[发明专利]低温不可逆热变色组合物

说明书

相关申请

本申请要求2008年05月07日递交的美国临时专利申请No.61/051,150的优先权，其公开内容以参考方式被全文合并于此。

技术领域

本发明涉及热变色的化合物，墨水，组合物及其方法。

关于联邦赞助研究或开发的声明

本发明由项目编号500-2103-0000-0001326的美国陆军/Natick赞助。美国政府在本发明中有付讫许可，以及在有限环境下有权要求专利所有人在合理的由USDOT认可的FY01-PS10范围许可他人。

背景技术

保持食品的适当处理和储存温度是食品安全的重要方面。在最近的由美国农业部食品安全和检查部门(FSIS)赞助的座谈会上，公布了每年有7600万美国人被报告有食品传播疾病。此外，在1000人中每年有1人因食品传播疾病就医。这些卫生问题导致65亿以上的医药费。在疾病控制中心(CDC)于1993和1997年间记录的2,700个案例中，73％是由于不适当的食品贮藏条件造成的。因此，需要开发用于食品的易整合的，计算机监视的，低成本的，跟踪和追踪温度监控系统。

热变色材料已经被用于时间-温度指示器(TTI)。现用的时间-温度指示器源自于三种类型的材料之一：染色脂肪酯通过多孔材料的时间依赖性扩散；脂质的受控酶水解；和产生有色聚合物的无色炔单体的固态聚合。这些TTI被设计为产品储存期限的可视性回收检测器，并对微生物生长有良好的相关性。然而，TTI的成本高，并且没有自动化的方法可以跟踪和追踪标准的TTI。通常应用于TTI的着色剂需要宏观封装，且不易被结合入标准的用于TTI的墨水制剂。因此，用现有技术制造条形码或者其它标记的TTI可能过于昂贵和不便。

开发可被用于TTI(例如条形码)的颜料可以用于形成连续监控食品温度的廉价的计算机检验跟踪和追踪系统。在食品存储，运输，或者分配期间的任一点，TTI可以被扫描以确定曾保持适当的维持温度。不适当的储存温度将通过该TTI的变化被示出，从而可将该产品从食物链中去除以保护消费者。

现用的低温热变色墨水为可逆的热变色墨水，其在运输和存储期间的冷藏环节中不能被用于连续和可靠地监控食品。可逆的热变色墨水在其温度达到或者超过转变温度时将从第一色彩变为第二色彩。然而，当该墨水从该转变温度或者转变温度以上冷却至低于该转变温度时，该墨水将从第二色彩变为第一色彩。源自可逆的热变色墨水的TTI可以检测当前处于该可逆的热变色墨水的转变温度或者该转变温度以上的食品，但是不能检测过去曾经达到或者超过该转变温度而当前低于该转变温度的食品。因此，可逆的低温热变色墨水不能在冷藏环节中被用于连续和可靠地监控食品，需要有可被用于热敏感的TTI中的不可逆低温热变色的墨水，以在运输和存储期间的冷藏环节中监控各个食品包装。

发明内容

概述

一个实施方式提供了一种聚噻吩化合物，其具有化学结构：包括其立体异构体，其中：各单体的每一个R₁独立地选自下组：H，烃基和烃氧基；各单体的每一个R₂和R₃独立地选自下组：烃基和烃氧基；各单体的每一个n是独立选取的整数；p为2-1000。

在某些实施方式中，该聚噻吩化合物是活化后不可逆(IUA)热变色化合物。

在另一个方面，包括具有结构I的化合物的组合物是活化后不可逆(IUA)热变色组合物。

在某些实施方式中，IUA热变色组合物具有介于约-30℃至约60℃之间的不可逆的热变色转变温度(IRTTT)。

另一个方面涉及IUA热变色指示器，其包括利用IUA热变色组合物制备的IUA热变色元素，其中该活化的IUA热变色组合物的去活化是可检测的。

另一个方面涉及活化的IUA热变色组合物的制备方法，其包括：将该IUA热变色组合物转变为该IUA热变色组合物的高温状态；在冷却时间内将该IUA热变色的组合物从该高温状态冷却至冷却温度。

在某些实施方式中，IUA热变色组合物通过暴露于高辐射性能量(例如紫外光)而被转变为高温状态。

IUA热变色的组合物还可以通过被加热至加热温度持续足以显示高温色彩的时间而被转变至高温状态。在某些实施方式中，加热温度为IUA热变色的组合物的RTTT或者更高的温度。在某些实施方式中，加热温度比IUA热变色的组合物的RTTT低20℃。