Verwendung „nicht sicher“. Das Indikatormaterial umfasst eine Mischung aus einem SCC-Polymer und einem hier vorstehend beschriebenen Wachsmaterial. Das Indikatormaterial umfasst ferner ein optisch unterscheidbares Material, wie einen gewöhnlichen Farbstoff. Das Indikatormaterial fließt entlang des Transportelements 86 vom Reservoir 84 zu den drei Sichtfenstern in der Reihenfolge der Sichtfenster 102, 104 und 106. Das Sichtfenster 106 ist der Endpunkt „NICHT SICHER“. Die Sichtfenster 102, 104 und 106 ändern, wenn das Indikatormaterial diese drei Sichtfenster ausfüllt, ihre Farbe. Wenn das Indikatormaterial in das letzte Sichtfenster 106 fließt, ändert das Sichtfenster 106 seine Farbe, wodurch angezeigt wird, dass das Wirtsprodukt verdorben ist oder nicht sicher verwendet werden kann. Durch diese Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit kann es bestimmten Einzelhändlern oder Lieferanten möglich sein, die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit 100 an einem Wirtsprodukt anzubringen, um durch Prüfen der Position der Farbe entlang der drei Sichtfenster 102, 104 und 106 kontinuierlich die Frische des Wirtsprodukts zu überwachen.
[0228] Die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit kann während eines oder mehrerer Zeiträume der Aussetzung gegenüber Temperaturen über der vorbestimmten Schwellentemperatur kontinuierlich reagieren, beispielsweise mit einer fortlaufenden Verschiebung eines Indikatormaterials in Bezug auf ein Transportelement, die quantitativ mit der kumulativen Zeit-Temperatur-Aussetzung in Beziehung steht und je nach Temperatur unterschiedlich schnell abläuft.
[0229] Vorbestimmte Schwellentemperatur. Eine Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit gemäß der vorliegenden Offenbarung kann derart konfiguriert sein, dass sie beispielsweise durch Auswahl eines geeigneten Indikatormaterials eine vorbestimmte Schwellentemperatur aufweist, die für die Temperaturreaktionseigenschaften des Wirtsprodukts relevant ist. Die vorbestimmte Schwellentemperatur kann einer Schwellentemperatur, bei oder über der das Wirtsprodukt sich verschlechtern kann oder die Gefahr einer Verschlechterung bei ihm besteht, oder einer anderen geeigneten Temperatur entsprechen.
[0230] Einige Beispiele für vorbestimmte Schwellentemperaturen, für die eine Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit gemäß der vorliegenden Offenbarung konfiguriert werden kann, sind u. a. eine vorbestimmte
Schwellentemperatur in einem Bereich von etwa -20 °C bis etwa 70 °C und von etwa -10 °C bis etwa 60 °C, von etwa -10 °C bis etwa 20 °C, von etwa 0 °C bis etwa 15 °C, von etwa 5 °C bis etwa 15 °C, von etwa 8 °C bis etwa 12 °C, von etwa 10 °C, von etwa 10 °C bis etwa 40 °C oder von etwa 20 °C bis etwa 30 °C. Falls gewünscht, können andere vorbestimmte Schwellentemperaturen bereitgestellt werden. Beispielweise können unter Verwendung eines geeigneten Indikatormaterials niedrigere vorbestimmte Schwellentemperaturen, einschließlich Temperaturen unter Null bis zu etwa -34 °C erhalten werden. Ein Beispiel für ein solches Indikatormaterial ist eine Mischung aus einem Wachsmaterial und einem Polymer mit Seitenkettenkristallisierung (SCC-Polymer) wie Poly(dodecylmethacrylat).
[0231] Darüber hinaus kann die vorbestimmte Schwellentemperatur je nach dem konkret eingesetzten Indikatormaterial nahe der Stopptemperatur liegen oder, falls gewünscht, etwas über der Stopptemperatur liegen. Beispielsweise kann die vorbestimmte Schwellentemperatur die Stopptemperatur um eine Temperatur in einem Bereich von etwa 0,1 °C bis etwa 20 °C; in einem Bereich von etwa 0,5 °C bis etwa 10 °C; in einem Bereich von etwa 0,5 °C bis etwa 5 °C; oder in einem Bereich von etwa 1 °C bis etwa 5 °C übersteigen.
[0232] Stopptemperatur. Eine Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit gemäß der vorliegenden Offenbarung kann derart konfiguriert sein, dass sie beispielsweise durch Auswahl eines geeigneten Indikatormaterials eine Stopptemperatur aufweist, die für die Temperaturreaktionseigenschaften des Wirtsprodukts relevant ist. Die Stopptemperatur kann eine Temperatur, unter der es unwahrscheinlich ist, dass sich das Wirtsprodukt während eines Zeitraums der môglichen Nützlichkeit der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit der Wirtsprodukte verschlechtert, oder eine andere geeignete Temperatur sein. Der Zeitraum der möglichen Nützlichkeit der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit oder des Wirtsprodukts kann etwa eine Woche, etwa einen Monat, etwa ein Jahr, etwa zwei Jahre bis etwa fünf Jahre oder mehr betragen oder ein anderer geeigneter Zeitraum sein. Beispiele für Stopptemperatur sind u. a. eine Stopptemperatur im Bereich von etwa -10 C bis etwa 70 °C, von etwa -5 °C bis etwa 40 °C, von etwa 0 °C bis etwa 30 °C, von etwa 0 °C bis etwa 15 °C, von etwa 2 °C bis etwa 10 °C, von etwa 4 °C bis etwa 9 °C oder von etwa 6 °C bis etwa 8 °C.
[0233] Einige Wirtsprodukte können bei kühlen Temperaturen, beispielsweise wenn sie in einem Kühlschrank mit einer Temperatur unter etwa 8 °C oder in einem Bereich von etwa 6 °C bis etwa 8 °C aufbewahrt werden, stabil sein. Einige Wirtsprodukte können bei kühlen Temperaturen, beispielsweise unterhalb eines Bereichs von etwa 0 °C bis etwa 15 °C, über längere Zeiträume, beispielsweise 20 Tage bis 100 Tage oder mehr, stabil sein. Das Wirtsprodukt kann sich jedoch bei oder über einer vorbestimmten Schwellentemperatur, wie 0 °C oder höher, 5 °C oder höher, 10 °C oder höher oder etwa 25 °C oder höher,
beispielsweise in einem Zeitraum von etwa 0,1 bis etwa 72 Stunden oder weniger schnell verschlechtern, und kann sich bei höheren Temperaturen von etwa 35 °C oder höher, beispielsweise in etwa 0,1 bis etwa 4 Stunden oder weniger, noch schneller verschlechtern. Bei Zwischentemperaturen zwischen der Stopptemperatur und der vorbestimmten Schwellentemperatur kann sich das Wirtsprodukt langsam, beispielsweise in etwa 1 Tag bis etwa 20 Tagen oder mehr, verschlechtern.
[0234] Unter Verwendung eines geeigneten Indikatormaterials kann eine Ausführungsform einer Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit der vorliegenden Offenbarung so ausgelegt sein, dass sie mit solchen Temperaturreaktionseigenschaften des Wirtsprodukts korreliert, indem die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit mit einer Stopptemperatur im Bereich von etwa -10 °C bis etwa 70 °C und einer vorbestimmten Schwellentemperatur von etwa -10 °C bis etwa 70 °C konfiguriert wird. Die vorbestimmte Schwellentemperatur ist etwa 0,1 bis 20 °C oder etwa 0,5 bis 10 °C höher als die Stopptemperatur. Zum Beispiel kann die Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit ein Indikatormaterial mit einer Temperatur des Schmelzbeginns von etwa 1 °C bis etwa 5 °C oder etwa 2 °C bis etwa 4 °C; mit einem Hauptschmelztemperaturmaximum von etwa 8,0 °C bis etwa 10 °C, vorzugsweise etwa 8,0 °C bis etwa 9,9 °C oder etwa 8,1 °C bis etwa 9,8 °C; und einer Viskosität, wenn es als Flüssigkeit vorliegt, die mit steigender Temperatur abnimmt, verwenden. Die Stopptemperatur liegt etwa 0,1 bis etwa 10 °C, vorzugsweise 0,5 bis 5 °C unter dem Hauptschmelztemperaturmaximum des Indikatormaterials. Die vorbestimmte Schwellentemperatur liegt 0,1 bis 10 °C, vorzugsweise 0,1 bis 5 °C über dem Hauptschmelztemperaturmaximum des Indikatormaterials.
[0235] Unterhalb der Stopptemperatur fließt das Indikatormaterial nicht wesentlich. Bei Zwischentemperaturen über der Stopptemperatur aber unter der vorbestimmten Schwellentemperatur kann das Indikatormaterial langsam fließen und nach einer geeigneten Anzahl von Tagen, beispielsweise nach etwa 1 Tag bis etwa 20 Tagen, einen Endpunkt bereitstellen. Das Indikatormaterial kann bei der vorbestimmten Schwellentemperatur schmelzen und kann, solange die Temperatur bei der vorbestimmten Schwellentemperatur bleibt, vorhersagbar an dem oder durch das Transportelement fließen, wodurch in etwa 1 Stunde bis etwa 10 Stunden, vorzugsweise in etwa 4 Stunden bis 8 Stunden ein Endpunktsignal erzeugt wird.
[0236] Transportelement. Das Transportelement kann porös und/oder saugfähig sein und das Indikatormaterial kann durch das Transportelement aufsaugbar sein, beispielsweise durch Kapillarwirkung des Transportelementmaterials auf das flüssige Indikatormaterial. Das Indikatormaterial kann im flüssigen Zustand das Transportelement berühren.
Wünschenswerterweise weist das Transportelement eine Affinität für das Indikatormaterial auf. Beispielsweise können einige nützliche Transportelementmaterialien durch das Indikatormaterial benetzt werden. Einige Beispiele geeigneter Materialien, die für das Transportelement als alleinige oder teilweise Komponenten des Transportelements eingesetzt werden können, sind u. a. Ahlstrom 601 und 631 Papier (Ahlstrom Corp. unter www. ahlstrom.com), qualitatives Whatman-Papier der Stufe 1 und Chromatographiepapier 1 Chr, 2 Chr und 3 Chr (Whatman Inc. aus Clifton, NJ und www.whatman.com.). Andere gewebte, vliesartige, faserige, nicht faserige retikulierte oder nicht retikulierte, poröse Materialien können, wenn gewünscht, eingesetzt werden.
[0237] Alternativ kann das Transportelement ein nicht poröses Material umfassen oder daraus bestehen. Beispielsweise kann das Indikatormaterial hydrophob sein, so dass das flüssige Indikatormaterial durch hydrophobe Wechselwirkung an einer Oberfläche des Transportelements haften und über die Transportelementoberfläche zu einem Betrachtungsort fließen kann. Einige Beispiele für geeignete hydrophobe Transportelementmaterialien sind u. a. hydrophobe Polymere und Copolymere von Olefinen, Ethylen, Propylen, Vinylchlorid, Carbonaten, Urethanen, Acrylen, Vinylen, Vinylchloriden, Vinylidenchloriden, Styrolen, Amiden, Imiden, Estern, Ethern und Fluorkohlenstoffen. Falls gewünscht, kann das Transportelement hydrophil sein, beispielsweise zur Verwendung mit einem hydrophilen Indikatormaterial.
[0238] Das Transportelement kann, falls gewünscht, mit Strukturen zum Leiten und Erleichtern des Indikatormaterialflusses konfiguriert sein, beispielsweise matte AuBenschicht, Oberflächenstrukturieren oder Aufrauen, eine oder mehrere Oberflächenrillen und/oder Kapillarkanäle, die sich zum Betrachtungsort hin erstrecken oder Kombinationen von zwei oder mehr der vorstehenden strukturellen Merkmale. Optional kann das Transportelement dazu konfiguriert sein, mehrere MaterialflieBwege bereitzustellen. Falls gewünscht, können mehrere Transportelemente in einer einzigen Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit verwendet werden.
[0239] Indikatormaterial. Das Indikatormaterial kann eine Mischung aus einem synthetischen Polymermaterial und einem Wachsmaterial und gegebenenfalls einem optisch unterscheidbaren Material, wie ein gewöhnlicher Farbstoff, sein. Ein gewöhnlicher Farbstoff kann auch unter normalen Lichtverhältnissen im Vergleich zum Betrachtungshintergrund, wie ein Transportelement, eine intensive Farbe aufweisen. Das Indikatormaterial kann allein aus der Mischung aus dem synthetischen Polymermaterial und dem Wachsmaterial oder allein aus der Mischung aus dem synthetischen Polymermaterial und dem Wachsmaterial und dem optisch unterscheidbaren Material bestehen. Das Indikatormaterial kann einen oder mehrere andere Bestandteile beinhalten.
[0240] Das optisch unterscheidbare Material kann aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus Färbemitteln, Farbstoffen, Pigmenten, fluoreszierenden Materialien, optischen phasenmodifizierenden Materialien, Flüssigkristallen, Infrarotlicht reflektierenden Materialien, Ultraviolettlicht reflektierenden Materialien, Infrarotlicht absorbierenden Materialien, Ultraviolettlicht absorbierenden Materialien, optisch brechenden Materialien, optisch beugenden Materialien, holographischen Materialien und Mischungen davon besteht. Das optisch unterscheidbare Material kann ein kontrastierendes Aussehen zu dem der umgebenden Struktur bereitstellen, optional durch Bereitstellen einer unter normalen Lichtverhältnissen oder, wenn es bestimmten Lichtwellenlängen, wie ultraviolettem (UV) Licht, ausgesetzt wird, intensiven Kontrast bereitstellenden Farbe. Um ein Indikatorsignal mit guter Farbintensität zu erhalten, kann das optisch unterscheidbare Material, beispielsweise ein gewöhnlicher Farbstoff, bis zur Sättigung im Indikatormaterial gelöst sein. Der Farbstoff kann jeden geeigneten Farbton aufweisen, beispielsweise Rot oder Orange, oder einen anderen Farbton, von denen einige an anderer Stelle hierin beschrieben sind.
[0241] Das Indikatormaterial weist gewünschte mechanische Eigenschaften auf, wie dass es bei oder unter der Stopptemperatur fest bleibt und bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur schmilzt oder sich anderweitig in eine fließfähige Phase mit geeigneter Viskosität wandelt. Die Viskosität des flüssigen Indikatormaterials kann, falls gewünscht, mit der Temperatur variieren, so dass sie mit steigender Temperatur abnimmt. Das optisch unterscheidbare Material kann, falls verwendet, eine oder mehrere nützliche optische Eigenschaften bereitstellen, die der Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit helfen, ein eindeutiges Endpunktsignal zu erzeugen.
[0242] Bei der Umsetzung der vorliegenden Offenbarung nützliche Indikatormaterialien, in denen mehrere Bestandteile verwendet werden, können mit einem breiten Bereich von Anteilen dieser Bestandteile formuliert werden. Das Indikatormaterial kann einen Hauptanteil an der Mischung aus dem Polymermaterial und dem Wachsmaterial beinhalten, beispielsweise einen Anteil an der Mischung von zumindest etwa 60 Gew.-%, zumindest etwa 80 Gew.-%, zumindest etwa 90 Gew.-%, zumindest etwa 95 Gew.-%, zumindest etwa 98 Gew.-% oder zumindest etwa 99 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des Indikatormaterials.
[0243] Optional kann das Indikatormaterial etwa 0,05 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-%, etwa 0,05 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-%, etwa 0,05 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-%, etwa 1,0 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% oder etwa 10 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-% des optisch unterscheidbaren Materials bezogen auf das Gewicht des Indikatormaterials beinhalten.
Falls gewünscht, kann der Anteil des optisch unterscheidbaren Materials etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-% oder etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 2 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des Indikatormaterials betragen.
[0244] Als Indikatormaterial können verschiedene Materialien verwendet werden. Optional kann das Indikatormaterial hydrophob sein und eine Affinität bezüglich des Transportelements aufweisen. Beispielsweise können sowohl das Indikatormaterial als auch das Transportelement hydrophob sein. In diesem Fall kann das Indikatormaterial, wenn es flüssig ist, das Transportelement, falls gewünscht, benetzen. Das Indikatormaterial kann mit dem Transportelement einen geeigneten Berührungswinkel bilden, beispielsweise einen Berührungswinkel von weniger als 90°, weniger als 45° oder weniger als 30°. In einigen Ausführungsformen können das Transportelement und das Indikatormaterial hydrophil sein oder eine gewisse hydrophile Eigenschaft zeigen.
[0245] Das Indikatormaterial enthält, falls gewünscht, ein geeignetes synthetisches Polymermaterial. Das synthetische Polymermaterial kann bei oder unter der Stopptemperatur fest sein und kann bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur eine viskose Flüssigkeit sein. Das synthetische Polymermaterial kann ein oder mehrere Polymere, ein oder mehrere Copolymere oder eine Mischung aus einem oder mehreren Polymeren mit einem oder mehreren Copolymeren beinhalten. Beispielsweise kann das synthetische Polymermaterial ein Polymer mit Seitenkettenkristalisierung (SCC) sein oder beinhalten.
[0246] Einige Polymere mit Seitenkettenkristalisierung (SCC), die allein oder in Kombination bei der Umsetzung der vorliegenden Offenbarung nützlich sind, und Verfahren, die zu ihrer Herstellung eingesetzt werden können, sind in O’Leary et al. „Copolymers of poly(n-alkyl acrylates): synthesis, characterization, and monomer reactivity ratios“ in Polymer 2004 45 S. 6575-6585 (hier „O’Leary et al.“ hier), und in Greenberg et al. „Side Chain Crystallization of n-Alkyl Polymethacrylates and Polyacrylates“ J. Am. Chem. Soc., 1954, 76 (24), S. 6280-6285 (hier „Greenberg et al.“) beschrieben. Die Offenbarungen von O’Leary et al. und Greenberg et al. werden hierin für alle Zwecke durch Bezugnahme aufgenommen.
[0247] Geeignete Polymere mit Seitenkettenkristalisierung (SCC), die bei der Umsetzung der vorliegenden Offenbarung nützlich sind, sind ebenso in U.S.-Pat. Nr. 5,156,911 in Spalte 5, Zeile 67 bis Spalte 7, Zeile 13 beschrieben, deren Offenbarung hierin für alle Zwecke durch Bezugnahme eingeschlossen ist. Einige nützliche Polymere mit Seitenkettenkristalisierung und Monomere zur Herstellung von Polymere mit Seitenkettenkristalisierung sind aus von kommerziellen Lieferanten erhältlich, beispielsweise Scientific Polymer Products, Inc., Ontario, N.Y., Sigma-Aldrich, Saint Louis, Mo., TCI America, Portland Oreg., Monomer-Polymer & Dajac Labs, Inc., Trevose, Pa., San Esters Corp., New York, N.Y., Sartomer USA, LLC, Exton Pa., und Polysciences, Inc.
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE Beispiel 1
[0248] Einzelheiten der Experimente
[0249] Es erfolgte ein anfängliches Experiment zur Bewertung der Temperaturzyklen des Kühlschranks. Fig. 8 zeigt ein Temperaturprofil eines für medizinische Zwecke geeigneten Kühlschranks im zeitlichen Verlauf. Es werden typische und Ausreißervarianten gezeigt. Aus der Literaturrecherche ergab sich, dass diese typisch zu sein scheinen, wobei nicht für medizinische Zwecke geeignete oder schlecht gewartete Kühlschränke eine größere Variabilität aufweisen.
Beispiel 2
[0250] In dieser Studie wurden verschiedene Indikatormaterialzusammensetzungen bewertet, um die Auswirkungen des Gewichtsverhältnisses von SCC-Polymer zu Alkanwachsmischung und des Gewichtsverhältnisses von Hexadecan zu Pentadecan auf die Reaktionszeit zu untersuchen, wenn sie unter Verwendung von Testmustern handgefertigter Indikatorprotypen einer vorbestimmten Schwellentemperatur ausgesetzt wurden.
[0251] Einige Wirtsprodukte können sicher in typischen Kühlschränken, in den normalerweise Temperaturen im Bereich von 0 bis 6 °C herrschen, aufbewahrt werden. Diese Wirtsprodukte werden jedoch häufig einer bestimmten Temperatur von Interesse, die etwas höher als bei den typischen Kühlschränken ist, beispielsweise einem Wasserbad von etwa 10 °C, ausgesetzt. Die Wirtsprodukte verlieren, wenn sie der spezifischen Temperatur von Interesse, beispielsweise in diesem Ausführungsbeispiel etwa 10 °C, ausgesetzt werden, nicht sofort ihre Qualität oder Frische. Die Wirtsprodukte verlieren jedoch nach einer bestimmten Aussetzungsdauer, wie in diesem Beispiel etwa 4 bis etwa 8 Stunden, wenn sie etwa 10 °C ausgesetzt werden, ihre Qualität oder Frische.
[0252] Daher muss ein beispielhafter Zeit-Temperatur-Indikator so konfiguriert sein, dass er eine vorbestimmte Schwellentemperatur bei derselben Temperatur wie die spezifische Temperatur von Interesse, wie 10 °C in diesem Beispiel; eine vorbestimmte Aussetzungsdauer gleich der spezifischen Aussetzungsdauer, wie etwa 4 bis 8 Stunden in diesem Beispiel; und eine Stopptemperatur gleich der Obergrenze der Kühlschranktemperatur, wie etwa 6 bis 8 °C in diesem Beispiel, aufweist.
[0253] Ein solcher Zeit-Temperatur-Indikator ist fähig, die Informationen zur Zeit- Temperatur-Aussetzung bereitzustellen, die mit den Verschlechterungseigenschaften des Wirtsprodukts korrelieren, um eine Änderung des Indikatorzustands passend mit dem wahrscheinlichen Zustand des Wirtsprodukts abzustimmen. Insbesondere sollte der Zeit-
Temperatur-Indikator bei oder unter der Kühlschranktemperatur inaktiv sein. Das Indikatormaterial des Zeit-Temperatur-Indikators liegt in fester Form vor und bewegt sich bzw. fließt bei oder unter der Kühlschranktemperatur nicht. Das Indikatormaterial schmilzt und bewegt sich bei der spezifischen Temperatur von Interesse von etwa 10 °C entlang des Transportelements. Der Zeit-Temperatur-Indikator ändert seinen Indikatorzustand bei der spezifischen Aussetzungsdauer, bei der das Wirtsprodukt seine Qualität und Frische verliert und entsorgt werden sollte. Die Zusammensetzung des Indikatormaterials wird in dieser Studie optimiert, um sicherzustellen, dass das Zeit-Temperatur-Reaktionsprofil des Indikators mit den Qualitäts- und Frischeeigenschaften des Wirtsprodukts während der Aussetzung gegenüber der spezifischen Temperatur von Interesse von etwa 10 °C und darüber hinaus korreliert, um das Ende der Lebensdauer des Wirtsprodukts anzuzeigen.
[0254] Einzelheiten der Experimente
[0255] Es wurden verschiedene Indikatormaterialzusammensetzungen formuliert und verwendet, um Testmuster handgefertigter Indikatorprotypen mit einem Dochtmaterial als Transportelement herzustellen. Die Zusammensetzungen und die Testergebnisse werden unten im Detail diskutiert. Die hergestellten Indikatoren wurden in einem Kühlschrank gelagert, in dem in der Regel Temperaturen im Bereich von 0 bis 6 °C herrschten. Es wurde ein Wasserbad mit einer Temperatur von etwa 10 °C angefertigt. Das SCC-Polymer mit einer maximalen Schmelztemperatur von etwa 8,8 °C wurde in diesem Ausführungsbeispiel zum Herstellen der Indikatormaterialzusammensetzungen verwendet.
[0256] Ergebnisse und Beobachtungen
[0257] Beobachtete Probleme der Temperaturhysterese:
[0258] Es wurde eine Indikatormaterialzusammensetzung hergestellt, die bezogen auf das Gewicht der Gesamtzusammensetzung 50 Gew.-% eines SCC-Polymers und 50 Gew.- % einer Mischung aus Alkanwachs enthielt. Die Alkanwachsmischung enthielt bezogen auf das Gesamtgewicht der Alkanwachsmischung 40 Gew.-% Hexadecan (in den Figuren oder Tabellen als Hexa oder C16 aufgeführt) und 60 Gew.-% Pentadecan (in den Figuren oder Tabellen als Penta oder C15 aufgeführt). Diese Indikatormaterialzusammensetzung wurde verwendet, um 100 Testmuster handgefertigter Indikatorprotypen herzustellen. Fünfzig der Indikatortestmuster wurden aus dem Kühlschrank genommen und direkt in ein 10 °C warmes Wasserbad gegeben, um das Zeit-Temperatur-Reaktionsprofil, wenn sie 10 °C ausgesetzt sind, zu testen. Die anderen fünfzig Indikatortestmuster wurden zunächst 20 Sekunden einer Temperatur von 40 °C ausgesetzt und dann in das 10-°C-Wasserbad gelegt, um zu testen, ob durch die kurze Vor-Aussetzung gegenüber 40 °C das Zeit-Temperatur-Reaktionsprofil,
wenn sie 10 °C ausgesetzt werden, geändert wird. Die Testergebnisse sind in Fig. 9 dargestellt.
[0259] Die Testergebnisse in Fig. 9 zeigten, dass die mit dieser Indikatormaterialzusammensetzung hergestellten Indikatortestmuster empfindlich gegenüber der nur kurzzeitigen Vor-Aussetzung gegenüber 40 °C von 20 Sekunden waren und somit eine vermutete Temperaturhysterese aufwiesen. Die Reaktionszeit der 50 Testmuster ohne Vor-Aussetzung lag im Bereich von etwa 3 bis 7 Stunden. Bei einer kurzen Vor-Aussetzung gegenüber 40 °C von 20 Sekunden bewegt sich das Indikatormaterial jedoch viel früher und viel schneller entlang des Transportelements; und erreichte das Sichtfenster der Indikatortestmuster im Vergleich zu den Indikatortestmustern ohne Vor-Aussetzung in viel kürzerer Zeit. Die Reaktionszeit der Indikatortestmuster mit der Vor-Aussetzung wurde auf etwa 0,5 bis 4 Stunden reduziert. Diese Ergebnisse legen nahe, dass eine kurze Aussetzung gegenüber warmen Temperaturen den ausgesetzten Indikatoren nicht nur einen „Vorsprung“ verschafft, sondern auch die Geschwindigkeit erhöht, mit der das Indikatormaterial entlang des Transportelements fließt.
[0260] Einfluss des Alkanwachsmischungsverhältnisses auf die Zeit-Temperatur- Reaktionsprofile verschiedener Indikatormaterialzusammensetzungen:
[0261] Verschiedene Indikatormaterialzusammensetzungen wurden analysiert, um den Einfluss der Alkanwachsmischungsverhältnisse und, ob in den Indikatoren der — Ausführungsbeispiele eine Temperaturhysterese auftrat, zu bestimmen. Mit diesen unterschiedlichen Indikatormaterialzusammensetzungen wurden jeweils verschiedene Testmuster von Indikatorprototypen handgefertigt. Bei den Indikatortestmustern wurden, wie in den Fig. 10A bzw. 10B gezeigt, die Zeit-Temperatur-Reaktionsprofile mit oder ohne Vor- Aussetzung gegenüber 25 °C von 1 Minute getestet. Die verschiedenen Indikatormaterialzusammensetzungen sind in Tabelle 1 unten aufgeführt. Die Testergebnisse sind in Tabelle 1 und den Fig. 10A und 10B aufgeführt.
[0262] Tabelle 1. Zusammenfassung des Reaktionsverhaltens von Testmustern handgefertigter Indikatorprotypen, die mit verschiedenen Indikatormaterialzusammensetzungen hergestellt wurden.
Mischungs- | verhältnis Be- Reaktionszeit bei/Reaktionszeit bei Empfindlichkeit Zusammen| verhältnis von schichtungs- |10 °C, keine Vor-| 10°C, Vor- (gegenüber kurzer Vor- 25 °C für 1 min 2-18 Stunden
Le me [im | EE EEE | mm 4 65/35 20/80 5,3 Verteilung / 3-20 | Verteilung / 4- Nicht empfindlich Stunden 22 Stunden
[0263] Die Testergebnisse in den Fig. 10A zeigten, dass Indikatortestmuster mit den Zusammensetzungen 1 bis 4 eine breite Reaktionszeitverteilung aufwiesen. Die mit der Zusammensetzung 5 hergestellten Indikatortestmuster wiesen eine enge Reaktionszeitverteilung auf und die Reaktionszeit für die Bewegung des Indikatormaterials entlang des Transportelements zum Sichtfenster der Indikatortestmuster betrug etwa 3 bis 7 Stunden.
[0264] Die Testergebnisse in Fig. 10B zeigten, dass die mit der Zusammensetzung 4 hergestellten Indikatortestmuster mit einer Vor-Aussetzung gegenüber 25 °C von 1 Minute immer noch eine sehr breite Reaktionszeitverteilung aufwiesen. Für die mit den Zusammensetzungen 1 bis 3 hergestellten Indikatortestmuster zeigten die Testergebnisse in Fig. 10B, dass die Vor-Aussetzung der Indikatorprüfermuster gegenüber 25 °C von 1 Minute die Bewegung des Indikatormaterials entlang des Transportelements signifikant beschleunigte und die Sichtfenster der Indikatorprüfermuster viel schneller erreicht wurden als bei den (in Fig. 10A gezeigten) ihnen entsprechenden Indikatorprüfermustern ohne Vor- Aussetzung. Dies deutete darauf hin, dass die mit den Zusammensetzungen 1 bis 3 hergestellten Indikatortestmuster empfindlich gegenüber einer kurzen Vor-Aussetzung gegenüber warmen Temperaturen waren und eine Temperaturhysterese zeigten. Bei den mit der Zusammensetzung 5 hergestellten Indikatortestmustern reduzierte eine kurze Vor- Aussetzung gegenüber 25 °C von 1 Minute die Reaktionszeit ebenfalls von etwa 3 bis 7 Stunden auf etwa 2 bis 6 Stunden und demonstrierte somit ebenfalls eine Temperaturhysterese.
[0265] Wie in Tabelle 1 zusammengefasst, stellten die Anmelder fest, dass die Zusammensetzung 5 mit einem Hexadecan-Pentadecan-Verhältnis von 15:85 unter den fünf getesteten Zusammensetzungen insgesamt das beste Reaktionsverhalten zeigte und sich somit das Verhältnis von Hexadecan zu Pentadecan von 15:85 als bevorzugt herausgestellte.
Beispiel 3
[0266] Einzelheiten der Experimente
[0267] Einfluss des Alkanwachsmischungsverhältnisses auf die Schmelztemperatur der Indikatormaterialzusammensetzungen:
[0268] Eine weitere Studie wurde durchgeführt, um den Einfluss des Alkanwachsmischungsverhältnisses auf die Schmelztemperatur der Indikatormaterialzusammensetzungen unter Verwendung von dynamischer Differenzkalorimetrie (DSC) zu untersuchen. In dieser Studie wurden verschiedene Indikatormaterialzusammensetzungen so hergestellt, dass sie ein SCC-Polymer und eine Mischung aus Hexadecan und Pentadecan aufwiesen. Das Verhältnis von SCC-Polymer zu Alkanwachsmischung der Indikatormaterialzusammensetzungen wurde auf 50:50 festgelegt. Die Hexadecan-Pentadecan-Verhältnisse für verschiedene Zusammensetzungen wurden als 1:9, 2:8, 3:7, 4:6 bzw. 15:85 eingestellt. Das SCC-Polymer mit einer maximalen Schmelztemperatur von etwa 8,8 °C wurde in diesem Ausführungsbeispiel zum Herstellen der Indikatormaterialzusammensetzungen verwendet. Die DSC-Kurven für die 5 Indikatormaterialzusammensetzungen sind in Fig. 11 dargestellt. Die Ergebnisse der Experimente sind in Tabelle 2 unten zusammengefasst.
[0269] Ergebnisse und Beobachtungen
[0270] Tabelle 2. Schmelztemperatur von Indikatormaterialzusammensetzungen mit unterschiedlichen Hexadecan-Pentadecan-Verhältnissen.
-setzung FON 16.015 (°C) (°C) (°C) (°C) Beginn (°C) 1 | 5050 [| 19 | 324 | 811 | NA | 935 | 9,96 |
[0271] Die Ergebnisse der Experimente in Fig. 11 und Tabelle 2 zeigten, dass die maximale Schmelztemperaturen und die Temperaturen des Beginns des Schmelz-Endes umso höher sind, je höher die Hexadecan-Pentadecan-Verhältnisse sind. Beispiel 4
[0272] Einzelheiten der Experimente
[0273] Einfluss des prozentualen Anteils an SCC-Polymer auf die Schmelztemperatur der Indikatormaterialzusammensetzungen:
[0274] Eine weitere Studie wurde durchgeführt, um den Einfluss des prozentualen Anteils an SCC-Polymer auf die Schmelztemperatur der Indikatormaterialzusammensetzungen unter Verwendung von dynamischer Differenzkalorimetrie (DSC) zu untersuchen. In dieser Studie wurden verschiedene Indikatormaterialzusammensetzungen so hergestellt, dass sie ein SCC-Polymer und eine Mischung aus Hexadecan und Pentadecan aufwiesen. Das Verhältnis von SCC-Polymer zu Alkanwachsmischung der Indikatormaterialzusammensetzungen wurde als 50:50, 52:48, 55:45, 57:43 bzw. 50:40 eingestellt. Das Hexadecan-Pentadecan-Gewichtsverhältnis für verschiedene Zusammensetzungen wurde auf 15:85 festgelegt. Das SCC-Polymer mit einer maximalen Schmelztemperatur von etwa 8,8 °C wurde in diesem Ausführungsbeispiel zum Herstellen der Indikatormaterialzusammensetzungen verwendet. Die DSC-Kurven für die 5 Indikatormaterialzusammensetzungen sind in Fig. 12A dargestellt. Die Ergebnisse der Experimente sind in Tabelle 3 unten zusammengefasst.
[0275] Ergebnisse und Beobachtungen
[0276] Tabelle 3. Schmelztemperatur von Indikatormaterialzusammensetzungen mit unterschiedlichem Anteil an SCC-Polymer sowohl im Heiz- als auch im Kühlzyklus Mischungs- Tor Te- 7 ung Verhältnis . Tm- Tm- Beginn © usammen- verhältnis Beginn1 ; ; © Maximum setzung | SCC-Polymer/ | ‚ven cc) | Maximum | Maximum | (°C) | (ce) Kühl- N y C16:C15 1 (°C) 2 (°C) Kühl- achs zyklus zyklus 50/50 15/85 52/48 15/85 55/45 15/85 57/43 15/85 60/40 15/85
[0277] Die Ergebnisse der Experimente in Fig. 12A und Tabelle 3 zeigten, dass die Indikatormaterialzusammensetzungen mit unterschiedlichen Prozentsätzen an SCC-Polymer bei gleichem Hexadecan-Pentadecan-Verhältnis während des Wärmezyklus der DSC-Tests ähnliche Schmelztemperaturen zeigten. Während des Kühlzyklus zeigten alle Indikatormaterialzusammensetzungen ein Kristallisationsmaximum, das der Kristallisationstemperatur (Te) der Seitenkette des SCC-Polymers entsprach. Die Testergebnisse zeigten ferner, dass die Temperatur des Kristallisationsmaximums (Tc) umso niedriger ist, je höher der prozentuale Anteil des SCC-Polymers ist.
[0278] Die Viskosität der verschiedenen Indikatormaterialzusammensetzungen wurde ebenfalls getestet. Die Testergebnisse sind in Fig. 12B dargestellt. Die Viskosität steigt mit der Zunahme des prozentualen Anteils des SCC-Polymers.
Beispiel 5
[0279] Einfluss von SCC-Polymer auf die Reaktionszeit
[0280] Einzelheiten der Experimente
[0281] Eine weitere Studie wurde durchgeführt, um den Einfluss der Art des zur Herstellung des Indikatormaterials verwendeten SCC-Polymers auf die Reaktionszeit bei °C zu bewerten. In diesem Beispiel wurden zwei Sätze der Testmuster per Hand ausgegebener Indikatorprototypen mit einem einzelnen SCC-Polymer bzw. einer Mischung aus drei SCC-Polymeren hergestellt. Die Reaktionszeiten für das Indikatormaterial, bis es das Sichtfenster erreicht und sich der Indikatorzustand ändert, wurden gemessen. Die 10 Reaktionszeitprofile beider Sätze Indikatortestmuster sind in Fig. 13 dargestellt.
[0282] Ergebnisse und Beobachtungen
[0283] Die Ergebnisse der Experimente in Fig. 13 zeigten, dass die Art des SCC- Polymers das Reaktionszeitverteilungsprofil der Indikatortestmuster signifikant beeinflusste, obwohl die durchschnittliche Reaktion etwa gleich war. Wenn ein einzelnes SCC-Polymer verwendet wurde, um das Indikatormaterial herzustellen, war die Reaktionszeitverteilung viel breiter und reichte von 0,5 bis 12 Stunden. Wenn jedoch zum Herstellen des Indikatormaterials eine Mischung aus drei SCC-Polymeren verwendet wurde, war die Reaktionszeitverteilung enger und reichte von 2 bis 9 Stunden, was der angestrebten Anforderung an die Reaktionszeit von 4 bis 8 Stunden viel näher kam.
Beispiel 6
[0284] Einfluss der Beschichtungsmenge der Indikatormaterialzusammensetzungen auf die Reaktionszeit von Testmustern handgefertigter Indikatorprotypen:
[0285] Einzelheiten der Experimente
[0286] Eine weitere Studie wurde durchgeführt, um den Einfluss der Beschichtungsmenge des Indikatormaterials auf die Reaktionszeit von Testmustern handgefertigter Indikatorprotypen, wenn sie 10 °C ausgesetzt wurden, zu bewerten. In diesem Beispiel wurde das Indikatormaterial bei jedem Testmuster von Zeit-Temperatur- Indikatoren auf das Transportelement aufgebracht. Das SCC-Polymer mit einer maximalen Schmelztemperatur von etwa 8,8 °C wurde in diesem Ausführungsbeispiel zum Herstellen der Indikatormaterialzusammensetzungen verwendet. Die in diesem Beispiel verwendeten Indikatormaterialzusammensetzungen sind in Tabelle 4 unten zusammengefasst. Die Testergebnisse sind in den Fig. 14 und 15 sowie in Tabelle 4 dargestellt.
[0287] Tabelle 4. Einfluss der Beschichtungsmenge der Indikatormaterialzusammensetzungen auf die Reaktionszeit Polymer/Wachs | C16:C15 2 |65/45 | 15/85 |60 |2bis10 | 4A |65/45 — |20/80 |60 |2bis14 | 18 |58/4@2 | 15/85 |60 |8bis12 | 6 |658/42 | 5/85 |65 OO |dbis7 |
[0288] Ergebnisse und Beobachtungen
[0289] Wie der Fig. 14 zu entnehmen, wurde bei der Indikatormaterialzusammensetzung mit einem Gewichtsverhältnis von SCC-Polymer zu der Alkanwachsmischung von 55:45 und einem Hexadecan-Pentadecan-Gewichtsverhältnis von 15:85 durch die Erhöhung der Beschichtungsmenge von 5,5 mg auf 6,0 mg die Reaktionszeit, bis das Indikatormaterial sich entlang des Transportelements bewegt und das Sichtfenster der Indikatortestmuster erreicht, leicht verlangsamt und änderte sich von 2 bis 9 Stunden auf 2 bis 10 Stunden. Bei der Indikatormaterialzusammensetzung mit einem Gewichtsverhältnis von SCC-Polymer zu der Alkanwachsmischung von 55:45 und einem Hexadecan-Pentadecan-Gewichtsverhältnis von 20:80 wird durch die Erhöhung der Beschichtungsmenge von 5,5 mg auf 6,0 mg stattdessen die Reaktionszeit von 5 bis 15 Stunden auf 2 bis 14 Stunden beschleunigt. Die Anmelder sind der Ansicht, dass handgefertigte Prototypen im Allgemeinen mehr Schwankungen im Reaktionsverhalten aufweisen als maschinell hergestellte, wie zum Beispiel Muster aus einem Pressversuchslauf, aber dass dies immer noch einen allgemeinen Hinweis auf das Reaktionsverhalten liefert.
[0290] Wie in Fig. 15 gezeigt, wird bei der Indikatormaterialzusammensetzung mit einem — Gewichtsverhältnis von SCC-Polymer zu der Alkanwachsmischung von 58:42 und einem Hexadecan-Pentadecan-Verhältnis von 15:85 durch die Erhöhung der Beschichtungsmenge von 6,0 mg auf 6,5 mg die Reaktionszeit von 3 bis 12 Stunden auf 1 bis 7 Stunden beschleunigt.
[0291] Die Ergebnisse der Experimente in den Fig. 14 und 15 zeigten, dass durch die Zunahme der Beschichtungsmenge des Indikatormaterials die Bewegung des Indikatormaterials entlang des Transportelements, bis es das Sichtfenster der Indikatortestmuster erreicht, beschleunigt wurde und somit die Reaktionszeit mit der Zunahme der Beschichtungsmenge des Indikatormaterials abnahm. Während die genauen
Ergebnisse je nach dem konkreten Beispiel variieren können, kann sich durch die Anwesenheit von mehr Indikatormaterial die Reaktion über einen Mechanismus, nämlich der Notwendigkeit, um das Schmelzen zu erreichen, mehr Wärme aufnehmen zu müssen, verlangsamen. Dies kann beispielsweise dazu beitragen, die Empfindlichkeit gegenüber kurzen Temperaturaussetzungen bei erhöhten Temperaturen zu regeln. Gleichzeitig wird durch mehr Material die Reaktion beschleunigt, da durch ein größeres Materialvolumen der sichtbare Indikator schneller entlang eines Transportelements, wie einem Docht, bewegt wird, wodurch eine schnellere Reaktion auf eine Aussetzung bei der Schwellentemperatur erfolgt.
[0292] Fig. 16 zeigte ein weiteres Beispiel des Reaktionszeitverteilungsprofils von 25 von per Hand ausgegebenen Testmustern von Indikatorprototypten. Die Indikatormaterialzusammensetzung wurde mit 55 Gew.-% einer Mischung aus drei SCC- Polymeren und 45 Gew.-% einer Alkanwachsmischung hergestellt. Die Alkanwachsmischung war eine Mischung aus 15 Gew.-% Hexadecan und 85 Gew.-% Pentadecan. Das Beschichtungsgewicht der Indikatormaterialzusammensetzung beträgt etwa 5 bis 5,5 mg.
[0293] Einfluss der Beschichtungsmenge der Indikatormaterialzusammensetzungen auf die Reaktionszeit von Testmustern im Pressversuch gefertigter Indikatoren:
[0294] Eine weitere Studie wurde durchgeführt, um den Einfluss der Beschichtungsmenge des Indikatormaterials auf die Reaktionszeit von Testmustern im Pressversuch gefertigter Indikatoren, wenn sie 10 °C ausgesetzt wurden, zu bewerten. Die Formulierung des Indikatormaterials der vorliegenden Offenbarung ermöglicht die Verwendung einer akzeptablen Menge an Indikatormaterialzusammensetzung während der Herstellung des Indikators, so dass es keine Unterversorgung des Indikatorsystems mit Indikatormaterialzusammensetzung gibt. Dadurch, dass das gewünschte Reaktionsverhalten mit einer gut versorgten Indikatormaterialzusammensetzung erzielt werden kann, bietet die Indikatorreaktion, wie eine Änderung des Indikatorzustands durch eine Farbänderung, ein deutlich sichtbares, leuchtendes und konsistentes Aussehen.
[0295] In diesem Beispiel wurden drei verschiedene SCC-Polymerchargen A, B und C verwendet, um jeweils Indikatormaterialzusammensetzungen herzustellen. Das Gewichtsverhältnis von Hexadecan zu Pentadecan wurde für alle Indikatormaterialzusammensetzungen in diesem Beispiel auf 15:85 festgelegt. Die Schmelztemperaturen der aus den drei verschiedenen SCC-Polymerchargen A, B und C hergestellten Indikatormaterialzusammensetzungen wurden mittels DSC charakterisiert und die Testergebnisse sind in Tabelle 5 aufgeführt. Wie in Tabelle 5 gezeigt, hatte das Indikatormaterial aus SCC-Polymercharge A eine etwas niedrigere Schmelztemperatur,
gefolgt von dem Indikatormaterial aus SCC-Polymercharge B und dann der Charge C. Bei dem Unterschied bei den Schmelztemperaturen der Indikatormaterialien aus den SCC- Polymerchargen A, B bzw. C könnte es sich lediglich um experimentelle Schwankungen handeln.
[0296] Die Indikatormaterialzusammensetzungen sind in den Tabellen 6 und 7 aufgeführt.
[0297] Dann wurden unterschiedliche Mengen der Indikatormaterialzusammensetzungen auf das Transportelement aufgebracht, um die Testmuster im Pressversuch gefertigter Indikatoren herzustellen. Sechzehn Sätze von Testmustern im Pressversuch gefertigter Indikatoren wurden hergestellt und jeder Satz hatte, wie ausgeführt, fünf Testmuster im Pressversuch gefertigter Indikatoren. Die Indikatormaterialzusammensetzungen und die Beschichtungsmengen der 16 Sätze von Indikatortestmustern sind in Tabelle 7 unten aufgeführt. Die Indikatortestmuster wurden für eine verschiedene Anzahl von Tagen im Kühlschrank gelagert und dann in ein 10 °C warmes Wasserbad gelegt, um die Reaktionszeit der Indikatortestmuster, bis zur Änderung des Indikatorzustands zu testen. Die Testergebnisse sind in den Tabellen 7, 8 und 9 und in Fig. 17 unten dargestellt.
[0298] Ergebnisse und Beobachtungen
[0299] Tabelle 5. Die Schmelztemperaturen von drei Indikatormaterialzusammensetzungen, die mit drei verschiedenen SCC-Polymerchargen A, B bzw. C hergestellt wurden. 10 Gramm Laborproben 55 % SCC-Charge / . . . . . Kontrolle Charge A | 378 | 800 | NA | 9,45 | 9,96 | Charge B Charge C 10,01
[0300] Tabelle 6. Die Indikatormaterialzusammensetzungen. Pressversuch / .
; ; SCC-Charge |% an SCC | % an C16/C15 |Beschichtungs- Indikatormaterial- 15/85 icht zusammensetzung ( ) gewic Charge A Charge B Charge C Charge A Charge A
[0301] Tabelle 7. Der Einfluss der Beschichtungsmenge des Indikatormaterials auf das Zeit-Temperatur-Reaktionsprofil der Testmuster im Pressversuch gefertigter Indikatoren nach 12-tägiger Lagerung in einem typischen Kühlschrank. verstehe 9 % an Beschic Al „charge / charge en 10.015 gee ng 1 |15]| 2 |25| 3/35 | 4 |45| 5 |ssb 85 | 7 |75 85 95 | 10 | 41 | 11 -setzung t (mg [1 |chagea[ 55 | 45 [| 665 | o[o[ofs] | | | | | | | | | | | T | | | TI TI I [2 [chagea[ 55 | 45 | 62 [elel2lslt | [| | | | | | 1 | | | | | | T T| TI I [3 [|chamgea[ 55 | 45 | 543 |ofo[2[2]5| | | I 1 I TI I I I I TI I I I I TI || | 3 [cnagea| 55 | « | 543 |0|0|0[|0|+|5| wie bei Charge 3, hat sich jedoch weiter vom Fenster bewegt | [+ [chagea[ 55 | 45 | 54 [o|o|0o[|0|1|2|4|5| | | | | | | | | | | T | TI I [5 [|chamgea[ 55 | 45 | 547 |o|o[o[o[o|0o|s|5| | | | | | | | | | | | | | [6 [chagea[ 55 | 45 | 541 [oJolelolelolo]s]5} | | | | I I I I I TI I TI | [7 [Cchamgea[ 55 | 45 | 5 |o]|o[o[o[o|0o|0|o|o|0|0|2|4|5]| | | | | | IT | [6 [chagea[ 55 | 45 | 456 [o|o|0o[|0|0o|0o|o|0o|0|0|0|0|1|1|1|1|2|4|4|s| | | | @ [chagea[ 55 | 4 | «+ [o|o|o[|0o|o[|o|o|o|0o|0o|o|o[o[0o|0|0|0o|0o[|1|3|4| 5 | [10 | ChameB]| 55 | 45 | 55 |o|o[|o[o[o|0|0|2|4|4|5| | | | | | | | | | LT | |__ 11 [chameB| 55 | 4 | 5 [ololelolelslelelzlsls5}t | [| | | | | | | | | | [12 [chamec| 55 | 45 | 55 |o|o[|o[o[o|0|2|4|4|5| | | | | | | | | | | LT [13 [chagee[ 55 | 4 | 5 [o[o[o[of[of[of[of[1]s3s[3]5[ | | | | | | | | | | | [14 | chagea[ 58 | 42 | 576 |o[o[of[o[jof[o[o[o[]o[o[z]3[4[4]5]| | | | | | | | [15 [chagea[ 58 | 42 | 62 [o|o|0o[|0o|o|0o|o|o|0|0|2|3|4|5| | | | | | | | | [16 | ChargeA] 58 | 42 [| 686 |o]|o[|o| | |0o|2|2|14|5]| | 1 I I I I I I TI TI LT |
[0302] Tabelle 8. Der Einfluss der SCC-Polymerchargen auf das Zeit-Temperatur- Reaktionsprofil der Testmuster im Pressversuch gefertigter Indikatoren nach 13-tägiger Lagerung in einem typischen Kühlschrank. - Be- Vee Ies: see % an % an schicht. An- Charge | Charge sc C18C1| ungs- [fäng-| 1 |15| 2 |25B |35 | 4 |45 | 5 |55 65 | 7 |75 Zusammen 9 5 gewicht lich -setzung (15/85) ma | 7 |ChargeA| 55 | 45 | 5 [o[o[of[o[ olo |o|0o|0o|3 || 41|51 |54 | 58[ 60] | M|ChargeB| 55 | 4 | 5 |0|0o|0|0o| o[lo |2|16|37|57|60| | | | | | | 18|Chargec| 55 | 45 | 5 Jolololo lolo |3|t|27|#|5|6| | | | |
[0303] Tabelle 9. Der Einfluss der Beschichtungsmenge des Indikatormaterials auf das Zeit-Temperatur-Reaktionsprofil der Testmuster im Pressversuch gefertigter Indikatoren nach 14-tägiger Lagerung in einem typischen Kühlschrank. Press- % an Be- versuchs- % schicht | An- Charge / ee an [C18C1| nos. [fäng-| 4 |15 | 2 |25| 3 |35 | 4 | 45 | 5 |ss 65 | 7 Zusammen- arge \scc 5 gewicht | lich setzung (15/85) (mg) [3 Joa 3 ae
EEE KANAKEANAAN
[0304] Die Ergebnisse der Experimente in Tabelle 7 zeigten, dass bei gleicher Indikatormaterialzusammensetzung die höhere Beschichtungsmenge des Indikatormaterials zu einer früheren und schnelleren Bewegung des Indikatormaterials entlang des Transportelements führte und damit die Reaktionszeit der Indikatortestmuster bis zur Änderung des Indikatorzustands kürzer war. Bei dem Satz von aus den Indikatormaterialzusammensetzungen 7, 11 und 13 (das Gewichtsverhältnis von SCC- Polymer zu der Wachsmischung von 55:45 und das Hexadecan-Pentadecan- Gewichtsverhältnis von 15:85) mit verschiedenen SCC-Polymerchargen hergestellten Indikatortestmustern erbrachte die Beschichtungsmenge von 5,0 mg die beste Leistung. Die Reaktionszeit bei dem Satz von fünf Indikatortestmustern, die aus Zusammensetzung 7 mit einer Beschichtungsmenge von 5,0 mg hergestellt wurden, betrug etwa 6 bis 7 Stunden, was innerhalb der vorbestimmten Anforderung für eine Aussetzungsdauer von 4 bis 8 Stunden lag. Ferner betrugen bei den beiden Sätze von Indikatortestmustern, die aus den Indikatormaterialzusammensetzungen 11 und 13 mit unterschiedlichen SCC- Polymerchargen hergestellt wurden, die Reaktionszeiten bei diesen beiden Sätze von Indikatortestmustern, bis der Indikatorzustand sich ändert, 4,5 bis 5,5 Stunden und 4 bis 5,5 Stunden, womit jeweils die Anforderung für die vorbestimmte Aussetzungsdauer von 4 bis 8 Stunden erfüllt wurde.
[0305] Basierend auf den in Tabelle 7 gezeigten Testergebnissen wurden die Zusammensetzungen 7, 11 und 13 verwendet, um weitere drei Sätze von Indikatortestmustern herzustellen, von denen jeder 60 Indikatortestmuster aufwies. Diese drei Sätze von Indikatortestmustern wurden 13 Tage in einem typischen Kühlschrank gelagert und dann in ein 10 °C warmes Wasserbad gegeben, um die Reaktionszeiten der Indikatortestmuster, bis sich der Indikatorzustand ändert, zu messen. Die experimentellen Ergebnisse sind in Tabelle 8 dargestellt. Wie in Tabelle 8 gezeigt, hatte die SCC- Polymercharge einen leichten Einfluss auf die Reaktionszeit; und wurde zudem durch die Lagerzeit im Kühlschrank die Reaktionszeit geringfügig ändert. Die aus Zusammensetzung 7 hergestellten Indikatortestmuster erfüllten nach 14-tägiger Lagerung in einem typischen Kühlschrank immer noch die Anforderung zur vorbestimmten Aussetzungsdauer von 4 bis 8 Stunden. Bei dem Einfluss der SCC-Polymerchargen auf die Reaktionszeit des getesteten Indikators, bis der Indikatorzustand sich ändert, könnte es sich lediglich um experimentelle Schwankungen handeln.
[0306] Wie in Tabelle 5 gezeigt und oben ausgeführt, führten bei den aus den Zusammensetzungen 14, 15 und 16 (Gewichtsverhältnis von SCC-Polymer zu der Wachsmischung von 58:42) hergestellten Indikatortestmustern sowohl die Beschichtungsmengen von 5,76 als auch 6,2 mg dazu, dass die Reaktionszeit nach 12-
tägiger Lagerung im Kühlschrank die Anforderung zur vorbestimmten Aussetzungsdauer von 4 bis 8 Stunden erfüllte. Wie in Tabelle 7 gezeigt, verkürzte sich die Reaktionszeit der Indikatortestmuster durch zwei zusätzliche Tage Lagerung im Kühlschrank etwas, obwohl es sich dabei lediglich um experimentelle Schwankungen handeln könnte und die Ergebnisse immer noch im gewünschten Bereich liegen.
[0307] Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die Beschichtungsmenge des Indikatormaterials die Reaktionszeit der Indikatorprüfmuster signifikant beeinflusste und dass je größer die Beschichtungsmenge war, die Reaktionszeit bei den Indikatorprüfmustern, bis sich der Indikatorzustand bei der Temperaturschwelle änderte, desto kürzer war. Die unterschiedlichen SCC-Polymerchargen wirkten sich auch auf die Reaktionszeit der Indikatortestmuster aus.
[0308] Bewertung der Temperaturzyklus-, Stabilitäts- und Temperaturhystereseeigenschaften von Indikatortestmustern aus den Zusammensetzungen 11 und 15:
[0309] Eine weitere Studie wurde durchgeführt, um die Temperaturzykluseigenschaften der zwei Sätze von Indikatortestmustern zu bewerten, die aus den oben diskutierten Indikatormaterialzusammensetzungen 11 bzw. 15 hergestellt wurden. Die Indikatortestmuster wurden zunächst etwa 1 bis 1,25 Stunden einem Wasserbad von 10 °C ausgesetzt und das Indikatormaterial begann während dieser Aussetzung gegenüber 10 °C entlang des Transportelements zu fließen. Die Indikatortestmuster wurden dann aus dem Wasserbad von 10 °C in Medien mit Temperaturen von etwa 6 °C bzw. 7 °C überführt und 2,5 Tage in den Medien zum Testen der Temperaturzykluseigenschaften aufbewahrt. Die Ergebnisse der Experimente sind in den Fig. 18 und 19 und der Tabelle 10 unten dargestellt. Ebenso wurden zudem die Temperaturzykluseigenschaften der Indikatortestmuster bei 8 °C getestet. Das Indikatormaterial hörte jedoch, nachdem es 3 Stunden im Medium von 8 °C aufbewahrt wurde, nicht auf, sich entlang des Transportelements zu bewegen, und die Testergebnisse wurden nicht gezeigt.
[0310] Tabelle 10.Die Temperaturzykluseigenschaften der aus den Zusammensetzungen 11 und 15 hergestellten Indikatortestmuster. ve % an | Beschicht- | Reaktions- … | Stoppzeit- Stopp- Charge / charge Se C16/C15 enen verhalten bei eet punkt bei 7°C zeitpunkt bei Zusammen- (15/85) 10°C (h) (h) 6°C (h) setzung (mg)
[0311] Wie in Fig. 18 und Tabelle 10 gezeigt, hörten die Indikatortestmuster aus beiden Zusammensetzungen 11 (linke Spalte) und 15 (rechte Spalte) sofort auf, sich zu bewegen, als sie aus dem Wasserbad von 10 °C in das Medium mit einer Temperatur von 6,2 °C überführt wurden. Keines der Indikatortestmuster änderte nach einer Aussetzung gegenüber 5,8 bis 6,2 °C von 2,5 Tagen seinen Indikatorzustand.
[0312] Wie in Fig. 19 und Tabelle 10 gezeigt, hörte die Indikatormaterialzusammensetzung 11 (linke Spalte) nach 3-stündiger Aussetzung gegenüber 7 °C vollständig auf, sich zu bewegen; und bei den aus Zusammensetzung 11 hergestellten Indikatortestmustern änderte sich der Indikatorzustand nicht, nachdem sie 2,5 Tage bei 7 °C aufbewahrt wurden. Die Indikatormaterialzusammensetzung 15 (rechte Spalte) fiel jedoch beim Temperaturzyklustest durch. Insbesondere hörte die Indikatormaterialzusammensetzung 15 auch nach einer 6-stündigen Aussetzung gegenüber 7 °C nicht auf, sich zu bewegen; und bei den aus Zusammensetzung 15 hergestellten Indikatortestmustern änderte sich der Indikatorzustand innerhalb von 2,5 Tagen nach einer Aussetzung gegenüber 7 °C.
[0313] Es wurde zudem ein Stabilitätstest der Indikatortestmuster aus den Zusammensetzungen 11 und 15 bei 8 °C durchgeführt. Die Indikatortestmuster wurden direkt ohne Vor-Aussetzung gegenüber Temperaturen über den typischen Kühlschranktemperaturen aus dem Kühlschrank in ein Wasserbad von 8 °C überführt. Die aus beiden Zusammensetzungen 11 und 15 hergestellten Indikatortestmuster waren stabil und änderten den Indikatorzustand nicht, nachdem sie 3 Tage im Wasserbad von 8 °C aufbewahrt wurden.
[0314] Es wurde zudem ein Temperaturhysteresetest der Indikatortestmuster durchgeführt. Die aus den beiden Zusammensetzungen 11 und 15 hergestellten Indikatortestmuster wurden zuvor 1 Minute einer Raumtemperatur von 25 °C ausgesetzt und dann in ein Wasserbad von 10 °C überführt. Beide Zusammensetzungen 11 und 15 schnitten gut ab und durch die Vor-Aussetzung der Indikatortestmuster gegenüber 25 °C änderte sich die Reaktionszeitverteilung nicht.
[0315] Zusammenfassend lässt sich, wie oben dargelegt, feststellen, dass die Indikatortestmuster, die mit den Indikatormaterialzusammensetzungen 11 und 15 mit einer Mischung aus SCC-Polymer und einer Alkanwachsmischung (ein Gewichtsverhältnis von SCC-Polymer zu der Alkanwachsmischung von 55:45 bis 58:42 und ein Gewichtsverhältnis von Hexadecan zu Pentadecan von 15:85) hergestellt wurden, gut abschnitten, wenn sie 10°C ausgesetzt wurden; ohne Vor-Aussetzung gegenüber Temperaturen über den typischen Kühlschranktemperaturen von 0 bis 8 °C bei 8 °C eine gute Stabilität aufwiesen; und gegenüber einer kurzen Vor-Aussetzung gegenüber warmen Temperaturen unempfindlich waren und bei einer Vor-Aussetzung gegenüber 25 °C von 1 Minute keine Temperaturhysterese zeigten. Diese Indikatortestmuster zeigten weiterhin gute Temperaturzykluseigenschaften, nachdem sie 1 h 10 °C ausgesetzt und dann auf etwa 6 °C überführt und dort gehalten wurden. Diese Indikatortestmuster zeigten jedoch, nachdem sie 1 Stunde 10 °C ausgesetzt und dann auf etwa 8 °C überführt und dort gehalten wurden, einen schlechten Temperaturzyklus; und bei etwa 7 °C grenzwertige Temperaturzykluseigenschaften. Beispiel 7
[0316] Einfluss der maximalen Schmelztemperatur des SCC-Polymers auf die Reaktionszeit
[0317] Es wurde eine weitere Studie durchgeführt, um den Einfluss der maximalen Schmelztemperatur des SCC-Polymers auf die Zeit-Temperatur-Reaktionsprofile bei 10 °C, die Stopptemperatur und die Temperaturzykluseigenschaften der Indikatortestmuster zu bewerten. Wie in Beispiel 6 oben ausgeführt, fielen die mit den Zusammensetzungen 11 und 15 hergestellten Indikatortestmuster beim Temperaturzyklustest bei 8 °C durch. Dies kann darauf zurückzuführen sein, dass das in der Indikatormaterialzusammensetzung verwendete SCC-Polymer eine niedrige maximale Schmelztemperatur von 8,8 °C aufwies.
[0318] Einzelheiten der Experimente
[0319] Um die Temperaturzykluseigenschaften der Indikatortestmuster zu verbessern, wurden zwei SCC-Polymerchargen D und E mit höheren maximalen Schmelztemperaturen von 9,1 °C bzw. 9,4 °C verwendet. Die SCC-Polymere aus den Chargen D und E wurden verwendet, um Testmuster handgefertigter Indikatorprotypen herzustellen bzw. um Zeit- Temperatur-Reaktionsprofile und die Temperaturzykluseigenschaften bei 6 °C, 7 °C bzw. 8 °C zu testen. Einzelheiten zu den Mustern sind in Tabelle 11 unten aufgeführt. Als Kontrollmuster wurden die Testmuster im Pressversuch gefertigter Indikatoren aus der SCC- Polymercharge A mit einer maximalen Schmelztemperatur von 8,8 °C verwendet.
[0320] Tabelle 11.Informationen zu Indikatortestmustern
GE E ME Charge Polymer-| % an SCC C16/C15 Beschichtungsgewicht (mg) Tm (°C) (15/85) cage] ei | ss | 6 | s | ss | 6 |
[0321] Die Testmuster handgefertigter Indikatorprotypen wurden den folgenden Tests unterzogen: 1) die Reaktionszeit, wenn sie 10 °C ausgesetzt wurden; und 2) die Temperaturzyklustests, wenn sie 1 Stunde 10 °C ausgesetzt und dann auf 6 °C, auf 7 °C bzw. 8 °C überführt und dort gehalten wurden. Die Testergebnisse sind in den Tabellen 12 bis 14 und den Fig. 20 bis 23 dargestellt.
[0322] Ergebnisse und Beobachtungen
[0323] Reaktionszeit von Indikatortestmustern, wenn sie 10 °C ausgesetzt wurden:
[0324] Die Reaktionszeitverteilung von fünf Testmustern handgefertigter Indikatorprotypen mit einem Beschichtungsgewicht von 5 und 5,5 mg, wenn sie 10 °C ausgesetzt wurden, wurde für jede der in Tabelle 11 aufgeführten Zusammensetzungen gemessen und die Testergebnisse wurden in Tabelle 12 zusammengefasst.
[0325] Tabelle 12 7 Indikatoren scc- % an Beschicht- Poly- ee %anScc | C16/C15 ee 4 4,5 5 5,5 6,5 7 7,5 8,5 9,5 10 [10.5 | 11 [es Zn zum | 5 [| EN NE EEN EN LU} | [| Jr EN EN EE EN EN s LLL LLL LLL PPT [eo LLL LDL elles] [|
TE LL LLL [| 21818 |5|5| 515) LLL enne
[0326] Wie erwartet, zeigten die handgefertigten Prototypen eine breitere und langsamere Reaktion als die Kontrollmuster des Pressversuchs (im Pressversuch hergestellte Muster enthielten Tinte, Zusammensetzung 7 in Beispiel 6).
[0327] Alle handgefertigten Prototypen verhielten sich jedoch ähnlich und das höhere Beschichtungsgewicht (5,5 mg) entsprach der Kontrolle am besten.
[0328] Basierend auf diesem vorläufigen Ergebnis wurden zwei Sätze von 21 handgefertigten Prototypen unter Verwendung der SCC-Polymercharge D mit einer maximalen Schmelztemperatur von 9,1 °C mit einem Beschichtungsgewicht von 6 mg hergestellt und bei 10 °C auf die Reaktionszeit in Stunden getestet. Es wurden zwei Testbedingungen verwendet: 1) Muster wurden direkt aus dem Kühlschrank auf 10 °C überführt; und 2) Muster aus dem Kühlschrank wurden zunächst 1 Minute 25 °C und sodann 10 °C ausgesetzt. Die Gesamtreaktionszeitverteilung (Anzahl aktivierter Indikatoren) bei 10 °C zu jeder Stunde ist in Fig. 20 und Tabelle 13 dargestellt.
[0329] Tabelle 13. Testergebnisse von Testmustern aus der SCC-Polymercharge D mit einer maximalen Schmelztemperatur von 9,1 °C. Seer soo. [an] Zen, nas | see
SLEE eee | EETEEEEEEEEEEE sodann | 1 12| 16| 45| 45| 19| 19| 19 20 | 20 20 | 20 10°C
[0330] Die Aktivierung der Indikatoren, die bei 25 °C konditioniert wurden, erfolgte, wie erwartet, etwas früher als bei der Kontrolle ohne Vor-Aussetzung gegenüber 25 °C von 1 Minute; aber nicht drastisch schneller. Insgesamt sank, wenn man die Ausreißer ignoriert (Ausreißer wahrscheinlich aufgrund eines geringeren Volumens des handgefertigten Prototyps), die Anzahl der aktivierten Indikatoren bei beiden Testbedingungen innerhalb von 4 bis 8 Stunden. Die Anmelder stellten schon vorher fest, dass die Reaktionszeit halbiert wurde, wenn Formulierungen empfindlich gegenüber kurzen Temperaturaussetzungen waren. Das obige Reaktionsverhalten stellt, da es nur geringfügig schneller war, ein positives Ergebnis dar und ähnelte damit dem, was bei den letzten in der Produktion gefertigten Mustern festgestellt worden war.
[0331] Temperaturzyklustests:
[0332] Die Testmuster handgefertigter Indikatorprotypen wurden dem Temperaturzyklustest unterzogen, indem die Indikatortestmuster 1 Stunde 10 °C ausgesetzt und sodann auf 6 °C, auf 7 °C bzw. auf 8 °C überführt und dort gehalten wurden. Die Testergebnisse sind in Tabelle 14 und Fig. 21 zusammengefasst und werden mit denen der Indikatorkontrollmuster aus Pressversuchen verglichen, die aus den Zusammensetzungen 11 und 15 in dem oben diskutierten Beispiel 6 hergestellt wurden. In der Tabelle 15 unten wird der Aufbau der Testmuster in Fig. 21 dargelegt.
[0333] Wie in Tabelle 14 und Fig. 21 gezeigt, bestanden alle Indikatortestmuster aus den SCC-Polymerchargen D und E und mit maximalen Schmelztemperaturen von 9,1 °C bzw. 9,4 °C den Temperaturzyklustest bei 6 °C, ebenso wie die Indikatorkontrollmuster, die aus den Zusammensetzungen 11 und 15 in dem oben diskutiertem Beispiel 6 hergestellt wurden.
Die Ergebnisse der Experimente in Tabelle 14 zeigten zudem bei den aus den SCC- Polymerchargen D und E mit höheren maximalen Schmelztemperaturen von 9,1 °C bzw. 9,4 °C hergestellten Indikatortestmustern eine Verbesserung der Temperaturzykluseigenschaften bei 7 °C im Vergleich zu den Kontrollmustern aus der SCC- Polymercharge A mit einer niedrigeren maximalen Schmelztemperatur von 8,8 °C.
[0334] Tabelle 14. Ergebnisse des Temperaturzyklustests. Pressversuchsmuster: SCC-Polymer-Tm = Zyklus-Test 8,8 °C ; Zeitpunkt ; 2. Beschich- . Zeitpunkt für Pressversuchs- SCC- | %an % C16/C15 | tungs- für Stopp Stopp des zusammen- > des ; Charge | SCC (15/85) gewicht Ausbreitung setzung (mg) Ausbreitung 6 °C (h) 9 7 °C (h) Charge B Handgefertigte Prototypenmuster Zyklus-Test Zeitpunkt ; 2. SCC- |, % Beschichtu| für Stopp AED Tür SCC-Charge | Polymer | 230 | anC16/C15 |ngsgewicht| des Ae ei Tm (°C) (15/85) (mg) Ausbreitung 6°C (h) bei 7 °C (h) Charge D 5 Charge E s | + Charge D 55 Charge E |
[0335] Tabelle 15. Aufbau der Testmuster für jedes Bild in Fig. 21. Anordnung der Testmuster | Linke Seite Rechte Seite SCC-Charge Charge D Charge E SCC-Polymer-Tm (°C) Beschichtungsgewicht (mg)
[0336] Bei allen Testmustern und den Kontrollmustern wurden zusätzliche Temperaturzyklustests bei 8 °C durchgeführt. Die Testergebnisse sind in Fig. 21 dargestellt. Die Testergebnisse zeigten, dass die Indikatortestmuster aus den SCC-Polymerchargen D und E mit höheren maximalen Schmelztemperaturen ebenfalls beim Temperaturzyklustest bei 8 °C durchfielen, jedoch eine signifikante Verbesserung im Vergleich zu den
Kontrollmustern aus den SCC-Polymerchargen A mit einer niedrigeren maximalen Schmelztemperatur zeigten.
[0337] FAZIT
[0338] Die Umgebungsindikatoren der vorliegenden Offenbarung können nützlicherweise eingesetzt werden, um den Zustand eines beliebigen einer breiten Palette von wärmeempfindlichen Wirtsprodukten anzuzeigen. Zu Wirtsprodukten, die überwacht werden können, gehören neben Impfstoffen Folgendes: temperaturempfindliche Gesundheitsprodukte, beispielsweise Arzneimittel, Medikamente, Pharmazeutika, Pharmazeutika, die ein Polypeptid, eine Nukleinsäure oder ein Zellmaterial einschließen, temperaturempfindliche medizinische Vorrichtungen, temperaturempfindliche Prophylaktika und dergleichen; biologische Materialien für industrielle oder therapeutische Zwecke, beispielsweise Kulturen, Organe und andere menschliche oder tierische Körperteile, Blut und verderbliche Blutprodukte; Diagnosevorrichtungen, Diagnosekits, die verderbliche Produkte und verderbliche diagnostische Zutaten enthalten; Batterien, Batterien enthaltende Vorrichtungen, Batterien enthaltende Geräte; frische oder zubereitete Nahrungsmittel, einschließlich Fisch, Fleisch, Molkereiprodukte, Obst, Gemüse, Backwaren, Desserts und dergleichen; Nahrungsmittelindustrieprodukte, einschließlich Nahrungsmittel für die Restaurantindustrie; Gourmet-Nahrungsmittel; verderbliche Tiernahrung; geschnittene und ungeschnittene Blumen; Pflanzen; Kosmetika, beispielsweise Kosmetika, die Biologika oder andere labile oder verderbliche Bestandteile enthalten; Schönheitshilfen; verderbliche Industrieprodukte; Farbe; Lot; verderbliche Munition und Kampfmittel; und verderbliche Dekontaminationspackungen und Produkte.
[0339] Die Umgebungsindikatoren der vorliegenden Offenbarung können ein kleiner, flexibler, kostengünstiger Temperaturereignisaufzeichner sein, der einfach gefertigt werden kann, beispielsweise durch Drucken, und zum Anbringen an kleinen Gegenständen, wie Impfstofffläschchen oder -flaschen, geeignet ist. Der Umgebungsindikator kann beispielsweise geeignet sein, direkt auf Produktetiketten oder -verpackungen gedruckt zu werden. Umgebungsindikatoren der vorliegenden Offenbarung können auf verschiedene Weise einem Wirtsprodukt zugeordnet werden, beispielsweise durch Ankleben, Binden, Schleifenbilden, Heften oder anderweitiges Anbringen des Aussetzungsindikators mit zweifacher Funktion oder eines Etiketts oder eines Aufklebers, das oder der den Aussetzungsindikator mit zweifacher Funktion verkörpert, an ein gewünschtes Wirtsprodukt, entweder direkt an ein Wirtsprodukt oder eine Packung, die das Wirtsprodukt enthält, oder an eine Packung, einen Karton, eine Schachtel oder einen anderen Behälter, der eine Anzahl von Wirtsproduktgegenständen enthält. Außerdem kann der Umgebungsindikator,
das Etikett oder der Aufkleber in eine Wirtsproduktpackung, einen Karton oder einen anderen Behälter für einen oder mehrere Wirtsproduktgegenstände eingefügt werden.
[0340] Der Ausdruck „eine Änderung des Farbzustands“ eines Materials wird dabei hier so verwendet, dass er bedeutet, dass das Material eine Änderung des Reflexionsvermögens, eine Änderung der Transparenz, eine Änderung des Farbtons, eine Änderung der scheinbaren Farbe und Kombinationen davon aufweist.
[0341] Der Ausdruck „eine Änderung des Indikatorzustands“ eines Indikators, wird dabei hier so verwendet, dass er bedeutet, dass der Indikator im Sichtfenster eine Änderung des Reflexionsvermögens, eine Änderung der Transparenz, eine Änderung des Farbtons, eine Änderung der scheinbaren Farbe und Kombinationen davon in dem Sichtfenster aufweist.
[0342] Sofern nicht anders angegeben, sind alle Zahlen, die Mengen an Bestandteilen, Eigenschaften wie Molekulargewicht, Reaktionsbedingungen usw. ausdrücken, die in der Patentschrift und in den Ansprüchen verwendet werden, so zu verstehen, dass sie in allen Fällen durch den Begriff „etwa“ modifiziert sind. Dementsprechend sind die in der Patentschrift und den beigefügten Ansprüchen angegebenen numerischen Parameter, sofern nicht anders angegeben ist, Näherungswerte, die in Abhängigkeit von den gewünschten Eigenschaften variieren können, die die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung erhalten sollen. Zumindest, und nicht im Versuch, die Anwendung der Äquivalenzdoktrin auf den Umfang der Ansprüche einzuschränken, ist jeder numerische Parameter zumindest unter Berücksichtigung der Anzahl angegebener signifikanter Stellen und unter Anwendung gewöhnlicher Rundungsverfahren auszulegen. Ungeachtet dessen, dass die numerischen Bereiche und Parameter, die den breiten Umfang der vorliegenden Offenbarung darstellen, Näherungswerte sind, sind die in den konkreten Ausführungsbeispielen angegebenen numerischen Werte so genau wie möglich angegeben.
Jeder numerische Wert enthält jedoch von Natur aus bestimmte Fehler, die notwendigerweise aus der Standardabweichung resultieren, die bei ihren jeweiligen Testmessungen auftreten. In einer Ausführungsform beziehen sich die Ausdrücke „etwa“ und „ungefähr“ auf numerische Parameter innerhalb von 10 % des angegebenen Bereichs.
[0343] Die Verwendung der Ausdrücke „ein, eine“ und „der, die, das“ und ähnliche Referenten im Kontext der Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung (insbesondere im Kontext der folgenden Ansprüche) sollen zur Abdeckung von sowohl Singular als auch Plural ausgelegt werden, sofern dies hierin nicht anders angegeben ist oder deutlich zum Kontext im Widerspruch steht. Die Angabe von Wertebereichen hierin soll lediglich als Kurzform dienen, um sich einzeln auf jeden Wert zu beziehen, der in den Bereich fällt. Sofern hierin nicht anders angegeben, ist jeder einzelne Wert so in die Patentschrift aufgenommen, als ob er hierin einzeln angegeben wäre. Alle hierin beschriebenen Verfahren können in jeder geeigneten Reihenfolge durchgeführt werden, sofern hierin nichts anderes angegeben ist oder der Kontext dem anderweitig eindeutig widerspricht. Die Verwendung sämtlicher hierin bereitgestellter Beispiele oder beispielhafter Formulierungen (z. B. ,wie”) soll lediglich die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung besser beleuchten und schränkt den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht ein. Keine Formulierungen in der Patentschrift sollten so ausgelegt werden, dass sie auf ein nicht beanspruchtes Element verweisen, das für die Umsetzung der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wesentlich ist.
[0344] Gruppierungen alternativer Elemente oder Ausführungsformen, die hierin offenbart sind, sind nicht als Einschränkungen zu verstehen. Verweise können auf jedes Gruppenmitglied einzeln oder in beliebiger Kombination mit anderen Mitgliedern der Gruppe oder anderen hierin enthaltenen Elementen erfolgen und diese können einzeln beansprucht werden. Es wird erwartet, dass ein oder mehrere Mitglieder einer Gruppe aus Gründen der Zweckmäßigkeit und/oder Patentierbarkeit in eine Gruppe aufgenommen oder aus dieser gelöscht werden können. Wenn eine solche Aufnahme oder Löschung erfolgt, wird davon ausgegangen, dass die Patentschrift die geänderte Gruppe enthält, wodurch die schriftliche Beschreibung aller in den beigefügten Ansprüchen verwendeten Markush-Gruppen erfüllt wird.
[0345] Bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden hierin beschrieben, einschließlich des besten dem Erfinder bekannten Modus zum Ausführen der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Natürlich werden Variationen dieser beschriebenen Ausführungsformen für den Durchschnittsfachmann beim Lesen der vorstehenden Beschreibung offensichtlich. Der Erfinder erwartet, dass erfahrene Fachleute solche Variationen angemessen anwenden, und der Erfinder sieht vor, dass die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung anders als hierin speziell beschrieben ausgeübt werden. Dementsprechend beinhaltet diese Offenbarung alle Änderungen und Äquivalente des Gegenstands, die in den hierin beigefügten Ansprüchen aufgeführt sind, soweit dies nach geltendem Recht zulässig ist. Darüber hinaus wird jede Kombination der vorstehend beschriebenen Elemente in allen möglichen Variationen davon von der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen, sofern hierin nichts anderes angegeben ist oder der Kontext dem anderweitig eindeutig widerspricht.
[0346] Spezifische Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, die hierin offenbart sind, können in den Ansprüchen, die Sprache verwenden, aus dieser bestehen oder im Wesentlichen bestehen, weiter eingeschränkt werden. Wenn er in den Ansprüchen verwendet wird, unabhängig davon, ob sie durch eine Änderung eingereicht oder hinzugefügt wurden, schließt der Übergangsausdruck „bestehend aus“ alle Elemente, Schritte oder
Bestandteile aus, die nicht in den Ansprüchen angegeben sind. Der Übergangsausdruck „im Wesentlichen bestehend aus“ beschränkt den Umfang eines Anspruchs auf die angegebenen Materialien oder Schritte und diejenigen, die die grundlegenden und neuartigen Charakteristika nicht wesentlich beeinflussen. Ausführungsformen dieser Offenbarung, die so beansprucht werden, werden hierin inhärent oder ausdrücklich beschrieben und ermöglicht.
[0347] Wenn in dieser Offenbarung auf Patente und gedruckte Veröffentlichungen Bezug genommen wird, so ist jede dieser Referenzschriften und gedruckten Veröffentlichungen hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit einzeln für alle Zwecke aufgenommen.
[0348] Abschließend versteht es sich, dass die hierin offenbarten Ausführungsformen die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen. Andere Modifikationen, die verwendet werden können, fallen in den Umfang dieser Offenbarung. Somit können als Beispiel, aber nicht zur Einschränkung, alternative Konfigurationen der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung gemäß den hierin enthaltenen Lehren verwendet werden.
Dementsprechend ist die vorliegende Offenbarung nicht genau auf das Gezeigte und Beschriebene beschränkt.

Claims (46)

PATENTANSPRÜCHE Die Erfindung wird wie folgt beansprucht:
1. Indikatoreinrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit, Folgendes umfassend: ein Substrat; ein von dem Substrat geträgertes Transportelement; und ein wärmeempfindliches Indikatorelement, das von dem Substrat geträgert wird, wobei das Indikatorelement ein festes Indikatormaterial umfasst, wobei das Indikatormaterial ferner eine Mischung aus einem synthetischen Polymermaterial und einem Wachsmaterial umfasst, wobei das Indikatormaterial dazu konfiguriert ist, sich, wenn es geschmolzen ist, entlang des Transportelements zu bewegen, wobei das Indikatormaterial so konfiguriert ist, dass es als Reaktion auf die Aussetzung gegenüber Temperaturen bei oder über einer vorbestimmten Schwellentemperatur schmilzt, die vorbestimmte Schwellentemperatur in einem Bereich von etwa -10 °C bis etwa 70 °C liegt, und das Transportelement und das Indikatorelement so konfiguriert sind, dass eine Aussetzung gegenüber zumindest der vorbestimmten Schwellentemperatur über zumindest eine vorbestimmte Aussetzungsdauer zu zumindest einem vorbestimmten Maß an Bewegung des Indikatormaterials entlang des Transportelements führt.
2. Indikatoreinrichtung für Zeit-Temperatur-Aussetzung nach Anspruch 1, wobei das synthetische Polymermaterial ein Polymer mit Seitenkettenkristallinität (SCC) umfasst.
3. Indikatoreinrichtung für Zeit-Temperatur-Aussetzung nach Anspruch 2, wobei das synthetische Polymermaterial eine Mischung aus zwei oder mehr Polymeren mit Seitenkettenkristallinität (SCC) umfasst.
4. Indikatoreinrichtung für Zeit-Temperatur-Aussetzung nach Anspruch 2, wobei das Polymer mit Seitenkettenkristallinität (SCC) ein Polymer oder ein Copolymer mit mindestens einer kristallisierbaren Seitenkette ist, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer aliphatischen C4-30o-Gruppe; einer aromatischen Ce-so-Gruppe; einer linearen aliphatischen Gruppe mit mindestens 10 Kohlenstoffatomen; einer Kombination aus mindestens einer aliphatischen Gruppe und mindestens einer aromatischen Gruppe, wobei die Kombination 7 bis etwa 30 Kohlenstoffatome aufweist; einem C109-C22-Acrylat; einem C10-C22-Methacrylat; einem Acrylamid; einem Methacrylamid; einem Vinylether; einem
Vinylester; einer fluorierten aliphatischen Gruppe mit mindestens 6 Kohlenstoffatomen; und einer p-Alkylstyrolgruppe, wobei die Alkylgruppe etwa 8 Kohlenstoffatome bis etwa 24 Kohlenstoffatome aufweist, besteht.
5. Indikatoreinrichtung für Zeit-Temperatur-Aussetzung nach Anspruch 4, wobei das Polymer mit Seitenkettenkristallinität (SCC) ein Polymer oder ein Copolymer mit kristallisierbaren Seitenketten aus C+10-C22-Acrylat oder C40-C22-Methacrylat ist.
6. Indikatoreinrichtung für Zeit-Temperatur-Aussetzung nach Anspruch 1, wobei das Wachsmaterial zumindest ein Alkanwachs, einen Alkylester, ein natürliches Wachs und/oder ein modifiziertes natürliches Wachs umfasst.
7. Indikatoreinrichtung für Zeit-Temperatur-Aussetzung nach Anspruch 6, wobei das Wachsmaterial zumindest ein Undecan, ein Dodecan, ein Tridecan, ein Tetradecan, ein Pentadecan, ein Hexadecan, ein Heptadecan, ein Octadecan, ein Nonadecan, ein Eicosan, ein Heneicosan, eine Hexansäure, Ethyllactat, ein Paraffinwachs, ein mikrokristallines Wachs, Carnaubawachs, Bienenwachs, Chinawachs, Schellackwachs, Walrat, Talg, Palmwachs, Sojawachs, 15 Lanolin, Wollfett, ein wachsartiges Polymer, ein wachsartiges Copolymer, ein Polyolefin, Polyethylen, Polypropylen, ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, ein Ethylen-Acrylsäure-Copolymer und/oder Kombinationen davon umfasst.
8. Indikatoreinrichtung für Zeit-Temperatur-Aussetzung nach Anspruch 6, wobei das Wachsmaterial zumindest eines von einem Alkanwachs umfasst, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Undecan, einem Dodecan, einem Tridecan, einem Tetradecan, einem Pentadecan, einem Hexadecan, einem Heptadecan, einem Octadecan, einem Nonadecan, einem Eicosan, einem Heneicosan und/oder Kombinationen davon besteht.
9. Zeit-Temperatur-Indikatoreinrichtung nach Anspruch 8, wobei das Wachsmaterial eine Mischung aus zwei Alkanwachsen ist.
10. Indikatoreinrichtung für Zeit-Temperatur-Aussetzung nach Anspruch 9, wobei das Wachsmaterial eine Mischung aus Hexadecan und Pentadecan in einem Gewichtsverhältnis von Hexadecan zu Pentadecan von 40:60 bis 1:95 ist.
11. Indikatoreinrichtung für Zeit-Temperatur-Aussetzung nach Anspruch 10, wobei das Gewichtsverhältnis von Hexadecan zu Pentadecan etwa 15:85 beträgt.
12. Indikatoreinrichtung für Zeit-Temperatur-Aussetzung nach Anspruch 1, wobei ein Verhältnis des synthetischen Polymermaterials zum Wachsmaterial in einem Bereich von 10:90 bis 90:10 liegt.
13. Indikatoreinrichtung für Zeit-Temperatur-Aussetzung nach Anspruch 12, wobei das Verhältnis des synthetischen Polymermaterials zum Wachsmaterial im Bereich von 50:50 bis 60:40 liegt.
14. Indikatoreinrichtung für Zeit-Temperatur-Aussetzung nach Anspruch 12, wobei das Verhältnis des synthetischen Polymermaterials zum Wachsmaterial im Bereich von 52:48 bis 58:42 liegt.
15. Indikatoreinrichtung für Zeit-Temperatur-Aussetzung nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Schwellentemperatur in einem Bereich von etwa 0 °C bis etwa 40 °C oder im Bereich von etwa 0 °C bis etwa 60 °C liegt.
16. Indikatoreinrichtung für Zeit-Temperatur-Aussetzung nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Schwellentemperatur etwa 10 °C beträgt.
17. Indikatoreinrichtung für Zeit-Temperatur-Aussetzung nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Aussetzungsdauer für das Indikatormaterial, bis es bei der vorbestimmten Schwellentemperatur das vorbestimmte Maß an Bewegung entlang des Transportelements erreicht, in einem Bereich von etwa 0,1 bis 20 Stunden liegt.
18. Indikatoreinrichtung für Zeit-Temperatur-Aussetzung nach Anspruch 16, wobei die vorbestimmte Schwellentemperatur etwa 10 °C beträgt und die vorbestimmte Aussetzungsdauer für Indikatormaterial, bis es bei der vorbestimmten Schwellentemperatur das vorbestimmte Maß an Bewegung entlang des Transportelements erreicht, in einem Bereich von etwa 4 bis 8 Stunden liegt.
19. Indikatoreinrichtung für Zeit-Temperatur-Aussetzung nach Anspruch 1, wobei das Indikatormaterial ferner ein optisch unterscheidbares Material umfasst, so dass die Bewegung des Indikatormaterials entlang des Transportelements durch Beobachten des optisch unterscheidbaren Materials ermittelt werden kann.
20. Indikatoreinrichtung für Zeit-Temperatur-Aussetzung nach Anspruch 18, wobei das optisch unterscheidbare Material aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Färbemitteln, Farbstoffen, Pigmenten, fluoreszierenden Materialien, optischen phasenmodifizierenden Materialien, Flüssigkristallen, Infrarotlicht reflektierenden Materialien, Ultraviolettlicht reflektierenden Materialien, Infrarotlicht absorbierenden Materialien, Ultraviolettlicht absorbierenden Materialien, optisch brechenden Materialien, optisch beugenden Materialien, holographischen Materialien und Mischungen davon besteht.
21. Indikatoreinrichtung für Zeit-Temperatur-Aussetzung nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung eine Stopptemperatur aufweist, bei der, wenn das Indikatormaterial, nachdem es einer Temperatur bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur ausgesetzt wurde, auf die Stopptemperatur zurückfällt, die Bewegung des Indikatormaterials entlang des Transportelements aufhört, und wobei die Stopptemperatur in einem Bereich von etwa 0,5 bis 10 °C unter der vorbestimmten Schwellentemperatur liegt.
22. Indikatoreinrichtung für Zeit-Temperatur-Aussetzung nach Anspruch 21, wobei die vorbestimmte Schwellentemperatur etwa 10 °C beträgt und die Stopptemperatur im Bereich von etwa 6 bis 8 °C liegt.
23. Indikatoreinrichtung für Zeit-Temperatur-Aussetzung nach Anspruch 21, wobei die Stopptemperatur etwa 7 °C beträgt.
24. Indikatoreinrichtung für Zeit-Temperatur-Aussetzung nach Anspruch 1, wobei die Mischung aus dem synthetischen Polymermaterial und dem Wachsmaterial eine homogene Mischung mit einem Hauptschmelztemperaturmaximum ist und das Hauptschmelztemperaturmaximum bei etwa 0,1 bis 6 °C unter der vorbestimmten Schwellentemperatur liegt.
25. Zeit-Temperatur-Aussetzungsindikator nach Anspruch 24, wobei das synthetische Polymermaterial und das Wachsmaterial mischbar sind.
26. Indikatoreinrichtung für Zeit-Temperatur-Aussetzung nach Anspruch 24, wobei die vorbestimmte Schwellentemperatur etwa 10 °C beträgt und das Hauptschmelztemperaturmaximum der homogenen Mischung in einem Bereich von etwa 8,0 °C bis etwa 9,9 °C liegt.
27. Indikatoreinrichtung für Zeit-Temperatur-Aussetzung nach Anspruch 25, wobei das Hauptschmelztemperaturmaximum der homogenen Mischung im Bereich von etwa 8,1 °C bis etwa 9,8 °C liegt.
28. Indikatoreinrichtung für Zeit-Temperatur-Aussetzung nach Anspruch 2, wobei das SCC aufweisende Polymer eine maximale Schmelztemperatur von etwa 0,1 bis 10 °C unter der vorbestimmten Schwellentemperatur aufweist.
29. Indikatoreinrichtung für Zeit-Temperatur-Aussetzung nach Anspruch 28, wobei die vorbestimmte Schwellentemperatur etwa 10 °C beträgt und das SCC aufweisende Polymer eine maximale Schmelztemperatur von etwa 8,0 bis 9,6 °C aufweist.
30. Indikatoreinrichtung für Zeit-Temperatur-Aussetzung nach Anspruch 1, wobei das Gesamtgewicht des Indikatormaterials in einem Bereich von etwa 3,0 bis etwa 8,0 mg liegt.
31. Indikatoreinrichtung für Zeit-Temperatur-Aussetzung nach Anspruch 30, wobei das Gesamtgewicht des Indikatormaterials im Bereich von etwa 4,0 bis etwa 5,5 mg liegt.
32. Indikatoreinrichtung für Zeit-Temperatur-Aussetzung nach Anspruch 1, wobei das Zeit-Temperatur-Indikatormaterial, wenn es nicht bereits einer Temperatur über der vorbestimmten Schwellentemperatur ausgesetzt worden war, das vorbestimmte Maß an Bewegung nicht erreicht, wenn es bis zu etwa 20 Minuten einer hohen Temperatur von bis zu etwa 30 °C über der vorbestimmten Schwellentemperatur ausgesetzt wird.
33. Zeit-Temperatur-Indikatoreinrichtung nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Schwellentemperatur etwa 10 °C beträgt und das Indikatormaterial, wenn es nicht bereits einer Temperatur über der vorbestimmten Schwellentemperatur ausgesetzt worden war, das vorbestimmte Maß an Bewegung nicht erreicht, wenn es bis zu etwa 30 Minuten einer hohen Temperatur von etwa 25 °C ausgesetzt wird.
34. Zeit-Temperatur-Indikatoreinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Indikatormaterial bei einer Temperatur von etwa 2 °C unter der vorbestimmten Schwellentemperatur bei fehlender Vor-Aussetzung der Zeit-Temperatur-Indikatoreinrichtung gegenüber einer Temperatur bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur nicht das vorbestimmte Maß an Bewegung entlang des Transportelements zurücklegt.
35. Indikatoreinrichtung für Zeit-Temperatur-Aussetzung nach Anspruch 1, wobei das Transportelement ein Dochtelement umfasst und das Transportelement und das Indikatormaterial so konfiguriert sind, dass das geschmolzene Indikatormaterial entlang des Dochtelements diffundiert.
36. Indikatoreinrichtung für Zeit-Temperatur-Aussetzung nach Anspruch 35, wobei das Dochtelement aus einem Material ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Filterpapier; pulverisiertem Filterpapier; feinen Kieselgels; porösen Filmen, die Polytetrafluorethylenharz oder Kieselgel enthalten; mikroporöser synthetischer TESLIN®- Folie; spinngebundenen Vliesmaterialen, einschließlich spinngebundenen Polyethylen-, Polypropylen- und Polyestervliesmaterialien mit hoher Dichte; und spinngebundenen Vliesmischungen aus beliebigen zwei oder mehr solcher Polymere besteht.
37. Indikatorvorrichtung für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit, Folgendes umfassend: ein Substrat; ein von dem Substrat geträgertes Transportelement; und ein wärmeempfindliches Indikatorelement, das von dem Substrat geträgert wird, wobei das Indikatorelement ein festes Indikatormaterial umfasst, wobei das Indikatormaterial dazu konfiguriert ist, sich, wenn es geschmolzen ist, entlang des Transportelements zu bewegen, wobei das Indikatormaterial so konfiguriert ist, dass es unterhalb einer vorbestimmten Schwellentemperatur von etwa 10 °C fest ist,
das Indikatormaterial so konfiguriert ist, dass es als Reaktion auf eine Aussetzung gegenüber einer Temperatur bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur schmilzt und sich entlang des Transportelements bewegt, das Transportelement und das Indikatorelement so konfiguriert sind, dass eine Aussetzung gegenüber der vorbestimmten Schwellentemperatur über zumindest eine vorbestimmte Aussetzungsdauer in einem Bereich von etwa 4 bis 8 Stunden zu zumindest einem vorbestimmten Mal an Bewegung des Indikatormaterials entlang des Transportelements führt und eine Aussetzung des geschmolzenen Indikatormaterials gegenüber einer Temperatur bei oder unterhalb einer Stopptemperatur in einem Bereich von 6bis 8 °C bewirkt, dass das Indikatormaterial aufhört, sich entlang des Transportelements zu bewegen.
38. Indikatorvorrichtung für Zeit-Temperatur-Aussetzung nach Anspruch 37, wobei das Transportelement und das Indikatorelement so konfiguriert sind, dass eine Aussetzung der Indikatorvorrichtung für Zeit-Temperatur-Aussetzung gegenüber der vorbestimmten Schwellentemperatur über die vorbestimmte Aussetzungsdauer zu dem vorbestimmten Maß an Bewegung des Indikatormaterials entlang des Transportelements führt.
39. Indikatorvorrichtung für Zeit-Temperatur-Aussetzung nach Anspruch 38, wobei durch eine Vor-Aussetzung der Zeit-Temperatur-Indikatorvorrichtung gegenüber einer hohen Temperatur von 25 °C für bis zu etwa 5 Minuten sich die Reaktionszeit des Indikatormaterials, bis es bei der vorbestimmten Schwellentemperatur das vorbestimmte Maß an Bewegung entlang des Transportelements erreicht, nicht ändert, wobei die Reaktionszeit dieselbe ist wie die vorbestimmte Aussetzungsdauer von etwa 4 bis 8 Stunden.
40. Zeit-Temperatur-Aussetzungsindikatoretikett zum Überwachen der zeitlichen Aussetzung eines Wirtsprodukts gegenüber einer vorbestimmten Schwellentemperatur, das Zeit-Temperatur-Aussetzungsindikatoretikett Folgendes umfassend: ein Substrat; eine von Menschen oder Maschinen lesbare Datenform auf dem Substrat; ein von dem Substrat geträgertes Transportelement; und ein wärmeempfindliches Indikatorelement, das von dem Substrat geträgert wird, wobei das Indikatorelement ein festes Indikatormaterial umfasst, wobei das Indikatormaterial dazu konfiguriert ist, sich, wenn es geschmolzen ist, entlang des Transportelements zu bewegen, wobei das Indikatormaterial so konfiguriert ist, dass es als Reaktion auf eine Aussetzung gegenüber einer Temperatur bei oder über der vorbestimmten Schwellentemperatur schmilzt, die vorbestimmte Schwellentemperatur in einem Bereich von etwa -10 °C bis etwa 70°C liegt, das Indikatormaterial ferner eine Mischung aus einem synthetischen Polymermaterial und einem Wachsmaterial umfasst, das Transportelement und das Indikatorelement so konfiguriert sind, dass eine Aussetzung des Wirtsprodukts gegenüber der vorbestimmten Schwellentemperatur über die vorbestimmte Aussetzungsdauer zu zumindest einem vorbestimmten Maß an Bewegung des geschmolzenen Indikatormaterials entlang des Transportelements führt.
41. Zeit-Temperatur-Indikatoretikett nach Anspruch 40, ferner eine Haftträgerlage umfassend, die das Substrat auf einer dem Transportelement und dem Indikatorelement gegenüberliegenden Seite berührt.
42. Zeit-Temperatur-Indikatoretikett nach Anspruch 41, ferner eine Schutzdecklage umfassend, die an einer dem Substrat gegenüberliegenden Seite an der Haftträgerlage anliegt.
43. Charge von Indikatoren für Temperaturaussetzung mit zunehmender Zeit, Folgendes umfassend: einen vereinigenden Behälter, mehrere von mindestens 50 Zeit-Temperatur-Aussetzungsindikatoren, die physisch mit dem vereinigenden Behälter gekoppelt sind, wobei jeder Zeit-Temperatur- Aussetzungsindikator jeweils Folgendes umfasst: ein Substrat; ein von dem Substrat geträgertes Transportelement; und ein wärmeempfindliches Indikatorelement, das von dem Substrat geträgert wird, wobei das Indikatorelement ein festes Indikatormaterial umfasst, wobei das Indikatormaterial dazu konfiguriert ist, sich, wenn es geschmolzen ist, entlang des Transportelements zu bewegen, wobei das Indikatormaterial so konfiguriert ist, dass es als Reaktion auf eine Aussetzung gegenüber der vorbestimmten Schwellentemperatur schmilzt und sich entlang des Transportelements bewegt, das Transportelement und das Indikatorelement so konfiguriert sind, dass eine Aussetzung gegenüber der vorbestimmten Schwellentemperatur über die vorbestimmte
Aussetzungsdauer zu einer Änderung des Indikatorzustands führt, indem ein vorbestimmtes Maß an Bewegung des Indikatormaterials entlang des Transportelements stattfindet, wobei als Reaktion auf die Aussetzung bei der vorbestimmten Temperatur mindestens 90 % der mehreren Indikatoren bei der vorbestimmten Aussetzungsdauer den Indikatorzustand ändern.
44. Charge der Zeit-Temperatur-Aussetzungsindikatoren nach Anspruch 43, wobei die vorbestimmte Temperatur 10 °C beträgt und die vorbestimmte Aussetzungsdauer in einem Bereich von 4 bis 8 Stunden liegt, wobei als Reaktion auf eine Aussetzung gegenüber der vorbestimmten Schwellentemperatur von 10 °C mindestens 90 % der Zeit- Temperatur-Aussetzungsindikatoren aus der Charge innerhalb der vorbestimmten Aussetzungsdauer in einem Bereich von 4 bis 8 Stunden den Indikatorzustand ändern.
45. Verfahren zum Herstellen von Zeit-Temperatur-Aussetzungsindikatoren, Folgendes umfassend: Herstellen einer Charge von 50 Indikatoren, durch Bereitstellen eines Substrats für jeden Indikator, Bereitstellen eines Transportelements auf dem Substrat, und Bereitstellen eines Indikatorelements auf dem Substrat, wobei das Indikatorelement ein Indikatormaterial in fester Form umfasst, dass so konfiguriert ist, dass es als Reaktion auf eine Aussetzung gegenüber einer Temperatur bei oder über einer vorbestimmten Schwellentemperatur schmilzt und sich entlang des Transportelements bewegt, wobei das Transportelement und das Indikatorelement so konfiguriert sind, dass eine Aussetzung gegenüber der vorbestimmten Schwellentemperatur über eine vorbestimmte Aussetzungsdauer in einem Bereich von 4 bis 8 Stunden zu einer Änderung des Indikatorzustands führt, beispielsweise indem ein vorbestimmtes Maß an Bewegung des Indikatormaterials entlang des Transportelements stattfindet, wobei bei jeder Charge Zeit-Temperatur-Aussetzungsindikatoren mindestens 90 % der Zeit-Temperatur-Aussetzungsindikatoren, wenn sie der vorbestimmten Schwellentemperatur ausgesetzt werden, während der vorbestimmten Aussetzungsdauer den Indikatorzustand ändern.
46. Verfahren nach Anspruch 45, wobei das Bereitstellen des Indikatorelements auf dem Substrat ferner das Bereitstellen des Indikatormaterials in geschmolzener Form und das derartige Abkühlen- und Verfestigenlassen desselben auf dem Substrat umfasst, dass das feste Indikatormaterial gebildet wird.
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