JP2008528921A - 共晶プレート - Google Patents

Abstract

冷却剤を含むハウジングと、所定温度で熱変色性転移をする熱変色性材料を含んで成る共晶プレートである。

Description

本発明は、共晶プレートに関する。

温度感受性製品は、所定の温度範囲内で保存する必要がある。例えば、生鮮食品、冷蔵食品及び飲料、並びに冷凍食品は、特定の温度範囲内に維持しなければならない。特定の医薬品（薬剤及びワクチン等）や、特定の化粧品（例えば、クリーム及びローション）についても同じである。

温度感受性製品は、一般に、コールドチェーンシステムを利用して冷蔵され、輸送される。典型的な無動力コールドチェーンシステムでは、温度感受性製品は、１又はそれ以上の共晶プレート（コールドパック、コールドドッグ、及びコールドゲルとしても既知）を用いて、所定温度に、又は所定温度範囲内に維持された断熱容器内で保存される。

共晶プレート（又は保冷プレート：eutectic plate）は、一般に、例えば、水又は水溶液のような相変化材料の入った容器である。共晶プレートは、一般には、相変化材料が凍結するまで、冷蔵庫又は冷凍庫内で冷蔵され、その後、その冷蔵されたプレートが温度感受性製品の入った断熱容器内に入れられる。その容器からの熱はその冷蔵されたプレートに吸収され、相変化材料の融解が起こる。この状態変化は温度変化することなく起こるため、断熱容器内の温度の変化率は減少する。

断熱容器が確実に目標温度内に維持されるように、様々な実践が採用されてきた。一般には、使用する前に共晶プレートが十分に冷えていることを確保するために、共晶プレートは長時間冷蔵される。

本発明者らは、驚くべきことに、この従来の実践に関連する数多くの不利益を発見した。例えば、多くの場合、そのプレートは必要以上にはるかに長く冷蔵されるため、冷蔵コストを増加させているということが驚くべきことに分かった。他の場合では、そのプレートが必要以上に低い温度に冷蔵されるために、温度感受性製品が低すぎる温度まで冷蔵される。このことは、温度感受性製品に悪影響を与える可能性がある。

他の場合では、共晶プレートは必要以上により頻繁に新たに冷蔵されたプレートと取り替えられるため、冷蔵コストを増加させているということが分かった。また、一部の場合では、断熱容器内で必要以上に多くの共晶プレートが用いられているということも分かった。このことも、コールドチェーン流通及び保存のコストを増加させる。

本発明によれば、
冷却剤を含むハウジングと、
所定温度で熱変色性転移をする熱変色性材料
を含んで成る共晶プレートが提供される。

熱変色性材料は所定温度で熱変色性転移をする。一実施形態では、熱変色性材料は所定温度で実質的透明又は清澄状態から有色状態へと変化する（又は逆の場合も同じである）。もう１つの実施形態では、熱変色性材料は所定温度で１つの色から別の色へと変化する。

共晶プレートが目標温度であるか、目標温度を上回っているか、及び／又は目標温度を下回っているかという視覚表示をもたらすために、熱変色性転移を利用できる。

熱変色性材料の混合物を用いてもよい。

好ましくは、共晶プレートは、共晶プレートが目標温度範囲内であるか、もしくは範囲外であるか、又は目標温度であるか、もしくは目標温度を上回っている／下回っているかという視覚表示をもたらす。例えば、共晶プレートは、その共晶プレートが目標温度範囲内であるか、目標温度範囲を上回っているか、又は目標範囲を下回っているか否かに依存して、異なる色又は透明性を示し得る。一実施形態では、これは２以上の活性化温度を有する熱変色性材料を用いることにより達成される。例えば、２つの活性化温度を有する熱変色性材料を用いる場合、その材料は２つの異なる所定温度で２つの熱変色性転移をする。第１の熱変色性変化は、共晶プレートの温度が目標温度範囲の下限値を下回ったときに起こり得、第２の熱変色性変化は、共晶プレートの温度が目標温度範囲の上限値を上回ったときに起こり得る。これらの熱変色性変化の結果として、共晶プレートは、その共晶プレートが目標温度範囲内であるか、目標温度範囲を上回っているか、又は目標範囲を下回っているか否かによって、異なる外観を有する。３、４、５又はそれ以上の活性化温度を有する熱変色性材料を用いてよい。

あるいは又は加えて、必要な視覚表示をもたらすために、２以上の（例えば、３、４、５以上の）熱変色性材料を用いてよい。例えば、目標温度範囲の温度下限値で熱変色性変化を示すために、第１の熱変色性材料を用いてよい。この熱変色性変化により共晶プレートは特定の外観を示すことになるため、それゆえ、ユーザーは、共晶プレートの温度がこの温度下限値を下回ったかどうかを目視検査するだけで判断する（決める又は測る）ことができるであろう。同様に、目標温度範囲の温度上限値で熱変色性変化を示すために、第２の熱変色性材料も提供してよい。この熱変色性変化により共晶プレートは異なる外観を示すことになるため、ユーザーは、共晶プレートの温度が目標温度範囲の上限値を上回ったかどうかを目視検査により判断することができるであろう。

一実施形態では、共晶プレートは、目標温度範囲を上回るときには赤色を、目標温度範囲内であるときには緑色を、目標温度範囲を下回るときには青色を呈する。もう１つの実施形態では、共晶プレートは、目標温度範囲を上回るときには赤色を、目標温度範囲を下回るときには青色を呈し、目標温度範囲内であるときには清澄又は透明である。

目標温度範囲は広くてもよいし、又は狭くてもよい。一般的に言えば、温度変化に対して感受性の高い製品は狭い温度範囲内で保存されるが、温度変化に対して感受性の低い製品については、目標温度範囲はより広くてもよい。目標温度範囲の大きさは、０．１〜２０℃、好ましくは、０．２〜１０℃、より好ましくは、０．３〜５℃、例えば、０．５〜３℃であってよい。高温度感受性製品の場合、目標温度範囲の大きさは、２℃以下、好ましくは、１℃以下、より好ましくは、０．５℃以下であってよい。

共晶プレートはまた、その共晶プレートの温度が所定期間に変化したか否かの視覚記録ももたらし得る。例えば、共晶プレートは、ユーザーに、その共晶プレートの温度が所定の使用期間に目標温度範囲の上限値を上回ったか、及び／又は目標温度範囲の下限値を下回ったかの視覚表示を提供し得る。たとえ共晶プレートの現在温度が目標温度範囲内であるとしても、この情報がユーザーに明らかであることが好ましい。よって、ユーザーに、共晶プレートの温度履歴の表示をもたらすために、共晶プレートを用い得る。

一実施形態では、共晶プレートに、異なる所定温度で熱変色性変化をする複数の別個の熱変色性材料が提供される。これらの熱変色性材料は、共晶プレートの異なる位置に、例えば、異なる熱変色性セル又は領域として配置され得る。各材料は、特徴的な所定の温度で熱変色性変化をし得る。そのため、共晶プレートの温度が上昇するにつれて、一連の熱変色性変化が起こり得る。これらの熱変色性変化のそれぞれにより、各熱変色性セル又は領域が特定の色を示すことになり得る。よって、ユーザーは、所定の使用期間に共晶プレートの温度が変化したか否かを目視検査により判断することができるであろう。ユーザーの関連温度変化の「読み取り」を手助けするために、例えば、共晶プレートの表面にチャート（例えば、カラーチャート）を準備してよい。

一実施形態では、共晶プレートに熱変色性材料を含む外層を提供し得る。外層は共晶プレートのハウジングの大部分を取り囲み得る。例えば、外層はシース又はジャケット形態をとってよい。あるいは、熱変色性材料を、ハウジングの少なくとも一部に、例えば、塗装、浸漬被覆、吹付け、又はプリントにより提供してよい。

好ましくは、熱変色性材料がハウジングの少なくとも一部を構成する。例えば、好ましい実施形態では、ハウジングは熱変色性材料を含む組成物から成形される。熱変色性材料がハウジング自体の一部を構成しているため、その熱変色性材料は、有利には、ハウジングの温度の正確な表示をもたらす。

あるいは又は加えて、熱変色性材料を冷却剤に組み込んでもよい。この実施形態では、熱変色性材料は共晶プレート自体の一部を構成する。よって、熱変色性材料は、有利には、その共晶プレートの温度の正確な表示を提供するために、用いることもできる。例えば、熱変色性材料を冷却剤に溶解又は懸濁してよい。冷却剤はハウジングを通して見えることが好ましい。例えば、ハウジングは、実質的透明もしくは清澄材料で作ってもよいし、及び／又は冷却剤を見得る実質的透明もしくは清澄ウィンドウを含んでもよい。

所定温度で熱変色性転移を示すいずれの好適な材料も熱変色性材料として用いてよい。上述のとおり、熱変色性材料は、所定温度で色が変化する場合もあるし、又は実質的透明もしくは清澄状態から有色状態へと変化する（又は逆の場合も同じである）場合もある。好ましくは、熱変色性転移は可逆的である。よって、材料の温度が特定の閾値を上回るときに見られる熱変色性転移は、その材料の温度がその閾値を下回るときに逆となる。

可逆性熱変色性材料を用いる場合、その材料は狭いヒステリシス又は広いヒステリシスを有し得る。狭いヒステリシスを有する熱変色性材料をその所定温度より高く加熱した後、冷却すると、その材料は広いヒステリシスを有する材料よりも迅速にその元の状態に戻る。そのため、狭いヒステリシスの材料は共晶プレートの現在温度の表示を提供するために有用である。もう一方で、広いヒステリシスの材料は、一般に、共晶プレートの温度履歴の表示を提供するのに有用である。広いヒステリシスの材料の色濃度を漸増温度に対してプロットすることによって作成された曲線の形状は、色濃度を漸減温度に対してプロットすることによって作成された曲線とは大きく異なるため、広いヒステリシスの材料は、狭いヒステリシスの材料とは違い、これまでの熱変色性変化を「記憶する」ことができる。

一実施形態では、１以上の不可逆性熱変色性材料を１以上の可逆性熱変色性材料と組み合わせて用いる。不可逆性熱変色性材料は、特定の使用期間に所定の閾値温度を上回ったかどうか、又はプレートの温度が特定の使用期間に所定の閾値を下回ったかどうかの永久的視覚表示を提供するために、使用することができる。

熱変色性材料は、インク形態、塗料形態、結晶形態、又は他の好適ないずれの形態でも提供し得る。

好適な熱変色性材料には、米国特許第４，３３９，９５１号に記載されているもののような熱変色性ポリアセチレン、及び米国特許第６，７０６，２１８号に記載されているもののような熱変色性ポリチオフェンが含まれる。

一実施形態では、熱変色性材料は、ａ）電子供与性発色有機化合物と、ｂ）電子受容性化合物と、ｃ）反応媒質とを含んで成る、熱変色性組成物を含む。この反応媒質は、一般に、成分ａ）とｂ）との発色反応が起こる温度を決定するのに重要な役割を果たす。このタイプの熱変色性組成物の例は、米国特許第４，９５７，９４９号、同第６，４６８，０８８号、同第４，０２８，１１８号、及び同第４，７３２，８１０号に記載されている。

電子供与性発色有機化合物（ａ）は、電子受容性化合物（ｂ）との反応で有色生成物を形成する無色の化合物であってよい。好適な電子供与性発色有機化合物（ａ）としては、フェニルメタン類、フタリド類、フタラン類、ラクトン類、カルビノール類、オーラミン類、ラクタム類、インドリン類、スピロピラン類、及びフルオラン類が挙げられる。例えば、ジアリールフタリド類、インドリルフタリド類、ポリアリールカルビノール類、ロイコオーラミン類、アシルオーラミン類、アリールオーラミン類、フルオランロイコ化合物類、トリフェニルメタンフタリドロイコ化合物類、及びラクタムロイコ化合物類を用いてよい。

化合物（ａ）の例としては、３，３'−ジメトキシフルオラン、３−クロロ−６−フェニルアミノフルオラン、３−ジエチルアミノ−６−メチル−７−クロロフルオラン、３−ジエチル−７,８−ベンゾフルオラン、３，３’，３”−トリス（ｐ−ジメチルアミノフェニル）フタリド、３,３'−ビス（ｐ−ジメチルアミノフェニル）−７−フェニルアミノフルオラン、及び３−ジエチルアミノ−６−メチル−７−フェニルアミノフルオランが挙げられる。

化合物（ａ）の他の例としては、クリスタルバイオレットラクトン、マラカイトグリーンラクトン、ミヒラーヒドロール、クリスタルバイオレットカルビノール、マラカイトグリーンカルビノール、Ｎ−（２，３−ジクロロフェニル）−ロイコオーラミン、Ｎ−ベンゾイルオーラミン、Ｎ−アセチルオーラミン、Ｎ−フェニルオーラミン、ローダミンＢラクタム、２−（フェニルイミノエチリデン）−３，３−ジメチル−インドリン、Ｎ，３，３−トリメチル−インドリノベンゾ−スピロピラン、８’−メトキシ−Ｎ，３，３−トリメチルインドリノ−スピロピラン、３−ジエチルアミノ−６−メチル−７−クロロ−フルオラン、３−ジエチルアミノ−７−メトキシ−フルオラン、３−ジメチルアミノ−６−ベンジルオキシ−フルオラン、１，２−ベンゾ−６−ジエチルアミノフルオラン、３，６−ジ−ｐ−トルイジノ−４，５−ジメチルフルオラン−フェニルヒドラジド−γ−ラクタム、３−アミノ−５−フェニル−８−メチル−フルオラン、２−メチル−３−アミノ−６−メチル−７−メチル−フルオラン、２，３−ブチレン−６−ジ−ｎ−ブチルアミノ−フルオラン、３−ジエチルアミノ−７−アニリノ−フルオラン、３−ジエチルアミノ−７−（ｐ−トルイジノ）−フルオラン、７−アセトアミノ−３−ジエチルアミノ−フルオラン、２−ブロモ−６−シクロヘキシルアミノ−フルオラン、及び２，７−ジクロロ−３−メチル−６−ｎ−ブチルアミノ−フルオランが挙げられる。

好適な電子受容性化合物（ｂ）としては、フェノール化合物類（フェノール性ヒドロキシル化合物類等）が挙げられる。モノフェノール化合物及びポリフェノール化合物を用いてよい。これらは、例えば、アルキル、アリール、アシル、アルコキシカルボニル、及び／又はハロゲン原子で置換されていてもよい。アゾール類、有機酸類、及び有機塩類も用いてよい。

好適なフェノール化合物としては、フェニルフェノール、ビスフェノールＡ、クレゾール、レゾルシノール、クロロルシノール(chlorolucinol)、β−ナフトール、１，５−ジヒドロキシナフタレン、ピロカテコール、ピロガロール、ｐ−クロロフェノール−ホルムアルデヒド縮合物のトリマー等が挙げられる。

アゾール類としては、ベンゾトリアゾール類（５−クロロベンゾトリアゾール、４−ラウリルアミノスルホベンゾトリアゾール、５−ブチルベンゾトリアゾール、ジベンゾトリアゾール、２−オキシベンゾトリアゾール、５−エトキシカルボニル−ベンゾトリアゾール等）；イミダゾール類（オキシベンズイミダゾール等）；テトラゾール類等が挙げられる。

有機酸類としては、芳香族カルボン酸類、脂肪族カルボン酸類、及びそれらの置換誘導体が挙げられる。芳香族カルボン酸類の例は、サリチル酸、メチレンビスサリチル酸、レゾルシル酸、没食子酸、安息香酸、ｐ−オキシ安息香酸、ピロメリット酸、β-ナフトエ酸、タンニン酸、トルイル酸、トリメリット酸、フタル酸、テレフタル酸、及びアントラニル酸である。脂肪族カルボン酸類の例としては、約１〜２０個の炭素原子、好ましくは、約３〜１５個の炭素原子を含むもの（ステアリン酸、１,２−ヒドロキシステアリン酸、酒石酸、クエン酸、シュウ酸、及びラウリン酸等）が挙げられる。エステル類の例としては、芳香族カルボン酸類のアルキルエステル類（このアルキル部分は１〜６個の炭素原子を有する）（没食子酸ブチル、ｐ−ヒドロキシ安息香酸エチル、及びサリチル酸メチル等）が挙げられる。塩類としては、上記有機酸類のアンモニウム塩及び金属塩類が挙げられる。金属塩類としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、亜鉛、スズ、チタン、ニッケル、又は同様の金属塩類が挙げられる。

電子受容性化合物（ｂ）の他の例としては、ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、ノニルフェノール、ドデシルフェノール、スチレン化フェノール、２，２’−メチレン−ビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチル−フェノール）、α−ナフトール、β−ナフトール、ヒドロキノンモノメチルエーテル、グアヤコール、ユージノール、ｐ−クロロフェノール、ブロモフェノール、ｏ−クロロフェノール、ｏ−ブロモフェノール、ｏ−フェニルフェノール、ｐ−フェニルフェノール、ｐ−（ｐ−クロロフェニル）−フェノール、ｏ−（ｏ−クロロフェニル）−フェノール、ｐ−ヒドロキシ安息香酸メチル、ｐ−ヒドロキシ安息香酸エチル、ｐ−ヒドロキシ安息香酸プロピル、ｐ−ヒドロキシ安息香酸オクチル、ｐ−ヒドロキシ安息香酸ドデシルフェノール、３−イソプロピル−カテコール、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチル−カテコール、４，４’−メチレン−ジフェノール ４，４’−チオ−ビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−３−メチル−フェノール）、ビスフェノールＡ、１，２−ジヒドロキシナフタレン、２，３−ジヒドロキシナフタレン、クロロカテコール、ブロモカテコール、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、フェノール、フタレイン、ｏ−クレゾールフタレイン、プロトカテク酸メチル、プロトカテク酸エチル、プロトカテク酸プロピル、プロトカテク酸オクチル、プロトカテク酸ドデシル、２，４，６−トリヒドロキシメチル−ベンゼン、没食子酸メチル、没食子酸エチル、没食子酸プロピル、没食子酸ブチル、没食子酸ヘキシル、没食子酸オクチル、没食子酸ドデシル、没食子酸セチル、２，３，５−トリヒドロナフタレン、タンニン酸、及びフェノール−ホルムアルデヒドプレポリマー類が挙げられる。

反応媒質は、アルコール（脂肪族一価アルコール等）であってよい。好ましくは、アルコールは９個以上の炭素原子を有する。より好ましくは、アルコールは１０〜３０個の炭素原子、例えば、１２〜２０個の炭素原子を有する。具体的には、脂肪アルコール類（ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、ドコシルアルコール、及びオレイルアルコール等）が挙げられる。他の例としては、オクチルアルコール及びドデシルアルコールが挙げられる。

成分ａ）、ｂ）、及びｃ）の割合は、要件（又は要求）に合うように変更してよい。一般に、組成物は、１〜５０重量％、好ましくは、５〜２０重量％の成分（ａ）と、２〜４０重量％、好ましくは、５〜３０重量％の成分（ｂ）と、１０〜９０重量％、好ましくは、２０〜６０重量％の成分（ｃ）とを含む。

成分（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）は、それぞれ、２種以上の化合物の混合物であってよい。

所望により、熱変色性組成物はアルコールエステル（ｄ）をさらに含んでよい。好適なアルコールエステル成分としては、カプリル酸オクチル、カプリル酸デシル、カプリン酸オクチル、カプリン酸デシル、カプリン酸セチル、カプリン酸ステアリル、ラウリン酸ブチル、ラウリン酸オクチル、ラウリン酸ラウリル、ラウリン酸ステアリル、ミリスチン酸ブチル、ミリスチン酸デシル、ミリスチン酸ミリスチル、ミリスチン酸セチル、パルミチン酸オクチル、ステアリン酸ブチル、ステアリン酸デシル、ステアリン酸ラウリル、ステアリン酸ステアリル、１２−ヒドロキシステアリン酸トリグリセリド等が挙げられる。アルコールエステル成分は、着色反応の鮮明さ及び温度に影響を及ぼし得る。成分ｄ）は、所望により、組成物の１〜１０重量％の量で含まれていてよい。

熱変色性組成物は、使用前にマイクロカプセルに入れて（又はマイクロカプセル化して）もよい。組成物をマイクロカプセルに入れる（又はマイクロカプセル化する）ためには、いずれのコーティング材料を用いてもよい。例えば、ポリ尿素、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カチオン化デンプン、カルボキシメチル化デンプン、エチルセルロース、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド類、並びにマレイン酸ポリマー類及びコポリマー類が挙げられる。コーティング材料の他の例としては、アルギン酸及びその塩類、カラギーナン、ペクチン、並びにゼラチンが挙げられる。

マイクロカプセルは、いずれの好適な方法によっても調製し得る。例えば、界面重合、現場重合、水中硬化、被覆加工、水溶液からの相分離、有機溶媒からの相分離、溶融分散冷却、気中懸濁（又は浮遊）被覆、及び噴霧乾燥が挙げられる。

マイクロカプセルは、粒径０．０１〜１００μｍ、好ましくは、０．０１〜５０μｍ、より好ましくは、０．０１〜３０μｍ、さらに好ましくは、０．０１〜６μｍを有してよい。

マイクロカプセル化又は非マイクロカプセル化熱変色性材料は、インク、塗料、又は染料として調合された後、本発明の共晶プレートに用いてよい。あるいは、熱変色性材料を結晶形態で使用してもよい。

好適な熱変色性材料は、Clark R&D LimitedのColorTell（商標）及びChromicolor（商標）の元で販売されている。これらの材料は、Matsui Shikiso Chemical Companyより提供される熱変色性顔料を含む（例えば、米国特許第４，９５７，９４９号参照）。

熱変色性材料は、−６０〜＋６０℃、好ましくは、−４０〜＋４０℃の温度で熱変色性転移をする。この範囲内で、転移は１０〜３５℃、好ましくは、１５〜３０℃、例えば、２０〜２５℃の温度で起こり得る。あるいは、転移は０〜１０℃、好ましくは、１〜８℃、例えば、２〜４℃の温度で起こり得る。さらにもう１つの選択では、転移は−１〜−３０℃、好ましくは、−５〜−１０℃、例えば、−５〜−１５℃の温度で起こり得る。あるいは、転移は−１０〜−６０℃、例えば、−２５〜−４０℃の温度で起こり得る。

熱変色性材料は、非熱変色性顔料と組み合わせて用いてよい。かかる顔料は、熱変色性材料の状態に応じて異なる外観を示し得るバックグラウンド顔料である。例えば、閾値温度を下回ると透明であり、閾値温度を上回ると黄色である熱変色性材料を青色バックグラウンド顔料と組み合わせて用いるならば、その組合せは、閾値温度を下回ると青色を、閾値温度を上回ると緑色を表示するであろう。よって、好適なバックグラウンド顔料を選択することにより、色の変化を適宜に調整し得る。

ハウジングは、いずれの好適な材料からも作製してよい。好ましくは、ハウジングは、ポリマー、より好ましくは、熱硬化性樹脂から作られる。好適なポリマーとしては、ポリオレフィン（例えば、ポリプロピレン及びポリエチレン）、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアクリレート、ポリ（エチレンテレフタレート）、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアクリル（又はポリアクリル酸）、ポリアクリルアミド、ポリメタクリル（又はポリメタクリル酸）、ポリビニルエーテル、ポリハロゲン化ビニル（例えば、ＰＶＣ）、ポリエステル、ポリスチレン、及びポリアミドが挙げられる。

ハウジングはいずれの好適な技術によって作ってもよい。好ましくは、ハウジングは射出成形されるか、回転成形されるか、又は吹込成形される。上記のように、ハウジングは熱変色性材料を含んで成る成形組成物から成形してよい。成形組成物中の熱変色性材料の濃度は、組成物の総重量の０．１〜３０％、好ましくは、０．５〜１５％、例えば、１〜１０％であってよい。一実施形態では、熱変色性材料は下塗りするか、又は別の方法ではポリマーと混合し、得られた組成物を用いて、ハウジングを成形する。

熱変色性材料を含んで成る好適な成形組成物については、米国特許第４，９５７，９４９号に記載されている。例えば、成形組成物は、上記のようにマイクロカプセルに入れられた熱変色性粒状材料がワックス中に実質的に分散しているワックスを含んで成る熱変色性マスターバッチから作ってよい。ワックスは、パラフィン蝋、マイクロクリスタリンワックス、モンタン蝋、カルナバ蝋、ポリスチレンワックス、ポリエチレンワックス、プロピレンワックス、又はそれらの混合物であってよい。粒状材料は、上述したような、ａ）電子供与発色有機化合物、ｂ）電子受容化合物及びｃ）反応媒質を含んで成る熱変色性組成物とポリマー樹脂との混合物であってよい。熱変色性マスターバッチに存在するポリマー樹脂は、ハウジングを成形するポリマー樹脂と相溶性であるか、又はハウジングを成形するポリマー樹脂と同じであることが好ましい。例えば、ハウジングをポリオレフィンから成形する場合、熱変色性マスターバッチに含める樹脂は、好ましくは、ポリオレフィンである。

熱変色性マスターバッチは下塗りするか、又は別の方法ではポリマーと混合してよく、得られた混合物を用いて、ハウジングを成形してよい。

別の実施形態では、熱変色性材料を、例えば、塗装又は印刷（又はプリント）によりハウジングに適用（塗工又は塗布）してよい。熱変色性材料は、熱変色性組成物のマイクロカプセルを含み得る。

ハウジングは、冷却剤を導入し得る開口部を備えてよい。その開口部は、ねじ込みキャップのようなクロージャーにより密閉し得ることが好ましい。

ハウジングは、そのハウジングが周囲から熱を効果的に吸収することができるように、成形してよい。例えば、一実施形態では、ハウジングは表面積対体積率が大きい実質的にフラットな容器である。ハウジングの外面にくぼみ又は凹凸を設けてもよい。通路又は開口部はハウジングを通って延在してよい。これらはユーザーがそのプレートを持ち上げ、運ぶ手助けをし得る。

ハウジングは、好ましくは、実質的に立方形（又は直平行六面体）である。しかしながら、例えば、実質的に円筒形であるハウジングを用いてよい。実質的に立方形のハウジングを用いる場合、ハウジングは、幅が５〜１２０ｃｍ、好ましくは、１０〜１００ｃｍ、例えば、２０〜８０ｃｍであってよい。ハウジングの長さは５〜１２０ｃｍ、好ましくは、１０〜１００ｃｍ、例えば、２０〜８０ｃｍであってよく、一方、ハウジングの深さは１〜３０ｃｍ、好ましくは、２〜２０ｃｍ、より好ましくは、３〜１５ｃｍ、例えば、５〜１０ｃｍであってよい。

ハウジングにはいずれもの好適な冷却剤を導入し得る。冷却剤は凍結防止材料（又は不凍剤）であってよい。凍結防止材料は、無機塩類（例えば、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、酢酸カリウム、酢酸ナトリウム、リン酸アンモニウム、及び硝酸アンモニウム等）を液体（水等）に溶かすことにより作り得る。あるいは又は加えて、有機化合物（アルコール類、グリコール類、乳酸塩類、及び尿素等）を水に溶かしてもよい。一実施形態では、凍結防止材料は糖アルコール類、エチレングリコール、及び／又はプロピレングリコールの水溶液を含んで成る。

冷却剤は相変化材料又は共晶液体であってもよい。相変化材料が融けるとき、それは、その周囲から潜熱を吸収する。吸収された潜熱によりその相変化材料に状態変化が起こる。しかしながら、それによりその相変化材料の温度の上昇は起こらない。

好適な相変化材料としては、水及び／又は有機液体が挙げられる。好ましい相変化材料はTEAP Energy（商標）という商標の元で入手できる。

冷却剤は、−６０〜＋６０℃、好ましくは、−４０〜＋４０℃の範囲の融点／凝固点を有してよい。この範囲内で、冷却剤の融点／凝固点は１０〜３５℃、好ましくは、１５〜３０℃、例えば、２０〜２５℃であってよい。あるいは、冷却剤は０〜１０℃、好ましくは、１〜８℃、例えば、２〜４℃の融点／凝固点を有してよい。さらにもう１つの選択では、冷却剤の融点／凝固点は−１〜−３０℃、好ましくは、−５〜−２０℃、例えば、−５〜−１５℃であってよい。−１０〜−６０℃、好ましくは、−２５〜−４０℃の融点／凝固点を有する冷却剤を用いてもよい。

本発明の共晶プレートは、温度感受性製品に温度管理環境を提供するために、用いることができる。そのため、本発明の共晶プレートは、好ましくは、断熱容器と併用される。本発明の更なる要旨によれば、断熱容器と本発明の共晶プレートとを備えた保冷装置（又は冷蔵設備）が提供される。

使用にあたり、本発明の共晶プレートは、相変化材料が凍結するまで、冷蔵庫又は冷凍庫内で冷蔵してよい。必要に応じて、共晶プレートを目標温度範囲より低い温度まで冷却した後、例えば、室温にて放置して、所望の温度／温度範囲まで加熱した後、用いることができる。共晶プレートがその目標温度に達したとき、その共晶プレートの熱変色性材料は特徴的な外観を有する。よって、ユーザーは、共晶プレートがその目標温度に達したか否かを目視検査するだけで判断することができる。その後、その冷蔵されたプレートは温度感受性製品の入った断熱容器内に入れてよい。その容器からの熱はその冷蔵されたプレートに吸収される。相変化材料が冷却剤として用いられるとき、この熱吸収により相変化材料の融解が起こる。この状態変化は温度変化することなく起こるため、断熱容器内の温度の変化率は減少する。

しかしながら、しばらくすると、容器から吸収された熱は、共晶プレートの温度を上昇させるのに十分なものとなり得る。そのプレートの温度が所定温度より高くなると、熱変色性材料は熱変色性変化を受ける。そのため、ユーザーは、目視検査により、所定温度を上回ったことが分かる。これは、ユーザーに、そのプレートの残存「時間」の推定値を提供することができる、又はそのプレートを新たに冷蔵されたプレートと取り替えるべきであることを示すことができる。

本発明の共晶プレートは、コールドチェーン流通（輸送）及び保存用途に使用し得る。特に、本発明の共晶プレートは、温度感受性製品（食品、飲料、化粧品、又は化学製品もしくは医薬製剤等）に温度管理環境を提供するために、使用し得る。好適な食品としては、食肉、魚、果物、野菜類、及び乳製品類が挙げられる。好適な飲料としては、冷蔵飲料、天然ジュース（新鮮なジュース又は生ジュース）、及び牛乳が挙げられる。好適な化学製品としては、インク及び溶媒が挙げられる。好適な化粧品としては、クリーム、ローション、及びワックスが挙げられる。好適な医薬品としては、薬剤及びワクチンが挙げられる。

共晶プレートは、一般に−６０〜＋６０℃間、好ましくは、−４０〜＋４０℃間となる目標温度範囲を提供するために、冷蔵し、用いられ得る。この範囲内で、いわゆる「室温」製品は、例えば、１０〜３５℃、好ましくは、１５〜３０℃、例えば、２０〜２５℃の目標温度範囲で保存され得る。冷蔵製品の場合、目標温度範囲は、１〜１０℃、好ましくは、２〜８℃、例えば、２〜４℃であり得る。冷凍製品の場合、目標温度範囲は、−１〜−３０℃、好ましくは、−５〜−２０℃、例えば、−５〜−１５℃であり得る。他の冷凍製品は、−１０〜−６０℃、好ましくは、−２５〜−４０℃の目標温度範囲を必要とし得る。

共晶プレートは、広い目標温度範囲及び狭い目標温度範囲を提供するために、用いられ得る。上記のように、目標温度範囲の大きさは、０．１〜２０℃、好ましくは、０．２〜１０℃、より好ましくは、０．３〜５℃、例えば、０．５〜３℃であり得る。高温度感受性製品の場合、目標温度範囲の大きさは、２℃以下、好ましくは、１℃以下、より好ましくは、０．５℃以下であり得る。

共晶プレートは、例えば、生鮮食品、冷蔵食品、及び冷凍食品、スナック菓子、並びに飲料の自動販売機；冷蔵食品及び冷凍食品、化粧品、薬剤、並びにワクチンの保存容器及び／又は輸送容器；並びに冷蔵／冷凍輸送手段、例えば、冷蔵／冷凍トラック、及び冷蔵／冷凍機能搭載の他の輸送手段（船舶及び飛行機等）に使用され得る。

発明を実施するための形態

以下、本発明の一実施形態に基づく共晶プレートの模式図である添付の図面を参照して、本発明の実施形態を記載する。

共晶プレート１０は、熱変色性材料とプラスチック材料を含んで成る成形組成物から成形されたハウジング１２を含む。このハウジング１２は、共晶液体（図示せず）の導入のための開口部１４を備えた実質的にフラットな容器である。ハウジングを充填したら、この開口部はねじ込みキャップ（示さず）を用いて閉鎖してよい。ハウジング１２の外面には、ハウジング１２の深さまで延びる複数の開口部１６が提供されている。それらの開口部によりユーザーがその共晶プレートを持ち上げ、保持することが容易になる。また、それらは、熱を吸収することができる表面積も大きくする。

実施例
１８％のマイクロカプセル化熱変色性組成物と８２％のポリエチレン樹脂（Chromicolour（商標））とを含む熱変色性濃縮物のペレットを、ポリエチレンペレットと、重量比１：９でタンブルミキサーで混合した。次いで、その混合物を射出成形して、成形温度２１０℃、金型温度５０℃、及び射出成形圧８００ｋｇ／ｃｍ^３で図に示されるハウジングを作り上げた。

ハウジングは室温では無色で清澄であった。しかしながら、そのハウジングを−４℃以下に冷蔵すると、そのハウジングは着色されたように見えた。そのハウジングの温度が−４℃より高くなった場合にはその色の変化は逆になった。この可逆的な色の変化は何度も繰り返された。

Claims (22)

1. 冷却剤を含むハウジングと、
   所定温度で熱変色性転移をする熱変色性材料
   を含んで成る共晶プレート。
2. 冷却剤は、凍結防止材料又は共晶液体である請求項１に記載のプレート。
3. 共晶プレートは、
   ａ）目標温度又は目標温度範囲内にあるか、
   ｂ）目標温度又は目標温度範囲を上回っているか、
   ｃ）目標温度又は目標温度範囲を下回っているか
   の視覚表示をもたらす請求項１又は２に記載のプレート。
4. 第１熱変色性材料と第２熱変色性材料を含んで成り、
   第１熱変色性材料は、第１所定温度で熱変色性転移をし、第２熱変色性材料は、第２所定温度で熱変色性転移をする請求項３に記載のプレート。
5. 第１所定温度で第１熱変色性転移をし、第２所定温度で第２熱変色性転移をする熱変色性材料を含んで成る請求項３又は４に記載のプレート。
6. ハウジングに、熱変色性材料を含んで成る外層を備える請求項１〜５のいずれかに記載のプレート。
7. 外層は、印刷、塗装又は浸漬被覆によって付ける請求項６に記載のプレート。
8. 外層は、シース又はジャケット形態をとる請求項６に記載のプレート。
9. ハウジングは、熱変色性材料を含む材料から成形される請求項１〜５のいずれかに記載のプレート。
10. ハウジングは、ポリマーと熱変色性材料を含んで成る成形組成物から形成される請求項９に記載のプレート。
11. 熱変色性材料が、冷却剤に組み込まれる請求項１〜５のいずれかに記載のプレート。
12. 冷却剤を見ることができる透明領域をハウジングに設ける請求項１１に記載のプレート。
13. 熱変色性材料は、結晶形態、塗料形態又はインク形態で提供される請求項１〜１２のいずれかに記載のプレート。
14. 熱変色性材料は、マイクロカプセル化される請求項１〜１３のいずれかに記載のプレート。
15. 非熱変色性バックグラウンド顔料を、熱変色性材料と組み合わせて使用する請求項１〜１４のいずれかに記載のプレート。
16. 請求項１〜１５のいずれかに記載の共晶プレートと断熱容器を含んで成る保冷装置。
17. −４０〜＋４０℃の範囲の温度管理環境を提供する請求項１６に記載の装置。
18. ２以上の共晶プレートを含んで成る請求項１６又は１７に記載の装置。
19. 断熱容器は、食品、飲料、化粧品及び医薬製剤から選択される温度感受性製品を含む請求項１６〜１８のいずれかに記載の装置。
20. 温度感受性製品を目標温度範囲内に保持する方法であって、
    請求項１〜１５のいずれかに記載の共晶プレートを用意すること、
    共晶プレートを、温度管理環境に配置すること、
    共晶プレートは、所望温度にあるか、又は所望温度範囲内であるかを、目視検査によって判断すること、
    冷却共晶プレートを温度感受性製品と断熱容器に配置する方法。
21. 共晶プレートは、冷蔵又は冷凍後使用する請求項２０に記載の方法。
22. 共晶プレートを、温度管理環境に配置し、所望の温度より低い温度に冷却し、室温にプレートを暴露することで、所望温度又は所望温度範囲に加熱する請求項２０又は２１に記載の方法。

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