光安定化時間温度インジケータ
本発明は、式（Ｉ）（式中、Ｒ1は、水素、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルキル又は−ＮＯ2であり、Ｒ2は、水素又は−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシであり、Ｒ3は、ＮＯ2又はハロゲンであり、Ｒ4は、水素、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ又はハロゲンであり、Ｒ5は、水素、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−Ｃ1〜Ｃ6アルキル、−ＣＦ3又はフェニルであり、Ｒ11は、水素であるか、Ｒ5と一緒になってフェニル環を形成し、Ｙは、フェニル、ナフチル、アントラセン−９−イル、９Ｈ−フルオレン−９−イル又は式（Ａ）の残基であり、Ｒ6は、水素、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、−ＮＯ2、−ＣＦ3、−Ｏ−ＣＦ3、−ＣＮ、−ＣＯＯ−Ｃ1〜Ｃ6アルキル、フェニル又はビフェニル、９Ｈ−フルオレン−９−イルであり、Ｒ7は、水素、ハロゲン、−ＣＮ、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシであるか、Ｒ6と一緒になってフェニル環を形成し、Ｒ8は、水素、ハロゲン、−ＣＮ又は−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシであり、Ｒ9は、水素又はハロゲン又はＣＮであり、Ｒ10は、水素又はハロゲン又はＣＮであり、Ｒaは、−（ＣＨ2）n−（ｎ＝１〜６）又は−ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ−である）のスピロピランインジケータ（ただし、式（Ｂ）及び式（Ｃ）を除く）を含む時間温度インジケータ（ＴＴＩ）システムに関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、増大した光安定性を有する置換スピロ芳香族化合物を活性物質として含む、時間温度インジケータ（ＴＴＩ）システムに関する。本発明はまた、そのような時間温度インジケータを製造する方法であって、（ａ）マトリックスの中又は上に前記インジケータ化合物を組み込むステップ、及び（ｂ）前記組み込まれたインジケータ化合物の準安定状態の形成を誘導するステップを含む方法に関する。
【０００２】
時間温度インジケータ、ＴＴＩは、それが熱的に結びつけられた製品の部分的又は完全な時間温度履歴を報告することができる、傷みやすい製品の包装又は傷みやすい製品への取り付けのための基材である。
【０００３】
適正でない温度が、期日の前製品の品質低下のもっとも頻繁に認められる原因の一つである。したがって、好ましくは安価で消費者にわかりやすい手段を使用して、そのような傷みやすい製品の時間温度履歴をモニタすることが重要であり、かつ望ましい。時間温度インジケータとは、物質、ひいてはそれが関連する傷みやすい製品の時間温度履歴の概要を視覚的に報告することができる物質である。末端消費者のために設計されているため、時間温度インジケータは通常、明白な視覚的「はい／いいえ」の信号を報告するように設計されている。
【０００４】
ＷＯ９９／３９１９７は、ＴＴＩの活性物質としての、結晶状態で組み込まれた、転移反応に基づくフォトクロミック染料の使用を記載している。これらの物質に基づくＴＴＩは、精度及び再現性が高く、励起させる光を使用して励起することができる。さらに、活性物質の上に特殊なフィルタを配置することにより、光のＵＶ及び可視スペクトルの大部分をろ波することができ、それがＴＴＩの望ましくない再励起を防ぐことを教示している。
【０００５】
ＷＯ２００５／０７５９７８はまた、フォトクロミックインジケータ化合物に基づくＴＴＩを教示している。具体的に開示されているものは
【０００６】
【化１】
【０００７】
である。
【０００８】
フォトクロミックインジケータ化合物に基づくＴＴＩは、理想的には、周囲の光によって影響を受けるべきではない。適切なフィルタシステムの大きな選択があるが、既存のフィルタはインジケータ化合物の光漂白及び／又は光劣化に対する完全な防護を保証することができないため、光安定性に関して改良されているフォトクロミックインジケータの要求がなおもある。
【０００９】
したがって、本発明の基本的な課題は、増大した光安定性を有する時間温度インジケータシステムを提供し、さらに多少なりとも傷みやすい製品の温度のモニタリングを可能にすることである。
【００１０】
活性物質として、特別に置換されたスピロ芳香族化合物に基づく、新規な時間温度インジケータ（ＴＴＩ）システムが上記課題を解決する。
【００１１】
したがって、本発明の第一の実施態様は、時間的な温度変化を指示するための時間温度インジケータであって、
式（Ｉ）
【００１２】
【化２】
【００１３】
（式中、
Ｒ1は、水素、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルキル又は−ＮＯ2であり、
Ｒ2は、水素又は−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシであり、
Ｒ3は、ＮＯ2又はハロゲンであり、
Ｒ4は、水素、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ又はハロゲンであり、
Ｒ5は、水素、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、−ＣＯＯＨ−、−ＣＯＯ−Ｃ1〜Ｃ6アルキル、−ＣＦ3又はフェニルであり、
Ｒ11は、水素であるか、Ｒ5と一緒になってフェニル環を形成し、
Ｙは、フェニル、ナフチル、アントラセン−９−イル、９Ｈ−フルオレン−９−イル又は残基
【００１４】
【化３】
【００１５】
であり、
Ｒ6は、水素、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、−ＮＯ2、−ＣＦ3、−Ｏ−ＣＦ3、−ＣＮ、−ＣＯＯ−Ｃ1〜Ｃ6アルキル、フェニル又はビフェニル、９Ｈ−フルオレン−９−イルであり、
Ｒ7は、水素、ハロゲン、−ＣＮ、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシであるか、Ｒ6と一緒になってフェニル環を形成し、
Ｒ8は、水素、ハロゲン、−ＣＮ又は−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシであり、
Ｒ9は、水素又はハロゲン又はＣＮであり、
Ｒ10は、水素又はハロゲン又はＣＮであり、
Ｒaは、−（ＣＨ2）n−（ｎ＝１〜６）又は−ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ−である）
の少なくとも一つのスピロピランインジケータ
（ただし、
【００１６】
【化４】
【００１７】
を除く）
を含む時間温度インジケータに関する（請求項１）。
【００１８】
但し書きは、ＷＯ２０５／０７５９７８（Freshpoint）における特定の開示、すなわちその中の化合物２２及び３５のため、必要である。
【００１９】
一つの実施態様で、Ｙは、フェニル、ナフチル、アントラセン−９−イル、９Ｈ−フルオレン−９−イルである（請求項２）。
例は、
【００２０】
【化５】
【００２１】
である。
【００２２】
Ｙは、好ましくは残基
【００２３】
【化６】
【００２４】
である（請求項３）。
【００２５】
したがって、好ましいスピロ芳香族インジケータは、式（II）
【００２６】
【化７】
【００２７】
（式中、
Ｒ1は、水素、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルキル又は−ＮＯ2であり、
Ｒ2は、Ｈ又は−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシであり、
Ｒ3は、ＮＯ2又はハロゲンであり、
Ｒ4は、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ又はハロゲンであり、
Ｒ5は、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−Ｃ1〜Ｃ6アルキル、−ＣＦ3又はフェニルであり、
Ｒ11は、水素であるか、Ｒ5と一緒になってフェニル環を形成し、
Ｒ6は、水素、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、−ＮＯ2、−ＣＦ3、−Ｏ−ＣＦ3、−ＣＮ、−ＣＯＯ−Ｃ1〜Ｃ6アルキル、フェニル又はビフェニルであり、
Ｒ7は、水素、ハロゲン、−ＣＮ、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシであるか、Ｒ6と一緒になってフェニル環を形成し、
Ｒ8は、水素、ハロゲン、−ＣＮ又は−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシであり、
Ｒ9は、水素又はハロゲンであり、
Ｒ10は、水素又はハロゲンであり、
Ｒaは、−（ＣＨ2）n−（ｎ＝１〜６）又は−ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ−である）
の化合物（ただし、請求項１記載の但し書きが加えられる）である。
【００２８】
Ｒａにおけるｎは、好ましくは１、２又は３、たとえば−ＣＨ2−、−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）3−であり、もっとも好ましくは１である。
【００２９】
Ｒａが−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）3−又は−ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ−であるスピロピランインジケータの例は、
【００３０】
【化８】
【００３１】
である。
【００３２】
Ｒ5とＲ11とが環を形成するスピロピランインジケータの例は、
【００３３】
【化９】
【００３４】
である。
【００３５】
Ｒａは好ましくはＣＨ2であり、Ｒ11は好ましくはＨである。
したがって、好ましいスピロピランインジケータは、式（III）
【００３６】
【化１０】
【００３７】
（式中、
Ｒ1は、水素、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルキル又は−ＮＯ2であり、
Ｒ2は、Ｈ又は−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシであり、
Ｒ3は、ＮＯ2又はハロゲンであり、
Ｒ4は、水素、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ又はハロゲンであり、
Ｒ5は、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、−ＣＯＯＨ−、−ＣＯＯ−Ｃ1〜Ｃ6アルキル、−ＣＦ3又はフェニルであり、
Ｒ6は、水素、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、−ＮＯ2、−ＣＦ3、−Ｏ−ＣＦ3、−ＣＮ、−ＣＯＯ−Ｃ1〜Ｃ6アルキル、フェニル又はビフェニル、９Ｈ−フルオレン−９−イルであり、
Ｒ7は、水素、ハロゲン、−ＣＮ、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシであるか、Ｒ6と一緒になってフェニル環を形成し、
Ｒ8は、水素、ハロゲン、−ＣＮ又は−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシであり、
Ｒ9は、水素、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、−ＮＯ2、−ＣＦ3、−Ｏ−ＣＦ3、−ＣＮ、−ＣＯＯ−Ｃ1〜Ｃ6アルキル、フェニル又はビフェニルである）
の化合物（ただし、請求項１記載の但し書きが加えられる）である（請求項４）。
【００３８】
以下の表は式（III）の化合物の例を示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】
ハロゲンは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＪであり、好ましくはＦ、Ｂｒ、Ｊであり、より好ましくはＦである。Ｃ1〜Ｃ6アルキルは、好ましくはメチルである。
【００４１】
Ｒ1は、好ましくはメトキシであり、Ｒ3は、好ましくはニトロである。
Ｒ2は、好ましくは水素又はメトキシであり、より好ましくは水素である。
Ｒ4は、好ましくは水素、メトキシ又はＢｒであり、より好ましくは水素である。
Ｒ5は、好ましくは水素、Ｃｌ、Ｂｒ、メトキシ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯＣＨ3、−ＣＦ3又はフェニルであり、より好ましくは水素、Ｃｌ、Ｂｒ、メトキシ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯＣＨ3である。
Ｒ6は、好ましくは水素、ハロゲン、メトキシ、−ＮＯ2、−ＣＦ3、−Ｏ−ＣＦ3、−ＣＮ、−ＣＯＯＣＨ3、フェニル又はビフェニルであり、より好ましくはハロゲン、−ＮＯ2、−ＣＦ3、−Ｏ−ＣＦ3、ビフェニルである。
Ｒ7は、好ましくは水素、Ｆ、−ＣＮ、メトキシであり、より好ましくは水素又はＦである。
Ｒ8は、好ましくは水素、Ｆ、−ＣＮ、メトキシであり、より好ましくは水素又はＦである。
Ｒ9は、好ましくは水素、Ｆ又はＣＮであり、より好ましくは水素である。
Ｒ10は、好ましくは水素、Ｆ又はＣＮであり、より好ましくは水素である。
以下のスピロピランを用いて最良の結果が得られた。
【００４２】
【化１１】
【００４３】
本発明のＴＴＩは、可逆的にフォトクロミックであるスピロ芳香族化合物に基づく。インジケータ化合物は、そのフォトクロミック性のため、特定のエネルギー範囲の光子の照射によって光誘導呈色（第二の異性体から第一の異性体への変換）を起こすことができ、その呈色ののち、時間及び温度依存性の退色（第一の異性体から第二の異性体への変換）が起こる。インジケータ化合物の呈色が、既定の時点に、好ましくは、たとえば、基材（とりわけ傷みやすい材料の包装）上への印刷の直後に起こってもよい。
可逆的にフォトクロミックな活性物質であるＴＴＩとしてのスピロピラン化合物は結晶の形態にあることが好ましい。
【００４４】
たとえば、はじめは無色のインジケータ化合物が光、好ましくはＵＶ光又は近ＵＶ光の照射を受けると、インジケータ化合物内の異性化（第二の異性体から第一の異性体への転換）及び関連したインジケータ化合物の呈色が起こる。そのような光誘導異性化は時間及び温度の関数として反対の方向に再び進行するため、インジケータは引き続いて退色する。
【００４５】
各スピロピラン化合物中、共有結合の異性化によって相互に変換されることができる少なくとも二つの別個の異性体、すなわち少なくとも一つの開環体及び少なくとも一つの閉環異性体が存在する。
【００４６】
【化１２】
【００４７】
適切な活性物質は以下の特性を示す。
（１）システムは、一つの準安定状態から一つの安定状態に至る少なくとも一つの熱プロセスを有し、スピロ芳香族炭化水素の二つの状態は、明確に異なる色及び／又は他の計測可能な物理的パラメータ、たとえばルミネセンス、屈折率、伝導度などを特徴とする。
（２）安定状態は、一つの刺激又は刺激の組み合わせ、とりわけ以下のプロセス、ａ）光子誘導、ｂ）熱誘導、ｃ）圧力誘導、ｄ）電気誘導又はｅ）化学誘導を使用して、準安定状態に変換され、
（３）準安定状態は、温度以外、いずれの刺激又は刺激の組み合わせ、たとえばａ）光誘導、ｂ）圧電誘導、ｃ）電気誘導、ｄ）化学誘導によっても実質的に影響されない。
【００４８】
本発明の活性物質は、正反応及び逆反応が起こる結晶又は多結晶粉末の形態であってよく、あるいはまた、他の凝縮相の形態、たとえばガラス、ポリマー溶液の形態であってよく、ポリマーに結合していることもできるし、液体又は溶液の形態であってもよい。
【００４９】
本発明のＴＴＩに使用されるスピロ芳香族炭化水素の合成は、文献で公知の合成経路にしたがって製造される。
【００５０】
本発明のさらに別の態様で、上記スピロ芳香族インジケータ化合物の少なくとも一つを含有する活性物質を含むＴＴＩを製造する方法であって、
（ａ）請求項１記載の式（Ｉ）のスピロピランインジケータをマトリックスの中又は上に組み込むステップ、及び
（ｂ）前記組み込まれたスピロピランインジケータの少なくとも一つの準安定状態の形成を誘導するステップ
を含む方法が提供される（請求項５）。
【００５１】
一つの実施態様で、方法は、光再励起及び／又は光漂白を防ぐように設計されたカバー支持体で時間温度インジケータを覆うステップをさらに含む（請求項６）。
【００５２】
一定の用途に応じて、要求される挙動を有するスピロ芳香族化合物が選択される。上記システムの大部分及び例のすべては、色が無い又はわずかに色付いた熱力学的に安定な状態及び少なくとも一つの呈色準安定状態が使用されていることを特徴とする。それにもかかわらず、これらの分子は、分子を呈色させる活性化プロセスにおける比較的高い光学量子収率、ならびに分子を退色させる時間及び温度依存性の反応プロセスにおける実質的に低い光学量子収率を特徴とする。呈色状態では、温度以外の刺激に対しては無視できる影響しか見られない。本発明ＴＴＩの活性化プロセスは開環ステップを含み、そして退色プロセスは好ましくは閉環を伴う。
【００５３】
本発明のＴＴＩとともに使用される化合物の準安定状態は、本明細書で先に述べた様々な刺激の一つによって達成される。一つの実施態様で、準安定状態は、物質を組み込まれたマトリックスを光源の下に配置するか又は通過させ、光励起に適した波長及び強さの光、たとえばＵＶを放射し、光子誘導によって生成させる。組み込まれた物質が、その色を、既定の量の準安定状態の形成を示唆する色に変化すると、露光を終了させる。
【００５４】
もう一つの実施態様で、準安定状態は圧力誘導によって達成される。この手法では、物質を組み込まれた、及び／又は物質をその上に組み込まれたマトリックスを、二つの物体、たとえば金属ロールの間に通し、マトリックスの表面に圧力を加えて、それにより、準安定状態の形成を誘導する。時間及びこれらの物体によって活性物質に付与される圧力を調節することにより、ＴＴＩ活性マトリックスにおける安定状態から準安定状態への転換の度合を制御することが可能である。
【００５５】
さらに別の実施態様では、準安定状態は熱誘導によって達成される。この特定の誘導プロセスでは、誘発される物質を組み込まれたマトリックスを、通常は当該物質の融点よりも低い温度にまで加熱する。限定されないが、熱転写印刷ヘッドをはじめとするあらゆる公知の方法によって、熱を加えることができる。ある特定の場合では、マトリックスが二つの加熱金属ロールの間に通される間に、熱をマトリックスに加える。この場合、表面に加えられる圧力は、それ自体が準安定状態の形成を誘導することはできず、ヒータと試料との間の制御された熱接触を保証するように作用するだけである。準安定状態は、マトリックスと接触するヒータ、すなわち金属ロール及びマトリックスそのものからの熱伝達の結果として達成される。
【００５６】
しかし、圧力、光及び熱誘導の組み合わせの使用が望まれるか又は必要である場合があるかもしれない。したがって、本発明のさらなる実施態様は、本発明のＴＴＩとともに使用される物質の準安定状態を刺激の組み合わせによって達成することである。
【００５７】
本発明で使用される支持マトリックスは、ポリマー、たとえばＰＶＣ、ＰＭＭＡ、ＰＥＯ、ポリプロピレン、ポリエチレン、あらゆる種類の紙、あらゆる種類の印刷媒体など又はガラス様のフィルムであってもよい。活性インジケータは、マトリックス基材、たとえばポリマー、ガラス、金属、紙などの中及び／又はその上に導入してもよいし、励起されたクロミックプロセスを可逆性にするあらゆる形態をマトリックス中でとってもよい。そのような形態は、マトリックスのインジケータドーピング、マトリックス中のインジケータのゾルゲル組み込み、小結晶、固溶体などとしてのインジケータの組み込みであるか、又はそれらの結果物であってもよい。
【００５８】
ある場合、本発明のＴＴＩを製造する方法における活性物質の付着は、それを、当技術分野で公知のあらゆる印刷法、たとえばインクジェット印刷、フレキソ印刷、レーザ印刷などを使用して印刷するのに適した印刷可能なインクに転換することによる。
【００５９】
もう一つの特定の実施態様では、活性インジケータは、小結晶子の形態でマトリックスに組み込まれる。さらに別の特定の実施態様では、活性インジケータは、製品の包装材に組み込まれる。
【００６０】
本発明の時間温度インジケータは、好ましくは、傷みやすい物品、特に医薬品、生物製剤又は食品などに包装されるか、及び／又は取り付けられる。
【００６１】
もう一つの実施態様で、本発明はまた、
（ａ）請求項１記載の式（Ｉ）の少なくとも一つのスピロピランインジケータの準安定状態を形成するステップ、及び
（ｂ）時間及び温度依存的な方法で、前記少なくとも一つのスピロ芳香族インジケータ化合物の初期状態に適合させるステップ
を含み、前記初期状態の形成が、前記準安定状態又は初期状態の物理的特性をモニタすることによって検出される時間温度指示方法に関する（請求項７）。
【００６２】
前記最初の状態の適合化は、前記準安定状態と初期状態との色の差に基づく色の変化によって視覚化される（請求項８）。
【００６３】
本発明の好ましい実施態様で、時間温度インジケータの活性物質としてのインジケータ化合物は、前記包装材又はラベルの上に直接印刷されるインク調合物の中に提供される（請求項９）。
【００６４】
もう一つの実施態様で、インジケータ化合物は、熱転写（ＴＲＲ）インク組成物の一部であり、ＴＴＲ層に熱を加えることによって印刷面に転写される。
【００６５】
特定の実施態様で、本発明はまた、経時劣化及び温度感受性製品の品質を決定する方法であって、
ａ）異性化反応に基づくフォトクロミック性を有し、請求項１記載の式（Ｉ）の少なくとも一つのスピロピランインジケータを含む、時間温度インテグレータを基材上に印刷するステップ、
ｂ）好ましくは光誘導呈色によってインジケータを活性化するステップ、
ｃ）場合によっては、インジケータの新たな光誘導呈色を防ぐ保護材を適用（apply）させるステップ、及び
ｄ）時間又は温度誘導退色の度合を決定し、その退色の度合を考慮して、製品の品質を決定するステップ
を含む方法に関する（請求項１１）。
【００６６】
インクジェット印刷を使用する場合、有利には、手順は以下のとおりである。
【００６７】
ステップａ）で、上記の少なくとも一つのスピロピランインジケータ化合物を含む時間温度インテグレータを、インクジェット印刷により、基材、特に、経時劣化及び温度感受性製品の包装又は包装に付されたラベルに適用する。
【００６８】
好ましい実施態様では、ステップａ）で、インクジェット印刷により、インジケータの色の変化を時間の関数として再現する基準目盛りを、さらに適用することが可能であり、さらなる文章（又は情報）、たとえば使用期限、製品識別情報、重さ、内容物などを好ましくは黒インクで適用することが可能である。
【００６９】
ステップａ）に続いて、ステップｂ）すなわちインジケータ化合物の活性化、特に光誘導呈色が続く。バインダの光誘導硬化は、有利には、インジケータの光誘導呈色を含む。
【００７０】
望むならば、ステップｂ）に続いて、不可逆性の感光性インジケータをカバーの形態の不正開封防止として、時間温度インテグレータの上に適用させることもできる。適切な不可逆性インジケータとしては、たとえば、ピロール誘導体、たとえば２−フェニル−ジ（２−ピロール）メタンがある。そのような物質は、ＵＶ光に暴露されると、不可逆的に赤く変わる。
【００７１】
ステップｃ）に続いて、可逆性インジケータの新たな光誘導呈色を防ぐプロテクタ、特にカラーフィルタの適用が続く。ＵＶ感受性インジケータの場合、４３０nmよりも長い一般的な波長を有する光だけを透過させる黄色のフィルタが考慮される。有利には、保護フィルム、すなわちカラーフィルタもまた、同じくインクジェット印刷によって適用することができる。
【００７２】
適切なフィルタは、２００７年１０月１６日出願の国際出願ＥＰ２００７／０６０９８７に開示されている。この出願には、フォトクロミック着色剤を含有する下層に接着された少なくとも一つの紫外線及び／又は可視光線吸収層を含む組成物であって、そのフォトクロミック着色剤がＵＶ露光によって活性化されて可逆性の変色を起こし、その色転換が、温度に依存する速度で起こり、光吸収層が、ヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール、ベンゾフェノン、ベンズオキサゾン、α−シアノアクリレート、オキサニリド、トリス−アリール−ｓ−トリアジン、ホルムアミジン、シンナメート、マロネート、ベンジリデン、サリチレート及びベンゾエート紫外線吸収剤からなる群より選択される紫外線吸収剤層の総重量に基づいて、１〜６０重量％のバインダを含むものである組成物が開示されている。
【００７３】
時間温度時計は、定められた所望の時点で始動させることができる。本発明にしたがって考慮すると、退色が好ましいが、呈色プロセスが時間温度時計の根幹を形成するインジケータの使用もまた考えられる。
【００７４】
経時劣化又は温度感受性製品の品質の実際の決定の前に、ステップｂ）におけるインジケータの活性化が起こる。そして、それよりも後の時点で、時間又は温度誘導退色の度合が計測され、製品の品質がそれから推測される。人の眼によって評価が下される場合、たとえば基材の側方又は下方に、一定の品質等級、一定の時点などを、一定の退色の度合に割り当てる基準目盛りを配置することが好都合であろう。
【００７５】
したがって、退色又は呈色の度合を評価することによって製品の品質が決定される場合、基準目盛りを使用することが好ましい。
【００７６】
印刷された基準目盛りを時間温度インテグレータとともに用いることにより、品質等級の絶対的決定が可能である。時間温度インテグレータ及び基準目盛りは、有利には、読み取りを容易にするために、淡い色の基材に配置される。
【００７７】
適切な基材は、無機材料及び有機材料であり、好ましくは、従来の層及び包装技術から公知の材料である。例として、ポリマー、ガラス、金属、紙、厚紙などが挙げられる。
【００７８】
基材は、製品の包装材として使用したり、公知の方法によって製品に取り付けたりするのに適している。本発明のインジケータはまた、食品産業で適用し、使用することができ、本質的に、薬学又は医学の分野で使用される他の製品に対しても同様に有効であるということが理解されよう。
【００７９】
基材は、同時に、傷みやすい製品のための包装材を形成することもできるし、たとえばラベルの形態で包装材に適用することもできる。
【００８０】
本発明のもう一つの実施態様は、上記の時間温度インジケータを含む包装材又はラベルに関する（請求項１０）。
【００８１】
さらに別の実施態様で、本発明はまた、上記の少なくとも一つのスピロ芳香族インジケータを含む高分子量材料に関する。
【００８２】
高分子量有機材料は、天然又は合成由来のものであってもよく、一般に、１０3〜１０8g/molの範囲の分子量を有する。たとえば、天然樹脂もしくは乾性油、ゴムもしくはカゼイン又は改質天然材料、たとえば塩素化ゴム、油改質アルキド樹脂、ビスコース、セルロースエーテルもしくはエステル、たとえば酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、アセト酪酸セルロースもしくはニトロセルロースであってもよく、特に、重合、重縮合又は重付加によって得られるような完全合成有機ポリマー（熱硬化性プラスチック及び熱可塑性プラスチック）、たとえばポリオレフィン、たとえばポリエチレン、ポリプロピレンもしくはポリイソブチレン、置換ポリオレフィン、たとえば塩化ビニル、酢酸ビニル、スチレン、アクリロニトリル、アクリル酸エステル及び／又はメタクリル酸エステルもしくはブタジエンの重合物ならびに前述のモノマーの共重合物、特にＡＢＳ又はＥＶＡであってもよい。重付加樹脂及び重縮合樹脂の群からは、ホルムアルデヒドとフェノール類との縮合物、いわゆるフェノプラスト及びホルムアルデヒドと尿素、チオ尿素及びメラミンとの縮合物、いわゆるアミノプラスト、表面塗装樹脂として使用されるポリエステル、飽和したものとしてはたとえばアルキド樹脂又は不飽和のものとしてはマレイン酸樹脂、直鎖状ポリエステル及びポリアミド又はシリコーンが挙げられる。前述の高分子量化合物は、個別に存在してもよく、混合物として、プラスチック組成物又は溶融体の形態で存在してもよい。これらはまた、モノマーの形態で存在してもよく、重合状態で、表面コーティング又は印刷インクの塗膜形成剤又はバインダとして溶解した形態、たとえば煮アマニ油、ニトロセルロース、アルキド樹脂、メラミン樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂又はアクリル樹脂として存在してもよい。
【００８３】
本発明をより良く理解し、本発明を実施する方法を理解することができるよう、以下、非限定的な例として好ましい実施態様を記載する。
【００８４】
実施例
モノマースピロピラン類の一般的合成
第一のステップで、場合によっては置換されている２，３，３−トリメチルインドレニン１及び置換アルキルフェニル臭化物２（好ましくは置換臭化ベンジル）の溶液を反応させた。
【００８５】
【化１３】
【００８６】
別個のステップで、置換ニトロサリチルアルデヒド５を調製した。
【００８７】
【化１４】
【００８８】
次のステップで、化合物３を化合物５と反応させて
【００８９】
【化１４】
【００９０】
を得た。
いくつかの化合物の調製を詳細に説明する。式（Ｉ）のすべての化合物は同様なやり方で調製される。
【００９１】
１−（４’−フルオロベンジル）−３，３−ジメチル−２−メチレン−インドリン（中間体）
乾燥トルエン３０ml中２，３，３−トリメチルインドレニン（５．０g、３１．４mmol）及び臭化４−フルオロベンジル（３．０g、１５．７mmol）の溶液を８０〜８５℃で一晩かく拌した。混合物を室温まで冷まし、ガラスフィルタに通してろ過し、エーテルで洗浄し、減圧下で乾燥させた。粗生成物をＣＨ2Ｃｌ2に溶解し、５％ＮａＯＨ（水性）で、かく拌下３０分間処理した。有機相を分離させ、Ｎａ2ＳＯ4で乾燥させ、短いアルミナカラム中、ヘキサン−ＣＨ2Ｃｌ2５０％に通し、蒸発させて（窒素下で冷却しながら）対応する遊離塩基を得、それをただちに、数滴のＥｔ3Ｎを含有するエタノール１０mlに溶解した。
【００９２】
１−（４’−フルオロベンジル）−３，３−ジメチル−２−メチレン−インドリン（２．７g、１０．０mmol）及び２−ヒドロキシ−３−メトキシ−５−ニトロベンズアルデヒド（３．６g、１３．０mmol）の溶液をエタノール２５ml中で２時間環流させ、室温まで冷まし、ろ過し、１％Ｅｔ3Ｎ（水性）とで粉砕し、水洗し、エタノールから結晶化させ、減圧下で乾燥させた。収量：３．０g、６６．５％
【００９３】
化合物１４２の調製
【００９４】
【化１６】
【００９５】
１−（２’，４’−ジフルオロベンジル）−３，３−ジメチル−２−メチレン−インドリン
乾燥トルエン１５ml中２，３，３−トリメチルインドレニン（２．５g、１２．１mmol）及び臭化２，４−ジフルオロベンジル（２．１g、１３．３mmol）の溶液を窒素下９０℃で１２時間かく拌し、室温まで冷まし、固体（臭化水素酸インドレニン）をろ過し、エーテルで洗浄した。減圧下、母液を蒸発させ、残渣をジクロロメタンに溶解し、５％ＮａＯＨで、かく拌下３０分間処理した。有機相を分離させ、Ｎａ2ＳＯ4で乾燥させ、短いアルミナカラム中、ヘキサン−ＣＨ2Ｃｌ2（１：１）に通し、蒸発させた（窒素下で冷却しながら）。対応する遊離塩基をただちに、数滴のＥｔ3Ｎを含有するエタノール１０mlに溶解した。
【００９６】
３−メトキシ−５−ニトロサリチルアルデヒド（０．５９g、３．０mmol）を、かく拌下、１−（２’，４’−ジフルオロベンジル）−３，３−ジメチル−２−メチレン−インドリン（１．０g、２．７３mmol）の溶液に加え、反応混合物を３０分間環流させた。反応混合物を室温まで冷まし、ガラスフィルタに通してろ過し、固体生成物をエタノールで洗浄し、１％Ｅｔ3Ｎ（水性）とで粉砕し、エタノールから結晶化させると、標記化合物が黄色がかった粉末として得られた。収量０．５g、３９．４％
【００９７】
化合物１５２の調製
【００９８】
【化１７】
【００９９】
１−（４’−トリフルオロメチル−ベンジル）−３，３−ジメチル−２−メチレン−インドリン
２，３，３−トリメチルインドレニン（３g、１２．３mmol）及び臭化４−（トリフルオロメチル）ベンジル（２．３５g、１４．８mmol）の溶液を、トルエン２０ml中、窒素下９０℃で２４時間かく拌した。混合物を室温まで冷まし、減圧下で蒸発させ、残渣をＣＨ2Ｃｌ2に溶解し、５％ＮａＯＨ（水性）で４５分間処理した。有機相を分離させ、Ｎａ2ＳＯ4で乾燥させ、短いアルミナカラム中、ヘキサン−ＣＨ2Ｃｌ2（１：１）に通してクロマトグラフィーに付した。溶媒を蒸発させて（窒素下で冷却しながら）１５１（２．９g、９．１mmol）を遊離塩基として得、それをただちに、数滴のＥｔ3Ｎを含有するエタノール４５mlに溶解した。
３−メトキシ−５−ニトロサリチルアルデヒド（１．８g、９．１mmol）をその溶液に加え、反応混合物を５０分間環流させた。反応混合物を室温まで冷まし、溶媒を減圧下で除去し、残渣を短いアルミナカラムでクロマトグラフィーに付した。溶離剤：ヘキサン−ＣＨ2Ｃｌ2（１０〜４０％）。エーテル−ヘキサンから生成物を結晶化させ、真空中で乾燥させた。収量１．３５g、１９．７％
【０１００】
化合物１５４の調製
【０１０１】
【化１８】
【０１０２】
（１−（４’−トリフルオロメトキシ−ベンジル）−３，３−ジメチル−２−メチレン−インドリン
２，３，３−トリメチルインドレニン（１．８g、１１．５mmol）及び臭化４−（トリフルオロメチル）ベンジル（２．４g、９．６mmol）の溶液を、トルエン（２０ml）中、窒素下９０℃で２４時間かく拌した。混合物を室温まで冷まし、減圧下で蒸発させ、残渣をＣＨ2Ｃｌ2に溶解し、５％ＮａＯＨ（水性）とともに４５分間かく拌した。有機相を分離させ、Ｎａ2ＳＯ4で乾燥させ、短いアルミナカラム中、ヘキサン−ＣＨ2Ｃｌ2（１：１）に通した。溶媒を蒸発させて（窒素下で冷却しながら）標記インドリンを遊離塩基として得（１．２７g、３．８０mmol）、それをただちに、数滴のＥｔ3Ｎを含有するエタノール４５mlに溶解し、次にステップに付した。
【０１０３】
３−メトキシ−５−ニトロサリチルアルデヒド（０．７９g、４．００mmol）をかく拌下その溶液に加え、反応混合物を３０分間環流させた。反応混合物を室温まで冷まし、乾燥状態まで蒸発させ、アルミナ上のクロマトグラフィーによって精製した（溶離剤：ヘキサン−ＣＨ2Ｃｌ2（５〜５０％）。エーテル−ヘキサンから生成物を結晶化させた。収量０．５３g、２７．２％
【０１０４】
化合物２５８の調製
【０１０５】
【化１９】
【０１０６】
５−メトキシ−２，３，３−トリメチル−インドレニンの調製
エタノール（無水）１００ml中４−メトキシフェニル−ヒドラジン塩酸塩（１２．０g、６８．７mmol）及びメチルイソプロピルケトン（５．９２g、７．３５ml、６８．７mol）の溶液を２時間環流させた。混合物をガラスフィルタに通してろ過し、溶媒を蒸発させた。残渣をジクロロメタンで抽出し、５％ＮａＯＨで処理し、ＮａＯＨ（ペレット）で乾燥させ、アルミナパッドに通し、乾燥状態まで蒸発させて、対応するインドレニンを得た。収量１２．７g（９８％）。この生成物を、さらに精製することなく、そのまま後続のステップで使用した。
【０１０７】
乾燥トルエン２０ml中５−メトキシ−２，３，３−トリメチル−インドレニン（３．８g、２０．１mmol）及び臭化４−トリフルオロメチル−ベンジル（４．８g、２０．１mmol）の溶液を８０〜８５℃で一晩かく拌し、室温まで冷まし、溶媒を減圧下で除去し、残渣をＣＨ2Ｃｌ2に溶解し、５％ＮａＯＨ（水性）とともに３０分間かく拌した。有機相を分離させ、Ｎａ2ＳＯ4で乾燥させ、短いアルミナカラム中、ヘキサン−ＣＨ2Ｃｌ2（１：１）に通した。溶媒を蒸発させて（窒素下で冷却しながら）遊離塩基２５７を得（２．８g、８．０mmol）、それをただちに、数滴のＥｔ3Ｎを含有するエタノール４０mlに溶解した。
【０１０８】
エタノール（２０ml）中３−メトキシ−５−ニトロサリチルアルデヒド（０．９g、４．６mmol）及び遊離塩基２５７（１．６g、４．６mmol）の溶液を５０分間環流させた。反応混合物を室温まで冷まし、ろ過した。固体生成物をエタノールで洗浄し、ガラスフィルタ上で乾燥させ、ジクロロメタンに溶解し、短いアルミナカラムに通した。溶媒を減圧下で蒸発させ、残渣をエタノールから結晶化させ、真空中で乾燥させたた。収量１．３g、５４．２％
【０１０９】
光漂白に対する安定化
顔料の試料を同一の水性インクに混合し、同じ条件下、ミルを使用して分散させた。そのインクを同じ紙基材に印刷し、室温で２４時間乾燥させた。試料を、熱溜めとして働く５mmのガラス板に載せ、同じ光源（ＴＬＣ灯、３６５nm）を使用して励起した。二つの同一試料を各インクから調製し、励起した。一つのシステムを０℃で暗所に配置し、他方を蛍光灯（”OSRAM” DULUX S G23、９００lm、１１Ｗ／８４０）、距離３０cm）のろ波光（カットオフフィルタ４５５nm）に暴露した。比色計（Eye One GretagMacbeth）を使用して試料を計測した。暗所に保持した励起されたラベルのＣＩＥ Ｌａｂ値を、光漂白光に暴露された同一ラベルの値に比較した。以下のグラフから明白であるように、ニトロフェニル基上の３−メトキシ基は呈色種の感光度を一貫して低下させる。同様に、重原子の存在が同じ望ましい効果を生じさせる。
【０１１０】
インク調製の手順
水性インク組成物：１０％ＴＴＩ
【０１１１】
ステップ１ ポリマーマトリックス調製
Glascol（登録商標）LS-16（Ciba Specialty Chemicals）２０g
Glascol（登録商標）LS-20（Ciba Specialty Chemicals）２０g
消泡剤TEGO（登録商標）Foamex 845（Evonic Industries）０．２５g
トリエタノールアミン（ＴＥＡ）０．１g−１分間かく拌
【０１１２】
ステップ２ 最終インク組成物
ＴＴＩ０．２g
ポリマーマトリックス１．６g
水（ＨＰＬＣ用）０．４g
Pulverisette（Planetary Fritsch Pulverisette 7）上、６００rpmで６×５分間、２回分散させ、８００rpmで６×５分間分散させて、１０％ＴＴＩインクを得た。
【０１１３】
溶媒系インク組成物１０％ＴＴＩ
ステップ１ ポリ酪酸ビニル（ＰＶＢ）ワニス調製
Pioloform BN 18 ＰＶＢ樹脂（Ciba Specialty Chemicals）２g＋エタノール（無水）８g（１０ml）
２時間かく拌して明澄な溶液を得た。
【０１１４】
ステップ２ 溶媒系インク濃縮物調製
ＴＴＩ０．２g
ＰＶＢワニス０．５g
エタノール（無水）０．２g
酢酸エチル（ＡＲ）０．１g
Pulverisette上で分散させて（６００rpmで２×５分間）インク濃縮物を得た。
【０１１５】
ステップ３ 最終インク調製
インク濃縮物に以下を加えた。
ＰＶＢワニス０．６g
エタノール（無水）０．４g
酢酸エチル（ＡＲ）０．２g
Pulverisette上で分散させて（６×５分間、次いで８００rpmで２回、６×５分間）１０％ＴＴＩを得た。
【０１１６】
０℃での光漂白の表
暗所に保持した励起されたラベルのＣＩＥ Ｌａｂ値を、光漂白光に暴露された同一ラベルの値に比較した。
【０１１７】
【表２】
【０１１８】
化合物１３５（最新技術の化合物、ＷＯ２００５／０７５９７８の化合物）の調製
【０１１９】
【化２０】
【０１２０】
化合物（７７）の手順（上記参照）に記載したようにして、１−（４’−フルオロベンジル）−３，３−ジメチル−２−メチレン−インドリン（６２）を調製した。
【０１２１】
６−メトキシ−３−ニトロサリチルアルデヒド（１３４）
酢酸（６ml）中２−ヒドロキシ−６−メトキシ−ベンズアルデヒド（３．０g、６．５７mmol）を氷槽中５℃でかく拌した。発煙硝酸（１０ml、１５．２g、２４１当量）を、温度が１０℃を超えないような速度で滴下した。混合物を２５℃で１時間かく拌した。次いで、激しくかく拌しながら溶液を氷水（２５０ml）に注加した。それによって形成した濃赤色の沈殿物をガラスろ過板に通してろ過し、１M ＨＣｌ（２０ml）で洗浄し、減圧下で乾燥させ、ＣＨ2Ｃｌ2に溶解し、シリカパッドに通してクロマトグラフィーに付して、黄色の粗生成物３．８gを得た。この生成物をエタノールから再結晶させ、真空下で乾燥させた。収量０．６g（１５．４％）
【０１２２】
化合物１３５
６−メトキシ−３−ニトロサリチルアルデヒド（０．４５g、２．３１mmol）を、エタノール１５ml中１−（４’−フルオロベンジル）−３，３−ジメチル−２−メチレン−インドリン（０．６g、２．２４mmol）の溶液に加えた。この混合物を１．５時間環流させ、室温まで冷まし、減圧下、６ml量まで濃縮し、ろ過し、エタノールで洗浄し、エタノールから再結晶させた。収量０．５２g（５２．０％）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、増大した光安定性を有する置換スピロ芳香族化合物を活性物質として含む、時間温度インジケータ（ＴＴＩ）システムに関する。本発明はまた、そのような時間温度インジケータを製造する方法であって、（ａ）マトリックスの中又は上に前記インジケータ化合物を組み込むステップ、及び（ｂ）前記組み込まれたインジケータ化合物の準安定状態の形成を誘導するステップを含む方法に関する。
【０００２】
時間温度インジケータ、ＴＴＩは、それが熱的に結びつけられた製品の部分的又は完全な時間温度履歴を報告することができる、傷みやすい製品の包装又は傷みやすい製品への取り付けのための基材である。
【０００３】
適正でない温度が、期日の前製品の品質低下のもっとも頻繁に認められる原因の一つである。したがって、好ましくは安価で消費者にわかりやすい手段を使用して、そのような傷みやすい製品の時間温度履歴をモニタすることが重要であり、かつ望ましい。時間温度インジケータとは、物質、ひいてはそれが関連する傷みやすい製品の時間温度履歴の概要を視覚的に報告することができる物質である。末端消費者のために設計されているため、時間温度インジケータは通常、明白な視覚的「はい／いいえ」の信号を報告するように設計されている。
【０００４】
ＷＯ９９／３９１９７は、ＴＴＩの活性物質としての、結晶状態で組み込まれた、転移反応に基づくフォトクロミック染料の使用を記載している。これらの物質に基づくＴＴＩは、精度及び再現性が高く、励起させる光を使用して励起することができる。さらに、活性物質の上に特殊なフィルタを配置することにより、光のＵＶ及び可視スペクトルの大部分をろ波することができ、それがＴＴＩの望ましくない再励起を防ぐことを教示している。
【０００５】
ＷＯ２００５／０７５９７８はまた、フォトクロミックインジケータ化合物に基づくＴＴＩを教示している。具体的に開示されているものは
【０００６】
【化１】
【０００７】
である。
【０００８】
フォトクロミックインジケータ化合物に基づくＴＴＩは、理想的には、周囲の光によって影響を受けるべきではない。適切なフィルタシステムの大きな選択があるが、既存のフィルタはインジケータ化合物の光漂白及び／又は光劣化に対する完全な防護を保証することができないため、光安定性に関して改良されているフォトクロミックインジケータの要求がなおもある。
【０００９】
したがって、本発明の基本的な課題は、増大した光安定性を有する時間温度インジケータシステムを提供し、さらに多少なりとも傷みやすい製品の温度のモニタリングを可能にすることである。
【００１０】
活性物質として、特別に置換されたスピロ芳香族化合物に基づく、新規な時間温度インジケータ（ＴＴＩ）システムが上記課題を解決する。
【００１１】
したがって、本発明の第一の実施態様は、時間的な温度変化を指示するための時間温度インジケータであって、
式（Ｉ）
【００１２】
【化２】
【００１３】
（式中、
Ｒ1は、水素、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルキル又は−ＮＯ2であり、
Ｒ2は、水素又は−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシであり、
Ｒ3は、ＮＯ2又はハロゲンであり、
Ｒ4は、水素、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ又はハロゲンであり、
Ｒ5は、水素、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、−ＣＯＯＨ−、−ＣＯＯ−Ｃ1〜Ｃ6アルキル、−ＣＦ3又はフェニルであり、
Ｒ11は、水素であるか、Ｒ5と一緒になってフェニル環を形成し、
Ｙは、フェニル、ナフチル、アントラセン−９−イル、９Ｈ−フルオレン−９−イル又は残基
【００１４】
【化３】
【００１５】
であり、
Ｒ6は、水素、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、−ＮＯ2、−ＣＦ3、−Ｏ−ＣＦ3、−ＣＮ、−ＣＯＯ−Ｃ1〜Ｃ6アルキル、フェニル又はビフェニル、９Ｈ−フルオレン−９−イルであり、
Ｒ7は、水素、ハロゲン、−ＣＮ、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシであるか、Ｒ6と一緒になってフェニル環を形成し、
Ｒ8は、水素、ハロゲン、−ＣＮ又は−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシであり、
Ｒ9は、水素又はハロゲン又はＣＮであり、
Ｒ10は、水素又はハロゲン又はＣＮであり、
Ｒaは、−（ＣＨ2）n−（ｎ＝１〜６）又は−ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ−である）
の少なくとも一つのスピロピランインジケータ
（ただし、
【００１６】
【化４】
【００１７】
を除く）
を含む時間温度インジケータに関する（請求項１）。
【００１８】
但し書きは、ＷＯ２０５／０７５９７８（Freshpoint）における特定の開示、すなわちその中の化合物２２及び３５のため、必要である。
【００１９】
一つの実施態様で、Ｙは、フェニル、ナフチル、アントラセン−９−イル、９Ｈ−フルオレン−９−イルである（請求項２）。
例は、
【００２０】
【化５】
【００２１】
である。
【００２２】
Ｙは、好ましくは残基
【００２３】
【化６】
【００２４】
である（請求項３）。
【００２５】
したがって、好ましいスピロ芳香族インジケータは、式（II）
【００２６】
【化７】
【００２７】
（式中、
Ｒ1は、水素、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルキル又は−ＮＯ2であり、
Ｒ2は、Ｈ又は−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシであり、
Ｒ3は、ＮＯ2又はハロゲンであり、
Ｒ4は、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ又はハロゲンであり、
Ｒ5は、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−Ｃ1〜Ｃ6アルキル、−ＣＦ3又はフェニルであり、
Ｒ11は、水素であるか、Ｒ5と一緒になってフェニル環を形成し、
Ｒ6は、水素、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、−ＮＯ2、−ＣＦ3、−Ｏ−ＣＦ3、−ＣＮ、−ＣＯＯ−Ｃ1〜Ｃ6アルキル、フェニル又はビフェニルであり、
Ｒ7は、水素、ハロゲン、−ＣＮ、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシであるか、Ｒ6と一緒になってフェニル環を形成し、
Ｒ8は、水素、ハロゲン、−ＣＮ又は−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシであり、
Ｒ9は、水素又はハロゲンであり、
Ｒ10は、水素又はハロゲンであり、
Ｒaは、−（ＣＨ2）n−（ｎ＝１〜６）又は−ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ−である）
の化合物（ただし、請求項１記載の但し書きが加えられる）である。
【００２８】
Ｒａにおけるｎは、好ましくは１、２又は３、たとえば−ＣＨ2−、−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）3−であり、もっとも好ましくは１である。
【００２９】
Ｒａが−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）3−又は−ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ−であるスピロピランインジケータの例は、
【００３０】
【化８】
【００３１】
である。
【００３２】
Ｒ5とＲ11とが環を形成するスピロピランインジケータの例は、
【００３３】
【化９】
【００３４】
である。
【００３５】
Ｒａは好ましくはＣＨ2であり、Ｒ11は好ましくはＨである。
したがって、好ましいスピロピランインジケータは、式（III）
【００３６】
【化１０】
【００３７】
（式中、
Ｒ1は、水素、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルキル又は−ＮＯ2であり、
Ｒ2は、Ｈ又は−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシであり、
Ｒ3は、ＮＯ2又はハロゲンであり、
Ｒ4は、水素、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ又はハロゲンであり、
Ｒ5は、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、−ＣＯＯＨ−、−ＣＯＯ−Ｃ1〜Ｃ6アルキル、−ＣＦ3又はフェニルであり、
Ｒ6は、水素、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、−ＮＯ2、−ＣＦ3、−Ｏ−ＣＦ3、−ＣＮ、−ＣＯＯ−Ｃ1〜Ｃ6アルキル、フェニル又はビフェニル、９Ｈ−フルオレン−９−イルであり、
Ｒ7は、水素、ハロゲン、−ＣＮ、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシであるか、Ｒ6と一緒になってフェニル環を形成し、
Ｒ8は、水素、ハロゲン、−ＣＮ又は−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシであり、
Ｒ9は、水素、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、−ＮＯ2、−ＣＦ3、−Ｏ−ＣＦ3、−ＣＮ、−ＣＯＯ−Ｃ1〜Ｃ6アルキル、フェニル又はビフェニルである）
の化合物（ただし、請求項１記載の但し書きが加えられる）である（請求項４）。
【００３８】
以下の表は式（III）の化合物の例を示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】
ハロゲンは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＪであり、好ましくはＦ、Ｂｒ、Ｊであり、より好ましくはＦである。Ｃ1〜Ｃ6アルキルは、好ましくはメチルである。
【００４１】
Ｒ1は、好ましくはメトキシであり、Ｒ3は、好ましくはニトロである。
Ｒ2は、好ましくは水素又はメトキシであり、より好ましくは水素である。
Ｒ4は、好ましくは水素、メトキシ又はＢｒであり、より好ましくは水素である。
Ｒ5は、好ましくは水素、Ｃｌ、Ｂｒ、メトキシ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯＣＨ3、−ＣＦ3又はフェニルであり、より好ましくは水素、Ｃｌ、Ｂｒ、メトキシ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯＣＨ3である。
Ｒ6は、好ましくは水素、ハロゲン、メトキシ、−ＮＯ2、−ＣＦ3、−Ｏ−ＣＦ3、−ＣＮ、−ＣＯＯＣＨ3、フェニル又はビフェニルであり、より好ましくはハロゲン、−ＮＯ2、−ＣＦ3、−Ｏ−ＣＦ3、ビフェニルである。
Ｒ7は、好ましくは水素、Ｆ、−ＣＮ、メトキシであり、より好ましくは水素又はＦである。
Ｒ8は、好ましくは水素、Ｆ、−ＣＮ、メトキシであり、より好ましくは水素又はＦである。
Ｒ9は、好ましくは水素、Ｆ又はＣＮであり、より好ましくは水素である。
Ｒ10は、好ましくは水素、Ｆ又はＣＮであり、より好ましくは水素である。
以下のスピロピランを用いて最良の結果が得られた。
【００４２】
【化１１】
【００４３】
本発明のＴＴＩは、可逆的にフォトクロミックであるスピロ芳香族化合物に基づく。インジケータ化合物は、そのフォトクロミック性のため、特定のエネルギー範囲の光子の照射によって光誘導呈色（第二の異性体から第一の異性体への変換）を起こすことができ、その呈色ののち、時間及び温度依存性の退色（第一の異性体から第二の異性体への変換）が起こる。インジケータ化合物の呈色が、既定の時点に、好ましくは、たとえば、基材（とりわけ傷みやすい材料の包装）上への印刷の直後に起こってもよい。
可逆的にフォトクロミックな活性物質であるＴＴＩとしてのスピロピラン化合物は結晶の形態にあることが好ましい。
【００４４】
たとえば、はじめは無色のインジケータ化合物が光、好ましくはＵＶ光又は近ＵＶ光の照射を受けると、インジケータ化合物内の異性化（第二の異性体から第一の異性体への転換）及び関連したインジケータ化合物の呈色が起こる。そのような光誘導異性化は時間及び温度の関数として反対の方向に再び進行するため、インジケータは引き続いて退色する。
【００４５】
各スピロピラン化合物中、共有結合の異性化によって相互に変換されることができる少なくとも二つの別個の異性体、すなわち少なくとも一つの開環体及び少なくとも一つの閉環異性体が存在する。
【００４６】
【化１２】
【００４７】
適切な活性物質は以下の特性を示す。
（１）システムは、一つの準安定状態から一つの安定状態に至る少なくとも一つの熱プロセスを有し、スピロ芳香族炭化水素の二つの状態は、明確に異なる色及び／又は他の計測可能な物理的パラメータ、たとえばルミネセンス、屈折率、伝導度などを特徴とする。
（２）安定状態は、一つの刺激又は刺激の組み合わせ、とりわけ以下のプロセス、ａ）光子誘導、ｂ）熱誘導、ｃ）圧力誘導、ｄ）電気誘導又はｅ）化学誘導を使用して、準安定状態に変換され、
（３）準安定状態は、温度以外、いずれの刺激又は刺激の組み合わせ、たとえばａ）光誘導、ｂ）圧電誘導、ｃ）電気誘導、ｄ）化学誘導によっても実質的に影響されない。
【００４８】
本発明の活性物質は、正反応及び逆反応が起こる結晶又は多結晶粉末の形態であってよく、あるいはまた、他の凝縮相の形態、たとえばガラス、ポリマー溶液の形態であってよく、ポリマーに結合していることもできるし、液体又は溶液の形態であってもよい。
【００４９】
本発明のＴＴＩに使用されるスピロ芳香族炭化水素の合成は、文献で公知の合成経路にしたがって製造される。
【００５０】
本発明のさらに別の態様で、上記スピロ芳香族インジケータ化合物の少なくとも一つを含有する活性物質を含むＴＴＩを製造する方法であって、
（ａ）請求項１記載の式（Ｉ）のスピロピランインジケータをマトリックスの中又は上に組み込むステップ、及び
（ｂ）前記組み込まれたスピロピランインジケータの少なくとも一つの準安定状態の形成を誘導するステップ
を含む方法が提供される（請求項５）。
【００５１】
一つの実施態様で、方法は、光再励起及び／又は光漂白を防ぐように設計されたカバー支持体で時間温度インジケータを覆うステップをさらに含む（請求項６）。
【００５２】
一定の用途に応じて、要求される挙動を有するスピロ芳香族化合物が選択される。上記システムの大部分及び例のすべては、色が無い又はわずかに色付いた熱力学的に安定な状態及び少なくとも一つの呈色準安定状態が使用されていることを特徴とする。それにもかかわらず、これらの分子は、分子を呈色させる活性化プロセスにおける比較的高い光学量子収率、ならびに分子を退色させる時間及び温度依存性の反応プロセスにおける実質的に低い光学量子収率を特徴とする。呈色状態では、温度以外の刺激に対しては無視できる影響しか見られない。本発明ＴＴＩの活性化プロセスは開環ステップを含み、そして退色プロセスは好ましくは閉環を伴う。
【００５３】
本発明のＴＴＩとともに使用される化合物の準安定状態は、本明細書で先に述べた様々な刺激の一つによって達成される。一つの実施態様で、準安定状態は、物質を組み込まれたマトリックスを光源の下に配置するか又は通過させ、光励起に適した波長及び強さの光、たとえばＵＶを放射し、光子誘導によって生成させる。組み込まれた物質が、その色を、既定の量の準安定状態の形成を示唆する色に変化すると、露光を終了させる。
【００５４】
もう一つの実施態様で、準安定状態は圧力誘導によって達成される。この手法では、物質を組み込まれた、及び／又は物質をその上に組み込まれたマトリックスを、二つの物体、たとえば金属ロールの間に通し、マトリックスの表面に圧力を加えて、それにより、準安定状態の形成を誘導する。時間及びこれらの物体によって活性物質に付与される圧力を調節することにより、ＴＴＩ活性マトリックスにおける安定状態から準安定状態への転換の度合を制御することが可能である。
【００５５】
さらに別の実施態様では、準安定状態は熱誘導によって達成される。この特定の誘導プロセスでは、誘発される物質を組み込まれたマトリックスを、通常は当該物質の融点よりも低い温度にまで加熱する。限定されないが、熱転写印刷ヘッドをはじめとするあらゆる公知の方法によって、熱を加えることができる。ある特定の場合では、マトリックスが二つの加熱金属ロールの間に通される間に、熱をマトリックスに加える。この場合、表面に加えられる圧力は、それ自体が準安定状態の形成を誘導することはできず、ヒータと試料との間の制御された熱接触を保証するように作用するだけである。準安定状態は、マトリックスと接触するヒータ、すなわち金属ロール及びマトリックスそのものからの熱伝達の結果として達成される。
【００５６】
しかし、圧力、光及び熱誘導の組み合わせの使用が望まれるか又は必要である場合があるかもしれない。したがって、本発明のさらなる実施態様は、本発明のＴＴＩとともに使用される物質の準安定状態を刺激の組み合わせによって達成することである。
【００５７】
本発明で使用される支持マトリックスは、ポリマー、たとえばＰＶＣ、ＰＭＭＡ、ＰＥＯ、ポリプロピレン、ポリエチレン、あらゆる種類の紙、あらゆる種類の印刷媒体など又はガラス様のフィルムであってもよい。活性インジケータは、マトリックス基材、たとえばポリマー、ガラス、金属、紙などの中及び／又はその上に導入してもよいし、励起されたクロミックプロセスを可逆性にするあらゆる形態をマトリックス中でとってもよい。そのような形態は、マトリックスのインジケータドーピング、マトリックス中のインジケータのゾルゲル組み込み、小結晶、固溶体などとしてのインジケータの組み込みであるか、又はそれらの結果物であってもよい。
【００５８】
ある場合、本発明のＴＴＩを製造する方法における活性物質の付着は、それを、当技術分野で公知のあらゆる印刷法、たとえばインクジェット印刷、フレキソ印刷、レーザ印刷などを使用して印刷するのに適した印刷可能なインクに転換することによる。
【００５９】
もう一つの特定の実施態様では、活性インジケータは、小結晶子の形態でマトリックスに組み込まれる。さらに別の特定の実施態様では、活性インジケータは、製品の包装材に組み込まれる。
【００６０】
本発明の時間温度インジケータは、好ましくは、傷みやすい物品、特に医薬品、生物製剤又は食品などに包装されるか、及び／又は取り付けられる。
【００６１】
もう一つの実施態様で、本発明はまた、
（ａ）請求項１記載の式（Ｉ）の少なくとも一つのスピロピランインジケータの準安定状態を形成するステップ、及び
（ｂ）時間及び温度依存的な方法で、前記少なくとも一つのスピロ芳香族インジケータ化合物の初期状態に適合させるステップ
を含み、前記初期状態の形成が、前記準安定状態又は初期状態の物理的特性をモニタすることによって検出される時間温度指示方法に関する（請求項７）。
【００６２】
前記最初の状態の適合化は、前記準安定状態と初期状態との色の差に基づく色の変化によって視覚化される（請求項８）。
【００６３】
本発明の好ましい実施態様で、時間温度インジケータの活性物質としてのインジケータ化合物は、前記包装材又はラベルの上に直接印刷されるインク調合物の中に提供される（請求項９）。
【００６４】
もう一つの実施態様で、インジケータ化合物は、熱転写（ＴＲＲ）インク組成物の一部であり、ＴＴＲ層に熱を加えることによって印刷面に転写される。
【００６５】
特定の実施態様で、本発明はまた、経時劣化及び温度感受性製品の品質を決定する方法であって、
ａ）異性化反応に基づくフォトクロミック性を有し、請求項１記載の式（Ｉ）の少なくとも一つのスピロピランインジケータを含む、時間温度インテグレータを基材上に印刷するステップ、
ｂ）好ましくは光誘導呈色によってインジケータを活性化するステップ、
ｃ）場合によっては、インジケータの新たな光誘導呈色を防ぐ保護材を適用（apply）させるステップ、及び
ｄ）時間又は温度誘導退色の度合を決定し、その退色の度合を考慮して、製品の品質を決定するステップ
を含む方法に関する（請求項１１）。
【００６６】
インクジェット印刷を使用する場合、有利には、手順は以下のとおりである。
【００６７】
ステップａ）で、上記の少なくとも一つのスピロピランインジケータ化合物を含む時間温度インテグレータを、インクジェット印刷により、基材、特に、経時劣化及び温度感受性製品の包装又は包装に付されたラベルに適用する。
【００６８】
好ましい実施態様では、ステップａ）で、インクジェット印刷により、インジケータの色の変化を時間の関数として再現する基準目盛りを、さらに適用することが可能であり、さらなる文章（又は情報）、たとえば使用期限、製品識別情報、重さ、内容物などを好ましくは黒インクで適用することが可能である。
【００６９】
ステップａ）に続いて、ステップｂ）すなわちインジケータ化合物の活性化、特に光誘導呈色が続く。バインダの光誘導硬化は、有利には、インジケータの光誘導呈色を含む。
【００７０】
望むならば、ステップｂ）に続いて、不可逆性の感光性インジケータをカバーの形態の不正開封防止として、時間温度インテグレータの上に適用させることもできる。適切な不可逆性インジケータとしては、たとえば、ピロール誘導体、たとえば２−フェニル−ジ（２−ピロール）メタンがある。そのような物質は、ＵＶ光に暴露されると、不可逆的に赤く変わる。
【００７１】
ステップｃ）に続いて、可逆性インジケータの新たな光誘導呈色を防ぐプロテクタ、特にカラーフィルタの適用が続く。ＵＶ感受性インジケータの場合、４３０nmよりも長い一般的な波長を有する光だけを透過させる黄色のフィルタが考慮される。有利には、保護フィルム、すなわちカラーフィルタもまた、同じくインクジェット印刷によって適用することができる。
【００７２】
適切なフィルタは、２００７年１０月１６日出願の国際出願ＥＰ２００７／０６０９８７に開示されている。この出願には、フォトクロミック着色剤を含有する下層に接着された少なくとも一つの紫外線及び／又は可視光線吸収層を含む組成物であって、そのフォトクロミック着色剤がＵＶ露光によって活性化されて可逆性の変色を起こし、その色転換が、温度に依存する速度で起こり、光吸収層が、ヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール、ベンゾフェノン、ベンズオキサゾン、α−シアノアクリレート、オキサニリド、トリス−アリール−ｓ−トリアジン、ホルムアミジン、シンナメート、マロネート、ベンジリデン、サリチレート及びベンゾエート紫外線吸収剤からなる群より選択される紫外線吸収剤層の総重量に基づいて、１〜６０重量％のバインダを含むものである組成物が開示されている。
【００７３】
時間温度時計は、定められた所望の時点で始動させることができる。本発明にしたがって考慮すると、退色が好ましいが、呈色プロセスが時間温度時計の根幹を形成するインジケータの使用もまた考えられる。
【００７４】
経時劣化又は温度感受性製品の品質の実際の決定の前に、ステップｂ）におけるインジケータの活性化が起こる。そして、それよりも後の時点で、時間又は温度誘導退色の度合が計測され、製品の品質がそれから推測される。人の眼によって評価が下される場合、たとえば基材の側方又は下方に、一定の品質等級、一定の時点などを、一定の退色の度合に割り当てる基準目盛りを配置することが好都合であろう。
【００７５】
したがって、退色又は呈色の度合を評価することによって製品の品質が決定される場合、基準目盛りを使用することが好ましい。
【００７６】
印刷された基準目盛りを時間温度インテグレータとともに用いることにより、品質等級の絶対的決定が可能である。時間温度インテグレータ及び基準目盛りは、有利には、読み取りを容易にするために、淡い色の基材に配置される。
【００７７】
適切な基材は、無機材料及び有機材料であり、好ましくは、従来の層及び包装技術から公知の材料である。例として、ポリマー、ガラス、金属、紙、厚紙などが挙げられる。
【００７８】
基材は、製品の包装材として使用したり、公知の方法によって製品に取り付けたりするのに適している。本発明のインジケータはまた、食品産業で適用し、使用することができ、本質的に、薬学又は医学の分野で使用される他の製品に対しても同様に有効であるということが理解されよう。
【００７９】
基材は、同時に、傷みやすい製品のための包装材を形成することもできるし、たとえばラベルの形態で包装材に適用することもできる。
【００８０】
本発明のもう一つの実施態様は、上記の時間温度インジケータを含む包装材又はラベルに関する（請求項１０）。
【００８１】
さらに別の実施態様で、本発明はまた、上記の少なくとも一つのスピロ芳香族インジケータを含む高分子量材料に関する。
【００８２】
高分子量有機材料は、天然又は合成由来のものであってもよく、一般に、１０3〜１０8g/molの範囲の分子量を有する。たとえば、天然樹脂もしくは乾性油、ゴムもしくはカゼイン又は改質天然材料、たとえば塩素化ゴム、油改質アルキド樹脂、ビスコース、セルロースエーテルもしくはエステル、たとえば酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、アセト酪酸セルロースもしくはニトロセルロースであってもよく、特に、重合、重縮合又は重付加によって得られるような完全合成有機ポリマー（熱硬化性プラスチック及び熱可塑性プラスチック）、たとえばポリオレフィン、たとえばポリエチレン、ポリプロピレンもしくはポリイソブチレン、置換ポリオレフィン、たとえば塩化ビニル、酢酸ビニル、スチレン、アクリロニトリル、アクリル酸エステル及び／又はメタクリル酸エステルもしくはブタジエンの重合物ならびに前述のモノマーの共重合物、特にＡＢＳ又はＥＶＡであってもよい。重付加樹脂及び重縮合樹脂の群からは、ホルムアルデヒドとフェノール類との縮合物、いわゆるフェノプラスト及びホルムアルデヒドと尿素、チオ尿素及びメラミンとの縮合物、いわゆるアミノプラスト、表面塗装樹脂として使用されるポリエステル、飽和したものとしてはたとえばアルキド樹脂又は不飽和のものとしてはマレイン酸樹脂、直鎖状ポリエステル及びポリアミド又はシリコーンが挙げられる。前述の高分子量化合物は、個別に存在してもよく、混合物として、プラスチック組成物又は溶融体の形態で存在してもよい。これらはまた、モノマーの形態で存在してもよく、重合状態で、表面コーティング又は印刷インクの塗膜形成剤又はバインダとして溶解した形態、たとえば煮アマニ油、ニトロセルロース、アルキド樹脂、メラミン樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂又はアクリル樹脂として存在してもよい。
【００８３】
本発明をより良く理解し、本発明を実施する方法を理解することができるよう、以下、非限定的な例として好ましい実施態様を記載する。
【００８４】
実施例
モノマースピロピラン類の一般的合成
第一のステップで、場合によっては置換されている２，３，３−トリメチルインドレニン１及び置換アルキルフェニル臭化物２（好ましくは置換臭化ベンジル）の溶液を反応させた。
【００８５】
【化１３】
【００８６】
別個のステップで、置換ニトロサリチルアルデヒド５を調製した。
【００８７】
【化１４】
【００８８】
次のステップで、化合物３を化合物５と反応させて
【００８９】
【化１４】
【００９０】
を得た。
いくつかの化合物の調製を詳細に説明する。式（Ｉ）のすべての化合物は同様なやり方で調製される。
【００９１】
１−（４’−フルオロベンジル）−３，３−ジメチル−２−メチレン−インドリン（中間体）
乾燥トルエン３０ml中２，３，３−トリメチルインドレニン（５．０g、３１．４mmol）及び臭化４−フルオロベンジル（３．０g、１５．７mmol）の溶液を８０〜８５℃で一晩かく拌した。混合物を室温まで冷まし、ガラスフィルタに通してろ過し、エーテルで洗浄し、減圧下で乾燥させた。粗生成物をＣＨ2Ｃｌ2に溶解し、５％ＮａＯＨ（水性）で、かく拌下３０分間処理した。有機相を分離させ、Ｎａ2ＳＯ4で乾燥させ、短いアルミナカラム中、ヘキサン−ＣＨ2Ｃｌ2５０％に通し、蒸発させて（窒素下で冷却しながら）対応する遊離塩基を得、それをただちに、数滴のＥｔ3Ｎを含有するエタノール１０mlに溶解した。
【００９２】
１−（４’−フルオロベンジル）−３，３−ジメチル−２−メチレン−インドリン（２．７g、１０．０mmol）及び２−ヒドロキシ−３−メトキシ−５−ニトロベンズアルデヒド（３．６g、１３．０mmol）の溶液をエタノール２５ml中で２時間環流させ、室温まで冷まし、ろ過し、１％Ｅｔ3Ｎ（水性）とで粉砕し、水洗し、エタノールから結晶化させ、減圧下で乾燥させた。収量：３．０g、６６．５％
【００９３】
化合物１４２の調製
【００９４】
【化１６】
【００９５】
１−（２’，４’−ジフルオロベンジル）−３，３−ジメチル−２−メチレン−インドリン
乾燥トルエン１５ml中２，３，３−トリメチルインドレニン（２．５g、１２．１mmol）及び臭化２，４−ジフルオロベンジル（２．１g、１３．３mmol）の溶液を窒素下９０℃で１２時間かく拌し、室温まで冷まし、固体（臭化水素酸インドレニン）をろ過し、エーテルで洗浄した。減圧下、母液を蒸発させ、残渣をジクロロメタンに溶解し、５％ＮａＯＨで、かく拌下３０分間処理した。有機相を分離させ、Ｎａ2ＳＯ4で乾燥させ、短いアルミナカラム中、ヘキサン−ＣＨ2Ｃｌ2（１：１）に通し、蒸発させた（窒素下で冷却しながら）。対応する遊離塩基をただちに、数滴のＥｔ3Ｎを含有するエタノール１０mlに溶解した。
【００９６】
３−メトキシ−５−ニトロサリチルアルデヒド（０．５９g、３．０mmol）を、かく拌下、１−（２’，４’−ジフルオロベンジル）−３，３−ジメチル−２−メチレン−インドリン（１．０g、２．７３mmol）の溶液に加え、反応混合物を３０分間環流させた。反応混合物を室温まで冷まし、ガラスフィルタに通してろ過し、固体生成物をエタノールで洗浄し、１％Ｅｔ3Ｎ（水性）とで粉砕し、エタノールから結晶化させると、標記化合物が黄色がかった粉末として得られた。収量０．５g、３９．４％
【００９７】
化合物１５２の調製
【００９８】
【化１７】
【００９９】
１−（４’−トリフルオロメチル−ベンジル）−３，３−ジメチル−２−メチレン−インドリン
２，３，３−トリメチルインドレニン（３g、１２．３mmol）及び臭化４−（トリフルオロメチル）ベンジル（２．３５g、１４．８mmol）の溶液を、トルエン２０ml中、窒素下９０℃で２４時間かく拌した。混合物を室温まで冷まし、減圧下で蒸発させ、残渣をＣＨ2Ｃｌ2に溶解し、５％ＮａＯＨ（水性）で４５分間処理した。有機相を分離させ、Ｎａ2ＳＯ4で乾燥させ、短いアルミナカラム中、ヘキサン−ＣＨ2Ｃｌ2（１：１）に通してクロマトグラフィーに付した。溶媒を蒸発させて（窒素下で冷却しながら）１５１（２．９g、９．１mmol）を遊離塩基として得、それをただちに、数滴のＥｔ3Ｎを含有するエタノール４５mlに溶解した。
３−メトキシ−５−ニトロサリチルアルデヒド（１．８g、９．１mmol）をその溶液に加え、反応混合物を５０分間環流させた。反応混合物を室温まで冷まし、溶媒を減圧下で除去し、残渣を短いアルミナカラムでクロマトグラフィーに付した。溶離剤：ヘキサン−ＣＨ2Ｃｌ2（１０〜４０％）。エーテル−ヘキサンから生成物を結晶化させ、真空中で乾燥させた。収量１．３５g、１９．７％
【０１００】
化合物１５４の調製
【０１０１】
【化１８】
【０１０２】
（１−（４’−トリフルオロメトキシ−ベンジル）−３，３−ジメチル−２−メチレン−インドリン
２，３，３−トリメチルインドレニン（１．８g、１１．５mmol）及び臭化４−（トリフルオロメチル）ベンジル（２．４g、９．６mmol）の溶液を、トルエン（２０ml）中、窒素下９０℃で２４時間かく拌した。混合物を室温まで冷まし、減圧下で蒸発させ、残渣をＣＨ2Ｃｌ2に溶解し、５％ＮａＯＨ（水性）とともに４５分間かく拌した。有機相を分離させ、Ｎａ2ＳＯ4で乾燥させ、短いアルミナカラム中、ヘキサン−ＣＨ2Ｃｌ2（１：１）に通した。溶媒を蒸発させて（窒素下で冷却しながら）標記インドリンを遊離塩基として得（１．２７g、３．８０mmol）、それをただちに、数滴のＥｔ3Ｎを含有するエタノール４５mlに溶解し、次にステップに付した。
【０１０３】
３−メトキシ−５−ニトロサリチルアルデヒド（０．７９g、４．００mmol）をかく拌下その溶液に加え、反応混合物を３０分間環流させた。反応混合物を室温まで冷まし、乾燥状態まで蒸発させ、アルミナ上のクロマトグラフィーによって精製した（溶離剤：ヘキサン−ＣＨ2Ｃｌ2（５〜５０％）。エーテル−ヘキサンから生成物を結晶化させた。収量０．５３g、２７．２％
【０１０４】
化合物２５８の調製
【０１０５】
【化１９】
【０１０６】
５−メトキシ−２，３，３−トリメチル−インドレニンの調製
エタノール（無水）１００ml中４−メトキシフェニル−ヒドラジン塩酸塩（１２．０g、６８．７mmol）及びメチルイソプロピルケトン（５．９２g、７．３５ml、６８．７mol）の溶液を２時間環流させた。混合物をガラスフィルタに通してろ過し、溶媒を蒸発させた。残渣をジクロロメタンで抽出し、５％ＮａＯＨで処理し、ＮａＯＨ（ペレット）で乾燥させ、アルミナパッドに通し、乾燥状態まで蒸発させて、対応するインドレニンを得た。収量１２．７g（９８％）。この生成物を、さらに精製することなく、そのまま後続のステップで使用した。
【０１０７】
乾燥トルエン２０ml中５−メトキシ−２，３，３−トリメチル−インドレニン（３．８g、２０．１mmol）及び臭化４−トリフルオロメチル−ベンジル（４．８g、２０．１mmol）の溶液を８０〜８５℃で一晩かく拌し、室温まで冷まし、溶媒を減圧下で除去し、残渣をＣＨ2Ｃｌ2に溶解し、５％ＮａＯＨ（水性）とともに３０分間かく拌した。有機相を分離させ、Ｎａ2ＳＯ4で乾燥させ、短いアルミナカラム中、ヘキサン−ＣＨ2Ｃｌ2（１：１）に通した。溶媒を蒸発させて（窒素下で冷却しながら）遊離塩基２５７を得（２．８g、８．０mmol）、それをただちに、数滴のＥｔ3Ｎを含有するエタノール４０mlに溶解した。
【０１０８】
エタノール（２０ml）中３−メトキシ−５−ニトロサリチルアルデヒド（０．９g、４．６mmol）及び遊離塩基２５７（１．６g、４．６mmol）の溶液を５０分間環流させた。反応混合物を室温まで冷まし、ろ過した。固体生成物をエタノールで洗浄し、ガラスフィルタ上で乾燥させ、ジクロロメタンに溶解し、短いアルミナカラムに通した。溶媒を減圧下で蒸発させ、残渣をエタノールから結晶化させ、真空中で乾燥させたた。収量１．３g、５４．２％
【０１０９】
光漂白に対する安定化
顔料の試料を同一の水性インクに混合し、同じ条件下、ミルを使用して分散させた。そのインクを同じ紙基材に印刷し、室温で２４時間乾燥させた。試料を、熱溜めとして働く５mmのガラス板に載せ、同じ光源（ＴＬＣ灯、３６５nm）を使用して励起した。二つの同一試料を各インクから調製し、励起した。一つのシステムを０℃で暗所に配置し、他方を蛍光灯（”OSRAM” DULUX S G23、９００lm、１１Ｗ／８４０）、距離３０cm）のろ波光（カットオフフィルタ４５５nm）に暴露した。比色計（Eye One GretagMacbeth）を使用して試料を計測した。暗所に保持した励起されたラベルのＣＩＥ Ｌａｂ値を、光漂白光に暴露された同一ラベルの値に比較した。以下のグラフから明白であるように、ニトロフェニル基上の３−メトキシ基は呈色種の感光度を一貫して低下させる。同様に、重原子の存在が同じ望ましい効果を生じさせる。
【０１１０】
インク調製の手順
水性インク組成物：１０％ＴＴＩ
【０１１１】
ステップ１ ポリマーマトリックス調製
Glascol（登録商標）LS-16（Ciba Specialty Chemicals）２０g
Glascol（登録商標）LS-20（Ciba Specialty Chemicals）２０g
消泡剤TEGO（登録商標）Foamex 845（Evonic Industries）０．２５g
トリエタノールアミン（ＴＥＡ）０．１g−１分間かく拌
【０１１２】
ステップ２ 最終インク組成物
ＴＴＩ０．２g
ポリマーマトリックス１．６g
水（ＨＰＬＣ用）０．４g
Pulverisette（Planetary Fritsch Pulverisette 7）上、６００rpmで６×５分間、２回分散させ、８００rpmで６×５分間分散させて、１０％ＴＴＩインクを得た。
【０１１３】
溶媒系インク組成物１０％ＴＴＩ
ステップ１ ポリ酪酸ビニル（ＰＶＢ）ワニス調製
Pioloform BN 18 ＰＶＢ樹脂（Ciba Specialty Chemicals）２g＋エタノール（無水）８g（１０ml）
２時間かく拌して明澄な溶液を得た。
【０１１４】
ステップ２ 溶媒系インク濃縮物調製
ＴＴＩ０．２g
ＰＶＢワニス０．５g
エタノール（無水）０．２g
酢酸エチル（ＡＲ）０．１g
Pulverisette上で分散させて（６００rpmで２×５分間）インク濃縮物を得た。
【０１１５】
ステップ３ 最終インク調製
インク濃縮物に以下を加えた。
ＰＶＢワニス０．６g
エタノール（無水）０．４g
酢酸エチル（ＡＲ）０．２g
Pulverisette上で分散させて（６×５分間、次いで８００rpmで２回、６×５分間）１０％ＴＴＩを得た。
【０１１６】
０℃での光漂白の表
暗所に保持した励起されたラベルのＣＩＥ Ｌａｂ値を、光漂白光に暴露された同一ラベルの値に比較した。
【０１１７】
【表２】
【０１１８】
化合物１３５（最新技術の化合物、ＷＯ２００５／０７５９７８の化合物）の調製
【０１１９】
【化２０】
【０１２０】
化合物（７７）の手順（上記参照）に記載したようにして、１−（４’−フルオロベンジル）−３，３−ジメチル−２−メチレン−インドリン（６２）を調製した。
【０１２１】
６−メトキシ−３−ニトロサリチルアルデヒド（１３４）
酢酸（６ml）中２−ヒドロキシ−６−メトキシ−ベンズアルデヒド（３．０g、６．５７mmol）を氷槽中５℃でかく拌した。発煙硝酸（１０ml、１５．２g、２４１当量）を、温度が１０℃を超えないような速度で滴下した。混合物を２５℃で１時間かく拌した。次いで、激しくかく拌しながら溶液を氷水（２５０ml）に注加した。それによって形成した濃赤色の沈殿物をガラスろ過板に通してろ過し、１M ＨＣｌ（２０ml）で洗浄し、減圧下で乾燥させ、ＣＨ2Ｃｌ2に溶解し、シリカパッドに通してクロマトグラフィーに付して、黄色の粗生成物３．８gを得た。この生成物をエタノールから再結晶させ、真空下で乾燥させた。収量０．６g（１５．４％）
【０１２２】
化合物１３５
６−メトキシ−３−ニトロサリチルアルデヒド（０．４５g、２．３１mmol）を、エタノール１５ml中１−（４’−フルオロベンジル）−３，３−ジメチル−２−メチレン−インドリン（０．６g、２．２４mmol）の溶液に加えた。この混合物を１．５時間環流させ、室温まで冷まし、減圧下、６ml量まで濃縮し、ろ過し、エタノールで洗浄し、エタノールから再結晶させた。収量０．５２g（５２．０％）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（Ｉ）
【化２１】
（式中、
Ｒ1は、水素、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルキル又は−ＮＯ2であり、
Ｒ2は、水素又は−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシであり、
Ｒ3は、ＮＯ2又はハロゲンであり、
Ｒ4は、水素、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ又はハロゲンであり、
Ｒ5は、水素、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−Ｃ1〜Ｃ6アルキル、−ＣＦ3又はフェニルであり、
Ｒ11は、水素であるか、Ｒ5と一緒になってフェニル環を形成し、
Ｙは、フェニル、ナフチル、アントラセン−９−イル、９Ｈ−フルオレン−９−イル又は残基
【化２２】
であり、
Ｒ6は、水素、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、−ＮＯ2、−ＣＦ3、−Ｏ−ＣＦ3、−ＣＮ、−ＣＯＯ−Ｃ1〜Ｃ6アルキル、フェニル又はビフェニル、９Ｈ−フルオレン−９−イルであり、
Ｒ7は、水素、ハロゲン、−ＣＮ、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシであるか、Ｒ6と一緒になってフェニル環を形成し、
Ｒ8は、水素、ハロゲン、−ＣＮ又は−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシであり、
Ｒ9は、水素又はハロゲン又はＣＮであり、
Ｒ10は、水素又はハロゲン又はＣＮであり、
Ｒaは、−（ＣＨ2）n−（ｎ＝１〜６）又は−ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ−である）
の少なくとも一つのスピロピランインジケータ
（ただし、
【化２３】
を除く）
を含む時間温度インジケータ。
【請求項２】
Ｙがフェニル、ナフチル、アントラセン−９−イル又は９Ｈ−フルオレン−９−イルである式（Ｉ）の少なくとも一つのスピロピランインジケータを含む、請求項１記載の時間温度インジケータ。
【請求項３】
Ｙが残基
【化２４】
である式（Ｉ）の少なくとも一つのスピロピランインジケータを含む、請求項１記載の時間温度インジケータ。
【請求項４】
式（III）
【化２５】
（式中、
Ｒ1は、水素、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルキル又は−ＮＯ2であり、
Ｒ2は、Ｈ又は−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシであり、
Ｒ3は、ＮＯ2又はハロゲンであり、
Ｒ4は、水素、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ又はハロゲンであり、
Ｒ5は、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−Ｃ1〜Ｃ6アルキル、−ＣＦ3又はフェニルであり、
Ｒ6は、水素、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、−ＮＯ2、−ＣＦ3、−Ｏ−ＣＦ3、−ＣＮ、−ＣＯＯ−Ｃ1〜Ｃ6アルキル、フェニル、ビフェニル又は９Ｈ−フルオレン−９−イルであり、
Ｒ7は、水素、ハロゲン、−ＣＮ、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシであるか、Ｒ6と一緒になってフェニル環を形成し、
Ｒ8は、水素、ハロゲン、−ＣＮ又は−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシである）
の少なくとも一つのスピロピラン化合物（ただし、
【化２６】
を除く）を含む、請求項１記載の時間温度インジケータ。
【請求項５】
（ａ）請求項１記載の式（Ｉ）のスピロピランインジケータをマトリックスの中又は上に組み込むステップ、及び
（ｂ）前記組み込まれたスピロピランインジケータの準安定状態の形成を誘導するステップ
を含む、時間温度インジケータの製造方法。
【請求項６】
光再励起及び／又は光漂白を防ぐように設計されたカバーサポートで前記時間温度インジケータを覆うステップをさらに含む、請求項５記載の方法。
【請求項７】
（ａ）請求項１記載の一般式（Ｉ）の少なくとも一つのスピロ芳香族インジケータ化合物の準安定状態を形成するステップ、及び
（ｂ）時間及び温度依存的な方法で、前記少なくとも一つのスピロ芳香族インジケータ化合物の初期状態に適合させるステップ
を含み、前記初期状態の形成が、前記準安定状態又は初期状態の物理的特性をモニタすることによって検出される時間温度指示方法。
【請求項８】
前記初期状態の適合化が、前記準安定状態と初期状態との色の差に基づく色の変化によって視覚化される、請求項７記載の方法。
【請求項９】
時間温度インジケータを製造するための、請求項１記載の式（Ｉ）の少なくとも一つのスピロピランインジケータを含む印刷インク又は印刷インク濃縮物。
【請求項１０】
請求項１記載の時間温度インジケータを含む包装材又はラベル。
【請求項１１】
経時劣化及び温度感受性製品の品質を決定する方法であって、
ａ）異性化反応に基づくフォトクロミック性を有し、請求項１記載の式（Ｉ）の少なくとも一つのスピロピランインジケータを含む、時間温度インテグレータを基材上に印刷するステップ、
ｂ）好ましくは光誘導呈色によって前記インジケータを活性化するステップ、
ｃ）場合によっては、前記インジケータの新たな光誘導呈色を防ぐ保護材を適用させるステップ、及び
ｄ）時間又は温度誘導退色の度合を決定し、その退色の度合を考慮して、製品の品質を決定するステップ
を含む方法。
【請求項１２】
請求項１記載の時間温度インジケータを使用して経時劣化及び温度感受性製品の品質を決定する方法。
【請求項１】
式（Ｉ）
【化２１】
（式中、
Ｒ1は、水素、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルキル又は−ＮＯ2であり、
Ｒ2は、水素又は−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシであり、
Ｒ3は、ＮＯ2又はハロゲンであり、
Ｒ4は、水素、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ又はハロゲンであり、
Ｒ5は、水素、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−Ｃ1〜Ｃ6アルキル、−ＣＦ3又はフェニルであり、
Ｒ11は、水素であるか、Ｒ5と一緒になってフェニル環を形成し、
Ｙは、フェニル、ナフチル、アントラセン−９−イル、９Ｈ−フルオレン−９−イル又は残基
【化２２】
であり、
Ｒ6は、水素、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、−ＮＯ2、−ＣＦ3、−Ｏ−ＣＦ3、−ＣＮ、−ＣＯＯ−Ｃ1〜Ｃ6アルキル、フェニル又はビフェニル、９Ｈ−フルオレン−９−イルであり、
Ｒ7は、水素、ハロゲン、−ＣＮ、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシであるか、Ｒ6と一緒になってフェニル環を形成し、
Ｒ8は、水素、ハロゲン、−ＣＮ又は−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシであり、
Ｒ9は、水素又はハロゲン又はＣＮであり、
Ｒ10は、水素又はハロゲン又はＣＮであり、
Ｒaは、−（ＣＨ2）n−（ｎ＝１〜６）又は−ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ−である）
の少なくとも一つのスピロピランインジケータ
（ただし、
【化２３】
を除く）
を含む時間温度インジケータ。
【請求項２】
Ｙがフェニル、ナフチル、アントラセン−９−イル又は９Ｈ−フルオレン−９−イルである式（Ｉ）の少なくとも一つのスピロピランインジケータを含む、請求項１記載の時間温度インジケータ。
【請求項３】
Ｙが残基
【化２４】
である式（Ｉ）の少なくとも一つのスピロピランインジケータを含む、請求項１記載の時間温度インジケータ。
【請求項４】
式（III）
【化２５】
（式中、
Ｒ1は、水素、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルキル又は−ＮＯ2であり、
Ｒ2は、Ｈ又は−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシであり、
Ｒ3は、ＮＯ2又はハロゲンであり、
Ｒ4は、水素、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ又はハロゲンであり、
Ｒ5は、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−Ｃ1〜Ｃ6アルキル、−ＣＦ3又はフェニルであり、
Ｒ6は、水素、ハロゲン、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシ、−ＮＯ2、−ＣＦ3、−Ｏ−ＣＦ3、−ＣＮ、−ＣＯＯ−Ｃ1〜Ｃ6アルキル、フェニル、ビフェニル又は９Ｈ−フルオレン−９−イルであり、
Ｒ7は、水素、ハロゲン、−ＣＮ、−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシであるか、Ｒ6と一緒になってフェニル環を形成し、
Ｒ8は、水素、ハロゲン、−ＣＮ又は−Ｃ1〜Ｃ6アルコキシである）
の少なくとも一つのスピロピラン化合物（ただし、
【化２６】
を除く）を含む、請求項１記載の時間温度インジケータ。
【請求項５】
（ａ）請求項１記載の式（Ｉ）のスピロピランインジケータをマトリックスの中又は上に組み込むステップ、及び
（ｂ）前記組み込まれたスピロピランインジケータの準安定状態の形成を誘導するステップ
を含む、時間温度インジケータの製造方法。
【請求項６】
光再励起及び／又は光漂白を防ぐように設計されたカバーサポートで前記時間温度インジケータを覆うステップをさらに含む、請求項５記載の方法。
【請求項７】
（ａ）請求項１記載の一般式（Ｉ）の少なくとも一つのスピロ芳香族インジケータ化合物の準安定状態を形成するステップ、及び
（ｂ）時間及び温度依存的な方法で、前記少なくとも一つのスピロ芳香族インジケータ化合物の初期状態に適合させるステップ
を含み、前記初期状態の形成が、前記準安定状態又は初期状態の物理的特性をモニタすることによって検出される時間温度指示方法。
【請求項８】
前記初期状態の適合化が、前記準安定状態と初期状態との色の差に基づく色の変化によって視覚化される、請求項７記載の方法。
【請求項９】
時間温度インジケータを製造するための、請求項１記載の式（Ｉ）の少なくとも一つのスピロピランインジケータを含む印刷インク又は印刷インク濃縮物。
【請求項１０】
請求項１記載の時間温度インジケータを含む包装材又はラベル。
【請求項１１】
経時劣化及び温度感受性製品の品質を決定する方法であって、
ａ）異性化反応に基づくフォトクロミック性を有し、請求項１記載の式（Ｉ）の少なくとも一つのスピロピランインジケータを含む、時間温度インテグレータを基材上に印刷するステップ、
ｂ）好ましくは光誘導呈色によって前記インジケータを活性化するステップ、
ｃ）場合によっては、前記インジケータの新たな光誘導呈色を防ぐ保護材を適用させるステップ、及び
ｄ）時間又は温度誘導退色の度合を決定し、その退色の度合を考慮して、製品の品質を決定するステップ
を含む方法。
【請求項１２】
請求項１記載の時間温度インジケータを使用して経時劣化及び温度感受性製品の品質を決定する方法。
【公表番号】特表２０１０−５１５７９３（Ｐ２０１０−５１５７９３Ａ）
【公表日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５４５１３３（Ｐ２００９−５４５１３３）
【出願日】平成１９年１２月２８日（２００７．１２．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００７／０６４５９４
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０８３９２５
【国際公開日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【出願人】（５０６１７３１７８）フレッシュポイント・ホールディングス・ソシエテ・アノニム (7)
【氏名又は名称原語表記】ＦＲＥＳＨＰＯＩＮＴ ＨＯＬＤＩＮＧＳ Ｓ．Ａ．
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２８日（２００７．１２．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００７／０６４５９４
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０８３９２５
【国際公開日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【出願人】（５０６１７３１７８）フレッシュポイント・ホールディングス・ソシエテ・アノニム (7)
【氏名又は名称原語表記】ＦＲＥＳＨＰＯＩＮＴ ＨＯＬＤＩＮＧＳ Ｓ．Ａ．
【Ｆターム（参考）】
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