JPH05505458A - 時間―温度指示器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 時間一温度指示器 本発明は、特定の温度あるいは温度一時間の条件下に保持する必要のある製品と 併用されるマーキング材料に関する。

特定の温度制限を越えない、または少なくとも所定の時間以上長くは越えないと いう条件下で保存することを必要とする製品は数多くある。ここでは便宜上、こ れら両方の条件を総称して所定温度条件と呼ぶ。一般的な制限温度は、最高温度 （最低温度であるよりも）であることが多い。

このような製品の例は、調理済みのまたは冷凍、イラジェーション、部分調理、 凍結乾燥あるいは蒸して（またはその他の食品加工処理）によって加工したよう な種類の食料品である。これらの製品が所定温度条件に従って保存されなければ 、ヒトの健康を害する有機体による汚染の危険がある。この危険性はその後に製 品を最高温度以下で保存しても除くことができない。所定温度条件に従って保存 する必要がある他の製品の例は、そうしなければ態度してしまうある種の薬品で ある。

目下のところ、このような影響を受け易い製品の購買者は、これらの製品が所定 の条件に違反して保存されていたかどうかを知ることができない。例えば、そう 、スーパーマーケットで購入した冷凍食品は、販売時には適当に冷凍されている かもしれないが、購入者はその食品がそれ以前に不完全に保存されていたかどう かを言うことができない。このことは上記のような健康上の危険性を生ずる。

本発明によって、所定温度条件に保持することを必要とする製品に関連して使用 するマーキング材料を提供するが、このマーキング材料には所定温度以上で流動 性となる、ポリカプロラクトントリオール、ポリエチレングリコールＣ１−４ア ルキルエーテル、ポリエチレングリコールまたはポリビニルアルコールを含む可 融性の物質を含有し、またこの物質の融解が物理的に検知できる変化を生成する ような指示システムを有する。

本発明に使用される可融性物質は、融解と再凝固のサイクルを通して実質的に一 定である「鋭利な」融点を有する故に選択されたちのである。それゆえこれらの 選択された物質は、可融性物質が細長い溝に沿って流動した結果として物理的に 検知可能な変化が起こり（溝に沿った変化の長さは所定温度以上となった総時間 の指標となっている）、可融性物質が一貫して所定温度で融解および凝固するの で、この材料が実質的にその温度以上にさらされた時間を反映することができる マーキング材料に適当である。

可融性物質の実際の融点はその分子量に依存する。それゆえ、所定温度で融解す るように適当な分子量の物質を選択すればよい。異なった分子量を有する物質の 混合物を所望の融点を得るために用いてもよい。

可融性物質にある種の無機塩を含有させて融解温度を調整することもまた可能で ある。

好ましい可融性物質はポリエチレングリコールエチルエーテル（ＰＥＧＭＥ）で ある。所定温度が２０℃であるラベルを製造する場合にはＰＥＧＭＥの分子量は ５５０にすべきである。所定温度が一８℃の材料にはＰＥＧＭＨの分子量は３５ ０とするべきである。ＰＥＧＭＥ５００とＰＥＧＭＥ３５０の５０５０の混合物 で所定温度１０℃のマーキング材料を製造することができる。

物理的に検知可能な変化は好ましくは色の変化である。この目的のため、指示シ ステムには合わせて色の変化を起こすことができる化学試薬類を含有させ、融解 温度以下ではこれらの試薬類がお互い分離されているが、この温度以上では一緒 になって色の変化を起こすことのできるような材料としてもよい。

この反応剤類は、例えばｐＨの変化によって色の変わる指示染料と、さらにｐＨ を変化させて色の変化をもたらす化学試薬とを含有するものであってもよい。指 示染料は例えば表１に示した、色の変化も示すものから選択してもよい。

表１ 指示薬　酸　アルカリニ ：０−クレゾールレッド　：　赤　：　黄　：１Ｍ−クレゾールパープル　：　 赤　１　黄　１または、一方の化学物質を酵素に、他方をそれによって変色する この酵素に対する基質としてもよい。表２に使用することのできる酵素−基質の 組合せの例を示した。

表２ ：キモトリプシン　：　ｐ−二トロフェニルアセテート　１好ましくはマーキン グ材料には、これに沿って可融性物質が移動し、物理的に検知できる変化を生成 する吸収層（例えば紙、または珪そう土のような粉末状物質）を含有する。この ような変化は上記のようなタイプの化学反応であってもよく、化学試薬のうちの ひとつを可融性物質中に！き、もう一方を吸収層内に置き、可融性物質のこの層 に沿った移動につれて色の変化が形成されるようにしてもよい。または、可融性 物質に染料（好ましくはアゾ染料）を含有させて、物理的に検知可能な変化が吸 収性物質の着色であるようにしてもよい。

吸収性物質と可融性物質の間に障壁層を設けた材料が好ましい。

こうするとラベルは、障壁層に穴があけられた時に限り、使用のために「活性化 」される。このような障壁は、この層が超音波プローブによって破壊されるよう 、例えばある種の超音波破壊物質（例えばポリカーボネートまたはポリアクリレ ート）であつてもよい。または障壁層は、加熱したプローブの適応によって破壊 されるようなものであってもよい。

このマーキング材料は好ましくは、可融性物質が細長い溝の一方の端付近に供給 され、そしてこれは（溝のその端においては）前記障壁層にてこの溝にそって伸 びている吸収性物質から隔離されているような構造をしている。このようにして 障壁層に穴があけられ、所定の温度を越えると、可融性物質が溝にそって前記の 検知可能な変化を起こしながら流動する。可融性物質が溝に沿って流動した距離 （そしてそのための溝に沿って検知可能な変化が起こった距離）はマーキング材 料が所定の温度以上にあった総時間の指標である。

前の段落で記述したようなマーキング材料を製造するに特に適した方法は、チャ ンネルがインク中に形成されるように、キャリアシート上へそのインクの層をプ リントすることである。他の方法として、チャンネルを裏張り紙上のプラスチッ クフィルムからダイカッ）　（ｄｉｅ−ｃｕｔ）　してもよい。吸収性物質をチ ャンネルに沿った位置に置いてそしてその上にバリア層となるフィルムを被覆し てもよい。

次に、融解性物質を吸収性物質上のバリア層領域に供給し、そして全体をさらに フィルムで被覆する。

理想的には、第１の物質を受け入れる拡張したレザバー（ｒｅｓｅｒｖ□ｉｒ） 領域を有する一端に、長押したチャンネルを形成する。

別の構成においては、その材料は、インクまたはニスを、取り囲み線の形態に“ ダム”をプリントし、そのダムの境界内に融解性物質を供給し、そしてバリア層 および吸収性の層（好ましくは紙）でそのダムを被覆することにより形成される レザバーから構成されていてもよい。この吸収性の層はその領域の大部分をシー リング剤で処理し、（この領域の上は）、その層が非吸収性であるようにする。

その層の領域の残りの部分（好ましくは長く延ばした領域）は吸収性である。材 料は点プローブを印加することにより活性化し、バリア層に、紙層の残りの吸収 性領域の一端近くに穴あけてもよい。その結果、物質の流れが（融解温度以上で ）吸収性領域の一端からおこることができるのみとなる。

本発明のマーキング材料は種々の用途に使用することができる。

例えば、個々の品目の包装に応用してもよく、そのような品目の購入者が所定の 温度状態を越えたか否かを知ることがでる。マーキング材料を品目上のバーコー ド部分として含め、もし、所定の温度を越えていたらそのコードを読むことがで きないとすることも可能であり、このことは、販売時に製品は満足すべきもので ないかもしれないという表示を素早く与えるものである。他にも、マーキング材 料は個々の多くの製品を含む外部カートンに適用することも可能である。カート ンの受取人はそのカートン（そしてその製品）が、所定の温度条件にしたがって 保存されていたか否か素早く知ることができる。

本発明を添付の図面を参照して実施例によりさらに説明する。

図１は本発明によるラベルの一興体例の分解組立透視図である：図２は許された 温度以上で貯蔵された後のラベルを示す、そして図３は本発明の別のラベルの具 体例の分解組立透視図である。

ラベル１の構成をその製法を参照して記述する。キャリアシート２（その裏面上 は接着剤が被覆されている）は、インク層３（例えばポリマーをベースとするイ ンク）でプリントされており、所定の厚さの層３が敷かれている。層３は普通長 方形として示されているが、縦方向に伸びた長方形のチャンネル５の一端に円状 のアパチャー（隙間）４を含んでいる。複数の長方形インク層３をキャリアシー ト２上にプリントしてもよい。層３は、例えば白色であってもよい。次に、吸収 性紙芯６を、チャンネル５の長さにあわせて置き、その芯６は芯の終了点である アパチャー４の中へかぶさり伸びる程に十分な長さを有する（添付図面参照）。

紙芯の代わりに粉末芯、例えばケイ藻土を使用することもできる。さらに、図１ はアパチャー４の中へ広がっているチャンネル５を示しているけれども、チャン ネル５の端とアパチャー４の間にインク３のバリアがあってもよい。この場合、 芯６は単にそのバリア上を延びるだけであってもよい。

次の製造段階においては、熱収縮フィルムである透明層７をインク層３上に積層 する。便利のために、図面においては、層７が層３に重なり合うように示されて いるけれども、実際には、単一層７を層３の全面に敷延してもよい。

次に、ある量の温度状態指示物質を、アパチャー４中、芯６の上の層７上の“位 置”に導入する。この物質は上記したタイプの可融性物質であり、所定の温度以 下では（少なくとも実質的な意味のある程度にまでは）流れない程度の粘度をし ているが、該温度以上では芯６に沿って流動することができる。所定の温度は、 完成したラベルが添付されている製品が保存されるべきでない以上の温度である か、所定の時間より長くその温度以上で保存されるべきでない温度である。物質 ８は、例えばその中に染料を含有させることにより、通常着色されている。白色 層３との使用に対しては赤い染料が特に適している。また他に、物質８は第１の 化学試薬を含有していてもよ（、吸収性芯６は第２の化学試薬にしみ込ませても よく、第１および第２試薬は、ともに反応して色変化そ生せしめることができる 。

製造の最終段階においては、さらに透明層９を被覆する。この層９はもちろん層 ３上全面に敷延した単一層であってもよい。

層９は層７が溶融（あるいは軟化）する温度より高い温度でのみ溶融（軟化）す る物質でできている。後者の層は、例えば１００℃ないし１２０℃で溶融（軟化 ）するものであってよい。さらに層９は、目盛り１０のような印およびその他の 情報、例えば会社名（図示せず）をプリントしてもよい。

使用に際しては、ラベルを、保存温度をモニターすべき製品の包装に貼付する。

次に、点熱源を印加しラベルを活性化する。これは、少なくとも１００℃にそし て１２０℃より高くない温度に加熱された直径２−２．５ｍｍの平面点プローブ （所望の温度に制御できれば、手で使用可能なはんだごてで十分である）を使用 することにより達成される。点平面をラベルの円領域内に押圧し、０．５−１秒 間その位置を保持する。結果として、層７に穴があき、物質８は芯６接触するよ うになる。

一旦活性化させると、ラベルはその製品の特定の貯蔵温度以下で維持しなければ ならない。製品が貯蔵されている温度が、所定の温度以上に上がると、物質８の 粘性が小さくなり、芯６に沿って流動することができるようになる。物質８は所 定の温度を越えている間、芯６に沿って流動し続ける。その結果、芯は、アパチ ャー４に隣接した一端から延びた長さの部分にわたって消すことができないよう に着色する（図２参照）。もし、製品が所定の温度以上で保存され、再びその所 定の温度以下に戻されたとき、芯６の消すことのできない着色は維持されるもの の、物質８は粘度が増し、芯６に沿って動かなくなっていると評価できる。もし 、製品が所定の温度以上で今一度再び貯蔵されると、物質８の粘度は減少し、そ の物質は芯に沿ってさらに進む。

温度が越えた時間の長さの測定は、目盛り１０を参照することにより行ってもよ く、その目盛の単位は所定の時間以上さらされた分の数を表してもよい。目視で 目盛を調べ、製品が所定の温度以上で保存された全時間の表示が得られることは 、明らかに簡単な事である。もし、この時間が過剰であれば、製品は処分しても よい。

ラベル（１）はいくつかの方法によって使用してもよい。例えば、このラベルは 個々の製品の包装に付着させることによって、購買者は、例えばスーパーマーケ ット内の製品が許容温度以上に保存された時間を決定することができる。あるい は、ラベルを、例えばスーパーマーケットに配送される製品のカートンに付着さ せてもよく、この場合には、スーパーマーケット側でも、該製品が許容温度以上 の条件下に過度に長く保存されていたかどうかを決定することができる。

図１に示すマーキング材料の変形態様として、層（７）を、超音波プローブによ って穿刺されていてもよい材料製の幾分面積の小さな層（７ａ）で置き換えても よい。この材料は、例えば、ポリアクリレートまたポリカーボネート類であって もよい。

図１に示すラベルの製造法には、孔（４）と溝（５）を有する層（３）を最初に 印刷する工程が含まれる。別の製造法の場合には、プラスチック層と包装紙ンー トの間に介在する接着性被覆層を有するプラスチック層を含むラミネートを最初 に形成させる。図１に示すものと同じ形態を有する凹部、即ち、溝（５）に連接 する孔（４）は、接着性層のレベルまでのプラスチックをダイで切り取ることに よって、プラスチック中に形成される。このような切り取りによるプラスチック の形状を取り除き、図１に関して説明した別の方法によってラベルを調製しても よい。

図３に示す態様の場合、ラベル（１００）は次の方法によって製造される。疎水 性インキによる矩形トレース（１０１）は、接着剤で裏打ちされた紙製キャリア ーシート（１０２）上に印刷される。矩形トレース（１０１）によって形成され る凹部の一方の端部付近には、前述のタイプの可融性材料（１０３）の一部が存 在する。該凹部の全領域は、紙層（１０４）によって被われる。該紙層（１０４ ）は、吸収能を有する矩形ストリップ（１０５）を除いて、その全領域にわたっ て実質上封止される。この矩形ストリップの真下には、超音波プローブで穿刺さ れていてもよい材料製の層（１０６）が存在する。このラベルには上部ラミネー ト層（１０７）が組み込まれている。図３に示すラベルの機能を発揮させるには 、超音波プローブを矩形領域（１０５）の一方の端部にあてがって、層（１０６ ）に穿刺する。紙（１０４）はストリップ（１０５）の全体にわたってのみ吸収 性であるので、材料（１０３）の流れは該ストリップ（１０５）に閉じ込められ る。

図３に示すラベルの変形態様においては、層（１０６）は、ラベルの全領域にわ たる層（１０７）の軟化温度よりも低い軟化温度を有する材料層で置き換えても よい。

本発明によるマーキング材料は、添付図に示す態様以外のいくつかの別の態様の ものであってもよい。

例えば、マーキング材料は、（ｉ）裏打ち紙、（ｉｉ）該裏打ち紙上に位！する 芯を形成する紙ストリップ、（ｉｉｉ）該裏打ち紙と紙ストリツプ上を被う感熱 性ラミネート、（ｉｖ）該紙ストリップの一方の端部にわたって位置し、指示材 料を含有する紙パッドおよび（ｖ）系を封入するラミネートを含んでいてもよい 。

また、マーキング材料は、必ずしも、製品が特定の温度以上に保存された時間に 関するインジケーターとして使用されなければならないものではない。例えば、 マーキング材料は、特定の保存温度が超過したことを示すことのみに利用しても よい。マーキング材料は、例えば、感熱性ポリマー層によって被われてサポート に固定された円形の紙パッドを含んでいてもよく、該ポリマー層と上部ラミネー トとの間には指示材料を介在させる。マーキング材料を使用するためには、感熱 性ポリマー層を前述のようにして穿刻する。マーキング材料が、指示材料が流動 化する温度以上の温度にさらされると、該指示材料は紙パッド中へ流入し、所定 温度を越えたことを示す。

要約書 予め設定された温度条件に維持する必要のある製品に付着°して使用するマーキ ング材料。このマーキング材料は、予め設定した温度より、高い温度で流動性に なり、かつ、ポリカプロラクトントリオール、ポリエチレングリコールＣ１−、 アルキルエーテル、ポリエチレングリコールまたポリビニルアルコールを含む溶 融材料、およびこの材料の溶融に際して、物理的に検出可能な変化を引きおこす インジケーター・システムを含んでいる。

国際調査報告 、□ｐ、５１．い、−＾オ。１．いお。ＰＣＴ／Ｇ≧８９０１０１９５９国際調 査報告 ρＣＴ／ＧＢ　９０１０１９５９ Ｓ＾　４３０７２ 国際調査報告 ＰＣＴ／Ｇ３９０１０１９５９ Ｓ＾　４３０７２

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. １．所定温度以下の条件下に保持されなければならない製品と併用されるマーキ ング材料であって、 （ｉ）ポリカプロラクトントリオール、ポリエチレングリコールＣ１−４アルキ ルエーテル、ポリエチレングリコール、またはポリビニルアルコールを含有し、 所定温度以上で流動化する可融性物質、および （ｉｉ）該可融性物質の融解によって物理的に検知可能な変化をもたらす指示シ ステム を含有するマーキング材料。
2. ２．可融性物質がポリエチレングリコールＣ１−４アルキルエーテルである請求 項１記載のマーキング材料。
3. ３．可融性物質が、融解温度を修正する無機塩を含有する請求項１記載のマーキ ング材料。
4. ４．物理的に検知可能な変化が変色である請求項１から３いずれかに記載のマー キング材料。
5. ５．指示システムが変色をもたらす化学試薬を含有し、可融性物質が該化学試薬 と共に、該可融性物質の融解温度以上の温度においてのみ変色をもたらす請求項 ４記載のマーキング材料。
6. ６．化学試薬の１種がｐＨの変化によって変色する指示薬染料であり、別の化学 試薬が変色をひき起こすｐＨ変化をもたらす試薬である請求項５に記載のラベル 状のマーキング材料。
7. ７．化学試薬の１種が酵素であり、別の化学試薬が変色をもたらす該酵素に対す る基質である請求項５に記載のラベル状のマーキング材料。
8. ８．吸収性層を含有し、可磁性物質が該吸収性層に沿って移動して物理的に検知 可能な変化をもたらす請求項１から３いずれかに記載のマーキング材料。
9. ９．指示システムが可融性物質中に配合された染料を含有し、物理的に検知可能 な変化が、吸収性物質の着色である請求項８記載のマーキング材料。
10. １０．指示システムが、変色をもたらす化学試薬を含有し、可融性物質が該化学 試薬と共に、該可融性物質の融解温度以上の温度においてのみ変色をもたらす請 求項８記載のマーキング材料。
11. １１．吸収性材料が紙である請求項８から１０いずれかに記載のマーキング材料 。
12. １２．吸収性材料が粉状物である請求項８から１１いずれかに記載のマーキング 材料。
13. １３．吸収性層が伸長層である請求項８から１２いずれかに記載のマーキング材 料。
14. １４．可融性材料が吸収性伸長層の一方の端部に隣接して配置された請求項１３ 記載のマーキング材料。
15. １５．可融性物質と吸収性層の間に破壊性障壁層が配設され、該障壁層の破壊に よってマーキング材料の機能が発揮される請求項８から１４いずれかに記載のマ ーキング材料。
16. １６．吸収性層と可磁性物質の上に保護層が配設された請求項１５または１６記 載のマーキング材料。
17. １７．障壁層が超音波で破壊される層である請求項１５または１６記載のマーキ ング材料。
18. １８．障壁層がポリカーボネートまたポリアクリレートから成る請求項１５記載 のマーキング材料。
19. １９．障壁層が保護層の融点よりも低い融点を有する物質から成る請求項１６記 載のマーキング材料。
20. ２０．吸収性層と可融性物質が浅い凹部に収容された請求項８から１９いずれか に記載のマーキング材料。