JP2000228279A

JP2000228279A - 電磁誘導加熱用複合材

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Publication number: JP2000228279A
Application number: JP4508299A
Authority: JP
Inventors: Akihisa Hosoe; 晃久細江; Shinji Inasawa; 信二稲澤; Masahiko Komiyama; 昌彦小宮山; Hiroshi Okazaki; 博志岡崎; Katsuya Yamada; 克弥山田
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1998-12-01
Filing date: 1999-02-23
Publication date: 2000-08-15
Anticipated expiration: 2019-02-23
Also published as: JP3496558B2

Abstract

(57)【要約】【課題】発熱体層を薄くしても高出力が可能な電磁誘
導加熱用複合材及び該複合材からなる電磁調理器具を提
供すること。【解決手段】非磁性基材の片面の少なくとも一部に、
磁性材料層と、該磁性材料よりも電気抵抗率が低い金属
材料層とが、交互に少なくとも１組形成されていること
を特徴とする電磁誘導加熱用複合材、及び該複合材から
なる電磁誘導加熱用調理器具。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁誘導加熱用複
合材に関し、さらに詳しくは、アルミニウム基材などの
非磁性基材の片面に、高周波磁界により発生する誘導電
流（渦電流）により発熱体となる磁性材料層が形成され
た、高出力が可能な電磁誘導加熱用複合材に関する。ま
た、本発明は、高出力が可能な電磁誘導加熱用複合材か
らなるＩＨ（電磁誘導加熱）ジャー炊飯器内釜などの電
磁誘導加熱用調理器具に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電気炊飯器は、ヒーターの熱を内
釜に伝えて、中の米に熱を加える方式のものであった
が、最近では、ヒーターを使用せずに、内釜自体を発熱
させる電磁誘導加熱方式のＩＨジャー炊飯器が普及して
きている。発熱体となる内釜は、一般に、アルミニウム
層（内側）とステンレス層（外側）の二重構造となって
いる。このＩＨジャー炊飯器では、内釜の下にコイルが
設けられている。このコイルに、周波数が約２０〜４０
ＫＨｚ程度となるように、インバーター回路中でスイッ
チのＯＮ／ＯＦＦを繰り返して、電流を断続的に流す
と、スイッチのＯＮ時にはコイルの周囲に磁界が発生
し、ＯＦＦ時には消失するため、コイルの回りに磁力線
が断続的に発生する。この磁力線の数（磁束）の変化に
誘起されて、渦電流がステンレス層に発生する。ステン
レスは、電気抵抗値が大きいため、ステンレス層には電
流はわずかしか流れず、電気エネルギーのほとんどは熱
に変換される。この熱は、熱伝導性の良いアルミニウム
層を伝わって、内釜の全体に伝えられる。

【０００３】従来より、ＩＨジャー炊飯器内釜や電磁調
理器用鍋などの電磁誘導加熱用調理器具は、発熱を受け
持つ鉄、ステンレスなどの磁性金属板と導熱を受け持つ
アルミニウム板とからなる複合材を、所定形状に打ち抜
き加工した後、アルミニウム板を内側として深絞り等の
プレス成形加工をすることにより製造されている。アル
ミニウム層側の表面（容器内面側に相当）には、炊飯等
のこびりつきを防止するために、通常、フッ素樹脂被覆
層が設けられている。このような複合材は、一般に、ロ
ール圧延によって、磁性金属板とアルミニウム板とを複
合化（クラッド化）することにより製造されている。

【０００４】しかしながら、このようなクラッド法によ
る複合材は、（１）アルミニウム板を圧縮して接合する
ため、板厚のバラツキが大きく、このため、プレス成形
加工時に割れやしわが発生しやすい、（２）複合材を所
定形状に打ち抜き加工する際に多量に発生する打ち抜き
しろも複合材であって、金属または合金の単独材ではな
いため、リサイクルが不可能である、（３）磁性金属板
を発熱に必要な部分にのみ配置した複合材の製造が困難
である、といった問題を抱えていた。

【０００５】これに対して、本発明者らは、アルミニウ
ム基材などの非磁性基材の片面に、メッキにより磁性材
料層を形成した電磁誘導加熱用複合材を提案している。
例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金からな
るアルミニウム基材と、前記基材の片面の少なくとも
一部に形成された亜鉛または亜鉛合金からなる中間層
と、前記中間層の上に形成された高周波の磁束により
発生する渦電流が流れることにより発熱体となる導電層
とを備えた電磁加熱用金属板を発明し、提案している
（特開平８−１９１７５８号公報）。この導電層は、ニ
ッケル、ニッケル合金、鉄、鉄合金、コバルト、コバル
ト合金などの磁性材料から形成し、より具体的には、こ
れらの金属イオンを含有する溶液から電気化学的転化法
（即ち、電気メッキ、無電解メッキなどのメッキ法）に
より形成しいる。中間層は、メッキ膜の密着性を高める
ために、アルミニウム基材上に形成している。

【０００６】このような非磁性基材の片面に磁性メッキ
層が形成された電磁誘導加熱用複合材は、（１）圧縮に
よるクラッド化工程を必要としないため、アルミニウム
基材のプレス成形加工時に割れやしわが発生しない、
（２）アルミニウム基材を単独で打ち抜き加工するた
め、打ち抜きしろの再利用が可能である、（３）アルミ
ニウム基材を所望の形状にプレス成形加工した後、必要
な部分に磁性メッキ層を形成することができる、といっ
た利点がある。

【０００７】ＩＨジャー炊飯器は、内釜の容量が大きい
ため、大きな発熱量を必要としている。一方、電磁誘導
加熱用複合材や調理器具において、磁性メッキ層などの
磁性材料層をできるだけ薄くすることが求められてい
る。その理由のひとつは、Ｎｉ−Ｆｅ合金などの磁性材
料が高価なため、磁性材料層の厚みを小さくすることが
コスト削減に有効だからである。また、磁性材料層を電
気メッキ法により形成する場合、その厚みは、電流密度
とメッキ時間との積に比例するが、磁性メッキ層の厚み
を薄くすることができれば、同一の電流密度でもメッキ
時間を短縮することができるため、この点でも、生産性
向上とコスト削減を図ることができる。他の理由として
は、磁性材料層を薄くすることにより、省エネルギー化
を達成できることを挙げることができる。より詳細に
は、電磁誘導加熱方式では、磁性材料層が発熱し、この
熱が熱伝導性の良いアルミニウム層に伝わり、それによ
って、容器内容物が加熱される。したがって、磁性材料
層が薄いほど、発生した熱がアルミニウム層に効率よく
伝達され、小さなエネルギーでの加熱が可能となる。

【０００８】特開平９−１５７８８６号公報には、少な
くともニッケルと鉄とを有し、膜厚を１０〜１００μｍ
とした電磁誘導加熱用合金メッキ膜を、非磁性基材など
のメッキ可能な基材上に形成した電磁誘導加熱用合金メ
ッキ材が開示されている。しかしながら、この公報に開
示された方法のみでは、十分な出力を得ることができな
い。すなわち、磁性メッキ層などの磁性材料層を薄くす
ると、電磁誘導加熱による出力が低下する。出力が小さ
な内釜を使用すると、発熱量が小さくなり、炊飯時、米
が生煮えとなったり、飯に芯が残ったりする。一方、無
理に高発熱を得ようとすれば、エネルギーの入力を大き
くすれば不可能ではないが、電気回路に過負荷がかか
り、回路の損傷を起こす可能性が高い。また、回路の工
夫でそれがカバーできたとしても、エネルギーのロスが
大きく、エネルギー変換効率を改善することができな
い。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題を解決し、真のメッキ薄膜化を図ることである。す
なわち、本発明の目的は、非磁性基材の片面の少なくと
も一部に磁性材料層が形成された電磁誘導加熱用複合材
において、磁性材料層などの発熱体層を薄くしても高出
力が可能な電磁誘導加熱用複合材を提供することにあ
る。本発明の他の目的は、このような高出力が可能な電
磁誘導加熱用複合材により形成された電磁誘導加熱用調
理器具を提供することにある。

【００１０】本発明者は、前記従来技術の問題点を克服
するために鋭意研究した結果、非磁性基材の片面の少な
くとも一部に磁性材料層が形成された電磁誘導加熱用複
合材において、磁性材料層と、該磁性材料よりも電気抵
抗率が低い金属材料層とを、交互に少なくとも１組形成
することにより、磁性材料層と金属材料層とからなる発
熱体層の合計膜厚を薄くしても、高出力が可能な電磁誘
導加熱用複合材の得られることを見いだした。本発明
は、その知見に基づいて完成するに至ったものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、非磁性
基材の片面の少なくとも一部に、磁性材料層と、該磁性
材料よりも電気抵抗率が低い金属材料層とが、交互に少
なくとも１組形成されていることを特徴とする電磁誘導
加熱用複合材が提供される。また、本発明によれば、非
磁性基材からなる容器の外面の少なくとも一部に、磁性
材料層と、該磁性材料よりも電気抵抗率が低い金属材料
層とが、交互に少なくとも一組形成されていることを特
徴とする電磁誘導加熱用調理器具が提供される。

【００１２】

【発明の実施の形態】非磁性基材上に、磁性材料層と、
該磁性材料よりも電気抵抗率が低い金属材料層を１組以
上形成することにより、高出力が可能な電磁誘導加熱用
複合材が得られる機構は、現段階では、必ずしも全面的
には明らかではないが、本発明者は、次のように考えて
いる。電磁誘導加熱用調理器具では、外部に置かれたコ
イルに高周波電流を断続的に流して高周波磁界を発生さ
せ、それにより、調理器具自体に誘導電流を発生させ
て、発熱させている。このような電磁誘導加熱用調理具
の発熱体層は、高周波磁界に鎖交して誘導電流を発生す
る必要があるため、磁性材料から形成されることが必須
の条件である。外部の高周波磁界に対し、発熱体層のう
ちで磁化されるのは、その表面から式（１）で表される
深さ（ｔ）の箇所であることが知られている。

【００１３】

【数１】

【００１４】（μ＝透磁率〔Ｈ／ｍ〕、ｃ＝導電率〔ｓ
／ｍ〕、ｆ＝周波数〔Ｈｚ〕）すなわち、電磁誘導加熱において、発熱体層は、その表
面から深さ（ｔ）の箇所で主に発熱することになる。し
たがって、高出力を維持しながら発熱体層を薄くするに
は、この深さ（ｔ）をできるだけ小さくする必要があ
る。周波数（ｆ）は、電磁誘導加熱に使用する機器の種
類によって決まるものであるから、この深さ（ｔ）をで
きるだけ小さくするには、透磁率（μ）と導電率（ｃ）
とをできるだけ大きくすればよい。

【００１５】磁性金属単体の透磁率は、一般に、合金化
することにより大きく向上することが知られている。磁
性合金の中でも有名なのが、ＮｉにＦｅを固溶させたパ
ーマロイと呼ばれる高透磁率の合金である。ところが、
固溶体のような合金では、いずれかの成分が単独の場合
よりも大きい電気抵抗率を示し、導電率が低下する。そ
のため、透磁率と導電率が共に高い磁性材料を得るのは
困難である。これに対して、透磁率が高い合金などから
なる磁性材料層の上に、該磁性材料よりも電気抵抗率が
低い（即ち、導電率が高い）金属材料層を形成すると、
磁性材料層の高透磁率と金属材料層の高導電率とが組み
合わされるため、これら各層からなる発熱体層の厚みを
薄くしても、高出力が可能な電磁誘導加熱用複合材を得
ることができる。

【００１６】本発明は、透磁率が高く磁性材料として優
れていても、導電率が低いため発熱難となる磁性材料の
難点を克服する技術である。このような透磁率の特に高
い材料としては、パーマロイと呼ばれるＮｉ−Ｆｅ合
金、さらにスーパーマロイと呼ばれるＮｉ−Ｆｅ合金に
Ｍｏ、Ｃｒ、Ｃｕなどを添加した合金、センダストと呼
ばれるＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金、ケイ素鋼板が好ましい。
他にも、透磁率の高い材料があれば、これらに限定され
るものではない。

【００１７】磁性材料層を形成する磁性材料としては、
特に限定されず、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、ニッケル
合金、鉄（Ｆｅ）、鉄合金、コバルト（Ｃｏ）、コバル
ト合金などが挙げられる。これらの中でも、高透磁率で
ある点で、各種合金が好ましく、具体的には、Ｎｉ−Ｆ
ｅ合金、Ｎｉ−Ｃｏ合金などが挙げられる。これらの中
でも、生産性の点から、Ｎｉ−Ｆｅ合金（パーマロイ）
が特に好ましい。純鉄（Ｆｅ）も発熱特性の点で好まし
い。これらの金属または合金に各種元素を添加すること
ができる。このような元素としては、例えば、燐
（Ｐ）、炭素（Ｃ）、及びホウ素（Ｂ）などを挙げるこ
とができる。これらの元素を磁性材料層中に分散させる
ことにより、電磁誘導加熱したときの「固有抵抗／浸透
深さ」の比で表される表皮抵抗を高めて、発熱量を高め
ることができる（特開平８−１９１７５８号公報）。こ
れらの元素は、磁性材料層中に分散させるが、実質的に
は、例えば、Ｎｉ−Ｐ合金、Ｎｉ−Ｂ合金、Ｎｉ−Ｃ合
金、Ｆｅ−Ｃ合金、Ｆｅ−Ｂ合金などの合金を形成して
いると推定される。

【００１８】金属材料層を形成する金属材料としては、
磁性材料層に使用する磁性材料よりも電気抵抗率が低い
金属材料であれば特に限定されない。このような金属材
料としては、前記磁性材料と同じものであってもよい。
ただし、金属材料層に使用する金属材料は、磁性材料層
に用いる磁性材料よりも、相対的に電気抵抗率が小さい
ものであることが必要である。これらの中でも、低電気
抵抗率の点で、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、
Ｍｇ、Ｎｉなどの金属単体が好ましく、耐食性やコス
ト、生産性の点から、Ｎｉが特に好ましい。発熱特性、
コスト、生産性などの点で、Ｃｕも特に好ましい。

【００１９】磁性材料層及び金属材料層は、メッキ、溶
射、スパッタ、圧延のいずれの方法で形成してもよい。
これらのなかでも、メッキ法（電気メッキ、無電解メッ
キなど）を採用すると、非磁性基材上に所望の厚みの各
層を順次に形成することができるので好ましい。メッキ
法では、金属イオンを含有する溶液からの電気化学的転
化により、磁性材料層及び金属材料層を形成する。メッ
キ法で使用するメッキ浴の組成やメッキ処理条件など
は、適宜、所望に応じて選択することができる。例え
ば、Ｎｉ−Ｆｅ合金層をメッキ法により形成するには、
ＮｉイオンとＦｅイオンを含有するメッキ浴を用い、電
流の印加を高電流と低電流とに調整して行うことによ
り、所望の原子比を有する極めて薄いＮｉ−Ｆｅ合金メ
ッキ層を容易に形成することができる。

【００２０】磁性材料層の厚みは、特に限定されない
が、熱伝導性と経済性とのバランス等の観点からみて、
通常、１０〜２００μｍ、好ましくは３０〜１５０μｍ
程度である。発熱体の大幅な薄膜化を図るには、多くの
場合、磁性材料層の膜厚を３０〜１００μｍ程度、さら
には３０〜７０μｍ程度とすることにより、良好な結果
を得ることができる。なお、磁性材料層は、１層として
だけではなく、所望により２層以上の多層に形成しても
よい。多層に形成する場合は、各層の合金組成が異なっ
ていてもよい。磁性材料層と金属材料層とは、非磁性基
材上に、この順に交互に形成する。

【００２１】「磁性材料層／金属材料層」を１組とする
と、磁性材料層と金属材料層とは、交互に１組形成して
もよいが、所望により、２組以上の多層に形成すること
ができる。この場合は、磁界の発生源であるコイルに近
い方、すなわち、最外面に磁性材料層より低電気抵抗の
金属材料層が配置されることが好ましい。すなわち、磁
界に近接する磁性材料層の表面近傍に渦電流が集中する
ため、低電気抵抗の金属材料層は渦電流の発生する表面
層に接触させることにより、効率よく機能する。

【００２２】作業性や生産性の観点から、通常、１〜２
０組、好ましくは１〜１０組程度の範囲内で形成する
が、所望により、それ以上の多層で形成してもよい。多
層中の各磁性材料層及び金属材料層の厚みは、０．１〜
２０μｍの範囲で適宜の組み合わせが可能であり、全体
としての厚みを、通常１０〜２００μｍ、好ましくは３
０〜１５０μｍ、より好ましくは３０〜７０μｍの範囲
にすればよい。磁性材料層と金属材料層とを形成する順
番は、特に限定されないが、多くの場合、非磁性基材上
に、「磁性材料層／金属材料層」をこの順で交互に１組
または２組以上形成することが発熱特性の点で好まし
い。

【００２３】金属材料層の厚みは、特に限定されない
が、磁性材料層と組み合わせて薄膜化を達成するには、
通常、１〜３０μｍ、好ましくは３〜２５μｍ、より好
ましくは５〜２０μｍ程度とする。金属材料層は、１層
としてだけではなく、所望により２層以上の多層に形成
してもよい。多層に形成する場合は、各層の成分組成が
異なっていてもよい。磁性材料層と金属材料層とを２組
以上の多層に形成する場合、各金属材料層の厚みは任意
であり、好ましくは０．１〜２０μｍの範囲から選択さ
れ、その全体の厚みを１〜３０μｍの範囲内にすること
がより好ましい。また、「磁性材料層／金属材料層」の
各組及び全体の磁性材料層と金属材料層との厚みの比
は、通常、２：１〜１５：１の範囲とすることが好まし
い。

【００２４】本発明で使用する非磁性基材としては、ア
ルミニウムまたはアルミニウム合金からなるアルミニウ
ム基材、非磁性ステンレス基材等の各種の非磁性金属材
料が任意に用いられ、また、セラミック基材、ガラス基
材などを使用することができる。これらのなかでも、熱
伝導性や加工性などの点で、アルミニウムまたはアルミ
ニウム合金からなるアルミニウム基材が好ましい。ＩＨ
ジャー炊飯器の内釜の用途には、アルミニウム基材が特
に好ましい。非磁性基材の厚みは、強度、熱伝導性、用
途などに応じて、適宜定めることができるが、通常、
０．５〜５ｍｍ程度である。

【００２５】非磁性基材の片面には、常法に従って、フ
ッ素樹脂被覆層を形成して、非粘着性とすることができ
る。非磁性基材を容器の形状に成形する場合には、その
内側の面にフッ素樹脂被覆層を形成する。フッ素樹脂被
覆層は、非磁性基材を容器の形状に成形してから、その
内側の表面に形成してもよいし、あるいは、アルミニウ
ム基材などの場合には、フラットな板材（例えば、サー
クル板）の形状でフッ素樹脂被覆層を形成してから容器
の形状にプレス成形加工してもよい。フッ素樹脂被覆層
の厚みは、特に限定されないが、熱伝導性の観点から、
通常５〜１００μｍ、好ましくは１０〜６０μｍ程度と
することが望ましい。フッ素樹脂としては、四フッ化エ
チレン樹脂（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン／パ
ーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦ
Ａ）、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピ
レン共重合体（ＦＥＰ）などを単独またはブレンド若し
くは積層して用いることができる。

【００２６】非磁性基材の他面（容器の外側表面）に形
成する磁性材料層と金属材料層とからなる発熱体層は、
必ずしも全面に形成する必要はなく、例えば、ＩＨジャ
ー炊飯器の内釜として使用する場合は、コイルが配置さ
れている底部領域（底面や底面から立ち上がる外側壁面
の下部）にのみこれら各層を形成することができる。磁
性材料層及び金属材料層は、非磁性基材を容器の形状に
成形してから、その外側の表面にメッキ法により形成し
てもよいし、あるいは、アルミニウム基材などの場合
は、フラットな板材（例えば、サークル板）の形状で、
その片面にこれら各層を形成してから容器の形状にプレ
ス成形加工してもよい。また、磁性材料層を底部領域の
みに形成して、金属材料層を全面に形成してもよい。あ
るいは、その逆のパターンの組み合わせも可能である。

【００２７】非磁性基材としてアルミニウム基材を用い
る場合は、その表面が酸化アルミニウムを主成分とする
層で覆われているため、そのままでは磁性材料層との密
着性に劣る場合がある。そのため、ジンケート処理によ
り、アルミニウム基材の表面に亜鉛または亜鉛合金
（鉄、ニッケル、コバルトなどとの合金）からなる中間
層（亜鉛置換メッキ処理層など）を形成して、密着性を
高めることができる。

【００２８】本発明の電磁誘導加熱用複合材をジャー炊
飯器内釜などの用途に使用する場合には、耐食性を向上
させるために、発熱体層の上に、クロムメッキ、ニッケ
ルメッキ、クロメート処理被膜、亜鉛メッキ被膜などの
耐食性金属被膜を形成することができる。発熱体層の上
に、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂など
の耐熱性樹脂の被覆層を形成することもできる。これら
の耐食性金属被膜や耐熱性樹脂被覆層は、耐食層とな
る。特に、銅（Ｃｕ）や鉄（Ｆｅ）などの腐食性の金属
層が発熱体層の最外層に配置される場合には、最外層を
耐食層により被覆することが耐久性の観点から好まし
い。

【００２９】本発明の電磁誘導加熱用複合材は、図１に
示すように、非磁性基材１の片面に磁性材料層２を形成
し、さらにその上に金属材料層３を形成した基本的な層
構成を有しており、非磁性基材の他方の面には、フッ素
樹脂層４などの非粘着層を形成することができる。ま
た、金属材料層３の上には、耐食層を形成してもよい。
基本的な層構成として、「アルミニウム基材／高透磁率
の磁性材料層／低電気抵抗率の金属材料層」を有する電
磁誘導加熱用複合材が好ましく、「アルミニウム基材／
Ｎｉ−Ｆｅ合金層／Ｎｉ層」、「アルミニウム基材／Ｎ
ｉ−Ｆｅ合金層／Ｃｕ層」、及び「アルミニウム基材／
Ｆｅ層／Ｎｉ層」を有する電磁誘導加熱用複合材が特に
好ましい。本発明の電磁誘導加熱用複合材は、図２に示
すように、非磁性基材１の片面に磁性材料層２と金属材
料層３を、交互に２組以上形成してもよい。すなわち、
「Ｎｉ−Ｆｅ合金層／Ｎｉ層」などの「高透磁率の磁性
材料層／低電気抵抗率の金属材料層」を交互に２組以上
形成することができる。本発明の電磁誘導加熱用複合材
は、ＩＨジャー炊飯器の内釜や電磁調理器用鍋などの電
磁誘導加熱用調理器具の用途に好適である。

【００３０】

【実施例】以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明に
ついてより具体的に説明する。［実施例１］アルミニウム板〔材質＝ＪＩＳ３００４系
アルミニウム合金、厚み＝２．４ｍｍ、１００ｍｍ角〕
に、ＮａＣｌ水溶液中で電解エッチングを施し、その表
面に微細な凹凸を設けた。その片面に、四フッ化エチレ
ン樹脂分散液を塗布し、焼き付けて、四フッ化エチレン
樹脂被覆層（厚み２０μｍ）を形成した。このフッ素樹
脂被覆アルミニウム板を、１２０ｇ／Ｌの水酸化ナトリ
ウム水溶液に８０℃で浸漬処理した後、ＡＺ１０２（上
村工業社製）の５０ｇ／Ｌの６０℃水溶液に浸漬し、水
洗後、ジスマッターＡＺ−２０１（上村工業社製）１０
０ｇ／Ｌ＋硝酸８００ｍｌ／Ｌを用いて、室温で処理を
実施した。次いで、ジンケート処理を、ＡＺ４０１（上
村工業社製）を用いて行い、厚み０．１μｍのジンケー
ト層を形成した。

【００３１】上記で調製したアルミニウム基材を下記組
成の電気メッキ浴に浸漬し、窒素ガスバブリング中、
浴温６０℃、陰極電流密度２０Ａ／ｄｍ² の条件下で電
気メッキ処理を行い、その片面に厚み４０μｍのＮｉ−
Ｆｅ（Ｆｅ＝２０％）合金メッキ層を形成した。＜電気メッキ浴組成＞硫酸ニッケル６水和物：１００ｇ／Ｌ塩化ニッケル６水和物：６０ｇ／Ｌ硫酸鉄７水和物：１０ｇ／Ｌグルコン酸ナトリウム：１０ｇ／Ｌほう酸：３０ｇ／Ｌサッカリン：４ｇ／ＬｐＨ：３．０

【００３２】次に、上記で調製したＮｉ−Ｆｅ合金メッ
キ層を形成したアルミニウム基材を下記組成のメッキ
浴に浸漬し、窒素ガスバブリング中、浴温６０℃、陰極
電流密度２０Ａ／ｄｍ² の条件下で電気メッキ処理を行
い、その片面に厚み１０μｍのＮｉメッキ層を形成し
た。＜電気メッキ浴組成＞硫酸ニッケル６水和物：１００ｇ／Ｌ塩化ニッケル６水和物：６０ｇ／Ｌほう酸：４０ｇ／Ｌサッカリン：４ｇ／ＬｐＨ：４．０このようにして、図１に示す層構成の電磁誘導加熱用複
合材を作製した。

【００３３】［実施例２］実施例１と同様の方法で、ア
ルミニウム基材の片面に厚み９μｍのＮｉ−Ｆｅ合金メ
ッキ層を形成し、その上に厚み１μｍのＮｉメッキ層を
形成し、この１組の操作を５回繰り返すことにより、図
２に示す層構成の電磁誘導加熱用複合材を作製した。

【００３４】［実施例３］実施例１と同様にして調製し
たアルミニウム基材を下記組成の電気メッキ浴に浸漬
し、窒素ガスバブリング中、浴温５０℃、陰極電流密度
２０Ａ／ｄｍ² の条件下で電気メッキ処理を行い、その
片面に厚み４０μｍのＦｅメッキ層を形成した。次に、
これを前記の電気メッキ浴に浸漬し、窒素ガスバブリ
ング中、浴温６０℃、陰極電流密度２０Ａ／ｄｍ² の条
件下で電気メッキ処理を行い、厚み１０μｍのＮｉメッ
キ層を形成した。＜電気メッキ浴組成＞硫酸鉄７水和物：２８０ｇ／Ｌ塩化鉄４水和物：５０ｇ／Ｌほう酸：４０ｇ／Ｌ

【００３５】［実施例４］実施例１と同様にして、アル
ミニウム基材の片面に厚み４０μｍのＮｉ−Ｆｅ（Ｆｅ
＝２０％）合金メッキ層を形成した。次に、これを下記
組成の電気メッキ浴に浸漬し、空気バブリング中、浴
温２５℃、陰極電流密度２０Ａ／ｄｍ² の条件下で電気
メッキ処理を行い、厚み２μｍの銅メッキ層を形成し
た。耐食性のために、厚み２μｍのクロムメッキを行っ
た。さらに、実施例１の組成の電気メッキ浴を用い
て、厚み１μｍ程度のＮｉメッキを実施し、耐食層とし
た。＜電気メッキ浴組成＞硫酸銅５水和物：２２０ｇ／Ｌ塩酸：２ｃｃ／Ｌ硫酸：６０ｇ／Ｌ光沢剤：５ｇ／Ｌ

【００３６】［比較例１］実施例１において、Ｎｉ−Ｆ
ｅ合金メッキ層の厚みを５０μｍとし、Ｎｉメッキ層を
形成しなかったこと以外は、実施例１と同様にして、図
３に示す層構成の電磁誘導加熱用複合材を作製した。

【００３７】［比較例２］実施例１において、Ｎｉメッ
キ層の厚みを５０μｍとし、Ｎｉ−Ｆｅ合金メッキ層を
形成しなかったこと以外は、実施例１と同様にして、図
４に示す層構成の電磁誘導加熱用複合材を作製した。

【００３８】［比較例３］比較例１において、Ｎｉ−Ｆ
ｅ合金の組成をＦｅ＝２０％からＦｅ＝１５％に変えた
こと以外は、比較例１と同様にして、図３に示す層構成
の電磁誘導加熱用複合材を作製した。

【００３９】〔発熱特性〕実施例及び比較例で得られた
各電磁誘導加熱用複合材を、そのメッキ層の面を下にし
て、電磁誘導加熱調理器ＫＺ−Ｐ２〔松下電器産業
（株）製〕上に載して出力最大で加熱した。その際の表
面温度を測定した。ところが、加熱の途中でセンサーが
作動し、操作パネル上の通電停止を表すランプが点滅
し、表面温度は一定に保持された。そこで、センサー作
動までの時間及びセンサー作動時の表面温度を測定し
た。結果を表１に示す。

【００４０】

【表１】

【００４１】本発明の各電磁誘導加熱用複合材（実施例
１〜４）は、センサー作動時までに１１５℃以上の温度
に加熱することができた。これに対して、磁性材料層が
単層の場合（比較例１及び３）は、１５〜２４秒でセン
サーが作動し、６０℃以上の温度に昇温することができ
なかった。金属材料層が単層の場合（比較例２）は、セ
ンサーが直ちに作動し、昇温することができなかった。

【００４２】［実施例５］アルミニウム板〔材質＝ＪＩ
Ｓ３００４系アルミニウム合金、厚み＝１．５ｍｍ、直
径＝５２５ｍｍφのサークル板〕に電解エッチングを施
し、その表面に微細な凹凸を設けた。その片面に四フッ
化エチレン樹脂分散液を塗布し、焼き付けて、四フッ化
エチレン樹脂被覆層（厚み２０μｍ）を形成した。この
フッ素樹脂被覆板を油圧プレスを用いて、市販のＩＨジ
ャー炊飯器に備えつけることができる１升炊き用の内釜
状にプレス成形加工した。プレス成形加工により得られ
た内釜状成形物の外側の底部を１２０ｇ／Ｌの水酸化ナ
トリウム水溶液に８０℃で処理した後、亜鉛置換メッキ
（厚み０．１μｍ）処理を施した。次いで、実施例１に
記載の組成のＮｉ−Ｆｅ合金メッキ浴を使用し、窒素
ガスバブリング中、浴温６０℃、陰極電流密度２０Ａ／
ｄｍ² の条件下で電気メッキ処理を行い、前記内釜状成
形物の外側の底部の亜鉛メッキ層の上に、厚み４０μｍ
のＮｉ−Ｆｅ合金（Ｆｅ＝２０％）メッキ層を形成し
た。さらにその上に、実施例１に記載の組成の電気メ
ッキ浴を使用し、窒素ガスバブリング中、浴温６０℃、
陰極電流密度２０Ａ／ｄｍ² の条件下で電気メッキ処理
を行い、Ｎｉ−Ｆｅ合金メッキ層の上に、厚み１０μｍ
のＮｉメッキ層を形成した。このようにして得られた内
釜を市販のＩＨジャー炊飯器にセットし、米の炊飯実験
を行ったところ、生煮えや芯のない、良好な炊飯状態の
飯を炊くことができた。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、非磁性基材の片面の少
なくとも一部に磁性材料層が形成された電磁誘導加熱用
複合材において、磁性材料層と該磁性材料よりも電気抵
抗率が低い金属材料層とを交互に少なくとも１組形成す
ることにより、磁性材料層などの発熱体層を薄くして
も、高出力が可能な電磁誘導加熱用複合材が提供され
る。また、本発明によれば、このような高出力が可能な
電磁誘導加熱用複合材により形成された電磁誘導加熱用
調理器具が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電磁誘導加熱用複合材の層構成の一例
を示す断面略図である。

【図２】本発明の電磁誘導加熱用複合材の層構成の他の
一例を示す断面略図である。

【図３】比較例の電磁誘導加熱用複合材の層構成を示す
断面略図である。

【図４】他の比較例の電磁誘導加熱用複合材の層構成を
示す断面略図である。

【符号の説明】

１：非磁性基材２：磁性材料層３：低電気抵抗率の金属材料層４：フッ素樹脂被覆層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小宮山昌彦大阪府泉南郡熊取町大字野田950番地住友電気工業株式会社熊取製作所内 (72)発明者岡崎博志大阪府泉南郡熊取町大字野田950番地住友電気工業株式会社熊取製作所内 (72)発明者山田克弥大阪府泉南郡熊取町大字野田950番地住友電気工業株式会社熊取製作所内Ｆターム(参考） 3K051 AB05 AD03 CD43 CD44 4F100 AB01C AB02B AB10A AB16B AB16C AB17C AB18D AB31A AB31B AB31D AK18A BA03 BA04 BA07 BA10A BA10C BA26 DD07A EH71B EH71C EJ15A EJ46 GB48 JB02C JG04C JG06A JG06B 4K044 AA03 AA06 AA12 AA13 BA06 BA10 BB02 BC02 BC11 BC14 CA04 CA15 CA18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性基材の片面の少なくとも一部に、
磁性材料層と、該磁性材料よりも電気抵抗率が低い金属
材料層とが、交互に少なくとも１組形成されていること
を特徴とする電磁誘導加熱用複合材。
【請求項２】非磁性基材の片面の少なくとも一部に、
磁性材料層が形成され、該磁性材料層の上に、該磁性材
料よりも電気抵抗率が低い金属材料層が形成されている
請求項１記載の電磁誘導加熱用複合材。
【請求項３】非磁性基材の片面の少なくとも一部に、
磁性材料層と金属材料層とが、交互に少なくとも２組形
成されている請求項１記載の電磁誘導加熱用複合材。
【請求項４】非磁性基材がアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金からなるアルミニウム基材であり、磁性材料
層がＮｉ−Ｆｅ合金層またはＦｅ層であり、かつ、金属
材料層がＮｉ層またはＣｕ層である請求項１ないし３の
いずれか１項に記載の電磁誘導加熱用複合材。
【請求項５】磁性材料層及び金属材料層が、それぞれ
メッキ層である請求項１ないし４のいずれか１項に記載
の電磁誘導加熱用複合材。
【請求項６】非磁性基材と磁性材料層または金属材料
層との間に、亜鉛または亜鉛合金からなる中間層が付加
的に形成されている請求項１ないし５のいずれか１項に
記載の電磁誘導加熱用複合材。
【請求項７】非磁性基材の片面の少なくとも一部に、
磁性材料層と金属材料層とが、交互に少なくとも１組形
成され、かつ、最外層が耐食層により被覆されている請
求項１ないし６のいずれか１項に記載の電磁誘導加熱用
複合材。
【請求項８】非磁性基材からなる容器の外面の少なく
とも一部に、磁性材料層と、該磁性材料よりも電気抵抗
率が低い金属材料層とが、交互に少なくとも一組形成さ
れていることを特徴とする電磁誘導加熱用調理器具。