• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1991011083A1
    申请号:PCT/JP1991/000035
    申请日:1991-01-16
    公开日:1991-07-25
    发明作者:Masaharu Matsuki；Toshiaki Yoshihara；Miki Ikeda；Sumihiko Kurita
    申请人:Kabushiki Kaisha Kouransha；
    IPC主号:H05B6-00
    专利说明:
    [0001] 明 m マィ ク 口波吸収発熱材料
    [0002] 技 術 分 野
    [0003] 本発明は、 マイ ク π波のエネルギーを吸収する こ とによ って発熟 し、 特に電子レンジにおいて優れた発熱特性を有するマイ ク ロ波吸 収発^材料に関する ものである。 背 景 技 術
    [0004] 電子レンジは、 照射されたマイ ク ロ波が被調理物中に含まれる水 などの分子に振動摩擦を与え、 その熱による温度上昇 'によ り調理を 行う ものであり、 食品を内部から加熱する こ とができるため、 短時 間で調理できる という利点を有する。
    [0005] しかしながら、 ガス調理器や抵抗加熱器などのよ う に伝導熱や放 射熱によ り食品を表面から調理できないので食品表面に焦げ目ゃク リ ス ピー性 （パリ ッ と した感じ） を与える こ とができない。 そのた め焼き魚、 肉、 ピザ等の焼け焦げ、 ク リ ス ピ一性を伴った調理をす るには不向きであった。
    [0006] これに対して、 既存の電子レンジでマイ ク ロ波を吸収し発熱する 材料を用いた発熱体で食品を表面よ り加熱し、 焦げ目あるいはク リ ス ビー性を与える方法が考え られている。
    [0007] しかしながら、 従来の発熱材料は発熱ス ピー ドが遅 く 、 急速調理 を必要とする電子レ ンジの発熱材料と しては十分とは言えない c 本発明は、 かかる問題点に鑑みてなされたもので、 その目的とす る所は、 従来の発熱材料よ り も、 短時間で昇温し、 しかも、 発熱温 Z
    [0008] 度が高い、 新規なマイ ク コ波吸収発^材料を提^せ ,し と Oて る c
    [0009] 発明の開示
    [0010] 本発明によれば、 上記目的は次のマイ ク ロ波吸収発熱材料によ つ て達成される。 即ち、
    [0011] (1) F e 基酸化物 主成分とする基材の Φに導電性物質が混合され てなる こ とを特墩とするマイ ク 口波吸収発熱材料
    [0012] (2i上記導電性物質が金属、 合金、 あるい 金属の化合物である上 記（υに記載のマイ ク 口波吸収発熱材料
    [0013] (3)上記導電性物質が F e 、 A £、 C u 、 〔： r 、 i 、 T i 、 〔 . S i 、 T i N、 M o S i ∑ 、 T i B 2 , S i Cあるいはこれらのう ち少な く とも一種を舍む合金または化合物である上記 (2)に記載のマ ィ ク π波吸収発熱材料。
    [0014] (4) F e 基酸化物を主成分とする基材の中に、 原子番号 2 1〜29 ©遭 移金属の化合物の中の非導電性化合物が混合されてなる こ とを特数 とするマイ ク 口波吸収発熱材料。
    [0015] (5)上記非導電性化合物が酸化物である上記 (4)に記毂 Oマィ ク ci波 吸収発熱材料。
    [0016] 本発明のマイ ク 口波吸収発熱材料は、 F e 基酸化物を主成分とす る基材の中に導電性物質あるいは原子番号 2 1〜 29の遷移金属の非導 電性化合物が混合、 固形化されたもの ある。 -
    [0017] F e 基酸化物と 、 F e 0 , F e 2 0 , . F e 3 0。 等の F e' 単独 G 化物あるいは F e 。一 が他 G 金属元素に置き換えら / - 1た複合酸 化物を意味する も Oである - 導電性物質とは、 無機あるい 金属の導電性物質を意呋し、 例え ばト' e , i 、 C G -. C r .. M o , W -. A £ , S 、 C u -、 _ g 、 A υ 、 Z n , 丁 i 、 Z r等のほとんど G)金属、 合金類あるい C、 S i C; _ T i C、 T' i N -. T i B 2 , Z r B 2 、 M o S i t 等 O無 機物質等であり、 適宜単独で、 あるいは混合して使用でき る。 こ？ Ί らの中でと りわけ F e 、 A £ 、 C u , C r 、 K i . 丁 i 、 C、 S i T i N 、 M S i z , T i B z , S i C等が実用的である 導電 ']生 物質の添加割合は、 厳密 は材質によ つて種々変; Πつて く るか .. 一 応の目安と しては、 F e 基酸化物基材の約 1 〜50 v o l %程度を置き 換える こ とができ る。 導電性物質は、 粉末あるいはつ ィ へ一し 开 -': で混合される力く、 粉末の粒径は概ね 100 〜400 メ ッ シュ程度が適当 てある。 フ ァ イ バ一の場合は、 短径 10〜 100 μ m . 長径 UK) m〜 10 mmが適当である。
    [0018] 原子番号 21〜29の遷移金属の非導電性化合物とは、 これらの金属 と 0、 .—、 , B等との化合物で非導電性のものを意味する £ なか ても、 0 との化合物が最も望ま しい。 これらの添加量は、 基材中 鉄 （ F e ) 1 m 01に対し、 0 〜 0. 5 mo 1 の範囲が好ま しい；
    [0019] つま り 、 本発明では、 上記した様に無機、 金属を問わず、 導電性 のものは-、 おしなべて効果があるが、 非導電性のものでも原子番号 21〜29の遷移金属の化合物は効果がある という こ とである 5
    [0020] 基材の F e 基酸化物と、 これらの導電性あるいは非導電性物質と の固形化 、 所要形状に成形後、 焼結によ って、 あるいは必要に It. て常温硬化型のハイ ンダ一を用いる こ とによつて達成される t 結によ つて固形化する場合、 焼結温度は概ね 800 〜 1 , 200 ΐで十分 である。
    [0021] ォ、発明のマイ ク 口波吸収発熱機構と して .、 次の 3 つが考え ηる： すな ち、 挖性損失、 誘電体損失、 抵抗損失による発熟て る - 従来のマイ ク ロ波吸収発熱材料であるフユ -ィ ト .、 こ う ち 性損失により マイ ク ロ波を吸収して発熱する。 しかしながら、 二 Γ' 方法ではマイ ク 口波のエネルギーを効率よ く熱ェ ルギ一 変換で きず、 十分な発熱速度や発熱温度が得られない。
    [0022] 术発明におけるマイ ク 口波吸収発熱材料の発熱速度が極めて大き いのは、 上記導電性あるいは非導電性物質を添加する こ とによ り磁 性損失に加え、 抵抗損失による発熱または誘電体損失による発熱か 誘起さ ている ものと推察さ る。 加えて .、 本発明におけるマィ ····
    [0023] D波吸収発熱材料 発熱後の X線分折結果による と酸化物の生成か 認められる ものがあり、 これらの酸化またはテルミ ソ ト反応による 反応熱も発熱特性に寄与している ものと考えられる。
    [0024] この酸化反応はフヱ ラ イ ト力く F e304 、 金属が F e の時、 以下の 反応が考えられる。
    [0025] F e — 1/2 0 z → F e 0
    [0026]
    [0027] 2 Fe + 3/2 02 → F e203
    [0028] 3 Fe 0 - 1/2 0 z → Fe304
    [0029] 2 Fe 0 - 1/2 02 → F e203
    [0030] 2/3 F e304 - 1/6 02 → F e2〇 3
    [0031] またテルミ ツ 卜反応はフ，.- ライ ト力 F e 304 、 金属か A £ の時.、 以下の反応が考え られる。
    [0032] 1/3 F e304 - 2 A £ - 5/6 02 → F e - A /.2 03 更に還元された F e により前述の酸化反応が考えられる
    [0033] また、 これらの反応による二次的、 三次的生成物により反応熱放 出後も、 更にマイ ク 口波吸収が起こ り発熱 寄与している も Oと:％ え り； TLる。
    [0034] 図面の簡単な説明
    [0035] 第 1図は F e304 粉末に F e 粉末を添加したときの発熱特性を矛 す曲線である。
    [0036] 第 2図は F e304 粉末に A £粉末を添加したときの発熱特性を示 す曲線である。
    [0037] 第 3図は Fe 1 molに対する各種元素の添加量と発熱温度の関係 を示す曲線である c
    [0038] 第 4図は試料板厚と発熱温度の関係を示す曲線である - 発明を実施するための最良の形態
    [0039] (1) F e304 粉末に Fe 粉未を 0、 5、 10、 15、 20 w t %添加し混 合後、 熱衝撃性に優れたるつぼにそれぞれ 10 g積め試料と した。 次 に、 この試料を周波数 2, 450 M H z . 出力 750 Wの電子レンジにて マイ ク ロ波加熱し、 放射温度計を用いて表面温度を測定した。 測定 結,果を第 1図に示す。
    [0040] 第 1 図からわかるよう に Fe 粉末を添加する こ とにより発熱速度 が上がり、 Fe304 単味の試料の発熱温度が 500 'Cに達するのに 5 分要するのに対し、 Fe 粉末を添加したものはいずれも 2分前後で あった。 また最高発熱温度も 100 て程度の上昇がみられた。
    [0041] (2) F e 3〇 4 粉末に F e 、 C u、 C r、 N i 、 T i 、 C、 S し、 T i N , M ύ S i 2 , T i B ε , S i C粉末を 5 w t %添加し绲合後 . 前述のるつぼに積め実施例 (1)の電子レンジにてマイ ク ロ波加熟し、 放射温度計を用いて表面温度を測定した。 2分後及び Ί分後の発熱 温度を Fe304 と併せて表 1 に示す。 いずれの粉末添加試料も F e 0 4 単味の試料に比べて、 著しい発 熟特性が得られた： また これら O添加粉未 C, ώても発熟後 X線的 に存在が認められたのは-. Μ ' S i 2 S ； C及び Cのみであ . 他は酸化による生成熱及び二次的、 三次的生成物による発熱も発熟 特性に寄与したものと考え られる。
    [0042] 表 1 究熱温度 (て ！
    [0043] : 添加物質 一
    [0044] 分
    [0045] F e 4 4 9 6 1
    [0046] ' ' C u 4 1 δ δ 3
    [0047] C r ： 4 3 δ ： 6 2 0 ：
    [0048] N i 3 4 ϋ ; 5 3 0 ：
    [0049] T i 4 9 2 6 3 4 ：
    [0050] ■ C 0 6 1 . 6 1 0
    [0051] S i 0 8 δ 9 δ ：
    [0052] ： T i N 4 9 6 δ 0
    [0053] ； M 0 S i δ 3 0 ： 6 δ 4
    [0054] ： T i B z 6 3 4 ： τ ο 3
    [0055] ' S i C ： 4 9 8 - ； 5 9 t
    [0056] 3 2 δ 5 3 9
    [0057] (3) F e 0 粉未に A £粉末を 0 -, 5 7 1 0 w t %添加し混合後 前述のるつほに積め、 実施例（1)の電子レ ンジにてマイ ク 口波加熟 L 放射温度計を用いて表面温度を測定した- 測定結果を第 2図に示す 第 2 図から mかるよ う に A £粉末を添加する と子ルミ , ト反 、に よ り 1 分前後で発熱速度力;急激にあがる。 7 1 0 u- t %添加の試^ はその後急激に温度が下がり 500 て前後て一定に達する。 また、 5 7 w t %添加の試料 F e 3 0 4 単味の試料に く らベて最高発熱温度 の上昇がみられた。
    [0058] (4) F e 3 0 4 粉末に F e A £ T i N粉末を 5 w t %添加した g 合粉末及び F e 3 0 4 単味の粉末を無機バイ ンダ一を用い、 それぞれ 10 cm X 10 cmのセ ラ ミ 'ン ク シ トに膜厚 200 mに塗布し、 発熱体と した。 これを第 3 図のよ う に巿販 冷凍グラ タ ン 〇上に載せ、 実施 例（1)の電子レ ンジにて調理テス トを行い表面の焦げ目および食品内 部の調理具合を観察した。 その結果を表 2 に示す。
    [0059] 表 2
    [0060] 180 秒 210 秒 240 秒 270 秒 ：
    [0061] ； 添加物質
    [0062] 表面 ： 内部 表面 ： 内部 表面 ： 内部 ； 表面 : 内部 ：
    [0063] ' F e △ △ /- ： X
    [0064] ' A £ △ Δ o ； X ' X X
    [0065] ' T i N Δ ； △ 0 厶 ο ； 〇 , X ：
    [0066] Α ； ； Δ ； ； 厶 調理良好
    [0067] Δ 調理不足
    [0068] X 調理過剰
    [0069] F e A ί -. T i を添加し 発熱体 F e 3〇 ： 単味のものと く らべ調理時間も短 く 、 F e Ί' i N添加の発熱体で 30秒、 A £添加 の発熱体で 60秒の調理時間の短縮ができた- f
    [0070] (5) F e r> ) 粉末に丁 i 、 C r 、 VI ri 、 C o -、 N i . C u , S τ . B a の酸化物粉末を、 F e 1 m o 1：こ対し元素比で 0〜に： m ol^加 し、 プレス成形後 800 〜 1,200 ·(：で焼成し、 ^ 30咖 、 板 52 mm 式 料を作製した。 次に、 この試料を使って、 周波数 2,450 Μ Η τ 出 力 1， 500 Wの電子レンジにて 30秒間マイ ク ロ波加熱し、 放射温度計 を用いて表面温度を測定した。 測定結果を第 3図に示す- 第 1 図からわかるよう に、 金属酸化物を添加する こ とによ り発熟 温度が高く なる傾向が認められる力、 添加量比か 0.7 molを越え と逆に低下している： 特に T i 、 C r , M r 、 C 0 , に. C u - どの第 4周期の遷移金属 （原子番号 21〜29) の酸化物を添加し 材 料は、 高い特性が得られた。
    [0071] (6) F e304 粉末に T i 、 C r 、 M n 、 C o 、 C u 、 S r 、 B a © 酸化物粉末を F e 1 m o 1に対し、 元素比で 0.3 m o 1添加し.、 プレス 成形後 800 〜1, 200 てで焼成した 30譲 、 板厚 1 〜 8 咖の試料を、 実施例 (5)の電子レンジにて 30秒間マイ ク ロ波加熱し、 放射温度計を 用いて表面温度を測定した。 測定結果を第 4図に示す。
    [0072] S r 、 B a の酸化物を添加したものは発熱体の厚みが薄く なると 発熱温度が低下するが、 遷移金属を添加したものは、 蓰く ても高い 効率が得られた。
    [0073] (7) F e304 粉末に、 T i 、 M n 、 S r の金属粉末を F e 1 m olに 対し元素比で 0.3 mol添加し、 プレス成形後焼成した-試料を粉砕し て、 その紛末を無機パイ ンダーを用いて 150 mm©耐熱衝擊性 O強 い結晶化ガラス （ L i 2 0 - A i 2 O 3 - S i O 2 系） の片面 Jf- さ 0.5 mmにコーテ ィ ングして発熱皮膜を形成し、 発熟体を作製し これを実施例 (5)の電子レンジ :こて 30秒間マィ ク α波加熱し、 放射温 度計を用いて表面温度を測定した 測定結果を表 3 に示す
    [0074] 表
    [0075] 添加元素 '. 平均発熱温度 （て ）
    [0076] 丁 i δ 1 1
    [0077] Μ η 4 0 2
    [0078] S r 3 1 4
    [0079] また、 上記発熱体の上に ^ 1 50 mmの市販の冷凍ピザを載せ、 前述 の電子レ ンジにて調理し.、 ピザの表面の ト ッ ピングされた具および 裏面のピザク ラ フ 卜の調理具合を観察した。 その結果を表 4 に示す 表 4 時 間
    [0080] 8 0秒 6 0秒 9 0秒 ：
    [0081] 内 ； 外 内 ； 外 内 ； 外 ：
    [0082] ' 添 T i 厶 〇 ； Ο X X .
    [0083] ： 加
    [0084] 兀 M η X ： X '
    [0085] ： 素
    [0086] S r X X つ ： 調理良好
    [0087] L ： 調理不足 X ： 調理過剰
    [0088] T i 、 M nを添加した究熟体は発熱温度も高 ： . ピサ調理に I てもピザク ラ フ トにク リ ス ピ一性を付ける ：： とが一;：き、 かつ全你 均一に調理され、 良好な風味を有した
    [0089] 以上詳記したよう に本発明の発熱材料は従来の発熱材料に く らべ 発熱速度が格段に速いため冷凍食品の解凍及び調理時間の短縮など に効果がある。 また発熱温度が高いため、 従来の発熱物質より少量 で調理可能で経済的である。
    [0090] 産業上の利用可能性
    [0091] 本発明による材料は、 電子レンジ調理に際して電子レ.ンジのマつ ク ロ波を吸収し発熱する こ とにより食品を外部よ り加熱調理するた めの材料と して、 電子レンジに有効に利用する こ とができる。
    权利要求:
    Claims

    I I
    請 求 の 範 囲 . F e 基酸化物を主成分とする基材の中に導電性物質が混合され てなる こ とを特揿とするマイ ク ロ波吸収発熱材料。
    . 上記導電性物質が金属、 合金あるいは金属の化合物である請求 の範囲第 1 項記載のマイ ク 口波吸収発熱材料。
    . 上記導電性物質が F e 、 A £、 C u 、 C r 、 is i 、 丁 i .、 C、 S i 、 T i N N M o S i z 、 T i B 2 、 S i Cあるいはこれらの う ち少な く と も一種を舍む合金または化合物である請求の範囲第 2 項記載のマイ ク ロ波吸収発熱材料。
    . F e 基酸化物を主成分とする基材の中に、 原子番号 21〜29の遷 移金属の化合物の中の非導電性化合物が混合されてなる こ とを特 徴とするマイ ク 口波吸収発熱材料。
    . 上記非導電性化合物が酸化物である請求の範囲第 4 項記載のマ ィ ク 口波吸収発熱材料。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    JP3975462B2|2007-09-12|マイクロ波調理のための誤用寛容性金属製パッケージ材料
    DE69736003T2|2006-09-14|Wärmespeicherschüssel mit temperaturselbstregulierendem zustandsveränderlichem wärmeträger
    US4362917A|1982-12-07|Ferrite heating apparatus
    US5446270A|1995-08-29|Microwave heatable composites
    US4541411A|1985-09-17|Graphite composite cookware
    CA1227543A|1987-09-29|Apparatuses, processes and articles for analyzingmaterials for moisture content by controllablydrying such materials by microwave radiation
    KR890002264B1|1989-06-27|마이크로파 오븐용 가열조리 용기
    US4542271A|1985-09-17|Microwave browning wares and method for the manufacture thereof
    ES2251442T3|2006-05-01|Recipiente de cocina que comprende una base realizada de un material multicapa y una pared lateral y articulo de material multicapa.
    KR100627918B1|2006-09-25|구리 코어 조리용 번철 및 그 제조방법
    US4027132A|1977-05-31|Microwave pie baking
    US8344294B2|2013-01-01|Method and cooking appliance for cooking according to the C-value
    US3853612A|1974-12-10|Method for making coated receptacle for microwave cooking of food
    US6229131B1|2001-05-08|Microwave cooking grill and steamer
    US4188520A|1980-02-12|Effective concurrent microwave heating and electrical resistance heating in a countertop microwave oven
    JP4278502B2|2009-06-17|高周波加熱調理器
    US6512216B2|2003-01-28|Microwave processing using highly microwave absorbing powdered material layers
    JP2771000B2|1998-07-02|マイクロ波加熱中の食品の温度分布を調節するための装置
    US4822966A|1989-04-18|Method of producing heat with microwaves
    US2597825A|1952-05-20|Combination electric and ultrahighfrequency heating apparatus
    US7495196B2|2009-02-24|Food cooking or warming apparatus with self-regulating inductor
    US5094865A|1992-03-10|Two stage process for cooking/browing/crusting food by microwave energy and infrared energy
    EP0500252A1|1992-08-26|Method and apparatus for processing ceramics
    CN102548920B|2014-09-10|发热珐琅釉料及涂布它的发热容器
    US4876423A|1989-10-24|Localized microwave radiation heating
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    EP0463180B1|1995-05-24|
    EP0463180A1|1992-01-02|
    AT122988T|1995-06-15|
    DE69109940D1|1995-06-29|
    DE69109940T2|1995-09-28|
    EP0463180A4|1992-07-08|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    JPS4932232A|1972-07-21|1974-03-23|||
    JPS63108122A|1986-10-23|1988-05-13|Yukio Sawara|Oven cooking apparatus for microwave oven|US5443747A|1989-10-26|1995-08-22|Kabushiki Kaisha Toshiba|Cleaning compositions|
    US5538024A|1990-03-16|1996-07-23|Kabushiki Kaisha Toshiba|Cleaning method and cleaning apparatus|US4190757A|1976-10-08|1980-02-26|The Pillsbury Company|Microwave heating package and method|
    US4904836A|1988-05-23|1990-02-27|The Pillsbury Co.|Microwave heater and method of manufacture|
    US5075526A|1989-01-23|1991-12-24|Raytheon Company|Disposable microwave package having absorber bonded to mesh|FR2686079A1|1991-06-06|1993-07-16|Cerex|Materiau composite a base de verre et procede pour sa fabrication.|
    GB9318143D0|1993-09-01|1993-10-20|Bowater Packaging Ltd|Microwave interactive barrier films|
    PT818126E|1995-03-29|2000-09-29|Minnesota Mining & Mfg|Composito absorvedor de energia electromagnetica|
    CN104130458B|2014-07-24|2016-09-07|中国热带农业科学院农产品加工研究所|一种吸波材料及其制备方法|
    法律状态:
    1991-07-25| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): US |
    1991-07-25| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IT LU NL SE |
    1991-09-20| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1991902751 Country of ref document: EP |
    1992-01-02| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1991902751 Country of ref document: EP |
    1995-05-24| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1991902751 Country of ref document: EP |
    1998-07-31| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1991902751 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP1149290||1990-01-19||
    JP2/11492||1990-01-19||
    JP2/182334||1990-07-09||
    JP18233490||1990-07-09||DE1991609940| DE69109940T2|1990-01-19|1991-01-16|Durch mikrowellenabsorption wärme erzeugendes material.|
    EP19910902751| EP0463180B1|1990-01-19|1991-01-16|Material generating heat by absorbing microwaves|
    [返回顶部]