气密式食品加热自动调压包装装置用复合膜及其制造方法

专利名称：气密式食品加热自动调压包装装置用复合膜及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种气密式食品加热自动调压包装装置用复合膜及其制造方 法，主要是对于运用在各种食品包装盒体或袋体，在盛装冷冻、冷藏食品后 加以密封，在微波加热过程中对产生的高温循环蒸汽作部分调节，以确保避 免包装食品的盒体或袋体发生破裂，并确保高温蒸汽不致大量流失以维持食 品美味的具有自动调压的包装装置复合膜。
背景技术：
自古以来，食品的烹煮大多以火烤、高温水煮或蒸炊方式来进行，而使
用高能源效率的微波进行加热或烹煮食品至今已超过50年的历史。其中，工 业化程度较高的国家，在方便与快捷的要求下，对一般家庭、学校、餐厅或 其它公共场所使用微波炉烹煮与加热食品的比率也较高。
微波电磁波(Microwave)加热食品原理，是利用被加热材料中各成分极 性分子由于本身具有的偶极矩本质特性，在微波电磁波向量场内为配向于磁 电场，而发生激烈的振动或回转运动。被加热材料通过本身的阻尼(Damping) 作用将偶极矩的振动能量，通过摩擦消散转化成热能(heat)而使整体系统 内能量累积与增温，致使系统温度上升； 一般而言，偶极矩强度越高或材料 成分的相对介电常数(dielectric constant)值越高，其转化电磁波能量为 热能的比率越高，即材料升温效果越佳与受热的速度也越快。纯水的相对介 电常数值在室温下接近80，而聚乙烯的介电常数值在室温下为2.51，所以含
水食品包覆在聚乙烯包装材料中同时在微波电磁场下受热，理论上大部分的 微波电磁能由水成份转化为热能，换言之，受热系统内的加热升温以食品为 主，包装材料反而因热转换比例低，其本身材质升温较少。并且，微波具有 一般电磁波的穿透特性，可穿透到物质的任何一个角落且均匀加热该物，将2007　振动能与阻尼(Damping)消散转化成热能原理而使系统内增温，分子阻尼热 转换效率越高的增温效果越佳，物品升温受热效果也越佳。工业上与消费性 市场上常应用微波设备对物品进行加热、干燥、烹煮、烘烤与杀菌等加工， 常用的加热微波为频率是915百万赫兹(MHz)与2450百万赫兹(MHz)的电磁 波；另外，食品材料的相对介电常数值与微波加热时的温度和微波频率均有 关。
水分快速流失和变干硬为食品使用微波进行加热与烹煮过程中经常面临 的两大问题，由于食品内具有高介电常数与高挥发成分(如水)，具有高介 电常数的材料成份在微波场下，能将微波电磁波能量通过摩擦作用转化为热 能，这种升温使具有高挥发与高蒸汽压特性的材料成份，易受热而快速挥发 外递而使得食品变干硬，失去美味。
在微波加热应用市场上，目前市场上较常见的微波炉使用包装材料有保 鲜膜(wrap film)、微波炉专用袋及盘具等；其使用的包装材料成分原物料 包括有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(polyamide， nylon)、聚碳 酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚甲基戊烯(PMP)、 乙烯乙酸乙酯(ethylene-vinyl acetate, EVA)、聚胺酯polyurethane， PU 或SurlynTM (Dupont ionomer离子高分子化合物的商标名)、聚对苯二甲酸 二乙酯(polyethylene ter印hthalate， PET)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol, PVA)、纸、合成纸、玻璃纸(cellophane)、蜡纸、陶瓷(ceramic)、玻 璃等材料或上述材料的组合，在材料结构上，可以为单一结构层、复合多层 结构、发泡结构等。
实际生产上，包装业为了方便这类包装材料的制造，会在包装产品制程 中添加一些可塑剂(plasticizer additives);因此，食品包装材料上的添 加剂会在食品包装、储藏、运送或微波炉加热烹煮过程中，与食品直接接触， 因而造成食品污染且妨害身体健康的现象。
有鉴于此，美国食品与卫生管理局(FDA)与各国相关卫生健康标准局，
6对于食品包装材料的要求与限制越来越严苛。除了要求食品不得被包装材料 污染之外，还增加了包装材料在高温下使用的耐温特性与低、高温环境下裂 解规范。
近年来，由于一般消费者的知识与消费能力大大提升，对于微波炉高能 源使用效率、煮食加热方便与迅速等特色的接受度也相对提高。如何使食品 在调理过程中，营养不流失与原味保留，并结合微波加热与蒸汽炊煮烹调食 品，使急速冷冻有机蔬菜与生鲜冷藏蔬菜的烹煮应用中，可以充分保留各种 维他命成份，已经蔚然成为一种时尚的要求。
另外，密封包装食品利用微波加热时，常因密封空间内的快速增温与高 热蒸汽增压现象，而导致包装袋气爆。为避免气爆现象， 一般食品包装提供 厂商均建议，使用微波炉加热或烹煮食品前，必须在包装袋或盘具上预留一 开口，使加热烹煮过程中所产生的高温高压气体得以泄压，避免爆炸现象。
美国Ziploc公司在其生产的可微波冷冻专用的食品包装由任袋上，均教导使
用者在微波炉使用前必须将由任袋打开一透气孔以避免爆炸现象与事故。这 种应用方式，使微波加热的食品处于一开放空间，食品中易挥发成分在加热
过程中因受热而大量流失，导致食品变干硬并失去美味；而且这一预留开口 性包装易使空气中氧气与食物大量接触，微生物菌种得以滋长，小昆虫也得 以侵入，食品保鲜期不易延长。
前述的传统食品包装袋，不论完全密封式或可拆封式的由任袋包装，食 品在一个密闭包装空间中，若置于微波炉加热，随着时间进行，密闭食品的 增温与高温热蒸汽增压，终将使袋内压力大至包装材料所能承受的临界张力 强度，而以爆炸方式破坏包装材料，同时水气大量流失而使食品脱水而不美 味。
而且，当欲加热熟食面粉类相关食品，如包子、水饺、意大利面条 (spaghetti)等， 一般使用方法，包括利用蒸汽炉(steam cooker)或食品 包覆保鲜膜后利用微波炉进行加热。前者虽可得美食的结果，但吸收水分多时面粉食品会有膨胀或糊掉的麻烦；而后者包覆保鲜膜虽然可以节省时间， 但食品受微波加热，其内部的水气会快速往外流失，由于保鲜膜并不透水， 加上本身的低介电系数材料特性，在微波加热过程，其微波能量的热转换率 较具有高介电系数的食品材料为低，保鲜膜本身温度会较低，所以这些流失 的水气会冷凝在食品与保鲜膜接触的界面，导致食品被保鲜膜覆盖的部分有 糊掉的现象，而未被覆盖的部分有变干硬的现象，如此又使食品变得不美味。
为防止食品包装材料在微波加热应用中，因密闭包装加热升温气涨发生 爆炸问题，业内一直在持续进行研究开发工作，有许多不同种类的透气性材 料先后被开发出来，但大多集中在废水过滤、空气净化过滤、纸尿布透吸湿、 湿纸巾、透气医疗用品等，均不适用于食品包装微波加热应用。这些公知透 气性材料的制造方法之一，如美国专利号码3,378，507 、 3,310,505、 3, 607， 793、 3， 812， 224、 4， 247， 498、 4， 466， 931和5， 928， 582案所揭示的技术， 包括利用不兼容的材料成膜后，再使用萃取方法将其中某一成分溶出，而形 成孔洞状结构，这种透气性材料大多应用在过滤与分离上(filtration and s印aration)，如电池中允许电解质流通的隔离膜(s印arator)与纯水净化 或海水淡化用的隔离透析膜(dialytic film)，由于材料层的机械强度与孔 隙度有反比关系，该材料应用在微波食品包装应用上，仍然在微波加热的过 程有爆炸现象发生，且残余的未被萃取物过多时，在微波加热过程易因其本 身具有的较高介电常数值，而在微波能量转化成热能(heat)过程形成热量 集中点(heat spot)而使包装材料局部受热溶穿成孔，食品中的挥发成份因 而大量流失，该材料不适合用作微波食品包装材料，且制造成本极高，萃取 溶剂回收程序复杂。另一种透气性材料，如美国专利号码5，865，926案所揭示 的技术，则利用具有透气性质的不织布或纤维布，然而这些方法都会使得透 气性薄膜具有巨孔洞(macro porous)特性，大多应用在纸尿布与湿纸巾等 方面，不适合用作微波食品包装且制造成本极高。
还有一种公知透气性材料的制造方法，如美国专利号码3,679，540、20　4， 187390、 4， 350， 655、 4， 466， 931、 4， 777, 073和5， 340， 646案所揭示的技术， 通过将无机材料粉末，例如碳酸钙(CaC03)、氧化钛(Ti02)或氧化铝(A1203)， 均匀掺混在有机高分子材料中，如聚乙烯，然后挤出成膜。其成膜方法包括 利用具有同心圆模口 (die)挤压射出方法制得圆柱拉袋或吹袋、延伸拉张机
(tenter)拉伸或挤压射出等方式；接着，在低于或接近材料软化点的加工 温度下做薄膜拉伸延伸处理，这种制造方法虽然可以产生微孔洞(micro porous)，但制造成本太高且难度大，目前这类产品也不实用，仍然有在微 波加热过程中发生爆炸的现象；同样的，其内添加的无机盐类添加剂大多属 于一种低比热与较高介电常数的材料，在受热环境下较易形成局部的受热点
(heat spot)，有熔穿该包装材料的问题。值得注意的一点，这种制造方法 会导致透气性膜的质量不易控制，例如拉伸率、加工温度、膜厚度以及原材 料配方等都会导致孔洞大小不一致，且添加物的使用对于后续环境的影响不 一，例如可能造成环保问题。此外，受限于薄膜材料选择性，且制造上常因 添加物的多相组合(multiple phases)而使成膜后常不具备透明性，而且需 要进行拉伸的步骤。另外，这种透气性材料被应用在食品包装上时，有添加 物污染被包装食品的问题，造成不愉快的异味(unpleasant odors)。这类 透气性膜接触含有油或酒精食物时，不能有效地阻挡油与酒精，因此会因毛 细吸附作用造成含浸有油与酒精成分，其进一步影响当这种透气膜应用在食 物包装且内部含有除氧剂小包(pouch)时，会造成除氧剂成分被油与酒精所 包覆沾污而无法达到保持食物新鲜的功能。
一般食品在加热或烹煮过程中处于一种受热过程，当使用微波炉直接加 热时，微波加热通过食物中含有的较高介电常数成分如水，能有效的通过微 波共振动效应与材料本身具有的阻尼特性(damping property)，将微波能 量转换为热能以加热或烹煮食品本身，这样微波加热过程导致水温上升与内 部蒸汽压大增，由于其本身含有低比热特性成份，当这种气性膜被运用来包 装食物时，材料在微波加热过程中，容易在短时间集中受热产生受热点
9(heating spot)，而熔开成更大的孔洞，导致包装物内的气液体外泄；另 外，在装填物品与高温杀菌消毒过程中，这种透气性膜容易被剥离开来。
因此，业界持续对传统易发生爆破的食品包装袋体或盒体进行研发及生 产，推出多种具有透气性的食品包装盒体或袋体，来适应包装冷冻、冷藏食 品作微波加热时，不需要另行打开膜层的需求；然而，这种具有透气性的食 品包装盒体或袋体的食品有效保存期较短，通常无法实行真空包装或通过充 填二氧化碳(carbon dioxide, C02)、氮气(N2)等惰性气体的变更包装环 境(modified atmosphere packaging, MAP)延长食品保鲜期限；甚至，在 长期冷冻贮存期间，易因食品水分逐渐挥发变干导致白化冻伤现象(ice burn) o
另外，本发明人一直对食品微波加热用的包装袋体或盒体进行改进，其 中，相关核心技术揭示在台湾发明专利第153042、 172945、 182938、 201962 号，美国发明专利第7077923和7208215号，日本发明专利第3747004号等文献 中，该透气性复合膜材料作为食品微波加热用的包装袋能改善公知透气性材 料的缺点与提供方便操作使用的特性，同时更能确保微波加热过程中，食品 内含水分被大量保留及其含有的汁液不会喷溅在微波炉内，减少清洗时间与 水资源浪费成本。更重要的，这种可逆性自动透气调压功能包装材料，在微 波加热前处于密闭式结构；在加热过程中可自动调节包装材料本身所能承载 的高温热蒸汽压力，避免包装材料爆裂；在加热结束后，材料会恢复成密闭 结构。这种与压力温度相关的可逆性结构特性使得该材料可重复使用，这与 传统包装材料需预先打开食品包装袋或割开一开口的微波加热使用方式极为 不同。

发明内容
本发明针对目前微波加热使用的食品包装盒体或袋体进一步改善，以期 应用于各种食品的包装盒体或袋体，提供一种在常温与低温冷冻或冷藏温度 环境下，与外界具有更佳隔离的气密阻隔设计应用。
10本发明气密式食品加热自动调压包装装置用复合膜，至少包含 具有利用一辗压制程所产生的多个微观间隙结构区域的一基材膜层；
以及一覆盖基材膜层所具有的微观间隙结构区域宽幅的封缄胶带，该封 缄胶带结构上的封合膜层的一侧部分区域面积上涂布一黏着层，该黏着层对 应贴合覆设在基材膜层的微观间隙结构区域表层面。
本发明复合膜可特别运用在各种食品包装盒体或袋体，在盛装以冷冻、
冷藏食品后并加以密闭封合；该包装装置在平常储运过程中，可以密闭包装 方式直接冷冻或冷藏，食用时可直接自冷冻库取出，直接烹调或为方便重复 使用该封缄胶带，可先移除自动透气调压区上贴合覆盖的封缄胶带，以微波、 滚水、蒸笼等加热方式进行调理该食品并食用之。这不同于传统的密闭食品 包装，在加热调理前，如进行微波炉加热前，须预先打开包装盘或袋子容器 或戳孔以避免加热中的密闭气爆现象；本发明对于具有省时、方便、重复使 用和节约能源要求的冷冻、冷藏食品商提供一革命性的包装概念。
本发明气密式食品加热自动调压包装装置用复合膜的制造方法，包括 利用一辗压制程制取具有多个微观间隙结构区域的基材膜层； 将黏着层均匀涂覆在封缄胶带的封合膜层一侧表面上，黏着层的宽幅大 于基材膜层的微观间隙结构区域的宽幅；
所述封缄胶带的封合膜层通过其黏着层贴合至基材膜层形成一气密式食 品加热自动调压包装装置用复合膜。
本发明属于申请人在原有核心发明专利技术基础上的延伸发明与技术应 用，该核心技术已经于近日先后取得台湾发明专利，公告号第482722、 522123 与542812号；美国发明专利，第7077923和7208215号；日本发明专利，第 3747004号等。对如何制备本发明的自动调节压力包装装置及制程上，与如下 各种技术整合应用，如特殊微观间隙结构加工、塑料淋膜机、电晕表面处理 机(corona treatment machine)、涂布机台(coating machine)、圭寸滅胶 带贴合等。其中，特殊微观间隙结构辗压轮组，用来制备本发明自动调压包装装置 中关键部件可逆性调节压力基材膜层；在制程中，通过辗压该基材膜层并在 基材膜层上形成多个微观间隙(gap)结构；另外，为调节高温蒸汽压力程度 需求，在设计上可通过该基材膜层上间隙的数目、形状、分布密度、分布位 置、基材膜层厚度与基材膜层材料等因素来控制；辗压制程中所需的加工设 备可采用连续式对压轮组或批次式对压平台组方式，在自动化需求下尤其以 前者具有较好经济效益，其中对压轮组或对压平台组中的一轮或一平台的表 面具有多个尖突状结构，该尖突状结构可通过下述方法制得(1)高硬度尖
凸金属丝轮(wire brush)或刀轮座(blade set) ; (2)通过电镀方法将 多面体钻石颗粒粉末或高硬度的类似颗粒粉末均匀镀着在表面上；(3)以雷 射蚀切割方式将硬质有机、金属或陶瓷材料雕刻(engraving)而成具有多个 尖突状结构的辗压面，例如雷射切割而成的陶瓷anilox roll轮子；(4)利 用机械辗压型(tooling)加工方式，将一需求硬度的金属表面压型或加工成 所需具有多个尖凸结构的表面，随后再通过高温回火、超音波等表面硬化处 理(hardening treatment)方法而得最后所需的辗压面；(5)将一金属表 面进行化学电解蚀刻成均匀尖凸结构后，再进行表面硬化处理成硬质辗压面。 另外，与辗压轮相对应的对压轮或对压面材料可以具有适当硬度的金属、塑 钢或陶瓷等材料。如上面所述无论使用电镀钻石轮、机械压型(tooling)加 工轮或者表面雷射雕刻的辗压轮，通过辗压加工制程使得结构上具有多个微 观间隙(micro gaps)结构或微观间隙结构区域，该微观间隙结构区域形状 可以各种形状的间隙，而形成本质上具有透气性结构。此处可依实际需求， 使该被辗压薄膜(stabbed film)上具有所需的封合与透气功能特性与结构 设计；其中可通过选择适当材料、配合不同的辗压轮、辗压机构与实际应用 环境的需求而有不同的条件得一最佳组合，对本发明的微观间隙结构区域也 可因实际需求具有不同的分布设计，例如可为全面性分布、局部区域性分布、 规则性分布、或不规则性分布，实际使用时机与应用机构，则视被加工基材膜层材料、加工条件等因素而定，形成非常具有弹性的应用设计。
另外，本发明所选用的尖突辗压机构上的突出物可以为线段型、圆锥型、 金字塔型、四方锥型、多面角锥形、十字柱型或者其它形式；经过辗压加工 制程之后，在辗压加工后对一般的高分子材料由于本身具有的粘弹性
(viscoelasticity)及记忆效应，基材膜的宏观结构上，在外观的宏观结构 将大部分恢复平面，在材料结构上只留下永久性破坏变形的微观间隙结构； 此时，通过一有温度调节控制的压光轮组加工，使该基材整平回复成外观具 有多数微观间隙结构的假性平面(pseudo plan)，压平后的多数微观间隙结 构区域上也会在该假性平面上具有相对应的线段型、圆锥型、金字塔型、四 方锥型、多面角锥形、十字柱型间隙形状或其它形式相对应的裂痕或间隙型 状，上述结合制程应用的可温控超压光轮组，可以使该易撕性基材外观更平 整，厚度均匀及美观。
本发明的第一目的，在于提供一种气密式食品加热自动调压包装装置用 复合膜，其包括一基材膜层，在基材膜层部分面积上具有多个微观间隙结构， 微观间隙结构可以为各种几何形状，微观间隙结构的平均尺寸大小则介于O. 1 微米至10毫米间，每一微观间隙结构相邻边缘则属物理紧密接触性
(physically contact to each other);另外，为通过一封缄胶带上封合 膜层部分区域面积上的黏着层覆盖在具有多个微观间隙结构区域使其成一气 密性结构，结构上该封缄胶带由一封合膜层与一黏着层组成，沿封缄胶带方 向的一侧面上封合膜层部分面积上具有一黏着层且为一平行该封缄胶带方向 上的条状黏胶区间，剩下其它面积上为无黏胶部分区域，该封缄胶带上的条 状黏胶区间用以黏贴覆盖在具有多个微观间隙结构基材膜层分布面积上；该 基材膜层上的多个微观间隙结构，主要作用在于提供微波加热过程中的自动 透气调压功能。该封缄胶带与基材膜层结合后使成一气密式复合膜结构，这 种密闭式结构可提供一气密保存食品的贮存装置，此结构可防止食品直接暴 露于大气下，可避免冷冻食品长期因处于一干燥的开放储存空间，导致的水份易挥发而造成白化冻伤现象(ice burn)，这种结构功能除了可以提供食 品在微波烹煮加热调理前无须撕开包装材料直接加热，而没有爆裂的忧虑， 同时也可以延长食物保鲜期。
为方便重复使用该封缄胶带，该包装在食品微波加热前，可先将封缄胶 带自无黏胶边缘部分区域从气密式食品加热自动调压包装装置用复合膜上撕 移，使该具有多个微观间隙结构区域基材膜，在微波加热过程中得以自动调 节食品经微波加热过程中，所产生的高温高压热蒸汽而不致有爆破的问题。
本发明的第二目的，在于提供一种食品包装在平时储运过程中呈密闭、 在加热过程中该食品所产生高温高压热蒸汽，可适时通过该复合膜上具有多 个微观间隙结构可调节压力区域(pressure regulating area)，调节高温 高压蒸汽至外界大气压力，同时保持盛装食品的区域能在高温高压快速循环 蒸汽下持续有效加热，以克服传统密闭包装盒体或袋体，在微波加热过程中 必然破裂的问题；该密闭性结构功能除了可以提供在一般储运过程中，含有 液体之类食品的包装应用，更可提供一真空包装应用，或通过充填二氧化碳 (carbon dioxide, C02)、氮气(N2)等惰性气体的变更包装环境(modified atmosphere packaging, MAP)制程以延长食品保鲜期限的应用；这种应用除 了可提供冷冻、冷藏食品的全新包装概念，并且在任何生鲜或熟食品均可通 过本发明的包装材料进行密封式包装，同时可具有长时间保鲜包装，且在食 用调理时，可自冷冻柜取出直接置于任何加热装置进行烹煮与调理，实际上 可以不需解冻过程，可以全功率加热并且用较短时间、较省能源、省钱、不 沾污厨房与易清洗方式，提供一营养不流失、美味与热呼呼的美食。
本发明的第三目的，在于提出一种食品包装用透气性材料，该微波食品 特殊包装用材料，可克服现有微波包装材料的不便与限制；在材料的配方设 计上非常有弹性，可完全使用环保性材料，材料在完全燃烧后，仅生成水与 二氧化碳，没有污染公害的问题，食品不受外来物污染，除了可大量避免该 特殊包装材料在微波加热或烹煮过程中与食品接触污染，同时可避免因增温与增压导致的气爆现象，本发明的制造方法与包装材料具有非常宽广的温度 使用范围，可依食品特色与客户需求，就包装产品耐温需求、尺寸大小与形 状等规格做一最佳化的材料与规格设计。
本发明的第四目的，在对提拱一种应用在包装袋或盘具上的透气性膜， 包括下列结构将基材膜层的部分面积利用辗压制程产生多个微观间隙结构 区域，且在微观间隙结构区域上通过一封缄胶带上黏着层贴合覆盖，使之成 为一具有阻绝气体的密闭结构，当包装袋或盘具内食品受热产生高温蒸汽与 压力增高，此时高温热蒸汽促使紧邻的黏着层由固体因受热软化与粘着力渐 减并渐脱离；另外，基材膜受高温高压产生压挤延伸变形，使得微观间隙结 构开口空间变大，此时的多数微观间隙结构区域处，也逐渐变成一阻力较小 的安全泄压调节区域，以避免该封装食物袋因受热过程在袋内慢慢累积的热
空气与高压蒸汽(hot air and pressurized steam buildup)导致瞬间爆炸 危险现象。
本发明的第五目的，在于提供一种具有高温透气性封装袋，包装此封闭 袋中的食品可在煮熟后直接以封缄胶带覆盖封合，并将该熟食品加以封存冷 冻或冷藏，备为往后使用，再食用时只要放入加热装置内，如微波炉直接再 加热，短时间加热后即可撕开该封装袋膜直接使用该食品。


图l是本发明中的包装盒在未封合形态的示意图； 图2是本发明中的包装盒在完成封合形态的立体图； 图3是图2的A — A剖面详图4是本发明中的包装盒在加热时形态的实施示意图； 图5是本发明中的包装盒的基材膜层上的另一微观间隙结构区域实施形 态的示意图6是本发明中的包装袋的二形态的立体图7是本发明中的包装袋的袋体上的另一微观间隙结构区域实施形态的示意图8是本发明中的包装袋的三形态的立体图9是图8所示的包装袋袋体上的另一微观间隙结构区域实施的示意图； 图10是图8所示的包装袋在加热时形态的实施示意图。
具体实施例方式
如图l所示，本发明气密式食品加热自动调压包装装置用复合膜，在包装 各种冷冻、冷藏食品的包装盒l的开口端，通过热压覆设不透气的基材膜层2， 该基材膜层2在覆设贴合之前，可通过辗压制程加工出预设范围及大小的微观 间隙结构区域21;本实施例中，微观间隙结构区域可以任意方向排列，另外 这种应用在包装盒上的微观间隙结构区域也可如图5所示，设置成不连续间隔 同方向排列的线段式微观间隙结构区域21'形态。按照基材膜层2的微观间隙 结构区域21宽幅决定出大于该范围的封缄胶带9，将封缄胶带9覆盖在微观间 隙结构区域21上；封缄胶带9具有一封合膜层3、及沿着封合膜层3—侧层面部 分区域面积上(在本实施例中，以对应微观间隙结构区域)具有的一层粘着 层4，如图3所示，该封合膜层3—侧的粘着层4对应着贴合覆设在基材膜层2其 微观间隙结构区域21表层面，如图2所示；借此，包装盒l的开口端以基材膜 层2及封合膜层3密闭覆设。
如图4所示，这种以基材膜层2密闭覆设的包装盒1，其内部的冷冻、冷藏 食品在进行微波加热时，食品因受热而产生高温、高压的蒸汽，会透过基材 膜层2的微观间隙结构区域21，同时使封缄胶带9上相邻的粘着层4，开始因受 热接触蒸汽5的渗透而逐渐将粘胶软化及逐渐降低粘着强度，使得封缄胶带9 粘着层4自封合膜层3两旁开始脱离基材膜层2 (在这封合膜层3介于粘着层4一 侧必须有一无胶区的撕拉层4')，包装盒1内部的过热过高热蒸汽5，就会循着 不受封合膜层3遮覆的微观间隙结构区域21外泄；借此，将受热而产生的高温 高压蒸汽能依着透气区域作适当调节，得以避免包装盒l发生爆破情况，同时 保持包装盒1内部的高温蒸汽5不致大量流失，确保加热的食品不致变干硬以维持其美味。
如图6、图8所示，本发明气密式食品加热自动调压包装装置用复合膜也 可应用在另一形态的包装袋6、 6'上，这二种包装袋6、 6'都为耐高温、具有 气密式自动调压包装装置的复合膜袋体61，在该袋体61开口端设以拉链式封 合边62，使袋体在装入预冷冻、冷藏的食品后能方便密闭封合。对该形态的 包装袋6、 6'，以具可调压形式的膜层设计在袋体61任一侧层面的不透气基材 膜层上，在成型之前通过辗压制程加工出预设范围及大小的微观间隙结构区 域63;此处的微观间隙结构区域以任意方向排列方式实施，另对这种应用在 包装袋上的微观间隙结构区域也可如图7、图9设置成不连续间隔同方向排列 的线段式微观间隙结构区域63'形态；按照袋体61的微观间隙结构区域63宽幅 决定出大于该范围的封缄胶带9，将封缄胶带9覆盖在微观间隙结构区域63上， 封缄胶带9具有一封合膜层7、及沿着封合膜层7—侧层面部分区域面积上(在 此以对应微观间隙结构区域方式实施)具有一粘着层8及必须在其两侧周边保 留有一截无胶区的撕拉层8'，该封合膜层7—侧的粘着层8对应着贴合覆设在 袋体61的微观间隙结构区域63表层面；借此，完成包装袋6、 6'形态任一侧设 置封合膜层7的自动调压复合膜。
如图10所示，对包装袋6'(在此以图8的立体包装袋方式实施)内部的冷 冻、冷藏食品进行微波加热时，在食品受热而产生的高温、高压热蒸汽5，即 会透过袋体61的微观间隙结构区域63，同时使封缄胶带9上相邻的粘着层8因 接触到受热蒸汽渗透接触而逐渐将粘胶软化及逐渐降低其粘着强度，因此封 缄胶带9粘着层8自封合膜层7的两旁开始脱离袋体61，使该包装袋6'内部的过 热蒸汽5能循着不受封合膜层7遮覆的微观间隙结构区域63处朝外调节压出， 适时将受热伴生的高温高压蒸汽在透气区域作自动调节，得以避免包装袋6' 发生爆破，同时确保包装袋6'内部的高温蒸汽不致大量流失，维持加热过的 食品美味。
应用在上述包装盒1开口端的基材膜层2、或另一形态包装袋6、 6'的袋体
1761膜层由至少一种以下材料，压克力(acrylic)、聚酯类(polyester)、 聚乙烯(polyethylene, PE)、聚丙烯(polypr叩ylene， PP)、聚酰胺
(polyamide)、乙烯苯乙烯共聚合物(ethylene-styrene copolymer, ES)、 环状烯共聚合物(cyclo olefin)、聚对苯二甲酸二乙酯(polyethylene ter印hthalate， PET)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol, PVA)、乙烯乙酸 乙酯(ethylene—vinyl acetate, EVA)、乙烯—乙烯醇共聚合物(ethylene vinyl alcohol, EVOH)、离子高分子化合物、聚乙二醇对萘二甲酸酯(polyethylene naphthalate, PEN)、聚醚酮(poly ether ether ketone, PEEK)、聚碳酸 酯(polycarbonate, PC)、聚砜(polysulfone)、聚亚酰胺(polyimide, PI)、 聚丙烯氰(polyacrylonitrile， PAN)、苯乙烯丙烯氰共聚合物(styrene acrylonitrile， SAN)、聚胺酉旨(polyurethane， PU)、尼龙(nylon)、蜡 纸、高分子多层共押出延伸膜、合成纸(synthetic paper)、玻璃纸(glassine paper)或高分子材料覆盖的纸、纸材等材料，或由以上材料组合而成。
覆设应用在上述包装盒1开口端基材膜层2或另一形态包装袋6、 6'袋体61 的微观间隙结构区域21、 21'、 63、 63'的封合膜层3、 7，由至少一种以下材 料，烯烃聚合物(polyolef in)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酯膜(polyester film)、聚对苯二甲酸二乙酯(polyethylene ter印hthalate， PET)、聚苯 乙烯、聚氯乙烯、聚乙二醇对萘二甲酸酯(polyethylene naphthalate, PEN)、 聚醚酮(poly ether ether ketone, PEEK)、聚碳酸酯(polycarbonate, PC)、 聚亚酰胺(polyimide, PI )、聚砜(polysulfone )、聚丙烯氰
(polyacrylonitrile， PAN)、压克力(acrylic)、聚乙烯聚丙烯共聚合物、 乙烯苯乙烯共聚合物(ethylene-styrene copolymer, ES)、环状烯共聚合 物(cyclo olefin)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol, PVA)、乙烯乙酸乙 酯(ethylene-vinyl acetate, EVA)、乙烯-乙烯醇共聚合物(ethylene vinyl alcohol, EVOH)、苯乙烯丙烯氰共聚合物(styrene acrylonitrile, SAN)、 聚胺酯(polyurethane, PU)、尼龙(nylon)、聚酰胺(polyamide)、乙烯苯乙烯共聚合物(ethylene-styrene copolymer, ES)、离子高分子化合 物、合成纸、蜡纸、聚乙烯不织布、聚丙烯不织布、无机物添加塑料膜、多 层共押出延伸膜、多层复合膜等材料组合而成。
所述封合膜层3、 7也可由塑料膜贴合或蒸镀一金属层的复合膜所组成， 且该金属层为铝或铝合金。
应用贴合在上述包装盒1开口端基材膜层2或另一形态包装袋6、 6，袋体61 的封合膜层一侧层面均匀涂布的粘着层材料，可由亚克力聚合物
(polyacrylics)、聚酯类(polyester)、烯烃聚合物(polyolefin)、聚 乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、环状烯共聚合物(cyclo olefin)、聚乙烯醇
(polyvinyl alcohol, PVA)、乙烯乙酸乙酉旨(e勿lene-vinyl acetate, EVA)、 乙烯-乙烯醇共聚合物(ethylene vinyl alcohol, EV0H)、聚烯烃衍生胶
(polyolefin derivative adhesive)、 聚酷胺(polyamide， nylon)、 聚 胺酯(polyurethane， PU)、聚苯乙烯丁二烯共聚合物，聚乙烯聚丙烯共聚 合物、乙烯苯乙烯共聚合物(ES)、环状烯共聚合物(cyclo olefin)、单 液型底胶(primer)、两液型底胶(primer)、橡胶(rubbers)、热熔胶(hot melt elastomers)、 硅胶(silicone elastomers)、 离子高分子化合物
(io誦er)、热可塑性胶(thermal plastic rubber)、棕榈蜡、石蜡、微 晶粒蜡、峰蜡、与米糠蜡等天然蜡材料(natural wax)、聚乙烯(PE)合成 蜡、氧化聚丙烯(PP)蜡、聚乙氧树脂(PEO)蜡、与其它石油制品、矿油品、 聚烯烃类(polyolefin)、蜡品的氧化物合成蜡等人工合成蜡材料(man-made wax or synthetic wax)、脂肪酸(fatty acid)及其衍生物、或淀粉及其 含淀粉质的衍生物等材料组成，或由以上材料组合而成；其中该黏着层可以 全部或部分区域黏着覆盖基材膜层的多个微观间隙结构区域。
上述包装盒1开口端覆设的基材膜层2或包装袋6、 6'和袋体61所具设的微 观间隙结构区域21、 21'、 63、 63'，加工区域面积可选择全部或部分范围。 上述包装盒1开口端基材膜层2或包装袋6、 6'袋体61贴合的封合膜层3、 7一侧层面所结合的粘着层涂布方法，可以采用黏着材料溶液涂布后干燥、或 直接热融涂布与热压贴合。
采用本发明气密式食品加热自动调压包装装置包装的食品，若为固体内 容物及水溶液体内容物时，在常温或冷冻冷藏温度下则须分开存放，以避免 食品在储运期间固体、液体物相混合以致变坏，例如米饭和面食与调理汤汁， 本发明的一实际应用例子，为该水溶液体部分可先以一容器如密封式包装袋 或包装盘具密闭装填，并与固体内容物同置于该自动调压包装装置内，如此 在微波加热过程中，因受热使包装袋或包装盘具材料变软且优先剥离，使水 溶液优先自密封式包装袋或包装盘具中释出并与固体内容物混合，然后进行 混合加热。
本发明的气密式食品加热自动调压包装装置，对于高含油水性或高含盐 性食品的包装应用，由于微波加热过程中瞬间产生的高温蒸汽压力过大，为 安全起见，该封缄胶带可在微波加热之前先自食品包装盒体或袋体剥移，使 加热过程中产生的高温高压热蒸汽得以直接经由微观间隙结构区域进行过压
功育g的调节(regulate the excess build up steam pressure)， 不致有破 袋的问题。
本发明食品加热自动调压包装装置在实施上具有如下优点
1、 该具有气密式食品包装装置可应用于装填含有液态成份的食品，如汤 汁之类。
2、 该覆盖在微观间隙结构区域上的封缄胶带，具有重复使用性。
3、 贮存在本发明包装装置内的食品，可确切避免在经长时间冷冻忙藏而 有水分流失所造成的变干白化冻伤现象(ice burn)。
4、 具有加热自动调压包装装置可在食品微波真空包装中应用。
5、 具有加热自动调压包装装置，其封缄胶带的粘着层部分可黏着贴合覆 盖在基材膜上具有的多个微观间隙结构区域，为方便重复使用该封缄胶带， 封合膜层无黏胶层部分区域可轻易经该区域加以撕离。
206、 本发明具有加热自动调压包装装置属于一具有双重加压加热烹调装置
(double pressure cooking mechanism)，可縮短食物烹煮力口热所需时间。
7、 本发明具有加热自动调压包装装置属于一软性包装装置，可应用在微 波加热过程，提供一直接高效率在食品上加热烹调的应用，能源使用效率高 的绿色技术产品，这不同于低能源使用效率的传统食品烹调装置的间接加热 原理。
8、 具有加热自动调压包装装置在贮存运送过程中，保持一密闭性贮存空 间，使食品香味不外泄，可避免小昆虫如蚂蚁的侵入，保鲜期间长。
9、 具有加热自动调压包装装置与金属烹调容器相比，占空间小，容易保 存食品，其重量轻及方便操作。
10、 具有加热自动调压包装装置可提供一般居家，厨房消费性微波烹调 食品用袋。
另外本发明的透气性材料膜也可制成背封式袋、夹边袋、三方袋、立式 袋(back sealed bags, gadget bags, three sides bags or standup pouches) 等各种包装应用袋。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式

，但本发明的保护范围并不 局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可 轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明 的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求
1、一种气密式食品加热自动调压包装装置用复合膜，其特征在于，至少包含具有利用一辗压制程所产生的多个微观间隙结构区域的一基材膜层；以及一覆盖基材膜层所具有的微观间隙结构区域宽幅的封缄胶带，该封缄胶带结构上的封合膜层的一侧部分区域面积上涂布一黏着层，该黏着层对应贴合覆设在基材膜层的微观间隙结构区域表层面。
2、 根据权利要求l所述的气密式食品加热自动调压包装装置用复合膜， 其特征在于，所述基材膜层由至少一种以下材料，压克力、聚酯类、聚乙烯、 聚丙烯、聚酰胺、乙烯苯乙烯共聚合物、环状烯共聚合物、聚对苯二甲酸二 乙酉旨、聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚合物、乙烯乙酸乙酯、离子高分子化合物、 聚乙二醇对萘二甲酸酯、聚醚酮、聚碳酸酯、聚砜、聚亚酰胺、聚丙烯氰、 苯乙烯丙烯氰共聚合物、聚胺酯、尼龙、蜡纸、高分子多层共押出延伸膜、 合成纸、玻璃纸、高分子材料覆盖的纸、纸材组成，或由以上材料组合而成。
3、 根据权利要求l所述的气密式食品加热自动调压包装装置用复合膜， 其特征在于，所述封合膜层由至少一种以下材料，烯烃聚合物、聚乙烯、聚 丙烯、聚酯膜、聚对苯二甲酸二乙酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙二醇对萘 二甲酸酯、聚醚酮、聚碳酸酯、聚亚酰胺、聚砜、聚丙烯氰、压克力、聚乙 烯聚丙烯共聚合物、乙烯苯乙烯共聚合物、环状烯共聚合物、聚乙烯醇、乙 烯乙酸乙酯、苯乙烯丙烯氰共聚合物、聚胺酯、尼龙、聚酰胺、乙烯苯乙烯 共聚合物、离子高分子化合物、合成纸、蜡纸、聚乙烯不织布、聚丙烯不织 布、无机物添加塑料膜、合成纸，多层共押出延伸膜、多层复合膜组合而成。
4、 根据权利要求l所述的气密式食品加热自动调压包装装置用复合膜， 其特征在于， 所述封合膜层由塑料膜贴合或蒸镀一金属层复合膜组成。
5、 根据权利要求4所述的气密式食品加热自动调压包装装置用复合膜， 其特征在于，所述金属层为铝或铝合金。
6、根据权利要求l所述的气密式食品加热自动调压包装装置用复合膜，其特征在于，所述黏着层材料由亚克力聚合物、聚酯类、烯烃聚合物、聚乙 烯、聚丙烯、环状烯共聚合物、聚乙烯醇、乙烯乙酸乙酯、乙烯-乙烯醇共聚 合物、聚烯烃衍生胶、聚酰胺、聚胺酯、聚苯乙烯丁二烯共聚合物，聚乙烯 聚丙烯共聚合物、乙烯苯乙烯共聚合物、环状烯共聚合物、单液型底胶、两 液型底胶、橡胶、热熔胶、硅胶、离子高分子化合物、热可塑性胶、棕榈蜡、 石蜡、微晶粒蜡、峰蜡、与米糠蜡等天然蜡材料、聚乙烯合成蜡、氧化聚丙 烯蜡、聚乙氧树脂蜡、与其它石油制品、矿油品、聚烯烃类、蜡品的氧化物 合成蜡等人工合成蜡材料、脂肪酸及其衍生物、以及淀粉及其含淀粉质的衍 生物组成，或由以上材料组合而成。
7、 根据权利要求l所述的气密式食品加热自动调压包装装置用复合膜， 其特征在于，所述密闭封合的冷冻、冷藏食品包装装置，为包装盒体或袋体。
8、 根据权利要求l所述的气密式食品加热自动调压包装装置用复合膜， 其特征在于，所述基材膜层全部或部分区域具有多个微观间隙结构区域。
9、 根据权利要求l所述的气密式食品加热自动调压包装装置用复合膜， 其特征在于，所述黏着层全部或部分区域黏着覆盖基材膜层的微观间隙结构 区域。
10、 根据权利要求l所述的气密式食品加热自动调压包装装置用复合膜， 其特征在于，根据基材膜层所具有的微观间隙结构区域宽幅决定出大于该范 围的封缄胶带的封合膜层。
11、 一种气密式食品加热自动调压包装装置用复合膜的制造方法，其特征在于，包括利用一辗压制程制取具有多个微观间隙结构区域的基材膜层； 将黏着层均匀涂覆在封缄胶带的封合膜层一侧表面上，黏着层的宽幅大于基材膜层的微观间隙结构区域的宽幅；所述封缄胶带的封合膜层通过其黏着层贴合至基材膜层形成一气密式食品加热自动调压包装装置用复合膜。
12、根据权利要求ll所述的气密式食品加热自动调压包装装置用复合膜 的制造方法，其特征在于，所述黏着层涂覆在封缄胶带的封合膜层一侧表面 上的方法，采用黏着材料溶液涂布后干燥或直接热融涂布。
全文摘要
本发明公开一种气密式食品加热自动调压包装装置用复合膜及其制造方法，该复合膜由一具有多个微观间隙结构区域的基材膜层，通过一封缄胶带上黏着层覆盖形成具有多个微观间隙结构区域，特别运用在各种食品包装盒体或袋体，在盛装食品并加以密封后可以直接密闭式冷冻或冷藏；烹调食品时，可以先撕取封缄胶带方便重复使用或直接将含有冷冻或冷藏食品的包装装置放入微波炉中加热，复合膜具有自动调节高温高蒸汽压力的功能，从而可避免包装装置在加热过程中发生爆破。
文档编号B32B7/12GK101423134SQ200710165488
公开日2009年5月6日 申请日期2007年10月30日 优先权日2007年10月30日
发明者林大卫 申请人:林大卫