專利名稱：阻隔材料及其制品的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種可熱破裂的阻隔材料(特別是薄塑料膜，但不限于此)，還涉及這種材料的破裂方式以及包括這些材料的制品。
已知有很多種包括阻隔材料的制品的實例，所述材料能夠破裂(例如刺穿)以將阻隔體兩側面之間進行連通。這種制品的實例包括用于容納微波食品的容器，所述容器由一層薄膜或類似物覆蓋，這種薄膜必須在食品受到微波照射前刺穿，以保證蒸汽能夠從容器內排出。盡管對于單獨制品來說，手工刺穿薄膜是一種相對簡單的工作，但是對于數量多的物品、例如商業上的食品供應來說，很明顯重復操作會浪費時間。
當阻隔體位于另一本身不必被刺穿的層的下方時，刺穿阻隔層會產生另一問題。這種問題的一個特定實例發生在WO-A-9208113所公開的標記元件中，所述標記元件用于指示制品是否保持在特定的溫度或溫度-時間條件下。特別是制造出的標記元件包括通過可熱破裂的薄膜而從吸油芯分離出的油墨，所有這些元件都位于比可熱破裂薄膜的熔解／軟化溫度更高的上部薄膜層的下方。
下面作進一步說明，標記元件可以是一種用于指示冷凍食品是否儲藏在比所需溫度高的溫度(即室溫)下的元件。因此，油墨(i)不能在食品的正確儲藏溫度下流動，而是(ii)能夠在食品無法儲藏的溫度下或者比該溫度更高的溫度下流動。當制造標記元件時，必須保證油墨(它將在制造溫度下流動)從吸油芯中分離，這也是阻隔層的需要。
制造后，標記元件被冷卻到(既可以在將其施加到要被監測的制品上之前，又可以在這之后)油墨無法流動的溫度。接著通過將加熱的探針作用到上部薄膜層上，使元件被“激發”。這種探針處于它不會使外部薄膜層破裂但是能夠刺穿可熱破裂層從而使油墨到達吸油芯的溫度下。如果制品升高到超過預定值的溫度，則油墨能夠在油芯中流動，從而指示出那種并不期望的溫度升高。
盡管這種標記元件的功能很令人滿意，但是它需要采用加熱的探針，這使得激發元件的操作很難進行，特別是如果這些元件已經施加到要被監測的制品上，這種操作更難進行。
本發明的目的是克服或減少上述缺點。
根據本發明的第一方面，提供了一種用于指示預定溫度條件是否得以保持的標記元件，它包括第一材料，它能夠在預定溫度之上通過熱破裂阻隔層從第二吸收材料上分離下來而流動，第一和第二材料使得當阻隔層被刺穿并且超過了預定溫度時，第一材料在第二材料中流動以產生可以監測到的變化，其中可熱破裂的阻隔層由帶有下述元件的可熱破裂材料構成，所述元件能夠被電磁能量進行感應加熱從而使所述材料發生破裂。
根據本發明的第二方面，提供了一種激發前述標記元件的方法，該方法包括使標記元件承受電磁能量，所述電磁能量能夠對所述感應加熱元件進行感應加熱以使阻隔層發生破裂。
熱破裂材料例如可以是薄膜，最好是塑料膜。
感應加熱元件可以是具有所需傳導性的任何材料，例如金屬、碳或傳導塑料或聚合物材料。通常感應加熱元件是通過導電(即含金屬的)油墨或小塊或其它帶有可熱破裂材料的標記物制成的。這種元件的其他可用材料是箔、金屬片材或薄膜。標記元件的另一種可用材料是帶有油墨的石墨(碳)。
感應加熱元件可以位于阻隔材料的任一側或位于其中，并且可以是任一適于施加電磁能量的所需形狀，例如盤狀或環狀。這種環狀體在跨過其內邊緣和外邊緣(即由兩個同心圓形成的)的長度上可具有均勻的寬度，或者繞其寬度可具有一個或多個“約束點”。
用于感應加熱元件的電磁能量最好是射頻能量(104Hz到3×1012Hz)。該頻率最好是從50kHz到1MHz，特別是100kHz到500kHz，例如160kHz到180kHz。電源可以是100W到1000W，一般是500W。
在本發明的標記元件中，帶有第一和第二材料的阻隔層可以位于外部層(即外部薄膜層)之下。通過采用適當頻率的電磁能量，阻隔層可以有選擇地被破裂，從而不需要采用比阻隔層的熔解／軟化溫度更高的外部覆蓋層以及不需要采用加熱的探針。相關的優點是，通過使元件(即位于借助所述元件來進行“監測”的制品上)靠近適當頻率的電磁場以令阻隔層發生破裂，能夠很容易地激發標記元件。這與使用加熱的探針相比要方便許多。
在標記元件中采用的阻隔材料是本發明權利要求的一個重要特征，因此，根據本發明的第三方面，提供了一種阻隔材料，它由帶有下述元件的可熱破裂的材料構成，所述元件能夠被電磁能量進行感應加熱，以使所述材料發生破裂。
根據本發明的第四方面，提供了一種破裂前述阻隔材料的方法，該方法包括使阻隔材料承受電磁能量，所述電磁能量能夠對所述元件進行感應加熱以使材料發生破裂。
電磁能量可以是微波能量，本發明的阻隔材料例如可以用作要在微波爐中加熱的容器的覆蓋物。因此，微波能量對元件進行感應加熱，導致覆蓋物破裂。這樣就不必進行手工穿刺操作。
本發明的阻隔材料特別適于用在下面的制品中，即在該制品中，要被刺穿的阻隔體位于至少一個需要保持原封不動的另一層的下方，由于采用了電磁能量，所以可以選擇性地破裂阻隔層。
下面將參照附圖并借助實施例對本發明進行進一步描述。
圖1是根據本發明第一方面所述的標記元件的一個實施例的分解立體圖；圖2是在受到激發前圖1所示標記元件的截面圖；圖3是與圖2類似的截面圖，只是表示了標記元件處于激發狀態并且還指示出制品已經儲存在高于預定溫度的溫度下；以及圖4是圖3所示狀態下的標簽的平面圖。
如圖1所示，根據本發明所述的標記元件1可拆卸地安裝在承載片2上，并且是一個層狀結構，該層狀結構由下面將要詳細描述的層3-6和油墨7(圖1中沒有表示，而在圖2中可以看到)組成。
具體地說，層4由一種可熱破裂的塑料膜8構成，該膜8帶有由感應加熱傳導油墨制成的標記9形式的感應加熱元件。作為替換形式，感應加熱元件例如也可以由薄金屬盤或金屬接頭形成。在其下表面，阻隔層4以其周邊表面粘結在層3的上表面的對應區域上，使得層3和4之間形成一個儲存空間(其中有油墨7)。層3的下表面可脫離地連接在載體2上，使得標簽1能夠從其上去除并(通過粘結劑)連接到要被監測的制品上。
指示層5是由紙制成的，該紙用樹脂進行過處理，使得僅有中央區域10(圖1所示的溫度計形式)保留吸收力，由陰影線表示的層5的其余區域不具有吸收力。層5的下表面以陰影區域粘結到阻隔層4的上表面上，并且從圖1中應該注意到，反射油墨制成的標記9(阻隔層4上的)剛好位于指示層5的溫度計形吸收區域10的“圓泡”下方。
層6是一透明塑料層，它覆蓋并粘結到指示層5上。吸收區域10制成油墨7的對比色形式。
在圖1和2所示的標記元件1中，阻隔層4防止了油墨7和指示層5的吸收區域10之間的接觸。油墨7是一種(一旦阻隔層破裂-見下文)如果標簽1處于預定溫度之上則僅能在層5的吸收區域10內流動的油墨。該油墨可以例如包括長鏈脂肪酸的烷基(特別是一種C1-4烷基)酯。可以采用的這種酯的實施例包括肉豆蔻酸乙酯、肉豆蔻酸丁酯和月桂酸丁酯。當然，應該理解到，油墨也可以由酯的混合物構成，以保證油墨在特定溫度之上流動。對于油墨來說，另一種可能性是包括聚合物材料，這種材料能夠在預定溫度之上可逆地溶化，即一種熱-可逆蠟。無機鹽(例如氯化鈉或氯化鉀)也可以包含在聚合物材料中，以用于提供所需的熔化溫度。
為了“激發”的目的，標簽1處于油墨7將不會流動的溫度下。然后，標簽1(它可以附著在要被監測的制品上)被置于靠近電磁場的位置或者接收足夠的能量(磁通密度)以使油墨9受到感應加熱。這使得層5的吸收區域10的“圓泡”下方的薄膜8破裂(刺穿)，從而與油墨7的儲存空間連通。
只要將附著有標記元件1的制品保持在預定溫度之下，油墨就不能夠流動(或至少不能流動到某種程度)并且不會對吸收區域10著色。但是，如果制品升溫超過預定溫度，則油墨將流進圖3和4所示的區域10并且持久地對其進行標記。
對于層4來說，相似結構的阻隔材料也可以用于標記元件以外的應用場合。例如這種層可以用作要在微波爐中加熱的容器的覆蓋物，使得感應加熱元件的感應加熱會導致覆蓋物的破裂。
權利要求
1．一種用于指示預定溫度條件是否得以保持的標記元件，包括第一材料。它能夠在預定溫度之上通過可熱破裂阻隔層從第二吸收材料上分離下來而流動，第一和第二材料使得當阻隔層被刺穿并且超過了預定溫度時，第一材料在第二材料中流動以產生可以監測到的變化，其中可熱破裂阻隔層由帶有下述元件的熱破裂材料組成，所述元件能夠被電磁能量進行感應加熱從而使所述材料發生破裂。
2．如權利要求1所述的標記元件，包括一下部層，該層與可熱破裂的阻隔層一起構成了用于第一材料的儲存器，還在阻隔層上與所述儲存器相反的一側設置了一吸收層。
3．如權利要求1或2所述的標記元件，其特征在于，吸收層被一透明薄膜覆蓋。
4．如權利要求1至3任一項所述的標記元件，其特征在于，可熱破裂的材料是一薄膜。
5．如權利要求4所述的標記元件，其特征在于，可熱破裂的材料是一塑料薄膜。
6．如權利要求1至5任一項所述的標記元件，其特征在于，在可熱破裂的材料上提供有感應加熱元件。
7．如權利要求1至6任一項所述的標記元件，其特征在于，感應加熱元件由一種傳導油墨構成。
8．如權利要求7所述的標記元件，其特征在于，傳導油墨是一種金屬性油墨或一種石墨承載的油墨。
9．如權利要求1至6任一項所述的標記元件，其特征在于，感應加熱元件由金屬、碳或導電塑料或聚合物材料構成。
10．如權利要求9所述的標記元件，其特征在于，感應加熱元件由薄膜、片材或箔狀金屬構成。
11．如權利要求1至10任一項所述的標記元件，其特征在于，阻隔層在射頻能量作用下破裂。
12．如權利要求1至10任一項所述的標記元件，其特征在于，它在微波能量作用下破裂。
13．一種激發如權利要求1至10任一項所述標記元件的方法，該方法包括使標記元件承受電磁能量，所述電磁能量能夠對所述感應加熱元件進行感應加熱以使阻隔層發生破裂。
14．一種阻隔材料，它由帶有下述元件的可熱破裂材料構成，所述元件能夠被電磁能量進行感應加熱，以使所述材料發生破裂。
15．如權利要求13所述的阻隔材料，其特征在于，它由權利要求1至12中任一項所限定。
16．一種破裂如權利要求14或15所述阻隔材料的方法，該方法包括使阻隔材料承受電磁能量，所述電磁能量能夠對所述元件進行感應加熱以使材料發生破裂。
全文摘要
一種用于指示預定溫度條件是否得以保持的標記元件(1)。該元件包括第一材料(7),它能夠在預定溫度之上通過熱破裂阻隔層(4)從第二吸收材料(5,10)上分離下來而流動。第一和第二材料使得當阻隔層被刺穿并且超過了預定溫度時,第一材料在第二材料中流動以產生可以監測到的變化。可熱破裂的阻隔層(4)由帶有下述元件(9)的熱破裂材料(8)構成,所述元件(9)能夠被電磁能量進行感應加熱從而使所述材料發生破裂,以激發標記元件。
文檔編號G01K3/00GK1293756SQ9980396
公開日2001年5月2日 申請日期1999年1月18日 優先權日1998年1月16日
發明者R·莫爾, S·莫爾 申請人:食物保護有限公司