特許 6357106 曝露を示すための変色可能な染料、このような染料の製造および使用方法、ならびにこのような染料を含む器具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6357106

(24)【登録日】2018年6月22日

(45)【発行日】2018年7月11日

(54)【発明の名称】曝露を示すための変色可能な染料、このような染料の製造および使用方法、ならびにこのような染料を含む器具

(51)【国際特許分類】

   C09B 67/20 20060101AFI20180702BHJP

   A61B 17/32 20060101ALI20180702BHJP

   A61F 9/007 20060101ALI20180702BHJP

   A61L 27/00 20060101ALI20180702BHJP

   A61L 31/00 20060101ALI20180702BHJP

   A61M 5/50 20060101ALI20180702BHJP

   C09K 9/02 20060101ALI20180702BHJP

   G02C 7/04 20060101ALI20180702BHJP

【ＦＩ】

   C09B67/20 F

   A61B17/32

   A61F9/007 130H

   A61L27/00

   A61L31/00

   A61M5/50

   C09K9/02 Z

   G02C7/04

【請求項の数】11

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2014-545905(P2014-545905)

(86)(22)【出願日】2012年11月7日

(65)【公表番号】特表2015-507647(P2015-507647A)

(43)【公表日】2015年3月12日

(86)【国際出願番号】US2012063797

(87)【国際公開番号】WO2013085655

(87)【国際公開日】20130613

【審査請求日】2015年10月26日

【審判番号】不服2017-5262(P2017-5262/J1)

【審判請求日】2017年4月13日

(31)【優先権主張番号】13/315,840

(32)【優先日】2011年12月9日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】514145165

【氏名又は名称】センサー・インターナショナル，エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100140109

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 新次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100120112

【弁理士】

【氏名又は名称】中西 基晴

(74)【代理人】

【識別番号】100107386

【弁理士】

【氏名又は名称】泉谷 玲子

(72)【発明者】

【氏名】ヒーコック，グレゴリー・エル

(72)【発明者】

【氏名】リベラ，ディオン・アーレッジ

【合議体】

【審判長】 佐藤 健史

【審判官】 守安 智

【審判官】 冨永 保

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０３０３４４０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−２２７０７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０４５３６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１８３１２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３２３７４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５２２１６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００５−５１７９４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００５−５０２０４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３５９９５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２７６３８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１７９８２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５４−１３４４９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００５−５３６８２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００５−５３６２８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１５０８６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−１２４９８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２５６６５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３０２４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２５１５６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−３１５２９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／０２５３８１（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 化学大辞典編集委員会編，化学大辞典９，共立出版株式会社，１９８９年８月１５日，縮刷版第３２刷，１６９、２１１及び２１２頁

【文献】 化学大辞典編集委員会編、化学大辞典３，共立出版株式会社，１９８９年８月１５日，縮刷版第３２刷、１１０、１１１、１４０〜１４２頁

【文献】 飯塚義雄，チキソトロピック剤，色材協会誌，１９９２年，６５巻，１２号，７７５〜７８５頁

【文献】 木下啓吾・坪田実，第４章 塗料の流動性と塗膜形成，色材協会誌，１９９４年，６７巻８号，５１３〜５１９頁

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ、Ｃ０９Ｂ

ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

酸化還元インジケーター、
二酸化チタンを含む還元反応開始剤、
電子供与体、
酸素スカベンジャー、
増粘剤、
ベントナイトのナノクレイ、ガラスマイクロスフェア、および酢酸セルロースからなる群から選択される混合促進剤、および
ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）を含むインジケーターバリア剤
を含む、変色可能な染料。

【請求項2】

前記変色可能な染料が、酸素の存在下では第一の色であり、実質的に無酸素の環境で還元されると第二の色に変化することができ、さらに使い捨てまたは使用が限定された製品において意図された使用時間に相当する期間酸素に晒された後に第一の色に戻ることができる、請求項１に記載の変色可能な染料。

【請求項3】

前記酸化還元インジケーターが、インジゴテトラスルホネートである、請求項１に記載の変色可能な染料。

【請求項4】

前記電子供与体が、グリセロールである、請求項１に記載の変色可能な染料。

【請求項5】

前記酸素スカベンジャーが、亜硫酸水素ナトリウムである、請求項１に記載の変色可能な染料。

【請求項6】

前記酸素スカベンジャーが、アスコルビン酸である、請求項１に記載の変色可能な染料。

【請求項7】

前記増粘剤が、２−ヒドロキシエチルセルロースである、請求項１に記載の変色可能な染料。

【請求項8】

前記混合促進剤が、ベントナイトのナノクレイである、請求項１に記載の変色可能な染料。

【請求項9】

前記第一の色が青色であり、前記第二の色が半透明または無色透明である、請求項２に記載の変色可能な染料。

【請求項10】

前記期間が、６０分未満である、請求項２に記載の変色可能な染料。

【請求項11】

前記期間が、１〜１６８時間である、請求項２に記載の変色可能な染料。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

[0001]本出願は、一般的には、予め決められた期間酸素に晒された後、色が変化する変色可能な染料に関する。変色可能な染料は、再使用されたりまたは推奨された期間を超えて使用されたりすると汚染物質や疾患を人間に伝染させるかまたは感染を引き起こす可能性がある使い捨ての使用が限定または制限された製品で使用することが意図されている。変色可能な染料は、その製品がもはや使用されるべきではないことを表示するように作用する。また本出願は、変色可能な染料の作製および使用方法、ならびに変色可能な染料を含む器具にも関する。

【背景技術】

【0002】

[0002]現在市場に出回り消費者に販売されている多くの製品は、限定された使用のために設計されている。これらの製品は、通常、１回きりの事象、制限された期間、または制限されたアクセスに関するものである。１回使用の、または使用が限定された製品が求められることには多くの理由がある。

【0003】

[0003]医療分野では、１回使用製品の多数の例がある。一例は、使い捨ての注射器である。注射器が不注意で再使用された場合、道具の汚染および患者間の交差感染は、絶えず存在する心配事である。道具の繰り返しの使用により、例えばＨＩＶや肝炎などの重篤な疾患が伝染することが知られているようないくつかの国々では、これは特に心配である。また、例えばメスまたはトノメーター（例えば、患者の眼圧を測定するための）などの滅菌が必要な医療用具や眼科用具や、複数人の客で使いまわされるボディピアッシングおよび入れ墨用の道具も懸念をもたらす。他の例としては、鍼治療で使用される針が挙げられる。交差感染を制御するために使用される方法としては、汚染除去法または１回使用用具の導入があるが、これらは、人の自覚、プロトコールに従おうという意志、監視、および文書化に頼っている。

【0004】

[0004]使用が限定されるタイプの製品は、通常、制限された期間で使用されるべき商品に関連する。このタイプの製品の一例は、「１日装着用」または使い捨てのコンタクトレンズである。屈折矯正または美容目的のコンタクトレンズは、良好な目の健康状態を維持するために、適切な装着と手入れの方法を必要とする。選択かまたは教育不足のいずれかにより一部の患者がコンプライアンスに従わないために、目を傷付ける可能性がある。時には頻繁な交換を要するレンズが、推奨期間よりも長く装着されたり、またはそのようなレンズが、不適切に保存または洗浄されたりする場合がある。

【0005】

[0005]出願人によって共同所有され、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許公開第２００９／０３０３４４０号で、これまでに類似の問題が扱われている。米国特許公開第２００９／０３０３４４０号は、変色可能な部分を包含する使い捨ての使用が限定または制限された器具を提供しており、この場合、変色が起こる時間は、１回使用器具の１回使用の終了時のおよその時間、またはそれより長いがただし使用が限定または制限された器具のおよその使用期限と一致するように制御されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】米国特許公開第２００９／０３０３４４０号

【発明の概要】

【0007】

[0006]本出願は、変色可能な染料を、使い捨ての使用が限定または制限された器具に、酸素の存在下で、その酸化状態で、第一の色で適用させる追加の利点を提供する。それに続いて、使い捨ての限定または制限された用途の器具をパッケージ化した後に実質的に無酸素の環境で染料を還元して、第二の色を呈する還元状態を達成することができる。それにより、本出願の変色可能な染料を、実質的に無酸素のアルゴン環境ではなく酸素の存在下に適用させる。

【0008】

[0007]本出願は、予め決められた期間酸素に晒された後に色が変化する変色可能な染料に関する。変色可能な染料は、再使用されたりまたは推奨された期間を超えて使用されたりすると汚染物質や疾患が人間に伝染するかまたは感染を引き起こす可能性がある使い捨ての限定または制限された用途の製品で使用することが意図されている。変色可能な染料は、その製品がもはや使用されるべきではないことを表示するように作用する。また本出願は、変色可能な染料の作製および使用方法、ならびに変色可能な染料を含む器具にも関する。

【0009】

[0008]本出願の実施態様によれば、変色可能な染料は、酸化還元インジケーター（redox indicator）、還元反応開始剤（reduction reaction initiator）、電子供与体、酸素スカベンジャー、インジケーターバリア剤（indicator barrier agent）、増粘剤、および混合促進剤（agent to facilitate mixing）を含んでいてもよい。変色可能な染料は、酸素の存在下では第一の色であり、実質的に無酸素の環境で還元されると第二の色に変化することができ、さらに使い捨てまたは使用が限定された製品において意図された使用時間に相当する期間酸素に晒された後に第一の色に戻ることができる。

【0010】

[0009]変色可能な染料の酸化還元インジケーターは、インジゴテトラスルホネート（indigo-tetrasulfonate）であってもよく、その場合、第一の色は、青色であってもよく、前記第二の色は、半透明または無色透明であってもよい。変色可能な染料の還元反応開始剤は、二酸化チタンであってもよく、変色可能な染料の還元は、紫外線を使用して開始させてもよい。変色可能な染料の電子供与体は、グリセロールであってもよい。変色可能な染料の酸素スカベンジャーは、亜硫酸水素ナトリウムおよび／またはアスコルビン酸であってもよい。変色可能な染料のインジケーターバリア剤は、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）であってもよい。変色可能な染料の増粘剤は、２−ヒドロキシエチルセルロースであってもよい。変色可能な染料の混合促進剤は、ベントナイトのナノクレイであってもよい。本出願の変色可能な染料において、期間は、適用での要求に応じて、分のレベル、すなわちおよそ６０分未満であってもよく、あるいは時間のレベル、すなわち約１〜約１６８時間、またはそれより長く、もしくはそれより短くてもよい。

【0011】

[0010]本出願の実施態様によれば、使い捨ての眼科用または医療用器具は、患者への汚染物質または疾患の伝染を引き起こしやすい例えば体液または組織と接触する部分を有する使い捨ての眼科用または医療用具と、該用具上に配置された変色可能な染料とを含み、ここで前記変色可能な染料は、酸素の存在下では第一の色であり、実質的に無酸素の環境で還元されると第二の色に変化することができ、さらに前記使い捨ての眼科用または医療用具の意図された使用時間に相当する期間酸素に晒された後に第一の色に戻ることができる。

【0012】

[0011]眼科用または医療用器具は、例えば、使い捨てのコンタクトレンズ、使い捨てのメス、使い捨ての注射器、および／または臨床医がそれを通して患者の目を見て検査する使い捨ての眼科用レンズであってもよい。

【0013】

[0012]本出願の他の実施態様によれば、時間制御された変色性表示を有する器具は、体液または組織と接触する部分を有し、期限を超えて使用されたり、または再使用されたりすると人間への害を引き起こす可能性がある使用が限定された器具と、該器具の一部上に直接配置された変色可能な染料とを含み、ここで前記変色可能な染料は、酸素の存在下では第一の色であり、実質的に無酸素の環境で還元されると第二の色に変化することができ、さらに該器具がもはや使用できないことを表示するように規定された時間に相当する期間酸素に晒された後に第一の色に戻ることができる。

【0014】

[0013]本器具は、それを過ぎたら前記器具を使用すべきではない有効期限を有する、化粧品用アプリケーターまたは経口薬もしくはピルであってもよい。

【0015】

[0014]本出願の他の実施態様によれば、変色可能な染料の製造方法は、酸化還元インジケーターと増粘剤とを水性溶媒中に溶解させて、ストック溶液を形成すること；還元反応開始剤を提供すること；前記還元反応開始剤にインジケーターバリア剤を添加して、溶液を形成すること；前記溶液に電子供与体を添加すること；前記ストック溶液と前記溶液とを合わせること；前記溶液に混合促進剤を添加すること；前記溶液に酸素スカベンジャーを添加することを含んでいてもよい。変色可能な染料は、酸素の存在下では第一の色であり、実質的に無酸素の環境で還元されると第二の色に変化することができ、さらに使い捨てまたは使用が限定された製品において意図された使用時間に相当する数分間酸素に晒された後に第一の色に戻ることができる。

【0016】

[0015]他の変色可能な染料の製造方法は、水性溶媒中に増粘剤を溶解させて、溶液を形成すること；前記溶液に酸化還元インジケーターを添加すること；前記溶液にインジケーターバリア剤を添加すること；前記溶液に電子供与体を添加すること；前記溶液に還元反応開始剤を添加すること；前記溶液に混合促進剤を添加すること；前記溶液に酸素スカベンジャーを添加することを含んでいてもよい。変色可能な染料は、酸素の存在下では第一の色であり、実質的に無酸素の環境で還元されると第二の色に変化することができ、さらに使い捨てまたは使用が限定された製品において意図された使用時間に相当する数時間酸素に晒された後に第一の色に戻ることができる。

【0017】

[0016]本発明のこれらおよびその他の利点ならびに新規の特徴、加えて説明されたそれらの実施態様の詳細は、以下の図面の説明からよりよく理解されるものと予想される。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は、注射器の目盛り付きスケール上に変色可能な染料の領域があることが表されている、本発明の一実施態様に係る注射器の斜視図である。

【図2】図２は、所定時間での変色が起こった後の注射器が表されている、図１の注射器の斜視図である。

【図3】図３は、注射器における代替の染料の配置の図解である。

【図4】図４は、予め決められた期間後に視認できるようになる変色可能な染料で印刷された有効期限切れメッセージを有する図３の注射器の図解である。

【図5】図５は、変色可能な染料の早すぎる作動を防ぐためのパッケージに包まれた図３の注射器の斜視図である。

【図6】図６は、本発明の他の実施態様に係る変色可能な染料を有するメスの斜視図である。

【図7】図７は、予め決められた時間の後に視認できるようになった変色可能な染料で印刷されたメッセージを有する、図６のメスの斜視図である。

【図8】図８は、コンタクトレンズの外縁の領域に染料を有する本発明の一実施態様に係るコンタクトレンズの正面斜視図である。

【図9】図９は、変色が起こった後の染料が、レンズの有効期限切れを表示していることが表されている、図８のコンタクトレンズの正面斜視図である。

【図10】図１０は、早すぎる変色を防ぐために図８のコンタクトレンズを包むパッケージの断面図である。

【図11】図１１は、酸素におよそ２６秒晒された後の、本発明の一実施態様の変色可能な染料の写真である。

【図12】図１２は、酸素におよそ３分２８秒晒された後の、本発明の一実施態様の変色可能な染料の写真である。

【図13】図１３は、酸素におよそ６分１秒晒された後の、本発明の一実施態様の変色可能な染料の写真である。

【図14】図１４は、酸素におよそ１０分１秒晒された後の、本発明の一実施態様の変色可能な染料の写真である。

【図15】図１５は、酸素におよそ１９分１秒晒された後の、本発明の一実施態様の変色可能な染料の写真である。

【図16】図１６は、酸素におよそ１０分晒された後の、本発明の一実施態様の変色可能な染料の写真である。

【図17】図１７は、酸素におよそ１時間２９分晒された後の、本発明の一実施態様の変色可能な染料の写真である。

【図18】図１８は、酸素におよそ２時間２０分晒された後の、本発明の一実施態様の変色可能な染料の写真である。

【図19】図１９は、酸素におよそ４時間１０分晒された後の、本発明の一実施態様の変色可能な染料の写真である。

【図20】図２０は、酸素におよそ１１時間４０分晒された後の、本発明の一実施態様の変色可能な染料の写真である。

【図21】図２１は、酸素におよそ２３時間晒された後の、本発明の一実施態様の変色可能な染料の写真である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

[0038]図１１〜２１は、ＰＣＴの出願規則に従ったカラー写真の白黒バージョンである。灰色の階調差をよく認識することができるため、これらの写真を掲載した。カラー写真が何を示しているのかについての話はまた、それぞれの説明にも記載される。

【0020】

[0039]前述の要約、加えて以下の本出願の所定の実施態様の詳細な説明は、添付の図面と共に読めばよりよく理解されるものと予想される。例示の目的で、図面には所定の実施態様が示されている。しかしながら、特許請求の範囲は、添付の図面に示された配置および手段に限定されないことが理解されよう。さらに、図面に示される外観は、述べられたシステムの機能を達成するのに採用することができる多くの装飾的な外観のうちの１つである。

【0021】

[0040]本出願の解決方法によれば、酸化還元化学を利用して、製品上に、例えば：１回使用製品または道具が使用済みであることの正確な情報または使用者への警告；使用が限定された製品がその有効期限に達したことのリマインダー；または使用が制限されている製品に不当に手が加えられていることのリマインダーを示す変色性表示が形成される。警告表示は、時間制御された方式で変色する染料によってもたらされ、ここで染料そのものは、製品上に印刷されるかまたは製品の一部を形成する材料内に取り込まれるかのいずれかによって製品上に配置される。

【0022】

[0041]レドックス反応または酸化還元反応は、酸化状態の変化が起こる化学反応である。例えば、酸化は、以下に示されるような酸化数の増加または電子の損失を指す：
還元体→生成物＋ｅ⁻
（電子の損失；酸化数の増加）
還元は、以下に示されるような酸化数の減少または電子の獲得を指す：
酸化体＋ｅ⁻→生成物
（電子の獲得；酸化数の増加）
他の物質を還元する能力を有する物質は、還元剤、還元体またはレデューサーと呼ばれる。他の物質を酸化する能力を有する物質は、酸化剤、酸化体またはオキシダイサーと呼ばれる。

【0023】

[0042]本出願の変色可能な染料は、酸化還元インジケーター、還元反応開始剤、電子供与体、酸素スカベンジャー、インジケーターバリア剤、混合促進剤、および増粘剤を包含していてもよく、ここで変色可能な染料は、予め決められた期間酸素に晒された後に警告色に変化する。これらの要素のそれぞれを以下でより詳細に検討する。

【0024】

[0043]酸化還元染料または酸化還元インジケーターとは、その酸化状態からその還元状態に、および／またはその逆に変化すると変色する化合物のことである。例えば、酸化還元インジケーターの酸化および還元は、以下のように示すこともできる：
還元された酸化還元インジケーター（無色）→酸化された酸化還元染料（色付き）＋ｅ⁻
（酸化−電子の損失；酸化数の増加）
酸化された酸化還元インジケーター（色付き）＋ｅ⁻→還元された酸化還元染料（無色）
（還元−電子の獲得；酸化数の増加）
酸化還元インジケーターは、酸素に晒されたときに変色を起こす本発明の変色可能な染料に取り込まれる。以下の表１に、可能性のある酸化還元インジケーターとそれに対応する酸化および還元状態の両方における色の例を示す。

【0025】

【表1】

【0026】

本発明の溶液で使用するのに好ましい酸化還元インジケーターは、インジゴテトラスルホネート（ＩＴＳ）である。例示の目的で、本発明の溶液を説明するためにＩＴＳを使用する。本出願の変色可能な染料では、他のインジケーターを代わりに用いてもよいと解釈される。ＩＴＳの酸化および還元反応は、以下のように簡易化することができる：
還元されたＩＴＳ（無色）→酸化されたＩＴＳ（青色）＋ｅ⁻
（酸化−電子の損失；酸化数の増加）
酸化されたＩＴＳ（青色）＋ｅ⁻→還元されたＩＴＳ（無色）
（還元−電子の獲得；酸化数の増加）
本発明の変色可能な染料におけるこれらの反応およびそれらの役割を以下でより詳細に論じる。

【0027】

[0044]本出願の利点は、酸化還元インジケーターを、その酸化状態（ＩＴＳの場合は青色の形態）で変色可能な染料に取り込むことができる点である。これは、変色可能な染料を酸素の存在下で製品に適用することを可能にするために、本出願の利点である。変色可能な染料において酸化還元インジケーターの還元された形態を使用する場合、還元された酸化還元インジケーターの早すぎる酸化を回避するために、その染料を、実質的に無酸素の環境で適用する必要があると予想される。酸素中で変色可能な染料を適用することは、無酸素の環境で変色可能な染料を適用することよりも簡単である。したがって、酸化還元インジケーターの酸化された形態を適用することが好ましい。さらに、その酸化された形態では有色の酸化還元インジケーター、例えばその酸化された形態では青色のＩＴＳなどを使用すれば、適用後に変色可能な染料を見えるようにすることができる。

【0028】

[0045]それに続いて製品をパッケージ化して、製品にとって滅菌された環境を提供することができる。パッケージ内部の雰囲気は、パッケージによって製品にとって密封された実質的に無酸素の環境になるように、不活性ガスまたは真空であってもよい。次いで製品をその還元状態（ＩＴＳの場合は無色の形態）に還元する。一実施態様において、これは、以下で詳細に説明されるように、紫外線（ＵＶ）または日光を使用して行うことができる。他の実施態様において、これは、化学的な還元剤を使用して行ってもよい。

【0029】

[0046]その後パッケージが開封されて製品が酸素に晒されると、以下で詳細に論じられるような染料の組成によって制御され、また、１回使用製品の場合に製品の１回使用に要する典型的な時間に一致するように選択されているかまたは製品の有効期限に一致するように選択されている期間の後に、製品上に配置された染料は、その還元状態（ＩＴＳの場合、無色）からその酸化状態（ＩＴＳの場合、青色）に変化すると予想される。また染料が変色するときの時間は、製品に不当に手が加えられている可能性があることを表示するようにも選択することができる。

【0030】

[0047]染料が適用されて、製品がパッケージ化され、製品にとって密封された実質的に無酸素の環境が提供されたら、変色可能な染料は、還元されることが必要である。密封された実質的に無酸素の環境となった後に酸化還元インジケーターをその還元状態（ＩＴＳの場合、無色）へと押し進めるために、還元反応開始剤および電子供与体を包含させてもよい。

【0031】

[0048]還元反応開始剤は、酸化還元インジケーターの還元を開始させる。還元反応開始剤の例は、二酸化チタンである。電子供与体は、還元反応開始剤に電子を供与して、酸化還元インジケーターを還元させる。電子供与体の例としては、グリセロールおよび糖が挙げられる。

【0032】

[0049]好ましい実施態様において、還元反応開始剤は、二酸化チタンであり、電子供与体は、グリセロールである。二酸化チタンおよびグリセロールが還元反応開始剤および電子供与体として使用される場合、酸化還元インジケーターの還元反応は、密封された実質的に無酸素の環境中の染料を紫外線（ＵＶ）照射に晒すことにより開始させることができる。例えば、ＵＶ照射は、二酸化チタン、ＴｉＯ_２^＊（ｅ⁻、ｈ^＋）において電子−正孔対を形成する。
ＴｉＯ_２＋ＵＶ照射→ＴｉＯ_２^＊（ｅ⁻、ｈ^＋）
次いで正孔により電子供与体のグリセロールが酸化して、グリセルアルデヒドを形成する。
ＴｉＯ_２^＊（ｅ⁻、ｈ^＋）＋Ｃ_３Ｈ_８Ｏ_３→＋ＴｉＯ_２⁻＋Ｃ_３Ｈ_６Ｏ_３
次いで光生成電子が、酸化された酸化還元インジケーター（ＩＴＳの場合、青色）をその還元された形態（ＩＴＳの場合、無色）に還元する。
ＴｉＯ_２⁻／ｅ⁻＋ＲＩ_ＯＸ→ＴｉＯ_２＋ＲＩ_ｒｅｄ
次いで染料は、パッケージが開封されるまではその還元された形態（ＩＴＳの場合、無色）を保ち、酸素に晒されると、酸化プロセスが始まり、染料はその酸化された形態（ＩＴＳの場合、青色）に戻ると予想される。

【0033】

[0050]本発明の色が変化する染料の利点は、変色が、酸素に晒されてすぐには始まらないが、製品の推奨された使用に基づきいずれかの予め決められた時間に始まるように、変色を遅らせることができる点である。例えば、開封後に所定の日数使用されるように意図された製品の場合、染料は、数日後に青色になるものでもよい。他の例として、開封から数分以内に使用されると予想される製品の場合、染料は、数分後に青色になるものでもよい。酸素に晒されたときの染料の変色を遅らせるために、酸素スカベンジャーおよび／またはインジケーターバリア剤を包含させてもよい。

【0034】

[0051]酸素スカベンジャーは、酸素を酸化還元インジケーターと反応させる前に酸素と反応することによって、酸化還元インジケーターの酸化を遅らせるように作用する。

【0035】

[0052]酸素スカベンジャーの例としては、亜硫酸水素ナトリウム、アスコルビン酸、炭酸鉄（ＩＩ）が挙げられる。好ましい酸素スカベンジャーは、亜硫酸水素ナトリウム、アスコルビン酸、および炭酸鉄（ＩＩ）である。亜硫酸水素ナトリウムは、以下の反応で容易に酸素と反応する：
２ＮａＨＳＯ_３＋Ｏ_２→２ＮａＨＳＯ_４
アスコルビン酸は、以下の反応で容易に酸素と反応する：
Ｃ_６Ｈ_８Ｏ_６＋Ｏ_２→Ｃ_６Ｈ_６Ｏ_６＋Ｈ_２Ｏ_２
炭酸鉄（ＩＩ）は容易に酸素と反応して、炭酸鉄（ＩＩＩ）を形成する。これらの反応はいずれも、ＩＴＳと酸素との反応よりも容易に進行する。それによりＩＴＳの変色が遅くなる。

【0036】

[0053]１種またはそれより多くの酸素スカベンジャーのうちの１つとして亜硫酸水素ナトリウムが使用される場合、亜硫酸水素ナトリウムがさらにＩＴＳと反応することにより、ＩＴＳはそのスルホネート誘導体として貯蔵される。それにより、酸化中の変色が迅速に起こるようになるために、これは有利であると出願人は考えている。変色が始まったら、変色は迅速に進行することが望ましい。ＩＴＳのスルホネート誘導体の形成は、迅速な変色を助ける。

【0037】

[0054]インジケーターバリア剤は、酸化還元インジケーターの周りに物理的または化学的なバリアを形成することにより、酸化還元インジケーターの酸化をさらに遅らせるように作用する。インジケーターバリア剤の例としては、酸化還元インジケーターの周りに物理的なバリアを形成するワックス、および酸化還元インジケーターを包み込むポリマーが挙げられる。好ましいインジケーターバリア剤は、ＰＤＡＤＭＡとしても知られているポリマーのポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）である。

【0038】

[0055]ＰＤＡＤＭＡは、変色可能な染料においてナノリアクターが作製されるように作用する。ＰＤＡＤＭＡによって作製されたナノリアクターは、ＩＴＳの還元、ならびにＩＴＳおよび上記で論じられたＩＴＳのスルホネート誘導体の貯蔵を助ける。ＰＤＡＤＭＡは、正電荷を有するＰＤＡＤＭＡと、ＩＴＳ、ＩＴＳのスルホネート誘導体、および亜硫酸水素ナトリウムにおける負電荷との静電的相互作用により、ＩＴＳ、亜硫酸水素ナトリウム、およびＩＴＳのスルホネート誘導体をカプセル化することができる。ＰＤＡＤＭＡによるカプセル化により、ナノリアクターが形成される。それによりＩＴＳの効率的な還元が可能になり、ＩＴＳの周りに保護カプセルが作製される。

【0039】

[0056]意図する目的で染料を利用できるようにする物理的特性を染料に付与するために、他の物質を変色可能な染料に添加してもよい。例えば、染料に実用的な粘稠度を付与するために、増粘剤を染料に添加してもよい。好ましい増粘剤は、２−ヒドロキシエチルセルロースである。

【0040】

[0057]意図する目的で染料を利用できるようにする物理的特性を染料に付与するその他の物質の例として、混合促進剤があり、これは、酸化還元インジケーターの粘着性の性質を小さくし、マイクロスフェアを作製することにより、吸湿性のグリセロールと水性溶媒との混合を助け、使用に適した溶液を形成するものである。混合促進剤の例としては、ベントナイトのナノクレイ、ガラスマイクロスフェア、および酢酸セルロースが挙げられる。好ましい混合促進剤は、ベントナイトのナノクレイである。ベントナイトのナノクレイは、水性染料に粘性で吸湿性のグリセロールを取り込むように作用する。例えばベントナイトのナノクレイなどの混合促進剤を添加しなければ、溶液の他の構成要素が十分に混合されないと予想される。酸化還元インジケーター、還元反応開始剤、電子供与体、および増粘剤は、酸素スカベンジャーと混合されないと予想される。これらは、油と水との混合物のように分離する。例えばベントナイトのナノクレイなどの混合促進剤は、これらの材料を混合させて、本発明の変色可能な染料を形成することを可能にする。具体的な例として、二酸化チタン、グリセロール、ＩＴＳ、およびヒドロキシエチルセルロースは、アスコルビン酸および亜硫酸水素ナトリウムとは物理的に混合されないと予想される。ベントナイトのナノクレイを添加して、溶液を超音波処理することによって、混合を達成することができる。

【0041】

[0058]１回使用の使い捨ての製品の場合、染料は、その実質的に無酸素の環境で還元された後、実質的に半透明であり、酸素に晒されてから数分後、数時間後、または１週間後には、変色が必要な場合がある。

【0042】

[0059]例えば、数分間酸素に晒された後に変化する変色可能な染料は、所要時間が１０分未満の１回の使用が意図された使い捨ての注射器と共に使用してもよい。図１は、このような使い捨ての注射器１０を示す。使い捨ての注射器１０は、注射器に引き出される液体の量を正確に測定できるように、その上に印刷された目盛り付きスケール１２を包含していてもよい。一実施態様において、変色可能な染料１４は、スケール上に印刷される。この実施態様において、図２では１４’で示されるように、１回使用の使い捨ての注射器１０の典型的な使用時間に関連する予め決められた時間の後に染料１４が変色するまでは、スケールをはっきりと視認できるように、染料は実質的に半透明である。図１および２に表された注射器の実施態様において、染料は目盛り付きスケール上に配置されるため、時間制御された変色が起こると、使い捨ての注射器が誤って再使用されないように目盛り付きスケールがはっきりと視認できなくなる。この方式で、注射器の不注意による再使用に起因するある患者から別の患者への汚染物質または疾患の伝染が防がれる。

【0043】

[0060]図３および４に表されたような本発明の他の実施態様において、染料は、例えば使い捨ての注射器１０の１８などの別の領域上に配置される。図４の１８’で示されるように、変色が起こったら、例えば「使用済み」という言葉などのメッセージを使用者が視認できるように、使い捨ての製品上にメッセージを印刷するためのインクとして染料を使用することができる。

【0044】

[0061]本発明の染料を、その色付きの酸化された形態（ＩＴＳの場合、青色）で適用し、製品上に載せた後に迅速に乾燥させる。染料が乾燥したら、製品を一般的な低温滅菌技術のいずれかで滅菌して、次いで図５に表されたように、内部の雰囲気が不活性ガスまたは真空の密封された容器またはパッケージ１６に入れることもできる。密封された実質的に無酸素のパッケージ中で、染料は還元される。これは、上記で論じたように紫外線または日光に晒すことによりなすことができる。次いで変色可能な染料は、半透明または「無色透明」になると予想される。その後パッケージが開封されて、製品が酸素に晒されたら、製品上に配置された染料は、溶液の構成に応じて５または１０分後に、実質的に半透明または「無色透明」からその色付きの形態（ＩＴＳの場合、青色）に変化すると予想される。

【0045】

[0062]他の例として、数時間酸素に晒された後に変化する変色可能な染料は、終わるまで数時間を要する外科手術での使用が意図されている使い捨てのメスと共に使用してもよい。このような使い捨てのメスは、図６に表されている。使い捨てのメス２４は、染料が変色したら外科医にはっきりと視認できると予想される領域に、本発明の染料２６が配置されている。図７に表されたように、警告メッセージ２８は、そのメスが「使用済み」であることを外科医に知らせるためにメス上に染料で印刷されていてもよく、ここで上記で注射器に関して考察したように、メスが実質的に無酸素のパッケージまたは容器から取り出されてから所定の数時間後に、変色が起こる。この方式では、外科医は、そのメスはうかつに再使用せずに廃棄するよう警告される。

【0046】

[0063]さらにその他の例として、数日または１週間酸素に晒された後に変化する変色可能な染料は、所定の日数または週数での使用しか意図されていない使い捨てのコンタクトレンズと共に使用してもよい。このようなレンズは、「１日装着用」または「１か月装着用」の使い捨てのコンタクトレンズとして知られている。これらの使い捨てのコンタクトレンズにより生じる問題は、多くのコンタクトレンズ使用者は、推奨された時間でコンタクトレンズを廃棄せずに、予定された時間よりも長くコンタクトレンズを装着している点である。これは、目を傷付ける可能性がある。図８〜１０に表されたような本発明のコンタクトレンズは、コンタクトレンズそのものの上に、コンタクトレンズが定められた時間装着されたら、コンタクトレンズを目から除去すべきという視認できる指標を提供することにより、この問題を克服している。

【0047】

[0064]本発明によれば、上記で説明したような変色可能な染料３６は、コンタクトレンズの一部の上に配置される。染料の調合物は、好ましくは、コンタクトレンズの製造元が提唱するコンタクトレンズ装着に推奨される最長の時間に従って、染料の変色を所定の日数または週数遅延させるものである。染料が最初に適用されるとき、染料は、適用された染料を製造元が見ることができるようにその色付きの状態（ＩＴＳの場合、青色）で適用されると予想される。上記で他の用具に関して論じたように、コンタクトレンズ３０は、図１０で示されるように実質的に無酸素のパッケージ４０中に入れられると予想される。密封された実質的に無酸素のパッケージ中で、染料は還元される。これは、上記で論じたように、紫外線または日光に晒すことによりなすことができる。次いで変色可能な染料は、半透明または「無色透明」になると予想される。次いでコンタクトレンズ３０の使用者は、すぐに目に使用するためにコンタクトレンズをパッケージから取り出すことができる。コンタクトレンズを目に装着してから製造元により推奨された時間が経過したら、図９に表されたように染料の変色が起こり、ここで、観察者がコンタクトレンズ装着者の目をのぞき込めば、コンタクトレンズ上に色付きの（ＩＴＳの場合、青色の）スポットをはっきりと視認することができる。このような場合、コンタクトレンズ装着者は、推奨通りにコンタクトレンズを自身の目から取り外しそれを廃棄するよう促される。

【0048】

[0065]さらにその他の例として、数時間または１週間酸素に晒された後に変化する変色可能な染料は、例えば所定の期間の貯蔵寿命を有する化粧品または医薬などの製品と共に使用してもよい。例えば、化粧品用アプリケーターは、目に感染する可能性がある細菌を内包する可能性があることが発見された。本発明の染料は、例えばマスカラのアプリケーターまたはアイライナーのアプリケーターの持ち手に、数時間または１週間後、推奨された交換時間に警告メッセージの視認が可能になるように適用してもよい。このような場合、使用者は、目への感染を防ぐために、その有効期限が切れる前にその化粧品を廃棄するように警告される。薬物療法に関して、本発明の染料は、例えばピルなどの経口薬に適用されることもあり、ここで染料はピルに直接印刷され、ピル周辺の環境の酸素レベルが変化したときに、色を白色または半透明からそれより濃い別の色または警告記号に変化させる。染料の変色性表示は、ピルの有効期限と一致するように時間を定められると予想される。

【0049】

[0066]数分、数時間または１週間酸素に晒された後に色が変化するタイミングを変更するために、変色可能な染料の構成要素の具体的な性質または体積を変更できることが理解されている。例えば、変色可能な染料で使用される酸素スカベンジャー（複数可）のタイプ、数または量を変更して、色が変化するタイミングを変更してもよい。他の例として、変色可能な染料で使用されるインジケーターバリア剤（複数可）のタイプ、数または量を変更することもできる。他の例として、ポリマーのインジケーターバリア剤が使用される場合、ポリマーの分子量の変更を利用して、色が変化するタイミングを変更することもできる。

【0050】

[0067]例えば、還元後、その密封された実質的に無酸素のパッケージング中で染料が実質的に半透明であることが必要であり、染料は酸素に晒されてから数分後に変色すると予想される１回使用の使い捨ての製品において、染料溶液は、以下のように形成してもよい。

【0051】

[0068]まず、水性溶媒中に酸化還元インジケーターと増粘剤とを溶解させることによって、ストック溶液を調製してもよい。次いでストック溶液を、所的期間で強く撹拌し、続いて第二の期間で穏やかに撹拌してもよい。次いでストック溶液を混合して、層分離をすべて解消することができる。これらの工程は、この順番で行ってもよいし、または別の順番で行ってもよい。

【0052】

[0069]上記で論じられた酸化還元インジケーターは、本発明のストック溶液の調製に使用することもできる。一実施態様において、酸化還元インジケーターは、ＩＴＳである。使い捨てまたは使用が限定された製品において意図された使用時間に相当する数分間酸素に晒された後に警告色に変化する変色可能な染料を作製するのに有効な量の酸化還元インジケーターが添加される。例えば０．４〜０．６グラム、好ましくは０．４７５〜０．５２５グラム、またはより好ましくは０．５グラムの酸化還元インジケーターを添加してもよい。一実施態様において、酸化還元インジケーターは、およそ８５％の純度を有する。

【0053】

[0070]上記で論じられた増粘剤は、本発明のストック溶液の調製に使用することもできる。一実施態様において、増粘剤は、２−ヒドロキシメチルセルロースである。使い捨てまたは使用が限定された製品において意図された使用時間に相当する数分間酸素に晒された後に警告色に変化する変色可能な染料を作製するのに有効な量の増粘剤が添加される。例えば４〜６グラム、好ましくは４．７〜５．３グラム、またはより好ましくは５グラムの増粘剤を添加してもよい。一実施態様において、増粘剤は、およそ９０，０００グラム／モルの分子量を有する。

【0054】

[0071]水性溶媒は、蒸留水および／または脱イオン水であってもよい。一実施態様において、蒸留脱イオン水は、二重逆浸透システムから生成される。使い捨てまたは使用が限定された製品において意図された使用時間に相当する数分間酸素に晒された後に警告色に変化する変色可能な染料を作製するのに有効な量の水性溶媒が添加される。例えば４７〜１４３ミリリットル、好ましくは７６〜１１４ミリリットル、またはより好ましくは９５ミリリットルの水性溶媒を添加してもよい。

【0055】

[0072]強い撹拌は、２５〜３５分、または好ましくは３０分行ってもよい。穏やかな撹拌は、６〜１０時間、または好ましくは一晩行ってもよい。

【0056】

[0073]変色可能な染料を調製するために、還元反応開始剤はまず、インジケーターバリア剤と混合してもよい。次いで、電子供与体を添加してもよい。次いで、ストック溶液を添加してもよい。次いで、この溶液を、強く撹拌してもよい。次いで、この溶液に、混合促進剤を添加してもよい。次いで、この溶液を、超音波処理してもよい。次いで、この溶液に、酸素スカベンジャーを添加してもよい。次いで、この溶液を、混合してもよい。次いで、この溶液を、使用が限定された、または使い捨ての製品に薄く適用して、そのまま乾燥させてもよい。これらの工程は、この順番で行ってもよいし、または別の順番で行ってもよい。

【0057】

[0074]上記で論じられた還元反応開始剤を本発明の変色可能な染料の調製に使用することもできる。一実施態様において、還元反応開始剤は、二酸化チタンである。二酸化チタンは、乳鉢と乳棒を使用してすりつぶしてもよい。二酸化チタンは、１００ナノメートルより大きい粒子にすりつぶしてもよい。一実施態様において、二酸化チタンは、アナターゼ／ルチルの混合物である。一実施態様において、二酸化チタンは、９９．５％の純度を有する。使い捨てまたは使用が限定された製品において意図された使用時間に相当する数分間酸素に晒された後に警告色に変化する変色可能な染料を作製するのに有効な量の還元反応開始剤が添加される。例えば０．１６〜０．２４グラム、好ましくは０．１９〜０．２１グラム、またはより好ましくは０．２グラムの還元反応開始剤を添加してもよい。二酸化チタンが０．１６〜０．２４グラムで存在する場合、溶液の他の構成要素は、好ましい濃度により近くなると予想される。

【0058】

[0075]上記で論じられたインジケーターバリア剤を本発明の変色可能な染料の調製に使用することもできる。一実施態様において、インジケーターバリア剤は、ＰＤＡＤＭＡである。ＰＤＡＤＭＡは、高分子量（４００，０００〜５００，０００グラム／モル）であってもよい。ＰＤＡＤＭＡは、脱イオン水中の２０％溶液として供給されてもよい。使い捨てまたは使用が限定された製品において意図された使用時間に相当する数分間酸素に晒された後に警告色に変化する変色可能な染料を作製するのに有効な量のインジケーターバリア剤が添加される。例えば０．８〜１．２グラム、好ましくは０．９〜１．１グラム、またはより好ましくは１グラムのインジケーターバリア剤を添加してもよい。

【0059】

[0076]上記で論じられた電子供与体を本発明の変色可能な染料の調製に使用することもできる。一実施態様において、電子供与体は、グリセロールである。使い捨てまたは使用が限定された製品において意図された使用時間に相当する数分間酸素に晒された後に警告色に変化する変色可能な染料を作製するのに有効な量の電子供与体が添加される。例えば１．６〜２．４グラム、好ましくは１．９〜２．１グラム、またはより好ましくは２グラムの電子供与体を添加してもよい。

【0060】

[0077]使い捨てまたは使用が限定された製品において意図された使用時間に相当する数分間酸素に晒された後に警告色に変化する変色可能な染料を作製するのに有効な量のストック溶液が添加される。例えば１６〜２４グラム、好ましくは１９〜２１グラム、またはより好ましくは２０グラムのストック溶液を添加してもよい。

【0061】

[0078]強い撹拌は、１０〜２０分、または好ましくは１５分行ってもよい。

【0062】

[0079]上記で論じられた混合促進剤を本発明の変色可能な染料の調製に使用することもできる。一実施態様において、混合促進剤は、ベントナイト（ナノクレイ粉末）である。ベントナイトは、乳鉢と乳棒を使用してすりつぶしてもよい。使い捨てまたは使用が限定された製品において意図された使用時間に相当する数分間酸素に晒された後に警告色に変化する変色可能な染料を作製するための量の混合促進剤が添加される。例えば０．８〜１．２グラム、好ましくは０．９〜１．１グラム、またはより好ましくは１グラムの混合促進剤を添加してもよい。超音波処理は、ベントナイトの混合を助けることができる。上記溶液を、２５〜４５分、または好ましくは３５分超音波処理してもよい。

【0063】

[0080]上記で論じられた酸素スカベンジャーを本発明の変色可能な染料の調製に使用することもできる。一実施態様において、酸素スカベンジャーは、亜硫酸水素ナトリウムおよびＬ−アスコルビン酸である。使い捨てまたは使用が限定された製品において意図された使用時間に相当する数分間酸素に晒された後に警告色に変化する変色可能な染料を作製するのに有効な量の酸素スカベンジャーが添加される。例えば０．０８〜０．１２グラム、好ましくは０．０９〜０．１０グラム、またはより好ましくは０．１グラムの亜硫酸水素ナトリウムを添加してもよい。他の例として，０．７２〜１．０８グラム、好ましくは０．８５〜０．９５グラム、またはより好ましくは０．９グラムのＬ−アスコルビン酸を添加してもよい。

【0064】

[0081]上記溶液は、アルゴン下で混合してもよいし、または酸素の存在下で混合してもよい。この混合は、２５〜３５分、または好ましくは３０分継続してもよい。上記溶液を、アルゴン下で、または酸素の存在下で薄く塗り広げて、そのまま乾燥させてもよい。乾燥は、数時間、好ましくは１〜２時間継続してもよい。

【0065】

[0082]図１１〜１５は、それぞれおよそ２６秒、３分２８秒、６分１秒、１０分１秒、および１９分１秒酸素に晒された際の、上記で説明した変色可能な染料の一実施態様の写真である。インクは、乾燥させたときに、半透明、無色透明または淡黄色であってもよい。酸素に晒されてから３〜４分後に、変色を視認することができる。１０〜１５分後に緑がかった青色への変色を完了させることができる。必要とされる具体的な時間は、フィルムの厚さにも依存する可能性がある。

【0066】

[0083]上記溶液がアルゴン下で混合されない場合、酸化還元インジケーターは酸化して、酸化された色付きの状態（ＩＴＳの場合、青色）になると予想される。次いで、この状態は、染料を例えば製品のパッケージングなどの実質的に無酸素のアルゴン環境中に置き、それを紫外線または日光に晒すことにより逆転させることができる。それにより染料は変色して、半透明、無色透明または淡黄色に戻ると予想される。染料が実質的に無酸素のアルゴン環境から取り出されると、染料は、変化して、上記で論じたように色付きの（青色の）酸化状態に戻ることができる。

【0067】

[0084]他の例として、酸素に数時間晒されたときに染料が変色する時間を遅らせるために、上記溶液を以下のように形成してもよい。

【0068】

[0085]まず、ストック溶液は、水性溶媒中に増粘剤を溶解させることによって調製してもよい。次いで、ストック溶液を所定期間強く撹拌し、続いて第二の期間穏やかに撹拌してもよい。次いで、ストック溶液を混合して、層分離をすべて解消することができる。これらの工程は、この順番で行ってもよいし、または別の順番で行ってもよい。

【0069】

[0086]上記で論じられた増粘剤は、本発明のストック溶液の調製に使用することもできる。一実施態様において、増粘剤は、２−ヒドロキシメチルセルロースである。使い捨てまたは使用が限定された製品において意図された使用時間に相当する数時間酸素に晒された後に警告色に変化する変色可能な染料を作製するのに有効な量の増粘剤が添加される。例えば４〜６グラム、好ましくは４．７〜５．３グラム、またはより好ましくは５グラムの増粘剤を添加してもよい。一実施態様において、増粘剤は、およそ９０，０００グラム／モルの分子量を有する。

【0070】

[0087]水性溶媒は、蒸留水および／または脱イオン水であってもよい。一実施態様において、蒸留脱イオン水は、二重逆浸透システムから生成される。使い捨てまたは使用が限定された製品において意図された使用時間に相当する数時間酸素に晒された後に警告色に変化する変色可能な染料を作製するのに有効な量の水性溶媒が添加される。例えば、４７〜１４３ミリリットル、好ましくは７６〜１１４ミリリットル、またはより好ましくは９５ミリリットルの水性溶媒を添加してもよい。

【0071】

[0088]強い撹拌は、２５〜３５分、または好ましくは３０分行ってもよい。穏やかな撹拌は、６〜１０時間、または好ましくは一晩行ってもよい。

【0072】

[0089]変色可能な染料を調製するために、酸化還元インジケーターはまず、ストック溶液と混合してもよい。次いで、インジケーターバリア剤を添加してもよい。次いで、電子供与体を添加してもよい。次いで、上記溶液を撹拌してもよい。次いで、還元反応開始剤を添加してもよい。次いで、混合促進剤を添加してもよい。次いで、上記溶液を撹拌してもよい。次いで、この溶液を、超音波処理してもよい。次いで、この溶液に、酸素スカベンジャーを添加してもよい。次いで、この溶液を、混合してもよい。次いで、この溶液を、使用が限定された、または使い捨ての製品に薄く適用して、そのまま乾燥させてもよい。これらの工程は、この順番で行ってもよいし、または別の順番で行ってもよい。

【0073】

[0090]上記で論じられた酸化還元インジケーターを本発明の変色可能な染料の調製に使用することもできる。一実施態様において、酸化還元インジケーターは、ＩＴＳである。使い捨てまたは使用が限定された製品において意図された使用時間に相当する数時間酸素に晒された後に警告色に変化する変色可能な染料を作製するのに有効な量の酸化還元インジケーターが添加される。例えば０．０６〜０．０９グラム、好ましくは０．０７１〜０．０７９グラム、またはより好ましくは０．０７５グラムの酸化還元インジケーターを添加してもよい。一実施態様において、酸化還元インジケーターは、およそ８５％の純度を有する。

【0074】

[0091]使い捨てまたは使用が限定された製品において意図された使用時間に相当する数時間酸素に晒された後に警告色に変化する変色可能な染料を作製するのに有効な量のストック溶液が添加される。例えば１７〜２５．６グラム、好ましくは２０．２〜２２．４グラム、またはより好ましくは２１．３グラムのストック溶液を添加してもよい。他の実施態様において、８〜１２グラムのストック溶液が、酸化還元インジケーター添加前に９．２〜１３．８グラムの水性溶媒と混合され、好ましくは９．５〜１０．５グラムのストック溶液が、酸化還元インジケーター添加前に１０．９〜１２．１グラムの水性溶媒と混合され、またはより好ましくは、１０．０グラムのストック溶液が、酸化還元インジケーター添加前に１１．５グラムの水性溶媒と混合される。

【0075】

[0092]上記で論じられたインジケーターバリア剤を本発明の変色可能な染料の調製に使用することもできる。一実施態様において、インジケーターバリア剤は、ＰＤＡＤＭＡである。ＰＤＡＤＭＡは、高分子量（４００，０００〜５００，０００グラム／モル）であってもよい。ＰＤＡＤＭＡは、脱イオン水中の２０％溶液として供給されてもよい。使い捨てまたは使用が限定された製品において意図された使用時間に相当する数時間酸素に晒された後に警告色に変化する変色可能な染料を作製するのに有効な量のインジケーターバリア剤が添加される。例えば２〜３グラム、好ましくは２．４〜２．６グラム、またはより好ましくは２．５グラムのインジケーターバリア剤を添加してもよい。

【0076】

[0093]上記で論じられた電子供与体を本発明の変色可能な染料の調製に使用することもできる。一実施態様において、電子供与体は、グリセロールである。使い捨てまたは使用が限定された製品において意図された使用時間に相当する数時間酸素に晒された後に警告色に変化する変色可能な染料を作製するのに有効な量の電子供与体が添加される。例えば、２．１〜４．３グラム、または好ましくは２．５〜３．８グラム、またはより好ましくはおよそ２．６グラム、およそ３．１グラム、またはおよそ３．６グラムの電子供与体を添加してもよい。

【0077】

[0094]撹拌は、４〜６分、または好ましくは５分行ってもよい。

【0078】

[0095]上記で論じられた還元反応開始剤を本発明の変色可能な染料の調製に使用することもできる。一実施態様において、還元反応開始剤は、二酸化チタンである。二酸化チタンは、乳鉢と乳棒を使用してすりつぶしてもよい。二酸化チタンは、１００ナノメートルより大きい粒子にすりつぶしてもよい。一実施態様において、二酸化チタンは、アナターゼ／ルチルの混合物である。一実施態様において、二酸化チタンは、９９．５％の純度を有する。使い捨てまたは使用が限定された製品において意図された使用時間に相当する数時間酸素に晒された後に警告色に変化する変色可能な染料を作製するのに有効な量の還元反応開始剤が添加される。例えば、０．２１〜０．３１グラム、好ましくは０．２５〜０．２７グラム、またはより好ましくはおよそ０．２６グラムの還元反応開始剤を添加してもよい。二酸化チタンが０．２１〜０．３１グラムで存在する場合、溶液の他の構成要素は、好ましい濃度により近くなると予想される。

【0079】

[0096]上記で論じられた混合促進剤を本発明の変色可能な染料の調製に使用することもできる。一実施態様において、混合促進剤は、ベントナイト（ナノクレイ粉末）である。ベントナイトは、乳鉢と乳棒を使用してすりつぶしてもよい。使い捨てまたは使用が限定された製品において意図された使用時間に相当する数時間酸素に晒された後に警告色に変化する変色可能な染料を作製するための量の混合促進剤が添加される。例えば１．８〜２．８グラム、好ましくは２．２〜２．４グラム、またはより好ましくは２．３グラムの混合促進剤を添加してもよい。撹拌および超音波処理は、ベントナイトの混合を助けることができる。このような溶液を、数分、好ましくは１分撹拌してもよい。このような溶液を、２５〜３５分、または好ましくは３０分超音波処理してもよい。

【0080】

[0097]上記で論じられた酸素スカベンジャーを本発明の変色可能な染料の調製に使用することもできる。一実施態様において、酸素スカベンジャーは、亜硫酸水素ナトリウムおよびＬ−アスコルビン酸である。使い捨てまたは使用が限定された製品において意図された使用時間に相当する数分間酸素に晒された後に警告色に変化する変色可能な染料を作製するのに有効な量の酸素スカベンジャーが添加される。例えば、０．３５〜０．５３グラム、好ましくは０．４２〜０．４６グラム、またはより好ましくはおよそ０．４４グラムのＬ−アスコルビン酸を添加してもよい。混合は、追加の酸素スカベンジャー添加前に行ってもよいし、またはその後に行ってもよい。混合は、空気中で行い、３０〜６０秒継続してもよい。上記溶液は、この時点では色付きの酸化状態（ＩＴＳが使用されている場合は青／緑色）であると予想される。次いで、０．２８〜０．４８グラム、好ましくは０．３３〜０．３８グラム、またはより好ましくはおよそ０．３５グラム、またはおよそ０．４グラムの亜硫酸水素ナトリウムを添加してもよい。

【0081】

[0098]上記溶液は、アルゴン下で、または酸素中で混合してもよい。この混合は、２５〜３５分、または好ましくは３０分継続してもよい。上記溶液を、アルゴン下で、または酸素中で薄く塗り広げて、そのまま乾燥させてもよい。乾燥は、６〜１０時間、または好ましくは一晩継続してもよい。変色可能な染料は、その酸化された色付きの状態（ＩＴＳの場合、青色）であると予想され、この状態は、染料を、例えば使い捨てまたは使用が限定された製品のためのパッケージングなどの実質的に無酸素のアルゴン環境中に置きながら、紫外線または日光に晒すことにより逆転させることができる。それにより染料は変色して、半透明の、無色透明、淡黄色または黄色がかったオレンジ色に戻ると予想される。

【0082】

[0099]図１６〜２１は、それぞれおよそ１０分、１時間２９分、２時間２０分、４時間１０分、１１時間４０分、および２３時間酸素に晒された際の、上記で説明した変色可能な染料の一実施態様の写真である。インクは、乾燥させたときに、半透明、無色透明、淡黄色またはオレンジ／黄色であってもよい。酸素に晒された後に、変色は、２〜３時間の範囲で起こり始める可能性がある。必要とされる具体的な時間は、フィルムの厚さにも依存する可能性がある。

【0083】

[00100]本発明の変色可能な染料は、使い捨ての使用が限定または制限された製品に適用してもよい。本発明の変色可能な染料は、多数の当業界公知の方法を使用した製品に適用してもよい。例えば、上記溶液は、印刷、ペイント、噴霧、沈積、浸し塗り、流し塗りまたは他の当業界公知の方法によって製品に適用してもよい。

【実施例】

【0084】

実施例１
[00101]実施例の一つにおいて、実質的に無酸素の環境で実質的に半透明であり、酸素に晒されてから数分後に変色する染料を以下のようにして形成した。

【0085】

[00102]まず、９５ミリリットルの蒸留水中に０．５グラムのＩＴＳおよび５グラムの２−ヒドロキシメチルセルロースを溶解させることによって、ストック溶液を調製した。ＩＴＳは、８５％の純度を有していた。２−ヒドロキシメチルセルロースは、およそ９０，０００グラム／モルの分子量を有していた。蒸留脱イオン水を二重逆浸透システムから生成した。ストック溶液を３０分強く撹拌し、次いで一晩穏やかに撹拌した。次いで、ストック溶液を混合して、層分離をすべて解消した。

【0086】

[00103]変色可能な染料を調製するために、０．２グラムの二酸化チタンを乳鉢と乳棒を使用してすりつぶした。二酸化チタンを１００ナノメートルより大きい粒子にすりつぶした。二酸化チタンはアナターゼ／ルチルの混合物であり、９９．５％の純度を有していた。脱イオン水中の２０％溶液として供給された１グラムの高分子量（４００，０００〜５００，０００グラム／モル）のＰＤＡＤＭＡを二酸化チタンに添加した。２グラムのグリセロールも添加した。次に、２０グラムのストック溶液を添加した。この溶液を１５分強く撹拌した。次いで、１グラムの粉砕したベントナイト（乳鉢と乳棒を使用して粉砕した）を添加した。この溶液を３５分超音波処理した。次いで、０．１グラムの亜硫酸水素ナトリウムを、０．９グラムのＬ−アスコルビン酸と共に添加した。この溶液をアルゴン下で３０分混合した。この溶液を薄く塗り広げて、アルゴン下で１〜２時間そのまま乾燥させた。

【0087】

[00104]図１１〜１５は、それぞれおよそ２６秒、３分２８秒、６分１秒、１０分１秒、および１９分１秒酸素に晒された際の、上記で説明した変色可能な染料の写真である。インクは、乾燥させたときに、半透明、無色透明または淡黄色であった。これは、図１１で示されており、この場合インクは淡黄色を有する。酸素に晒されてから３〜４分後に、変色を視認できるようになった。これは、図１２および１３により示されており、これらはそれぞれ、インク中に微量の青色があることを示す。１０〜１５分後に緑がかった青色への変色が完了した。これは、図１４および１５により示されており、これは、完全に青色に変化したインクを示す。必要とされる具体的な時間は、フィルムの厚さにも依存する可能性がある。

【0088】

[00105]上記溶液がアルゴン下で混合されなかったら、ＩＴＳは酸化し、酸化された色付きの状態（青色）になっていたであろう。この状態は、染料を実質的に無酸素のアルゴン環境に置き、それを紫外線または日光に晒すことによって逆転させることができる。それにより染料は変色して、半透明、無色透明または淡黄色に戻ったであろう。染料が実質的に無酸素のアルゴン環境から取り出されると、染料は、変化して、上記で論じたように色付きの（青色の）酸化状態に戻ると予想される。

【0089】

実施例２
[00106]他の実施例において、実質的に無酸素の環境で実質的に半透明であり、酸素に晒されてから数時間後に変色する染料を以下のようにして形成した。

【0090】

[00107]まず、９５ミリリットルの蒸留水中に５グラムの２−ヒドロキシメチルセルロースを溶解させることによって、ストック溶液を調製した。２−ヒドロキシメチルセルロースは、およそ９０，０００グラム／モルの分子量を有していた。蒸留脱イオン水を二重逆浸透システムから生成した。ストック溶液を３０分強く撹拌し、次いで一晩穏やかに撹拌した。次いで、ストック溶液を混合して、層分離をすべて解消した。

【0091】

[00108]変色可能な染料を調製するために、０．０７５グラムの８５％の純度を有するＩＴＳを、２１．３００グラムのストック溶液と混合した。この溶液に、脱イオン水中の２０％溶液として供給された２．５０グラムの高分子量（４００，０００〜５００，０００グラム／モル）のＰＤＡＤＭＡを添加した。３．１５グラムのグリセロールも添加した。この溶液を５分撹拌した。二酸化チタンを乳鉢と乳棒を使用してすりつぶした。二酸化チタンを１００ナノメートルより大きい粒子にすりつぶした。二酸化チタンはアナターゼ／ルチルの混合物であり、９９．５％の純度を有していた。この溶液に、０．２６グラムの二酸化チタンを添加した。次に、２．３０グラムの粉砕したベントナイト（乳鉢と乳棒を使用して粉砕した）を添加した。この溶液を１分撹拌した。次いで、この溶液を３０分超音波処理した。次いで、この溶液に０．４４グラムのＬ−アスコルビン酸を添加し、空気中で３０秒から１分混合した。この時点で、ＩＴＳはその酸化状態であったため、この溶液は青／緑色であった。次いで、０．３５グラムの亜硫酸水素ナトリウムを添加した。この溶液をアルゴン下で３０分混合した。この溶液を空気中で薄く塗り広げ、アルゴン下で一晩そのまま乾燥させた。ＩＴＳは酸化されて、酸化された色付きの状態（青色）になった。この状態は、染料を実質的に無酸素のアルゴン環境中に置きながら紫外線または日光に晒すことによって逆転させた。それにより染料は変色して、半透明、無色透明、淡黄色または黄色がかったオレンジ色に戻った。

【0092】

[00109]図１６〜２１は、左側に、それぞれおよそ１０分、１時間２９分、２時間２０分、４時間１０分、１１時間４０分、および２３時間酸素に晒された際の、上記で説明した変色可能な染料の写真を示す。インクは、乾燥させたときに、半透明、無色透明、淡黄色またはオレンジ／黄色であった。これは、図１６および１７により示されており、この場合インクは淡黄色を有する。酸素に晒されてから２〜３時間の範囲で変色が起こり始めた。これは、図１８および２１により示されており、これらはそれぞれ、インク中の青色が次第に多くなっていく状態を示す。必要とされる具体的な時間は、フィルムの厚さにも依存する。

【0093】

実施例３
[00110]他の実施例において、実質的に無酸素の環境で実質的に半透明であり、酸素に晒されてから数時間後に変色する染料を以下のようにして形成した。

【0094】

[00111]まず、９５ミリリットルの蒸留水中に５グラムの２−ヒドロキシメチルセルロースを溶解させることによって、ストック溶液を調製した。２−ヒドロキシメチルセルロースは、およそ９０，０００グラム／モルの分子量を有していた。蒸留脱イオン水を二重逆浸透システムから生成した。ストック溶液を３０分強く撹拌し、次いで一晩穏やかに撹拌した。次いで、ストック溶液を混合して、層分離をすべて解消した。

【0095】

[00112]変色可能な染料を調製するために、１０．０００グラムのストック溶液を、１１．５グラムの蒸留脱イオン水と混合した。次いで、０．０７５グラムの８５％の純度を有するＩＴＳを添加した。この溶液に、脱イオン水中の２０％溶液として供給された２．５０グラムの高分子量（４００，０００〜５００，０００グラム／モル）のＰＤＡＤＭＡを添加した。２．６５グラムのグリセロールも添加した。この溶液を５分撹拌した。二酸化チタンを乳鉢と乳棒を使用してすりつぶした。二酸化チタンを１００ナノメートルより大きい粒子にすりつぶした。二酸化チタンはアナターゼ／ルチルの混合物であり、９９．５％の純度を有していた。この溶液に、０．２６グラムの二酸化チタンを添加した。次に、２．３０グラムの粉砕したベントナイト（乳鉢と乳棒を使用して粉砕した）を添加した。この溶液を１分撹拌した。次いで、この溶液を３０分超音波処理した。次いで、この溶液に０．４４グラムのＬ−アスコルビン酸を添加し、空気中で３０秒から１分混合した。この時点で、ＩＴＳはその酸化状態であったため、この溶液は青／緑色であった。次いで、０．３５グラムの亜硫酸水素ナトリウムを添加した。この溶液をアルゴン下で３０分混合し、この溶液を空気中で薄く塗り広げ、アルゴン下で一晩そのまま乾燥させた、ＩＴＳは酸化されて、酸化された色付きの状態（青色）になった。この状態は、染料を実質的に無酸素のアルゴン環境中に置きながら紫外線または日光に晒すことによって逆転させた。それにより染料は変色して、半透明、無色透明、淡黄色または黄色がかったオレンジ色に戻った。

【0096】

[00113]インクは、乾燥させたときに、半透明、無色透明、淡黄色またはオレンジ／黄色であった。酸素に晒されてから２〜３時間の範囲で変色が起こり始めた。必要とされる具体的な時間は、フィルムの厚さにも依存する。

【0097】

実施例４
[00114]他の実施例において、実質的に無酸素の環境で実質的に半透明であり、酸素に晒されてから数時間後に変色する染料を以下のようにして形成した。

【0098】

[00115]まず、ストック溶液を、９５ミリリットルの蒸留水中に５グラムの２−ヒドロキシメチルセルロースを溶解させることによって調製した。２−ヒドロキシメチルセルロースは、およそ９０，０００グラム／モルの分子量を有していた。蒸留脱イオン水を二重逆浸透システムから生成した。ストック溶液を３０分強く撹拌し、次いで一晩穏やかに撹拌した。次いで、ストック溶液を混合して、層分離をすべて解消した。

【0099】

[00116]変色可能な染料を調製するために、０．０７５グラムの８５％の純度を有するＩＴＳを、２１．３００グラムのストック溶液と混合した。この溶液に、脱イオン水中の２０％溶液として供給された２．５０グラムの高分子量（４００，０００〜５００，０００グラム／モル）のＰＤＡＤＭＡを添加した。３．６０グラムのグリセロールも添加した。この溶液を５分撹拌した。二酸化チタンを乳鉢と乳棒を使用してすりつぶした。二酸化チタンを１００ナノメートルより大きい粒子にすりつぶした。二酸化チタンはアナターゼ／ルチルの混合物であり、９９．５％の純度を有していた。この溶液に、０．２６グラムの二酸化チタンを添加した。次に、２．３０グラムの粉砕したベントナイト（乳鉢と乳棒を使用して粉砕した）を添加した。この溶液を１分撹拌した。次いで、この溶液を３０分超音波処理した。次いで、この溶液に０．４４グラムのＬ−アスコルビン酸を添加し、空気中で３０秒から１分混合した。この時点で、ＩＴＳはその酸化状態であったため、この溶液は青／緑色であった。次いで、０．４００グラムの亜硫酸水素ナトリウムを添加した。この溶液をアルゴン下で３０分混合し、この溶液を空気中で薄く塗り広げ、アルゴン下で一晩そのまま乾燥させた。ＩＴＳは酸化されて、酸化された色付きの状態（青色）になった。この状態は、染料を実質的に無酸素のアルゴン環境中に置きながら紫外線または日光に晒すことによって逆転させた。それにより染料は変色して、半透明、無色透明、淡黄色または黄色がかったオレンジ色に戻った。

【0100】

[00117]図１６〜２１は、右側に、それぞれおよそ１０分、１時間２９分、２時間２０分、４時間１０分、１１時間４０分、および２３時間酸素に晒された際の、上記で説明した変色可能な染料の写真を示す。インクは、乾燥させたときに、半透明、無色透明、淡黄色またはオレンジ／黄色であった。これは、図１６および１７により示されており、この場合インクは淡黄色を有する。酸素に晒されてから２〜３時間の範囲で変色が起こり始めた。これは、図１８および２１により示されており、これらはそれぞれ、インク中の青色が次第に多くなっている状態を示す。必要とされる具体的な時間は、フィルムの厚さにも依存する。

【0101】

[00118]所定の実施態様を参照しながら本出願を説明したが、本出願の範囲から逸脱することなく、様々な変化がなされてもよく、等価なもので置き換えられてもよいことは、当業者であれば理解しているであろう。加えて、本出願の教示の範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を本出願の教示に適合させるために、多くの改変がなされてもよい。それゆえに、本出願は、開示された特定の実施態様に限定されず、本出願は、添付の特許請求の範囲内に含まれる全ての実施態様を包含することが意図される。

【符号の説明】

【0102】

１０ 使い捨ての注射器
１２ 目盛り付きスケール
１４、１４’、２６、３６ 変色可能な染料
１８、１８’ 別の領域
１６、４０ 容器またはパッケージ
２４ メス
２８ 警告メッセージ
３０ コンタクトレンズ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】