(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも1つの反応性作用物質および少なくとも1つの可動性作用物質を含む、時間-温度表示システムであって；反応性作用物質が、可動性作用物質を含む別個の第二の区画に隣接する第一の区画に含まれており；第一および第二の区画が、最初は、可動性作用物質と反応性作用物質との間の接触を防ぐために、適切な手段によって分離されており；システムが、該2つの区画を接触させて、それにより可動性作用物質を第一の区画に含まれるマトリックスを通って移動させることによって、作動し；第一の区画に含まれるマトリックスが少なくとも第一および第二のマトリックス成分の混合物を含んでおり；第一のマトリックス成分が90℃未満の融点を有するゲル形成ポリマーであり；かつ第二のマトリックス成分が（i）第一のマトリックス成分の融点よりも少なくとも5℃高い融点を有する可逆的ゲル形成ポリマーまたは（ii）不可逆的ゲル形成ポリマーのいずれかであって；反応性作用物質の少なくとも1つが第一の区画に含まれるマトリックス内に含まれ、および/または第一の区画に含まれるマトリックス成分の少なくとも1つが反応性作用物質の少なくとも1つである、時間-温度表示システム。
【請求項２】
反応性作用物質が第一の区画に含まれるマトリックス内に含まれている、請求項1記載の時間-温度表示システム。
【請求項３】
第一の区画に含まれるマトリックス成分の少なくとも1つが、反応性作用物質の少なくとも1つである、請求項1記載の時間-温度表示システム。
【請求項４】
第一の区画に含まれる第二のマトリックス成分が、反応性作用物質の少なくとも1つである、請求項1記載の時間-温度表示システム。
【請求項５】
第一の区画に含まれる第一のマトリックス成分が、反応性作用物質の少なくとも1つである、請求項1記載の時間-温度表示システム。
【請求項６】
第一のマトリックス成分が、-10〜50℃の範囲、より好ましくは0〜40℃の範囲、および最も好ましくは0〜30℃の範囲である融点を有する、請求項1記載の時間-温度表示システム。
【請求項７】
第二のマトリックス成分の融点が、第一のマトリックス成分の融点よりも少なくとも10℃、好ましくは少なくとも20℃、より好ましくは少なくとも30℃、および最も好ましくは少なくとも40℃高い、請求項1記載の時間-温度表示システム。
【請求項８】
可動性作用物質の少なくとも1つが、反応性作用物質の少なくとも1つと、互いに接触したときに相互作用または反応する、請求項1記載の時間-温度表示システム。
【請求項９】
可動性作用物質の少なくとも1つと反応性作用物質の少なくとも1つとの間の反応または相互作用が、不可逆的または実質的に不可逆的である、請求項8記載の時間-温度表示システム。
【請求項１０】
前記反応または相互作用が、好ましくは色の変化によって、視覚的に検出可能である、請求項8記載の時間-温度表示システム。
【請求項１１】
i. 反応性作用物質の少なくとも1つが還元剤であり、かつ可動性作用物質の少なくとも1つが、該2つの作用物質が互いに接触したときに、該還元剤によって還元される作用物質であるか；
ii. 可動性作用物質の少なくとも1つが還元剤であり、かつ反応性作用物質の少なくとも1つが、該2つの作用物質が互いに接触したときに、該還元剤によって還元される作用物質であるか；
iii. 反応性作用物質の少なくとも1つが酸化剤であり、かつ可動性作用物質の少なくとも1つが、該2つの作用物質が互いに接触したときに、該酸化剤によって酸化される作用物質であるか；
iv. 可動性作用物質の少なくとも1つが酸化剤であり、かつ反応性作用物質の少なくとも1つが、該2つの作用物質が互いに接触したときに、該酸化剤によって酸化される作用物質であるか；
v. 反応性作用物質の少なくとも1つが、可動性作用物質の少なくとも1つと共に、該2つの作用物質が互いに接触したときに複合体を形成する作用物質であるか；
vi. 反応性作用物質の少なくとも1つが、可動性作用物質の少なくとも1つと共に、該2つの作用物質が互いに接触したときに沈澱物を形成する作用物質であるか；または
vii. 反応性作用物質の少なくとも1つが、可動性作用物質の少なくとも1つと共に、該2つの作用物質が互いに接触したときにキレートを形成する作用物質である、
請求項1記載の時間-温度表示システム。
【請求項１２】
可動性作用物質-反応性作用物質の対が以下の表に挙げる対から選択される、請求項1記載の時間-温度表示システム：
0005937198.tif 000004
。
【請求項１３】
-可動性作用物質がグルコース、フルクトース、チオサルフェート、またはそれらの任意の組み合わせからなる群より選択され；
-反応性作用物質がヨウ素であり；かつ
-第一のマトリックス成分または第二のマトリックス成分がデンプン、デンプン誘導体、またはそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される、
請求項2記載の時間-温度表示システム。
【請求項１４】
-可動性作用物質がグルコース、フルクトース、チオサルフェート、またはそれらの任意の組み合わせからなる群より選択され；
-反応性作用物質がデンプン-ヨウ素複合体、デンプン誘導体-ヨウ素複合体、またはそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される、
請求項3記載の時間-温度表示システム。
【請求項１５】
請求項1記載のシステムと製品保存容器またはバッグクロージャー装置とを含む組み合わせ。
【請求項１６】
システムがバッグクロージャー装置に結合している、統合されている、または組み込まれている、請求項15記載の組み合わせ。
【請求項１７】
以下の段階を含む、請求項1記載の時間-温度表示システムを製造する方法：
（i）プラスチックシート層において少なくとも第一および第二の別個の区画を形成する段階；
（ii）第一の区画に、請求項1に規定するマトリックス（ゾル状態）および/または反応性作用物質を含む組成物を充填する段階；
（iii）第二の区画に、請求項1に規定する可動性作用物質を含む組成物を充填する段階；
（iv）該複数の区画を第二の層により密封する段階；
（v）任意で、請求項1に規定するマトリックス成分の少なくとも1つにゾル-ゲル転移を起こさせる段階；
（vi）任意で、該2つの層によって形成された少なくとも1つの区画を選択的に圧縮して、したがって該2つの区画を接触させることにより、前記装置を作動させる段階。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、食物、栄養補助食品、薬剤、化粧品、化学物質および他の製品の時間および温度曝露をモニターするのに有用な時間-温度表示システムに関する。システムは改善された時間-温度感受性、時間-温度感受性制御、およびモニターする製品の品質低下につながる反応のものをより良く反映する応答を提供する。さらに、本発明は、時間-温度表示システムと製品保存容器またはバッグクロージャー装置とを含む組み合わせにも関する。前記時間-温度表示システムを製造する方法も、本発明の一部である。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
食品および他の腐敗しやすいものの品質は、製造または梱包からそれが最終的に末端消費者に届くまでの温度および保存時間などの保存条件におおいに依存する。劣化の過程は、温度が上がると、生化学的または物理学的反応速度の増大によって速くなり、したがって腐敗しやすい物品の品質は低温よりも高温で、より急速に低下する。
【０００３】
特定の温度曝露限界を超えないような、または少なくともあらかじめ決められたよりも長い期間の間は超えないような条件下で保存する必要がある、腐敗しやすい物品の例には、真空包装、MAPパック包装または他の工業的包装法で包装されている製品を含む、生鮮食品、チルド食品、および凍結、照射、部分調理、凍結乾燥または蒸煮によって予備調理または加工されている食品が含まれる。適切な温度条件下で保存する必要がある製品のさらなる例は、そうしなければ劣化することになる、特定の薬剤、例えば、インスリン、ワクチン、および濃縮オメガ3製品；特定の栄養補助食品、例えば、サプリメントオイル、例えば魚油、およびビタミン；化学物質；獣医学的製品および特定の化粧品である。
【０００４】
現在、日付表示は保存品質の保証のために適用される標準の方法である。日付表示だけでは、製品が曝露されていた保存条件についての情報は消費者などには提供されず、したがって影響を受けやすい製品の購入者は、製品が保存期間中、適切な温度条件下で保存されていたかどうかを調べることはできない。日付表示を唯一の品質基準として信頼することは、腐敗しやすい製品が全保存期間中、適切な条件下で保存されていたことを前提とする。安全を期して、腐敗しやすい物品の製造者は広い安全域を伴う日付表示を用いることが多く、したがって実際はまだ消費または使用に適した製品が廃棄されることが多い。
【０００５】
したがって、保存に敏感な製品が曝露されていた時間および温度、例えば、食物、薬剤および化学物質の工場から消費者までの流通網をモニターすることに興味が持たれ続けている。
【０００６】
腐敗しやすい製品に、個々の製品を梱包から販売まで追跡する時間-温度表示器を提供することにより、製造者、利益を得る者（grosser）、小売業者および消費者は現行よりも良好な製品管理を行えるであろう。調べる製品の特徴にマッチした時間-温度表示器を用いることにより、製品の真の貯蔵寿命をモニターすることができ、これは適用した時間-温度表示器が、時間および温度に基づく保存条件が適切ではなかった、および/または限度を超えていたことを検出するまで、廃棄を遅らせうることを意味する。
【０００７】
理論上、時間-温度表示器は、それらの応答メカニズムに応じて、部分履歴または全履歴表示器のいずれかに分類しうる。部分履歴表示器は典型的には閾値温度を超えないかぎり応答しないが、全履歴表示器は典型的には温度閾値とは無関係に応答し、時間-温度表示器（したがって製品）が曝露されていた時間および温度に対する累積応答を提供する。
【０００８】
EP 505 449（Tepnel Medical）（特許文献1）は、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アルキルエーテルおよびポリビニルアルコールなどの可融性材料を含む部分履歴時間-温度表示器の例を開示し、該材料は所与の閾値温度を超えると流動し、同温度未満の温度に曝露されると再固化する。可融性材料は基板内を流動し、表示システムは可融性材料が基板内を流動するとその中で物理的に検出可能な変化を生じる。
【０００９】
US 7,290,925（TimeTemp）（特許文献2）は、全履歴時間-温度表示器の例を開示し、ここで時間-温度表示器による応答は目視によって容易に読み取られ、製品と併用して、時間-温度曝露に対する累積応答を示すことにより、製品が曝露されていた保存条件を評価することができる。
【００１０】
時間-温度表示器の信頼性は、時間-温度表示器の応答と品質低下につながる反応のものとの相関におおいに依存する。時間-温度表示システムの温度による速度の変化が、モニターする製品の品質劣化速度の温度依存性に厳密に対応していないかぎり、システムは変動する温度配分に対して残っている貯蔵寿命を正確に予測することができないであろう。また、品質劣化に対する温度依存性は異なる温度間隔では異なりうるため、時間-温度表示器の温度依存性は、これらの場合には、有利には非線形応答のものでありうる。
【００１１】
さらに、時間および温度に対する応答は、時間-温度表示器のリセットを防止するために、実質的に不可逆的であるべきである。時間-温度表示器は広い温度範囲内で時間-温度履歴を表示可能であることも好ましい。表示器は、その使用前保存が問題にならないように、都合よく作動するべきでもあり、時間および温度に対する応答は視覚的に容易に解釈できる様式で示されるべきである。最後に、そして重要なことに、表示器は非毒性で、ヒトの健康に対していかなる脅威も与えるべきではない。
【００１２】
本発明に従い、食物および他の製品の時間および温度曝露をモニターするのに有用な時間-温度表示システムが提供される。システムは広い温度範囲内での改善された時間-温度感受性と、品質低下につながる反応のものをより良く反映する応答とを提供する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】EP 505,449
【特許文献２】US 7,290,925
【発明の概要】
【００１４】
本発明の第一の局面は、少なくとも1つの反応性作用物質および少なくとも1つの可動性作用物質を含む、時間-温度表示システムであって；反応性作用物質は、可動性作用物質を含む別個の第二の区画に隣接する第一の区画に含まれており；第一および第二の区画は、最初は、可動性作用物質と反応性作用物質との間の接触を防ぐために、適切な手段によって分離されており；システムは、該2つの区画を接触させて、それにより可動性作用物質を第一の区画に含まれるマトリックスを通って移動させることによって、作動し；第一の区画に含まれるマトリックスは少なくとも第一および第二のマトリックス成分の混合物を含んでおり；第一のマトリックス成分は90℃未満の融点を有するゲル形成ポリマーであり；かつ第二のマトリックス成分は（i）第一のマトリックス成分の融点よりも少なくとも5℃高い融点を有する可逆的ゲル形成ポリマーまたは（ii）不可逆的ゲル形成ポリマーのいずれかであって；反応性作用物質の少なくとも1つは第一の区画に含まれるマトリックス内に含まれ、および/または第一の区画に含まれるマトリックス成分の少なくとも1つは反応性作用物質の少なくとも1つである、システムに関する。
【００１５】
本発明の第二の局面は、本発明の第一の局面によるシステムと製品保存容器またはバッグクロージャー装置とを含む組み合わせに関する。
【００１６】
本発明の第三の局面は、以下の段階を含む、本発明の第一の局面による時間-温度表示システムを製造する方法に関する：
（i）プラスチックシート層において少なくとも第一および第二の別個の区画を形成する段階；
（ii）第一の区画に、請求項1に規定するマトリックス（ゾル状態）および/または反応性作用物質を含む組成物を充填する段階；
（iii）第二の区画に、請求項1に規定する可動性作用物質を含む組成物を充填する段階；
（iv）該複数の区画を第二の層により密封する段階；
（v）任意で、請求項1に規定するマトリックス成分の少なくとも1つにゾル-ゲル転移を起こさせる段階；
（vi）任意で、該2つの層によって形成された少なくとも1つの区画を選択的に圧縮して、したがって該2つの区画を接触させることにより、前記装置を作動させる段階。
【００１７】
本発明の第四の局面は、バッグクロージャー装置に結合している、統合されている、または組み込まれている時間-温度表示器を含む、バッグクロージャー時間-温度表示装置（図8、図9）であって、該時間-温度表示器が、製品の時間および温度曝露を検出することができ、かつモニターする製品の時間-温度履歴を示す視覚的に検出可能なシグナルを提供する、装置に関する。
【００１８】
[本発明1001]
少なくとも1つの反応性作用物質および少なくとも1つの可動性作用物質を含む、時間-温度表示システムであって；反応性作用物質が、可動性作用物質を含む別個の第二の区画に隣接する第一の区画に含まれており；第一および第二の区画が、最初は、可動性作用物質と反応性作用物質との間の接触を防ぐために、適切な手段によって分離されており；システムが、該2つの区画を接触させて、それにより可動性作用物質を第一の区画に含まれるマトリックスを通って移動させることによって、作動し；第一の区画に含まれるマトリックスが少なくとも第一および第二のマトリックス成分の混合物を含んでおり；第一のマトリックス成分が90℃未満の融点を有するゲル形成ポリマーであり；かつ第二のマトリックス成分が（i）第一のマトリックス成分の融点よりも少なくとも5℃高い融点を有する可逆的ゲル形成ポリマーまたは（ii）不可逆的ゲル形成ポリマーのいずれかであって；反応性作用物質の少なくとも1つが第一の区画に含まれるマトリックス内に含まれ、および/または第一の区画に含まれるマトリックス成分の少なくとも1つが反応性作用物質の少なくとも1つである、時間-温度表示システム。
[本発明1002]
反応性作用物質が第一の区画に含まれるマトリックス内に含まれている、本発明1001の時間-温度表示システム。
[本発明1003]
第一の区画に含まれるマトリックス成分の少なくとも1つが、反応性作用物質の少なくとも1つである、本発明1001の時間-温度表示システム。
[本発明1004]
第一の区画に含まれる第二のマトリックス成分が、反応性作用物質の少なくとも1つである、本発明1001の時間-温度表示システム。
[本発明1005]
第一の区画に含まれる第一のマトリックス成分が、反応性作用物質の少なくとも1つである、本発明1001の時間-温度表示システム。
[本発明1006]
第一のマトリックス成分が、-10〜50℃の範囲、より好ましくは0〜40℃の範囲、および最も好ましくは0〜30℃の範囲である融点を有する、本発明1001の時間-温度表示システム。
[本発明1007]
第二のマトリックス成分の融点が、第一のマトリックス成分の融点よりも少なくとも10℃、好ましくは少なくとも20℃、より好ましくは少なくとも30℃、および最も好ましくは少なくとも40℃高い、本発明1001の時間-温度表示システム。
[本発明1008]
可動性作用物質の少なくとも1つが、反応性作用物質の少なくとも1つと、互いに接触したときに相互作用または反応する、本発明1001の時間-温度表示システム。
[本発明1009]
可動性作用物質の少なくとも1つと反応性作用物質の少なくとも1つとの間の反応または相互作用が、不可逆的または実質的に不可逆的である、本発明1008の時間-温度表示システム。
[本発明1010]
前記反応または相互作用が、好ましくは色の変化によって、視覚的に検出可能である、本発明1008の時間-温度表示システム。
[本発明1011]
i. 反応性作用物質の少なくとも1つが還元剤であり、かつ可動性作用物質の少なくとも1つが、該2つの作用物質が互いに接触したときに、該還元剤によって還元される作用物質であるか；
ii. 可動性作用物質の少なくとも1つが還元剤であり、かつ反応性作用物質の少なくとも1つが、該2つの作用物質が互いに接触したときに、該還元剤によって還元される作用物質であるか；
iii. 反応性作用物質の少なくとも1つが酸化剤であり、かつ可動性作用物質の少なくとも1つが、該2つの作用物質が互いに接触したときに、該酸化剤によって酸化される作用物質であるか；
iv. 可動性作用物質の少なくとも1つが酸化剤であり、かつ反応性作用物質の少なくとも1つが、該2つの作用物質が互いに接触したときに、該酸化剤によって酸化される作用物質であるか；
v. 反応性作用物質の少なくとも1つが、可動性作用物質の少なくとも1つと共に、該2つの作用物質が互いに接触したときに複合体を形成する作用物質であるか；
vi. 反応性作用物質の少なくとも1つが、可動性作用物質の少なくとも1つと共に、該2つの作用物質が互いに接触したときに沈澱物を形成する作用物質であるか；または
vii. 反応性作用物質の少なくとも1つが、可動性作用物質の少なくとも1つと共に、該2つの作用物質が互いに接触したときにキレートを形成する作用物質である、
本発明1001の時間-温度表示システム。
[本発明1012]
可動性作用物質-反応性作用物質の対が以下の表に挙げる対から選択される、本発明1001の時間-温度表示システム：
0005937198.tif 000002
。
[本発明1013]
-可動性作用物質がグルコース、フルクトース、チオサルフェート、またはそれらの任意の組み合わせからなる群より選択され；
-反応性作用物質がヨウ素であり；かつ
-第一のマトリックス成分または第二のマトリックス成分がデンプン、デンプン誘導体、またはそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される、
本発明1002の時間-温度表示システム。
[本発明1014]
-可動性作用物質がグルコース、フルクトース、チオサルフェート、またはそれらの任意の組み合わせからなる群より選択され；
-反応性作用物質がデンプン-ヨウ素複合体、デンプン誘導体-ヨウ素複合体、またはそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される、
本発明1003の時間-温度表示システム。
[本発明1015]
本発明1001のシステムと製品保存容器またはバッグクロージャー装置とを含む組み合わせ。
[本発明1016]
システムがバッグクロージャー装置に結合している、統合されている、または組み込まれている、本発明1015の組み合わせ。
[本発明1017]
以下の段階を含む、本発明1001の時間-温度表示システムを製造する方法：
（i）プラスチックシート層において少なくとも第一および第二の別個の区画を形成する段階；
（ii）第一の区画に、本発明1001に規定するマトリックス（ゾル状態）および/または反応性作用物質を含む組成物を充填する段階；
（iii）第二の区画に、本発明1001に規定する可動性作用物質を含む組成物を充填する段階；
（iv）該複数の区画を第二の層により密封する段階；
（v）任意で、本発明1001に規定するマトリックス成分の少なくとも1つにゾル-ゲル転移を起こさせる段階；
（vi）任意で、該2つの層によって形成された少なくとも1つの区画を選択的に圧縮して、したがって該2つの区画を接触させることにより、前記装置を作動させる段階。
[本発明1018]
バッグクロージャー装置に結合している、統合されている、または組み込まれている時間-温度表示器を含む、バッグクロージャー時間-温度表示装置であって、該時間-温度表示器が、製品の時間および温度曝露を検出することができ、かつモニターする製品の時間-温度履歴を示す視覚的に検出可能なシグナルを提供する、装置。
[本発明1019]
前記時間-温度表示装置がバッグを開けることによっては作動しない、本発明1018のバッグクロージャー時間-温度表示装置。
[本発明1020]
時間-温度表示器を作動させるためのいかなる手段も含まない、本発明1018のバッグクロージャー時間-温度表示装置。
[本発明1021]
前記時間-温度表示器が、梱包時以後のバッグ内の製品の時間-温度履歴の視覚的表示を提供する、本発明1018のバッグクロージャー時間-温度表示装置。
本発明の好ましい態様を以下および従属請求項に示す。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
本発明の好ましい態様を、添付の図面に関してより詳細に示す。
【図１】図1aは、可動性作用物質および反応性作用物質（3および4）が、2つの区画（1および2）と、円柱要素を曲げることによって提供される該2つの区画（1および2）の間のシーリング（5）とを含む円柱要素中に含まれる、本発明の概念的態様を示す。図1bは、円柱要素をまっすぐに伸ばすことにより該シールを除去した、図1aに示される態様を示す。
【図２】可動性作用物質および反応性作用物質（13および14）が、2つの区画（11および12）を含む円柱要素中に含まれ、該2つの区画（11および12）の間のシーリングがバリア（17）によって提供される、本発明の概念的態様を示す。
【図３】特定の温度におけるシステムの時間-温度感受性および時間-温度感受性が温度と共にどのように変化するかを示す。Y軸：表示器が固定値に達するまでの日数；X軸：温度（℃）
【図４】特定の温度におけるシステムの時間-温度感受性および時間-温度感受性が時間と共にどのように変化するかを示す。Y軸：可動性作用物質の拡散距離（mm）；X軸：日数
【図５】第一の区画に含まれるマトリックス中に温度感受性成分を有することの重要性を示す。Y軸：表示器が固定値に達するまでの日数；X軸：温度（℃）
【図６】本発明の時間-温度表示システムの1つの態様を示す：（a）作動前；（b）作動直後；（c〜f）発色反応。
【図７】本発明の時間-温度表示システムの1つの態様を示す：（a）作動前；（b）作動直後；（c〜f）退色反応。
【図８】時間-温度表示システムおよびバッグクロージャー装置を含む、本発明の組み合わせの1つの態様を示す。
【図９】時間-温度表示システムおよびバッグクロージャー装置を含む、本発明の組み合わせの1つの態様を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
発明の詳細な説明
本発明は、少なくとも1つの反応性作用物質および少なくとも1つの可動性作用物質を含む、時間-温度表示システムであって；反応性作用物質は、可動性作用物質を含む別個の第二の区画に隣接する第一の区画に含まれている、システムに関する。
【００２１】
本明細書において用いられる「反応性作用物質」は、反応性作用物質と可動性作用物質が互いに接触、好ましくは密接に接触、さらにより好ましくは分子レベルで密接に接触したときに、可動性作用物質と相互作用または反応する作用物質を含むことが意図される。
【００２２】
「可動性作用物質」なる用語は、システムの作動後、前記第一の区画に移動する作用物質を意味する。
【００２３】
前記第一および第二の区画は、最初は、可動性作用物質と反応性作用物質との間の接触を防ぐために、適切な手段、例えば、バリアなどのシーリングによって分離されている。1つの好ましい態様において、前記シーリングは2つのプラスチック層の間の剥離可能な層である。
【００２４】
システムは、例えば、前記区画間のシーリングを除去または破断することにより、前記2つの区画を接触させて、それにより可動性作用物質が時間-温度依存的な様式で第一の区画に含まれるマトリックスを通って移動し、したがって反応性作用物質と接触することによって、作動してもよい。可動性作用物質と反応性作用物質との間の前記接触は、好ましくは時間-温度履歴を示す視覚的に検出可能なシグナルを生じる。
【００２５】
第一の区画に含まれるマトリックスは少なくとも第一および第二のマトリックス成分の混合物を含む。第二のマトリックス成分の目的の1つは、第一のマトリックス成分の支持骨格として働くことであり、一方、第一のマトリックス成分は広い温度範囲内での改善された時間-温度感受性と、品質低下につながる反応のものをより良く反映する応答とを提供する。
【００２６】
本発明の1つの有用な態様において、前記第二のマトリックス成分は、不可逆的またはより好ましくは可逆的ゲル形成ポリマーなどの、ゲル形成ポリマーである。
【００２７】
第二のマトリックス成分が不可逆的ゲル形成ポリマーである場合、これはイオン相互作用などのプロセスによる作動の前に不可逆的に凝固しうるか、または第一の区画から第二の区画へと拡散するイオンによって起こるイオン相互作用による作動の後に不可逆的に凝固しうる。不可逆的に凝固するゲルの例は、（i）アニオンポリマー、例えば、Ca2+、Cu2+、Fe2+、Ba2+などの多価金属イオンと組み合わされたアルギン酸塩もしくはペクチン；または（ii）カチオンポリマー、例えば、SO42-などのイオンと組み合わされたキトサンもしくはポリリン酸塩、などのポリマーである。
【００２８】
第二のマトリックス成分が可逆的ゲル形成ポリマーである場合、これはシステムの作動中にゾル状態に入らない、より好ましくはシステムが作動した後もゾル状態に入らないことが好ましい。
【００２９】
可逆的ゲル形成ポリマーは、課せられた条件に応じて、溶液（ゾル状態）または固体のゼリー状物質（ゲル状態）として存在するポリマーである。したがって、第二のマトリックス成分の融点は可能なかぎり高いか、または少なくとも時間-温度表示システムの推定機能範囲外であるくらいに高いことが好ましい。第二のマトリックス成分の融点が機能範囲内であると、表示器の完全性に影響がおよび、したがって機能性の変化、一例では表示器の速度の増加、反応前線（reaction front）の広幅化、または他のアーチファクトを引き起こしうる。
【００３０】
1つの態様において、第二のマトリックス成分の融点は、第一のマトリックス成分の融点よりも少なくとも5℃、好ましくは少なくとも10℃、より好ましくは少なくとも15℃、最も好ましくは少なくとも20℃高い。もう1つの態様において、第二のマトリックス成分の融点は、第一のマトリックス成分の融点よりも少なくとも30℃、好ましくは少なくとも40℃、より好ましくは少なくとも50℃または少なくとも60℃、および最も好ましくは少なくとも70℃高い。
【００３１】
もう1つの態様において、第二のマトリックス成分の融点は、0〜100℃の範囲、より好ましくは10〜100℃の範囲、さらにより好ましくは20〜100℃の範囲、および最も好ましくは30〜100℃の範囲、例えば、40〜100℃の範囲、50〜100℃の範囲、60〜100℃の範囲、70〜100℃の範囲、80〜100℃の範囲または90〜100℃の範囲である。
【００３２】
任意で、第二のマトリックス成分は、-30℃よりも高い、-20℃よりも高い、または-10℃よりも高い、好ましくは0℃よりも高い、より好ましくは10℃よりも高い、さらにより好ましくは20℃よりも高い、および最も好ましくは30℃よりも高い、例えば、40℃よりも高い、50℃よりも高い、60℃よりも高い、70℃よりも高い、80℃よりも高い、または90℃よりも高いような、融点を有する、可逆的ゲル形成ポリマーである。
【００３３】
ゲルの融点とは、ゲルから液体へと状態を変え、ゲル-ゾル転移に入る温度である。物質の融点は圧力に（通常はわずかに）依存するが、本明細書において、特に記載がなければ、標準大気圧で規定されるように意図される。市販のゲル形成ポリマーのほとんどは明確に規定された融点を有する。しかし、示差走査熱量測定（DSC）を含む、ゲルの融点を測定するためのいくつかの異なる技術もある。本明細書において特に記載がなければ、言及する融点は示差走査熱量測定を用いて測定する（Polymer 50 (2009) 4859-4867）。
【００３４】
システムの全体的な時間-温度感受性に負の影響をおよぼすことなく、第一のマトリックス成分の支持骨格として働きうるために、第二のマトリックス成分の濃度は、0.01〜30重量％の範囲、より好ましくは0.1〜20重量％の範囲、さらにより好ましくは0.1〜15重量％の範囲、および最も好ましくは0.1〜10重量％の範囲、例えば、0.1〜5重量％の範囲または0.1〜2重量％の範囲であるべきである。前記濃度は、固体ゲル形成ポリマーを含む成分の全重量と比べた固体ゲル形成ポリマーの量として算出される。
【００３５】
さらに、第二のマトリックス成分のゲル形成ポリマーは、合成もしくは天然コロイドゲル形成ポリマー、またはそれらの組み合わせの形；あるいはより好ましくは、合成もしくは天然親水コロイドゲル形成ポリマー、またはそれらの組み合わせの形であってもよい。親水コロイドゲル形成ポリマーの場合、親水コロイドは好ましくは以下からなる群より選択される：アルギン酸Na、アルギン酸、またはアルギン酸プロピレングリコールなどのアルギネート；カラゲナン（例えば、精製または半精製のカッパ、イオタ、またはラムダカラゲナン）；寒天もしくはアガロース、ゴム、セルロース（CMC、HPMC、MCなど）、アミラーゼおよび/もしくはアミロペクチンを含むデンプン、カルボキシメチル、カルボキシエチルもしくはカルボキシプロピルデンプンなどのデンプン誘導体、酢酸デンプンなどのデンプンエステル、ならびにタンパク質（哺乳動物もしくは魚類由来のゼラチン、例えば、冷水魚もしくは熱帯魚由来のゼラチンなど）、またはその塩および誘導体。
【００３６】
本明細書に記載の本発明の現在好ましい態様において、第一のマトリックス成分は、システムに広い温度範囲内での改善された時間-温度感受性と、モニターする製品の品質低下につながる反応のものをより良く反映する応答とを提供する、ゲル形成ポリマー、好ましくは可逆的ゲル形成ポリマーである。
【００３７】
実施例2aおよび2bに示すとおり、可動性作用物質の可動性は、第一のマトリックス成分がそのゾル状態にあるかゲル状態にあるかにおおいに依存し、システムの時間-温度感受性は第一のマトリックス成分の融点に近い温度において有意に改善されるようである。したがって、第一のマトリックス成分は、例えば適切な保存温度で温度感受性製品と共に使用するために、高い温度感受性が必要とされる温度範囲に近い融点を有するゲル形成ポリマーであることが好まれる。チルド製品のために、これは0〜20℃、好ましくは0〜16℃、より好ましくは0〜12℃、および最も好ましくは0〜8℃の範囲である。
【００３８】
しかし、チルド製品がより高い温度でのさらなる温度感受性を必要とする場合、例えば、より高い温度でさらなる温度応答を得るために、融点は20〜50℃の範囲であってもよい。これは超過した温度が誤用される場合に、妥当な応答を助けることになる。
【００３９】
さらに、第一のマトリックス成分のゲル形成ポリマーをその融点によって選択することにより、可動性作用物質の時間-温度依存的な可動性を、モニターする製品の品質劣化速度を反映するように調節してもよい。可動性作用物質の可動速度およびシステムの全体的な時間-温度感受性は、ゲル形成ポリマーが類似のまたは同じ融点を有する場合であっても、異なるゲル形成ポリマー間で変動しうるため、類似のまたは同じ融点を有する異なるゲル形成ポリマーの中での選択を用いて、モニターする製品の品質劣化速度をより良く反映するように時間-温度表示システムを微調整してもよい。
【００４０】
本発明の1つの態様において、マトリックスは第二の区画にも含まれる。前記第二の区画に含まれるマトリックスは、第一の区画に含まれるマトリックスと同じ、または異なっている。
【００４１】
1つの態様において、反応性作用物質の少なくとも1つまたは反応性作用物質は、好ましくは第一の区画に含まれるマトリックス内に含まれる。前記少なくとも1つの反応性作用物質または前記反応性作用物質は、好ましくは第一の区画に含まれるマトリックス中で固定化または実質的に固定化されている。反応性作用物質は固定化材料内ではある程度の可動性（移動性）を有しうるが、その移動は非常に限定されている。
【００４２】
本明細書において用いられる「実質的に固定化された作用物質」は、可動性作用物質よりも有意に可動性が低い（低減された移動性の）作用物質を含むことが意図される。1つの態様において、実質的に固定化された作用物質は、類似の条件下で可動性作用物質に比べて、少なくとも50％低減された移動性、好ましくは少なくとも60％低減された移動性、より好ましくは少なくとも70％低減された移動性、さらにより好ましくは少なくとも80％低減された移動性、最も好ましくは少なくとも90％低減された移動性、例えば、95％、96％、97％、98％または99％（例えば、99.2％、99.6％、99.8％または100％低減された移動性）を有する。
【００４３】
本発明の特に好ましい態様において、反応性作用物質は第一の区画に含まれるマトリックス内に含まれ、該反応性作用物質はヨウ素であり、第一の区画に含まれる該マトリックスはデンプン、化工デンプン、またはそれらの任意の組み合わせを含む。そのような態様において、グルコース、フルクトース、チオサルフェート、またはそれらの任意の組み合わせが可動性作用物質であることが好ましい。
【００４４】
本発明のもう1つの態様において、第一の区画に含まれるマトリックス成分の少なくとも1つは、反応性作用物質の少なくとも1つであるか、または反応性作用物質である。好ましくは、第一の区画に含まれる、第二のマトリックス成分または第一のマトリックス成分、最も好ましくは第二のマトリックス成分は、反応性作用物質の少なくとも1つであるか、または反応性作用物質である。
【００４５】
本発明の特に好ましい態様において、第一の区画に含まれるマトリックス成分の少なくとも1つは、反応性作用物質であり、該反応性作用物質はデンプン-ヨウ素複合体である。そのような態様において、グルコース、フルクトース、チオサルフェート、またはそれらの任意の組み合わせが可動性作用物質であることが好ましい。
【００４６】
本発明のもう1つの特に好ましい態様において、第一の区画に含まれるマトリックス成分の少なくとも1つは、反応性作用物質であり、該反応性作用物質はカラゲナンである。そのような態様において、メチレンブルーが可動性作用物質であることが好ましい。
【００４７】
前述のとおり、マトリックスは第二の区画にも含まれてもよい。しかし、第二の区画内に任意の反応性作用物質を有することは好ましくないため、反応性作用物質とみなしうるこれらのマトリックス成分は第二の区画内には存在しないことが好ましい。
【００４８】
したがって、本発明の第一の局面は、少なくとも1つの反応性作用物質および少なくとも1つの可動性作用物質を含む、時間-温度表示システムであって；反応性作用物質は、可動性作用物質を含む別個の第二の区画に隣接する第一の区画に含まれており；第一および第二の区画は、最初は、可動性作用物質と反応性作用物質との間の接触を防ぐために、適切な手段によって分離されており；システムは、該2つの区画を接触させて、それにより可動性作用物質を第一の区画に含まれるマトリックスを通って移動させることによって、作動し；第一の区画に含まれるマトリックスは少なくとも第一および第二のマトリックス成分の混合物を含んでおり；第一のマトリックス成分は90℃未満の融点を有するゲル形成ポリマーであり；かつ第二のマトリックス成分はi）第一のマトリックス成分の融点よりも少なくとも5℃高い融点を有する可逆的ゲル形成ポリマーまたはii）不可逆的ゲル形成ポリマーのいずれかであって；反応性作用物質の少なくとも1つは第一の区画に含まれるマトリックス内に含まれ、および/または第一の区画に含まれるマトリックス成分の少なくとも1つは反応性作用物質の少なくとも1つである、システムに関する。
【００４９】
本発明の時間-温度表示システムは、全履歴時間-温度表示システム、部分履歴時間-温度表示システム、またはそれらの組み合わせであってもよい。
【００５０】
本明細書において用いられる「全履歴および部分履歴時間-温度表示システムの両方である、時間-温度表示システム」は、特定の温度範囲内では全履歴時間-温度表示システムとして分類される一方、これらの温度範囲外では部分履歴時間-温度表示システムとして分類されるシステムを含むことが意図される。これは典型的には、特定の温度（例えば、0℃）で液体から固体への相転移（例えば、液体から氷）に入る成分（例えば、水）を含む時間-温度表示システムの場合である。そのような相転移はしばしば、その応答メカニズムを含むシステムの特性に激しい変化を引き起こす。
【００５１】
実施例2aおよび2bに示すとおり、本発明の時間-温度表示システムは、先行技術の時間-温度表示システムに比べて有意に高い温度感受性を有する。この温度感受性の増大は、第一の区画に含まれるマトリックスに温度感受性材料を含めることによって達成された。第二のマトリックス成分は主に支持骨格として働き、一方、第一のマトリックス成分は広い温度範囲内での改善された時間-温度感受性を提供する。
【００５２】
したがって、第一のマトリックス成分は、高い温度感受性が必要とされる温度範囲に近い、例えばモニターする製品の推奨保存温度に近い、融点を有する、ゲル形成ポリマーであることが好ましい。
【００５３】
したがって、第一のマトリックス成分のゲル形成ポリマーは、90℃未満、80℃未満、70℃未満、60℃未満、50℃未満、40℃未満、30℃未満、20℃未満、10℃未満、5℃未満、-5℃未満、-10℃未満または-15℃未満の融点を有していてもよい。
【００５４】
任意で、第一のマトリックス成分のゲル形成ポリマーは、i）0〜90℃、0〜80℃、0〜70℃、0〜60℃、0〜50℃、0〜40℃、0〜30℃、0〜20℃、0〜10℃、0〜4℃もしくは0〜2℃の範囲；ii）-20〜90℃、-20〜80℃、-20〜70℃、-20〜60℃、-20〜50℃、-20〜40℃、-20〜30℃、-20〜20℃、-20〜10℃、-20〜6℃もしくは-20〜4℃の範囲；iii）-10〜90℃、-10〜80℃、-10〜70℃、-10〜60℃、-10〜50℃、-10〜40℃、-10〜30℃、-10〜20℃、-10〜10℃、-10〜4℃もしくは-10〜2℃の範囲；またはiv）-5〜90℃、-5〜80℃、-5〜70℃、-5〜60℃、-5〜50℃、-5〜40℃、- 5〜30℃、-5〜20℃、-5〜10℃、-5〜4℃もしくは-5〜2℃の範囲の、融点を有していてもよい。
【００５５】
システムの全体的な温度感受性に負の影響をおよぼすことなく、広い温度範囲内での改善された時間-温度感受性と、品質低下につながる反応のものをより良く反映する応答とを提供しうるために、第一のマトリックス成分の濃度は、1〜80重量％の範囲、より好ましくは5〜70重量％の範囲、さらにより好ましくは10〜60重量％の範囲、および最も好ましくは15〜60重量％の範囲、例えば、20〜60重量％の範囲であるべきである。前記濃度は、システムの全重量と比べた固体ゲル形成ポリマーの量として算出する。
【００５６】
さらに、第一のマトリックス成分のゲル形成ポリマーは、合成もしくは天然コロイドゲル形成ポリマー、またはそれらの組み合わせの形；あるいはより好ましくは、合成もしくは天然親水コロイドゲル形成ポリマー、またはそれらの組み合わせの形であってもよい。親水コロイドゲル形成ポリマーの場合、親水コロイドは好ましくは以下からなる群より選択される：カラゲナン（例えば、カッパ、イオタ、またはラムダ）、寒天、ゴム、セルロース（HPMC、MCなど）、アミラーゼおよび/もしくはアミロペクチンを含むデンプン、カルボキシメチル、カルボキシエチルもしくはカルボキシプロピルデンプンなどのデンプン誘導体、酢酸デンプンなどのデンプンエステル、ならびに哺乳動物もしくは魚類由来のゼラチン（哺乳動物もしくは魚類由来のゼラチン、例えば、冷水魚もしくは熱帯魚由来のゼラチンなど）などのタンパク質、またはその塩および誘導体。
【００５７】
本発明の第一の局面の1つの特に好ましい態様において、
i. 第一のマトリックス成分は水および冷水魚由来のゼラチンを含む混合物であり、かつ第二のマトリックス成分は水および哺乳動物由来のゼラチンを含む混合物であるか；
ii. 第一のマトリックス成分は水および冷水魚由来のゼラチンを含む混合物であり、かつ第二のマトリックス成分は水および寒天を含む混合物であるか；
iii. 第一のマトリックス成分は水および熱帯魚由来のゼラチンを含む混合物であり、かつ第二のマトリックス成分は水および哺乳動物由来のゼラチンを含む混合物であるか；または
iv. 第一のマトリックス成分は水および哺乳動物由来のゼラチンを含む混合物であり、かつ第二のマトリックス成分は水および寒天を含む混合物である。
【００５８】
第一の区画に含まれるマトリックスは少なくとも第一および第二のマトリックス成分の混合物を含み、第二のマトリックス成分は主に第一のマトリックス成分の支持骨格として働く。したがって、前記マトリックスは、該複数のマトリックス成分をそれらのゾル状態にある時に混合することにより、より好ましくは該複数のマトリックス成分をそれらのゾル状態にある時に混合して、次いで該複数のマトリックス成分の少なくとも1つにゾル-ゲル転移を起こさせることにより、形成することが好ましい。
【００５９】
システムの区画は、寸法を変更可能なものであってもよく、すなわち、いずれの区画も三角形、波形、曲線状、正弦曲線状、葉状；円形、卵形、楕円形；円柱形（図1および2）；長方形（図6および7）、五角形、菱形、涙形、台形、対称もしくは非対称；またはそれらの任意の組み合わせでありうる。
【００６０】
区画のサイズは変更可能であってもよく、すなわち、いずれの区画も最大4mm；8mm；20mm；30mm；40mmまでまたはそれ以上の長さを、最大1mm；2mm；4mm；6mm；8mm；10mmまでまたはそれ以上の幅、最大0,1mm；0,5mm；1mm；2mm；4mmまでまたはそれ以上の高さと共に、有しうる。
【００６１】
いずれの区画のマトリックス重量も変更可能な重量、すなわち、最大10mg、最大20mg；最大40mg；最大80mg；最大160mg；最大320mgまで；またはそれ以上であってもよい。
【００６２】
さらに、システムの区画は、ガラスおよびポリマー材料などの種々の材料で作ることができる。そのようなポリマー材料は、例えば、ポリエチレン、ポリエステル（APET、OPET）、pvc、ポリプロピレン、またはラミネートでありうる。
【００６３】
少なくとも1つの可動性作用物質と少なくとも1つの実質的に固定化された作用物質との間の接触を防ぐ適切な手段は、時間-温度表示システムを曲げて、前記区画間の移行を妨げることによって提供してもよく（図1aおよびb）、またはポリマー薄膜などのバリアによって提供してもよい（図2）。バリアは、例えば、特定の温度範囲内では固体であるが、所与の閾値温度を超えると流動する、ワックスなどの材料によって提供されてもよい。
【００６４】
システムは、典型的には、作用物質を含む前記2つの区画間のシーリングを破断または除去することによって作動する。破断は、例えば、シーリングを機械的ストレス、照射または熱に曝露することによって実施することができる。少なくとも1つの可動性作用物質と少なくとも1つの反応性作用物質との間の接触を防ぐ適切な手段が、時間-温度表示システムを曲げることによって提供される場合、システムは、典型的には、時間-温度表示システムをまっすぐに伸ばすことによって作動する。
【００６５】
いったんシステムを作動させれば、可動性作用物質は時間-温度依存的な様式で第一の区画に含まれるマトリックスを通って移動し、そうすることにより反応性作用物質と接触する。前記可動性作用物質と前記反応性作用物質との間の反応または相互作用は、好ましくは化学的または物理学的反応、より好ましくは化学的反応である。さらにより好ましくは、前記反応または相互作用は、レドックス反応、複合体形成、キレート形成および沈澱析出からなる群より選択される。
【００６６】
さらに、時間-温度表示器のリセットを防止するために、前記反応または相互作用は実質的に不可逆的、より好ましくは不可逆的であることが好ましい。好ましくは、反応または相互作用は、好ましくは例えば発色反応（図6）または退色反応（図7）などの色の変化によって、視覚的に検出可能である。
【００６７】
システムの反応前線は好ましくは、反応前線の誤解釈の可能性が低くなるように、視覚的に明瞭で明確である。視覚的に規定される前線は、視覚的境界（前線）の完全な色変化が4mm未満、2mm未満；1mm未満、0,5mm未満；0,25mm未満；または0,1mm未満の範囲内で起こるように規定してもよい。
【００６８】
本発明の1つの態様において、
i. 反応性作用物質の少なくとも1つは還元剤であり、かつ可動性作用物質の少なくとも1つは、該2つの作用物質が互いに接触したときに、該還元剤によって還元される作用物質であるか；
ii. 可動性作用物質の少なくとも1つは還元剤であり、かつ反応性作用物質の少なくとも1つは、該2つの作用物質が互いに接触したときに、該還元剤によって還元される作用物質であるか；
iii. 反応性作用物質の少なくとも1つは酸化剤であり、かつ可動性作用物質の少なくとも1つは、該2つの作用物質が互いに接触したときに、該酸化剤によって酸化される作用物質であるか；
iv. 可動性作用物質の少なくとも1つは酸化剤であり、かつ反応性作用物質の少なくとも1つは、該2つの作用物質が互いに接触したときに、該酸化剤によって酸化される作用物質であるか；
v. 反応性作用物質の少なくとも1つは、可動性作用物質の少なくとも1つと共に、該2つの作用物質が互いに接触したときに複合体を形成する作用物質であるか；
vi. 反応性作用物質の少なくとも1つは、可動性作用物質の少なくとも1つと共に、該2つの作用物質が互いに接触したときに沈澱物を形成する作用物質であるか；または
vii. 反応性作用物質の少なくとも1つは、可動性作用物質の少なくとも1つと共に、該2つの作用物質が互いに接触したときにキレートを形成する作用物質である。
viii. 
【００６９】
反応または相互作用が、好ましくは色の変化によって視覚的に検出可能であるために、システムの作動前の少なくとも1つの可動性作用物質は、例えば0.01〜1Mまたは0.1〜1Mなどの、0.001〜1Mの範囲の濃度で存在する。さらに、システムの作動前の少なくとも1つの反応性作用物質は、例えば0.01〜1Mまたは0.1〜1Mなどの、0.001〜1Mの範囲の濃度で存在することが好ましい。
【００７０】
本発明の1つの態様において、システムの作動前の少なくとも1つの可動性作用物質は、反応性作用物質の濃度よりも高い濃度で存在する。好ましくは、システムの作動前の少なくとも1つの可動性作用物質は、反応性作用物質の濃度よりも2倍、4倍、6倍、8倍、10倍、15倍、20倍、25倍、30倍または50倍高い濃度で存在する。
【００７１】
可動性作用物質、反応性作用物質、および形成される生成物は、ヒトの健康に対して有毒ではなく、したがって消費者に対して危険なものではない。前記形成される生成物とは、可動性作用物質が反応性作用物質と相互作用または反応したときに形成される生成物である。
【００７２】
本発明のシステムの1つの有用な態様において、可動性作用物質-反応性作用物質の対は以下の表に挙げる対から選択される。
0005937198.tif 000003
【００７３】
本発明の1つの態様において、可動性作用物質は還元剤であり、反応性作用物質は還元すると変色する作用物質である。本発明のもう1つの態様において、反応性作用物質は還元剤であり、可動性作用物質は還元すると変色する作用物質である。フェロインは、還元すると淡青色から赤色に変色するpH非依存性の作用物質の例であり、メチレンブルーは、還元すると青色から無色に変色するpH依存性の作用物質の例である。還元すると変色する他の適切な作用物質は、2,2'-ビピリジン（RuまたはFe錯体）；ニトロフェロイン；5,6-ジメチルフェロイン；フェニルアントラニル酸；エトキシクリソイジン；o-ジアニシジン；ジフェニルアミンスルホン酸ナトリウム；ビオロゲン；ジフェニルベンジジン；ジフェニルアミン；2,6-ジブロモフェノール-インドフェノールナトリウム；2,6-ジクロロフェノール-インドフェノールナトリウム；o-クレゾールインドフェノールナトリウム；チオニン；インジゴテトラスルホン酸；インジゴトリスルホン酸；インジゴカルミン；インジゴモノスルホン酸；フェノサフラニン；サフラニン；ニュートラルレッド；バリアミンブルー；過マンガン酸カリウム；キシレノールオレンジ；およびキシレンシアノールである。
【００７４】
本発明の1つの好ましい態様において、反応性作用物質は第一の区画に含まれるマトリックス内に含まれており；可動性作用物質はグルコース、フルクトース、チオサルフェート、またはそれらの任意の組み合わせからなる群より選択され；反応性作用物質はヨウ素であり；かつ第一のマトリックス成分または第二のマトリックス成分はデンプン、デンプン誘導体、またはそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される。
【００７５】
本発明のもう1つの好ましい態様において、第一の区画に含まれるマトリックス成分の少なくとも1つは反応性作用物質の少なくとも1つであり；可動性作用物質はグルコース、フルクトース、チオサルフェート、またはそれらの任意の組み合わせからなる群より選択され；かつ反応性作用物質はデンプン-ヨウ素複合体、デンプン誘導体-ヨウ素複合体、またはそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される。
【００７６】
本発明のシステムは、上限と下限との間の差が好ましくは50℃以下である温度範囲内の、好ましくは-20℃〜30℃の温度範囲の、例えば-20℃〜12℃の範囲の、時間-温度履歴を表示することができる。しかし、本発明のシステムは、30℃〜90℃、例えば、30℃〜50℃の温度範囲の時間-温度履歴を表示することもできる。
【００７７】
本明細書に記載の本発明の現在好ましい態様において、時間-温度システムは12〜50kcal/moleの範囲（例えば、12〜40kcal/moleまたは12〜30kcal/moleの範囲など）、より好ましくは14〜50kcal/moleの範囲（例えば、14〜40kcal/moleまたは14〜30kcal/moleの範囲など）、さらにより好ましくは16〜50kcal/moleの範囲（例えば、16〜40kcal/moleまたは16〜30kcal/moleの範囲など）、および最も好ましくは20〜50kcal/moleの範囲（例えば、20〜40kcal/moleまたは20〜30kcal/moleの範囲など）であると算出される温度感受性をもたらす。
【００７８】
1つの態様において、前記温度感受性は、好ましくはi）2、4および8℃；ii）6、12および16℃；iii）12、24および48℃；またはiv）24、48および96℃で得たデータに基づく。
【００７９】
本発明の時間-温度システムの温度感受性を算出するためにいくつかの方法がある。特に記載がなければ、前述の温度感受性のデータはT.P. Labuza（Journal of Chemical Education, Volume 61, Number 4, April 1984）によって記載された方法に従い算出される。
【００８０】
前述のシステムが製品保存容器に結合しうること、統合されうること、または組み込まれうることも、本発明の範囲内である。したがって、本発明の第二の局面は、本発明のシステムおよび製品保存容器を含む組み合わせに関する。
【００８１】
製品保存容器中に含まれうる製品には、例えば、食品、化学製品、薬学的製品、獣医学的製品、化粧品または生物学的材料が含まれる。典型的には、そのような食品は、新鮮な、凍結された、保存用の、または乾燥させた製品であり、典型的な生物学的材料は、例えば、診断試薬、血液および血液成分、植物、種子、ならびに精液のような製品である。
【００８２】
システムは、好ましくは、任意で製品保存容器の材料に統合させて、製品保存容器の内表面または外表面に取り付けられている。典型的な容器は、例えば、缶、紙箱、フラスコ、トレイ、バッグ、および瓶であり、該容器は、例えばMAP-パックまたは真空パックされている。
【００８３】
システムのそのような容器への結合は、システムを容器に結合させた場合にシステムがそれによって実質的に除去不可能になる、システム上の接着層によって提供されうる。システムの容器への結合は、システムをそれが結合している容器から除去しようとした場合、システムが破断する、または破壊されるような様式で、構築することができる。これにより、システムが改ざんされることを防ぐことができる。
【００８４】
前述のシステムがバッグクロージャー装置に結合しうること、統合されうること、または組み込まれうることも、本発明の範囲内である（図8および9）。したがって、本発明のさらなる局面は、本発明のシステムおよびバッグクロージャー装置を含む組み合わせに関する。
【００８５】
本発明の第四の局面は、バッグクロージャー装置に結合している、統合されている、または組み込まれている時間-温度表示器を含む、バッグクロージャー時間-温度表示装置（図8、図9）であって、該時間-温度表示器は、製品の時間および温度曝露を検出することができ、かつモニターする製品の時間-温度履歴を示す視覚的に検出可能なシグナルを提供する、装置に関する。
【００８６】
本発明の第四の局面の好ましい態様において、前記時間-温度表示装置はバッグを開けることによっては作動しない。
【００８７】
本発明の第四の局面のもう1つの好ましい態様において、前記バッグクロージャー時間-温度表示装置は、時間-温度表示器を作動させるためのいかなる手段も含まない。
【００８８】
本発明の第四の局面のもう1つの好ましい態様において、前記時間-温度表示器は、梱包時以後の前記バッグ内の製品の時間-温度履歴の視覚的表示を提供する。
【００８９】
バッグクロージャー時間-温度表示器は、表示器を別個の装置として製品バッグに取り付ける際に、技術的困難、または費用に関連する困難がある製品のために特に有用でありうる。バッグクロージャー時間-温度表示器はいくつかの技術的利点を有し、製品バッグを閉じることと、対費用効果および対時間効果の両方が高い一段階手順で、製品の時間-温度曝露を測定する手段を提供することの、両方が可能であるなどの長所を示しうる。第一にバッグクロージャーおよび第二に別個の時間-温度表示器を製品に提供する必要も解消する。
【００９０】
バッグクロージャー時間-温度表示器は、製品包装への取り付けの前に1つの単位として提供されてもよく、該バッグクロージャー時間-温度表示器は、
a）組み合わせるプロセスによって製造してもよく、クロージャー装置が時間および温度曝露を測定するための表示器と同じ構造物の一部であり、そのため表示器の支持構造プレートが、クロージャー装置において用いられる構造物も提供する；すなわち、装置全体に構造を提供することができる、PP、PE、PETもしくは積層プラスチックを含むプラスチック材料などの、ポリマーに基づく構造物である；
b）クロージャー装置と時間および温度曝露を測定するための表示器とが、取り付けの前の別個の段階で組み合わされるように、別々に製造してもよく、そのような組み合わせ方法は、接着剤、溶接、縫合、もしくは材料を組み合わせるための他の通常の手段を含む；
c）以下の段階を含む方法によって製造してもよい：
i）プラスチックシート層において少なくとも2つの別個の空洞を形成する段階；
ii）製品バッグを閉じるのに適したバッグクロージャー装置中にプラスチックシート層を形成する段階；
iii）該複数の空洞に、水性親水コロイドゲル形成ポリマーおよび反応性材料を含む液体均質マトリックスを充填する段階；
iv）該複数の空洞を第二の層を有する封入空洞により密封する段階
v）任意で、該マトリックスの少なくとも1つにゾル-ゲル転移を起こさせる段階
vi）任意で、該2つの層によって形成された少なくとも1つの空洞を選択的に圧縮して、したがって反応が開始されるように反応性材料を含む該複数のマトリックスを接触させることにより、該装置を作動させる段階であって；1つの好ましい態様において、段階v）は必須であり；もう1つの好ましい態様において、段階vi）は必須である；または
d）以下の段階を含む方法によって製造してもよい：
i）プラスチックシート層において少なくとも第一および第二の別個の区画を形成する段階；
ii）製品バッグを閉じるのに適したバッグクロージャー装置中にプラスチックシート層を形成する段階；
iii）第一の区画に、請求項1に規定するマトリックス（ゾル状態）および反応性作用物質を含む組成物を充填する段階；
iv）第二の区画に、請求項1に規定する可動性作用物質を含む組成物を充填する段階；
v）該複数の区画を第二の層により密封する段階；
vi）任意で、請求項1に規定するマトリックス成分の少なくとも1つにゾル-ゲル転移を起こさせる段階；
vii）任意で、該2つの層によって形成された少なくとも1つの区画を選択的に圧縮して、したがって該2つの区画を接触させることにより、該装置を作動させる段階であって；1つの好ましい態様において、段階vi）は必須であり；もう1つの好ましい態様において、段階vii）は必須である。
【００９１】
1つの態様において、バッグクロージャー時間-温度表示器を、作動およびバッグへの取り付けの前に、互いに直列に取り付けてもよく（図9）、または互いに並列に取り付けてもよい（図8）。バッグクロージャー時間-温度表示器の連鎖物は、好ましくは同じ基本構造からなっていてもよく、ここで該構造は各装置間に取り付け点または紐が薄く残るように切り取られる。表示器の連鎖物は好ましくは取り付けのプロセス中に、すなわち、連鎖物に対する機械的、加熱または照射ストレスによって破断する。
【００９２】
バッグクロージャー時間-温度表示器は、最大4mm；8mm；20mm；30mm；40mm；80mm；160mmまでまたはそれ以上の長さ、最大1mm；2mm；4mm；6mm；8mm；10mm；20mm；30mm；40mm；80mmまでまたはそれ以上の幅、最大0,1mm；0,5mm；1mm；2mm；4mm；6mm；10mmまでまたはそれ以上の高さを有する、四角形；長方形；角が丸い長方形であってもよく、三角形、波形、曲線状、正弦曲線状、葉状；円形、卵形、楕円形；円柱形；五角形、菱形、涙形、台形、対称もしくは非対称；またはそれらの組み合わせであってもよく、さらに製品バッグを閉じるための十分な特性を提供するために切除される部分を含んでいてもよい。
【００９３】
バッグクロージャー時間-温度表示器の時間-温度表示領域は、三角形、波形、曲線状、正弦曲線状、葉状；円形、卵形、楕円形；円柱形；五角形、菱形、涙形、台形、対称もしくは非対称；またはそれらの組み合わせであってもよく；1つまたは複数の表示領域を含んでいてもよい。
【００９４】
装置はポリマー構造を含んでいてもよく、該構造はポリスチレン（PS）、ポリプロピレン（PP）および/またはポリエチレンテレフタラートなどのポリエステル材料（すなわち、結晶性；配向性またはアモルファス）；PVC＝ポリ塩化ビニル；ビーズ法発泡スチロール；SBS＝漂白硫酸塩板紙；板紙；HDPE＝高密度または低密度ポリエチレン（HDPE/LDPE）を含むが、好ましい構造はPETラミネート構造またはPVCを含んでいてもよい。
【００９５】
表示器が硬く、図8および9に示すような固定メカニズムを含む場合、プラスチック袋などの製品材料を表示器に押し込むことによって、または表示器が曲げてもよい柔軟性要素である場合、表示器をプラスチック袋の周りに曲げることによって、表示器を製品に取り付けてもよい。バッグクロージャー時間-温度表示器を都合よく作動させて、通常の、または改変したバッグクロージング機を用いて包装に取り付けてもよい。製品の時間および温度曝露の最良の表示を提供するために、装置を、製品の包装材料への取り付けのプロセス中に都合よく作動させてもよい。
【００９６】
装置は、時間および温度曝露により視覚的応答を提供してもよく、そのような視覚的応答は好ましくは色の変化である。さらに、装置は、前記時間および温度曝露の不可逆的または実質的に不可逆的な応答を提供してもよい。
【００９７】
装置は、通常のバッグクロージャー装置またはバッグシールで現在閉じられているすべての製品、すなわち、パンまたはホットドッグ用バンズなどのベーカリーの物品、果物、およびバッグクロージャー装置で閉じることができる様々な他の製品に対して適しうる。
【００９８】
1つの態様は、バッグクロージャー装置および時間-温度表示システムを含む組み合わせ（図8、図9）であり、該時間-温度表示システムは少なくとも1つの反応性作用物質および少なくとも1つの可動性作用物質を含み；反応性作用物質は、可動性作用物質を含む別個の第二の区画に隣接する第一の区画に含まれており；第一および第二の区画は、最初は、可動性作用物質と反応性作用物質との間の接触を防ぐために、適切な手段によって分離されており；システムは、該2つの区画を接触させて、それにより少なくとも1つの可動性作用物質を第一の区画に入らせることによって、作動する。
【００９９】
本発明の第三の局面において、以下の段階を含む、本発明の第一の局面による時間-温度表示システムを製造する方法も提供する：
i）プラスチックシート層において少なくとも第一および第二の別個の区画を形成する段階；
ii）第一の区画に、本発明の第一の局面において規定するマトリックス（ゾル状態）および/または反応性作用物質を含む組成物を充填する段階；
iii）第二の区画に、本発明の第一の局面において規定する可動性作用物質を含む組成物を充填する段階；
iv）該複数の区画を第二の層により密封する段階；
v）任意で、マトリックス成分の少なくとも1つにゾル-ゲル転移を起こさせる段階；
vi）任意で、該2つの層によって形成された少なくとも1つの区画を選択的に圧縮して、したがって該2つの区画を接触させることにより、前記装置を作動させる段階。
【０１００】
本発明の第三の局面の1つの好ましい態様において、段階v）は必須である。本発明の第三の局面のもう1つの好ましい態様において、段階vi）は必須である。
【０１０１】
本発明をここで以下の非限定的な実施例において例示により説明する。
【実施例】
【０１０２】
以下の実施例は、本発明をいかに作製し、使用するかを例示することが意図される。これらは、いかなる様式またはいかなる程度でも、本発明の範囲を限定することは意図されない。
【０１０３】
実施例1
時間-温度表示システムA
「魚由来ゼラチン」
第一の区画（ゲル-ストリップ）に含まれる内容物の調製
54gの22％HiPure魚由来ゼラチン（Norland Products Inc., USA）を、約65℃の温度にあらかじめ加熱しておいた46gの水に溶解する。次いで、水酸化ナトリウムをpHが約8に達するまで加える。次いで、2gのBタイプゼラチン（Sigma）、5gのトレハロース（Sigma）および2gの1重量％i-カラゲナン（Sigma）を加え、混合物を約10分間撹拌する。
【０１０４】
第一のマトリックス成分：HiPure魚由来ゼラチン。
第二のマトリックス成分：Bタイプゼラチン。
固定化される作用物質＝i-カラゲナン。
【０１０５】
第二の区画（レザバー）に含まれる内容物の調製
2.5gのメチレンブルー（Sigma）を、約90℃の温度にあらかじめ加熱しておいた73gの水に溶解する。次いで、混合物を約10分間撹拌する。次いで、5gのBタイプゼラチン（Sigma）、25gの45％HiPure魚由来ゼラチン（Norland Products Inc., USA）および2gのトレハロース（Sigma）を加え、混合物を温度が約65℃に達するまで撹拌する。
【０１０６】
第一のマトリックス成分：HiPure魚由来ゼラチン。
第二のマトリックス成分：Bタイプゼラチン。
可動性作用物質＝メチレンブルー。
【０１０７】
作動していない時間-温度表示システムの準備
第一および第二の区画に含まれる予定の前記内容物を50℃に維持して、前記組成物を液体のままにさせた。次いで、前記2つの組成物を、ブリスター包装機を用いてラミネートプラスチックシート（Wipak）を熱成形することにより作った2つの別個のプラスチックポリエステルの空洞のそれぞれに、細いノズルを用いて分配した。充填された空洞をポリエステルトップラミネートフィルム（Wipak）を用いて密封し、2つの別個の区画にブリスターパックされた液体材料を得た。次いで、この作動していない時間-温度表示システムを室温で放置し、冷却させ、ゲル化させた。
【０１０８】
前述の時間-温度表示システムの作動
前記時間-温度表示システムを、前記2つの区画の間のシーリングを破断することにより作動させた。
【０１０９】
次いで、7つの作動させた時間-温度表示システムをそれぞれ2℃、4℃、6℃、8℃、10℃、12℃または20℃の一定温度に維持した。期限切れ（あらかじめ設定した値）までの時間を、図3に示すとおり、温度の関数としてプロットし、可動性作用物質が移動した距離を、図4に示すとおり、時間の関数としてプロットした。
【０１１０】
実施例2a
時間-温度表示システムB
「魚由来ゼラチン」
第一の区画（ゲル-ストリップ）に含まれる内容物の調製
20mlの熱水を2,5gのゼラチン、Aタイプ（Sigma）および11,06gの魚ゼラチン（Hi Pure魚ゼラチン、Norland Products）に加え、溶解させた。5,0gのトレハロース、Sigmaおよび溶解させた。固定化する化合物を、1,75mlの1,0M CuSO4溶液をピペッティングすることによって加えた。容積を熱水を用いて50mlに調節した。
第一のマトリックス成分：HiPure魚由来ゼラチン。
第二のマトリックス成分：Aタイプゼラチン。
固定化される作用物質＝CuSO4。
【０１１１】
第二の区画（レザバー）に含まれる内容物の調製
20mlの熱水を11,06gの魚ゼラチン（HiPure魚ゼラチン、Norland Products）および5,0gのトレハロース（Sigma）に加えた。可動性化合物としての8,45gのヘキサシアノ鉄(II)酸カリウム（Merck）を該溶液に加え、続いて熱水を用いて50mlの溶液へと希釈した。
【０１１２】
第一のマトリックス成分：HiPure魚由来ゼラチン。
可動性作用物質＝ヘキサシアノ鉄(II)酸カリウム。
【０１１３】
作動していない時間-温度表示システムの準備
第一および第二の区画に含まれる予定の前記内容物を50℃に維持して、前記化合物を液体のままにさせた。前記マトリックスを、ブリスター包装機を用いてラミネートプラスチックシート（APET、Wipak）を熱成形することにより作った2つの別個のプラスチックポリエステルの空洞のそれぞれに、細いノズルを用いて分配した。前記マトリックスを充填した空洞をポリエステルトップラミネートフィルム（OPET、Wipak）を用いて密封し、2つの別個の区画にブリスターパックされた液体材料を得た。次いで、この作動していない時間-温度表示システムを室温で放置し、冷却させ、ゲル化させた。
【０１１４】
前述の時間-温度表示システムの作動
前記時間-温度表示システムを、前記2つの区画の間のシーリングを破断することにより作動させた。
【０１１５】
結果
次いで、3つの作動させた時間-温度表示システムをそれぞれ2、4および8℃の一定温度に維持した。期限切れ（あらかじめ設定した値）までの時間を、図5に示すとおり、温度の関数としてプロットした。
【０１１６】
製造した時間-温度表示システムは、14,3kcal/moleと算出された温度感受性（温度2、4および8℃から算出した）をもたらした。
【０１１７】
実施例2b
時間-温度表示システムB
「魚由来ゼラチンなし」
第一の区画（ゲル-ストリップ）に含まれる内容物の調製
20mlの熱水を2,5gのゼラチン、Aタイプ（Sigma）および5,0gのトレハロース、Sigmaに加え、溶解させた。固定化する化合物を、1,75mlの1,0M CuSO4溶液をピペッティングすることによって加えた。容積を熱水を用いて50mlに調節した。
【０１１８】
第一のマトリックス成分：Aタイプゼラチン。
固定化される作用物質＝CuSO4。
【０１１９】
第二の区画（レザバー）に含まれる内容物の調製
20mlの熱水を11,06gの魚ゼラチン（HiPure魚ゼラチン、Norland Products）および5,0gのトレハロース（Sigma）に加えた。可動性化合物としての8,45gのヘキサシアノ鉄(II)酸カリウム（Merck）を該溶液に加え、続いて熱水を用いて50mlの溶液へと希釈した。
【０１２０】
第一のマトリックス成分：HiPure魚由来ゼラチン。
可動性作用物質＝ヘキサシアノ鉄(II)酸カリウム。
【０１２１】
作動していない時間-温度表示システムの準備
第一および第二の区画に含まれる予定の前記内容物を50℃に維持して、前記化合物を液体のままにさせた。前記マトリックスを、ブリスター包装機を用いてラミネートプラスチックシート（APET、Wipak）を熱成形することにより作った2つの別個のプラスチックポリエステルの空洞のそれぞれに、細いノズルを用いて分配した。前記マトリックスを充填した空洞をポリエステルトップラミネートフィルム（OPET、Wipak）を用いて密封し、2つの別個の区画にブリスターパックされた液体材料を得た。次いで、この作動していない時間-温度表示システムを室温で放置し、冷却させ、ゲル化させた。
【０１２２】
前述の時間-温度表示システムの作動
前記時間-温度表示システムを、前記2つの区画の間のシーリングを破断することにより作動させた。
【０１２３】
結果
次いで、3つの作動させた時間-温度表示システムをそれぞれ2、4および8℃の一定温度に維持した。期限切れ（あらかじめ設定した値）までの時間を、図5に示すとおり、温度の関数としてプロットした。
【０１２４】
製造した時間-温度表示システムは、9,7kcal/moleと算出された温度感受性（温度2、4および8℃から算出した）をもたらし、したがって、実施例2aに示した時間-温度表示システムに比べて、32％の温度感受性の有意な低下をもたらした。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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