JPH04503733A - 可変マイクロ波透過による表面加熱食品ラツプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 可変マイクロ波透過による表面加熱食品ラップ発明の背景 本発明は、マイクロ波エネルギーによる食品の加熱又は調理のための包装材料に 関する。発明は、特に、多様な食品の加熱要求条件にかなうように変化される加 熱レベルを設けるマイクロ波活性フィルム又はラップ材料に向けられる。

広範囲の前包装冷凍又は凍結食品が、市販されている。そのような食品は、従来 のガス又は電気オーブンにおいて、あるいは最近マイクロ波オーブンにおいて加 熱される。しかし、マイクロ波調理のための多酸分食の適切な包装が、とらえど ころのない目標であった。種々の食品は、物理及び電気的特性、質量、形状、及 び他のパラメータにより、種々の方法でマイクロ波エネルギーに応答する。種々 な食品はまた、適切な通例の給仕温度に達するために、種々の量の加熱を必要と する。例えば、果物皿は、解凍を必要とするが、室温を超える加熱はほとんど又 は全く必要としない。肉物は、約１００℃に加熱されるべきである。同様に、野 菜は、１００℃近（に加熱されるべきであるが、過剰な調理又は乾燥しないよう に注意しなければならない。パン製品は、熱いパリパリする皮と、過熱又は乾燥 してない内部を有さなければならない。

多様な種々の食品の加熱及び調理要求条件に容易に適応される実際的なマイクロ 波包装材料の必要性が長く感じられてきた。食品部分を遮へいするか、又はパッ ケージ内の食品に選択的な間隔を設けるかして、間接手段によりこの結果を達す るために多数の試行が為された。例えば、Ｂｒｏｗｎの米国特許第３，２１９． ４６０号は、各区画が高周波数波への接近を調節するための幾つかの開口を備え た導電性材料製の頂部で遮へいされた、多区画導電性トレーを使用する２つ以上 の凍結食品品目の加熱を記載している。

Ｂａｋｅｒの米国特許第３．２７１．１６９号は、下側伝導性層又は基礎平面か らの食品間隔の変更を開示している。誘電スペーサが使用され、食品製品は、伝 導性シート上のいろいろな高さに位置し、あるいは伝導性シートは種々の食糧品 よりも種々の距離だけ下に置かれる。

Ｆｉｃｈｔｎｅｒの米国特許第３．３０２，６３２号は、壁が食品へのマイクロ 波透過を調節する調理用具を設けることにより、種々の食品の一様な調理を開示 している。異なるメツシュの高伝導率格子が、マイクロ波を減衰するために使用 される。

Ｔｕｒｐｉｎの米国特許第４，１９０．７５７号は、所定の制御量のマイクロ波 エネルギーを直接に食品にあてるために、選択サイズの穴を有する金属ホイル遮 へいを含むパッケージを開示している。

Ｋｅｅｆｅｒの米国特許第４．６５６．３２５号は、反射マイクロ波エネルギー を透過しないと言われるカバーを備えた平なべを開示している。

カバーは、金属粉又はフレークを分散させた誘電基板から成り、そして複数の間 隔をあけた導電性の島を具備する導体の配列を保持する。　・５ｔｅｖｅｎｓｏ ｎの米国特許第３．５４７．６６１号は、材料に形成された対向壁において孔を 有する放射反射材料のカバーを具備する、種々の品目を種々の温度に同時に加熱 するための容器を開示している。食品品目は、選択的に孔と整列又は非整列に置 かれる。

Ｋｅｅｆｅｒのヨーロッパ特許出願２０６　８１１は、２つのく形孔を備えた金 属ホイルトレーを具備する、マイクロ波オーブンにおいて材料を加熱するために 容器を開示している。容器ふたは、孔と登録されている２つの金属板を有するマ イクロ波透過材料である。

マイクロ波調理のためのふた又はラップとして使用される多様な形式のフィルム 又はシートが開示されている。例えば、Ｗｏ　］　ｆ　ｅの米国特許第４．５１ ８．６５１号は、多孔性基板に結合した重合体マトリックスにおける粒状炭素の 存在に基づき、マイクロ波エネルギーの制御された吸収を示すたわみ複合材料を 開示している。被覆は、指定温度、圧力及び回数を使用して多孔性基板に押圧さ れ、加熱を改良している。

Ｗａｔｋｉｎｓの米国特許第４，７３５，５１３号は、寸法安定性を設け、マイ クロ波加熱中、そり、しわ、溶融又は他の損傷を防止するために、マイクロ波結 合層と紙の如く繊維性裏当てシートを接着させた基部シートを具備するたわみシ ート構造を開示している。

ヨーロッパ出願０　２４２　９５２は、マイクロ波エネルギーの吸収により制御 された発熱のための複合材料を開示している。誘電基板、例えば、ＰＥＴフィル ムは、熱可塑性誘電マトリックスにおいてフレーク形式の金属で被覆される。平 たん表面となめらかな縁を備えた円形フレークの使用が好ましい。アルミニウム のフレークが開示される。

Ｂｒａｓｔａｄの米国特許第４，２６７．４２０号は、そのようなフィルムでラ ップされたパッケージがマイクロ波オーブン内に置かれた時マイクロ波伝導性を 制御する非常に薄い被覆を有するプラスチックフィルム又は他の誘電基板を開示 する。

発明の要約 本発明は、マイクロ波エネルギーを選択的に吸収及び遮へいし、これにより、マ イクロ波オーブンにおいて食品を選択的に加熱するために適切な経済的、有用、 かつ準備が容易な複合材料を設ける。特に、本発明は、セイクロ波エネルギーの 選択された吸収及び遮へいによる食品パッケージのマイクロ波調理における熱の 遮へいと発生のための複合材料において、 （ａ）マイクロ波エネルギーに実質的に透過性の少なくとも一つの多孔性誘電基 板と、 （ｂ）（ｉ）熱可塑性誘電マトリックスと、（ｆｔ）マトリックス内に分布され たマイクロ波感受性材料のフレークであり、該フレークは、平均して少なくとも 約１０のアスペクト比の一般平面板形状を有し、厚さ約０．　１〜約１．０マイ クロメートル、横寸法約１〜約５０マイクロメートルの支配的にぎざぎざした輪 郭であり、マイクロ波オーブンの放射への露出により近接にある食品製品を加熱 するために十分な濃度において存在するフレークとを含む基板の少なくとも部分 的な少なくとも一つの被覆とを具備し、該複合材料は、前印加圧力の関数として マイクロ波透過性の減少を示す複合材料を設ける。　本発明は、さらに、 （ａ）マイクロ波放射に実質的に透過性の多孔性誘電基板を設けることと、 （ｂ）マイクロ波感受性材料の分散的フレークを分布させた熱可塑性誘電マトリ ックスの被覆を基板に塗布し、該フレークは、平均して、少な（とも約１０のア スペクト比の一般平面板形状を有し、厚さ約０．１〜約１．０マイクロメートル 、横寸法約１〜約５０マイクロメートルの支配的にぎざぎざした輪郭であり、該 フレークは、マイクロ波オーブンの放射への露出により近接にある食品製品を加 熱するために十分な濃度において存在することと、 （Ｃ）マトリックスの軟化点よりも高い温度に被覆を加熱することと、（（］） 少なくとも約０．３Ｍｐａの圧力において少なくとも約領　０３秒間基板に対し て加熱被覆の少なくとも部分を押圧することと、（ｅ）圧力を解放する前に軟化 点未満に冷却することとを含み、これにより、そのように押圧された被覆の部分 を通したマイクロ波エネルギーの透過がその後縮小されるフィルムを準備するた めのプロセスを設ける。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明の使用に適する伝導性フレークのマイクロ写真である。

第２図は、本発明の使用に適する付加フレークのマイクロ写真である。

第３図は、本発明の使用に適するさらに付加フレークのマイクロ写真である。

第４図は、本発明のために一般に不適切なフレークのマイクロ写真である。

第５図は、本発明のために一般に不適切な付加フレークのマイクロ写真である。

第６図と第７図は、本発明のために適切なフレークの輪郭を示す略図である。

第８図と第９図は、第６図と第７図のフレークの板形状を規定するなめらかな曲 線を比較のために示す略図である。

第１０図は、本発明の複合材料から形成された袋の形式における本発明の食品パ ッケージを示す。

発明の詳細な説明 本発明は、後述される如く、マイクロ波感受性材料で被覆された多孔性基板から 成る。多孔性基板は、マイクロ波放射に実質的に透過性で、マイクロ波オーブン における使用のために十分な熱安定性がある誘電材料である。多孔性基板は、シ ート又はウェブ材料であり、通常紙又は厚紙である。基板が紙又は厚紙であるな らば、後述されるマイクロ波活性被覆を収容する側面は、それ以外に被覆しては ならず、あるいは被覆されたならば、被覆は多孔性でなければならない。受容可 能な紙被覆は、通常、クレー又はのり付は又は装飾インク又はラッカーであり、 基板の多孔性を縮小するが完全には除去しない。他の多孔性誘電材料が、マイク ロ波オーブンにおいて見られる如く、最大約２５０℃以上の温度において十分な 剛性と適度な熱及び寸法安定性を維持する限り、基板として使用できる。紙と厚 紙のほかに、紙タオルと布がまた、有効に使用される。

多孔性誘電基板は、熱可塑性マトリックス重合体に含まれた金属フレークで被覆 される。マトリックス重合体は、ポリエステル、ポリエステル共重合体、エチレ ン共重合体、ポリビニルアルコール、ポリアミド等の如く、多様な重合体材料で ある。ポリエステル共重合体が好ましい。

特に好ましいポリエステル共重合体は、エチレングリコール、テレフタル酸、及 びアゼライン酸、エチレングリコール、テレフタル酸とイソフタル酸の共重合体 、これらの共重合体の混合物から準備されたものを含む。好ましくは、マトリッ クスは、約５０　：　５０〜約５５　：　４５のモル比のテレフタル酸とアゼラ イン酸を有するエチレングリコールの縮合によって準備された共重合体である。

この発明のために適する金属フレークは、特別有毒ではなく、あるいは所望の包 装応用に関連した使用のために不適切ではない単体金属又は合金から準備される 。適切な金属の例は、アルミニウム、ニッケル、アンチモン、銅、モリブデン、 鉄、クロム、すす、亜鉛、銀、金、及びこれらの金属の多様な合金、例えば、ス テンレス鋼を含み、好ましい金属はアルミニウムである。フレークは、本発明の 利点が十分に実現されるために、特別のサイズと幾何形状を有するべきである。

フレークは、一般に、平面かつ板状であり、平均して、少なくとも約１０、好ま しくは、少なくとも約４０のアスペクト比、約０．１〜約１．０マイクロメート ル、好ましくは、約０．１〜約０．　５マイクロメートルの厚さ、約１〜約５０ マイクロメートル、好ましくは、約４〜約３０マイクロメートルの直径又は横寸 法を有するべきである。最後に、フレークは、支配的にぎざぎざの周囲を有する べきである。適切なフレークが、第１図、第２図と第３図に示される。対照して 、第４図と第５図は、一般に本発明に不適切なフレークを示す。（マイクロ写真 の各々は、約３０００倍の倍率で、電子顕微鏡を走査することにより為された金 属アルミニウムフレークを示す。） 満足される理論的説明は受容対非受容フレークの特性の差に対して提案されてい ないが、受容特性は、経験的に、支配的になめらか又は丸い縁よりも、支配的に ぎざぎざ又は角のある縁を有するフレーク形状に関連している。角のある周囲は 、実質的に１８０°よりも小さな角度を形成する点で交差する多重の実質的に直 線から生ずるとして記載される。

結果の幾何形状は、同一板形状を規定するなめらか曲線を超える周囲を有する。

例えば、第８図は、第６図において輪郭を示されたフレークの形状を規定するな めらか曲線である。同様に、第９図は第７図に対応する。角又はぎざぎざのある 周囲は、なめらかな曲線周囲よりも大きな長さを有することは明らかである。

フレークの輪郭の明白のなめらかさ又は角度性は、フレークを見るために使用さ れた倍率にある程度依存する。こうして、第４図のフレークは、もっと拡大され たならば、ぎざぎざ又は不規則な特徴を示す。あるいは、第１図のフレークは、 もっと拡大されたならば、明らかな角度点においてより小さな丸い又はなめらか な特徴を示す。しかし、第３図又は第４図のフレークのぎざぎざの特徴は、フレ ークの厚さに匹敵する又はより小さな規模において現れる。しかし、所望のフレ ーク（すなわち、規定線セグメントの長さ）のぎざぎざ特徴は、一般に、フレー ク自身の厚さよりも大きなサイズと規模であり、その結果、フレークはぎざぎざ の外観を有する。もちろん、支配的になめらかなフレークの部分は、例えば、取 り扱い中の破壊により、幾つかのぎざぎざの特徴を示す。これは、用語「支配的 にぎざぎざ」によるものではない。むしろ、本発明の特徴は、フｌノークの大部 分の支配的なぎざぎざ特性である。

適切なフレークの例は、Ｒｅｙｎｏｌｄｓ　Ａｌｕｍｉｎｕｍ　Ｃ。

ｍｐ　ａ　ｎ　ｙ、ルーイヴイル、ＫＹから獲得可能なｒＲｅｙｎｏ　ｌ　ｄｓ ＬＳＢ−５４８Ｊである。そのようなフレークは、多分フレークの破砕を生ずる 大規模のミリングにかかわるプロセスによって作製されると考えられる。対照的 に、第３図のより丸いフレークは、小規模のローリング又はミリングプロセスに よって作製されると考えられる。他の薄いぎざぎざのフレークは、基盤への真空 蒸着によって作製され、続いて除去され、き裂と破砕が生ずると考えられる。

最終マトリックスにおけるフレークの濃度は、入射マイクロ波エネルギーとの相 互作用又は遮へいの測定可能な量を設けるために十分でな１ブればならない。好 ましくは、濃度は、マイクロ波エネルギーに露出された時、使用可能な熱量を設 けるために十分である。特に使用される熱量は、少なくとも約１５０℃、さらに 好まＬパは、約１９０℃にフィルムの温度を上昇させ、かつ隣接食品品目の色つ け又はカリカリにするための十分な熱束を設けるために必要なものである。例え ば、被覆は、約９５〜約２０重量％の熱可塑性マトリックス重合体において約５ 〜約８０重量％のフレークを具備する。好ましくは、フレーク材料の相対量は、 約２５〜約８０％であり、最も好ましくは、約３０〜約６０％である。

約１０〜約２５０マイクロメートルの全被覆厚が、多数の応用のために適切であ る。基板における被覆の表面重量は、約２．５〜約１．００ｇ／ｍ２、好ましく は、約５〜約８５ｇ／ｍ２であり、約１〜約５０　ｇ／ｍ”、好ましくは、約２ 〜約２５ｇ／ｍ２の金属フレークの表面濃度に対応する。

本発明のフィルムは、溶融物、溶液又はマトリックス重合体のスラリーにおいて 金属フレークの混合物を準備し、そして被覆を多孔性基板に塗布することにより 作製される。この被覆は、ドクターナイフ被覆、計量ドクターロール被覆、グラ ビアロール被覆、反転ロール被覆、スロットダイ被覆等を用いて、塗布される。

被覆は、多孔性基板の全表面領域又は選択領域のみに塗布される。例えば、ウェ ブ又はフィルムの中央に適切な幅の細片として、あるいは選択領域を覆うパッチ としてサセプター材料を塗布することは好都合である。接着剤、熱密封熱塑性プ ラスチック、耐熱性プラスチックフィルム又は障壁層の如く他の材料の付加的な 層が、マイクロ波活性被覆と多孔性基板の間に介在されていないならば、手元の 特定の包装要求条件に合うように随意的に付加される。

本発明の重要な特徴は、多孔性基板におけるマイクロ波活性被覆が、２つの構成 要素をしっかりと合体させるために圧力をかけられることである。適切な圧力は 、所望の特定の結果によって決定されるが、一般に、少なくともＱ、３ＭＰａの 圧力が少なくとも０７０３秒、本発明の恩恵を観察するために必要とされる。好 ましくは、約０．７〜約１７ＭＰａ。

最も好ましくは、約１．４〜約８ＭＰａの圧力が、印加されなければならない。

そのような圧力は、好ましくは、約１−約２００秒印加される。

圧力は、加熱プラテン、加熱ローラー等を用いて印加される。温度は、マトリッ クスを軟化させるために十分でなければならないが、マトリックスの溶融又は劣 化が発生する温度までではない。後述の例のポリエステル共重合体に対して、適 切な温度は約１９０℃である。

この発明のフィルムによるマイクロ波エネルギーの透過と加熱有効度は、後述の 例においてさらに示された如く、印加された圧力の程度によることが見いだされ た。圧力の増大は、マイクロ波透過の減少となる。

さらに、本発明の押圧フィルムの加熱能力は、（以下の記載された）昇温又は熱 束によって決定された如く、非押圧フィルムよりも改良されることが見られる。

この加熱の増大は、以下に記載された如く測定されたマイクロ波エネルギーの吸 収度の増大とうまく相関しない。これらの現象の機構は、公知ではない。米国特 許第４．５１８．６５１号において、圧力の印加は、マトリックス重合体の幾ら かを多孔性基板の表面下に押しやり、残余のマトリックスにおいてマイクロ波活 性材料（炭素）が集中することが見いだされた。しかし、そのような機構は、基 板へのマトリックスの侵入が電子顕微鏡を使用して観察されたために本発明の構 造において明白ではない。

本発明の重要な恩恵は、圧力の印加が、本発明の組成のマイクロ波透過特性を調 整するための簡単な方法を設けることである。全体フィルムは、所望のマイクロ 波特性を生ずるために、ある圧力まで押圧される。

あるいは、フィルムの選択部分が、所望の圧力に独立に押圧される。このように 、フィルム構造の単一片は、種々のマイクロ波透過及び加熱特性を示す種々の領 域を有する。そのような特異押圧フィルムは、種々の食品品目が種々の量のマイ クロ波加熱を必要とする包装応用のために使用される。例えば、そのような特異 抑圧複合材料は、マイクロ波サセプター包装のために主要最終用途を現在代表す るポツプコーン袋の如く調理袋において使用される。第１０図はそのようなポツ プコーン袋を示す。

袋２００は、ポツプされていないコーンを保持するために適切なりラフト紙等の たわみ紙から準備される。袋は、前面及び後面パネル２０１と２０２と、一つが 図示された側面ガセットと、底部２０４とを有する。

袋の全面は、好ましくは内面は、上記のアルミニウムフレーク材料で被覆される が、パッケージを一緒に保持するシールがはずれる点よりも材料を加熱させない 金属被覆のレベルである。これを達成するための被覆重量は、実験的に決定され なければならず、そして技術における当業者には明らかである如く、種々の密封 被覆、フレークサイズ等で異なる。

袋の底部における選択領域２０５において、被覆は、コーンをポツプさせるため に適切な温度にその領域の温度を上昇させるために十分な程度まで、上記の如く 熱押圧される。押圧の特定程度が、同様に実験によって決定される。袋の残りは 、より低い温度に加熱され、そしてポツピングプロセスに寄与する。熱のより一 様な分布は、ポツプされない芯の数を縮小し、そして袋のシールを損傷すること なしに、芯の焦がしを最小にする。シールは、袋の底部における熱活性ポツピン グ領域から離れて位置する。

同様に、そのような特異押圧構造は、種々の調理要求条件による多様な食品を種 々の調理条件に適用するために使用される。例えば、パン製品は、非常に多くの 表面加熱を発生させるが比較的小量のマイクロ波エネルギーしか透過させない広 範に押圧された複合材料の領域に隣接してパッケージに置かれる。同時に、肉又 はポテト食品が、少し押圧されるか又は全く押圧されない複合材料の領域に隣接 してパッケージに置かれ、こうして製品の内部に入射マイクロ波エネルギーの多 くを透過させる。

生じたパッケージは、適正な温度と給仕条件に多様な食品品目を一様に調理する 。

代替的な応用において、本構造は、マイクロ波オーブンにおいてパン又は他のド ー製品を加熱又は調理する際に有益である。ドー製品は、前に十分に焼かれたが 再加熱を必要とする食品とともに、部分的に焼かれた食品と焼かれていない製品 を含む。これらの多様なドー製品の各々は、褐色でカリカリの皮と堅くない熱湿 性の調理された内部を達成する必要性をある程度特徴とする。食品は内側からの マイクロ波オーブン熱で調理されるために、表面褐色と適正な内部調理を達成す ることは困難である。食品は、しばしば、内部を調理されるが、適正な皮となら ず、あるいは皮はできるが内部を過度に調理される。ドー製品の内部の過剰調理 は、調理後の放置による内部の迅速な硬化によって示される。適正に調理された パン製品は、マイクロ波オーブンからの除去の後、５分間の冷却により、満足い く柔らかい内部を保持する。しかし、過剰調理パン製品は、５分経過後過度に堅 い。

ドー製品の調理のための適切なラップは、表面褐色とカリカリにするだめの高熱 束と、パンの内部のゆっくりした調理のための比較的低いマイクロ波透過を設け る。本発明の構造は、多くのドー製品の適正な調理を達成するために使用される 。

パンの焼き又は加熱のほかに、本発明の構造は、透過エネルギーからの実質的な 大量加熱とともに、非常に高い表面加熱を必要とする他のドー製品のためのラッ プを準備するために使用される。そのような応用の例は、焦がすまで加熱されな ければならないピザの底部であり、また、ピザの残部も加熱される。ピザの残部 を包み遮へいすることなしに、皮のみを包囲する本発明のラップは適切である。

　実施例１−２９と比較実施例Ｃ１−Ｃ９ ポリエステル組成における５０重量パーセントのアルミニウムフレークの被覆組 成が準備された。アルミニウムフレークは、第１１ｆｆｌのフレークの一般外観 を有するＲｅｙｎｏＪｄｓ　ＬＳＢ−５４８であった。フレークは、約０．　２ −０．　３マイクロメートルの厚さ、約１８マイクロメートルの平均長、及び約 １３マイクロメートルの平均幅を有する。マトリックス材料は、０．５３モルの テレフタル酸と０．４７モルのアゼライン酸との１．　０モルのエチレングリコ ールの縮合によって準備される。重合体（１５，８重量％）が、０５重量％エル カミドと５８重量％テトラヒドロフランと組み合わされる。約５５℃における固 体の溶解の後、０．５重量％ケイ酸マグネシウムと２５重量％トルエンが、５０ 重量％を乾燥固体に基づいた十分なアルミニウムフレークとともに配合される。

組成は、表工に示された如く、領　１０〜領　１５ｍｍの乾燥被覆を０．１３ｍ ｍ（１８ミル、３０ポンド）厚紙の裏当てに設けるために十分な厚さにおいて塗 布された。被覆の塗布は、ドクターナイフを使用し、単一バスにおいて毎分１． ８ｍ（６フイート）でナイフの下に厚紙を通過させることにより行われた。被覆 は、厚紙の中央部分にわたって延ばされた。保護層は使用されなかった。

こうして準備された構造の幾つかが、押圧された（実施例１−２９）が、他の構 造（比較実施例Ｃｌ−Ｃ９）は、押圧されなかった。圧力は、１９０℃に加熱さ れたプラテンを備えたＣａｒｖｅｒブレスを使用することにより印加された。圧 力は、１２０秒間維持された。

マイクロ波透過、反射と吸収、及びこうして準備された試料の多くの発熱特性が 測定された。マイクロ波透過データは、模擬電磁試験において獲得された。材料 の試料は、Ｅｌｇａｌ　ＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓＳＬｔｄ、、イスラエルからの共 軸セル　モデル５ＥＴ−１９において測定され、Ｈｅｗｌｅｔｔ　Ｐａｃｋａｒ ｄ　ＨＰ８６２０Ｃ掃引発振器からの２．４〜２．５ＧＨｚ信号によって励起さ れた。このセルは、自由空間マイクロ波伝搬条件を密接に模擬する横電磁波を設 ける。Ｈｅｗｌｅｔｔ　Ｐａｃｋａｒｄ　ＨＰ８７５５Ｃスカラー回路網計算機 が、試験中の試料の散乱マトリックスパラメータを獲得するために使用された。

熱束は、油の試料の昇温を測定することにより決定された。マイクロ波透過油（ Ｄｏｗ−Ｃｏｒｎｉｎｇ　２１０Ｈ伝熱シリコン油）の５ｇの油が、１２５ｍｍ 長、１５ｍｍ外径のＰｙｒｅｘホウケイ酸ガラス管に置かれる。４６Ｘ２０ｍｍ の試験されるフィルム試料が、管の回りにラップされ、フィルムの長寸法は管の 長さに沿い、フィルムの頂部縁は油の表面のレベルに位置する。フィルム試料は 、フィルム試料よりも約６ｍｍ長いポリテトラフルオロエチレン樹脂から準備さ れたマイクロ波透過性テープを使用して固定され、そして管組立品は、ポリテト ラフルオロエチレンの保持器において支持される。マイクロ波オーブンにおける 組立品の加熱による油の昇温は、油試料に置がれ、適切な記録計に連結したｒＬ ｕｘｔｒｏｎＪ温度プローブを使用して１５秒間隔で測定された。最大熱束は、 油温度対時間のプロットから取られ、そして最大傾斜を与える１５秒測定値間の 直線の傾斜として報告される。

これらの測定値の結果は、表工に示される。厚い被覆の試料に対する透過パーセ ントは、予期される如く、薄い被覆の対応する試料よりも小さい。しかし、驚異 的な特徴は、フィルム試料の透過パーセントが、製造プロセス中に印加された圧 力量に逆比例することである。非押圧フィルムは、約６０〜約８５％の範囲にお いてマイクロ波透過性を示し、これらの値の範囲は、個々のフィルムの準備と測 定プロセスにおいて実験的な不確実さから生ずる。圧力の印加は、実施例２８と ２９において、１２％まで透過性を縮小する。そのような透過レベルは、非常に 低く、試料は、本質的にマイクロ波速へい材料であると言える。

試料の熱束特性における圧力の効果がまた、観察される。データは散乱を示すが 、圧力の印加は、試料自身から発生された熱を増大させる傾向がある。

表１’ 例　被覆ａｓ　押圧ＭＰａ　％Ｔ　％Ｒ％Ａ　最大熱束ゝ９　＃　５．５　２４ ．８　ｇ４．２　１１．０　−１０　＃６．９　−　−　−　１１０．８１１　 “　８．３　２２−０　６７．２　１０＋８　１４０．４１２　”　８．３　２ ２＋９　６５．７　１Ｌ４　１８Ｌ４１　＃　１７．２　１．３．１　６８＋２ 　１１７　２４６．８１４　“　１７．２　１６．０　６０−４　２３．６　− Ｃ５０，１５０６１，４１０，９２７−７３９，ＩＣ６０６５，０２３，７１Ｌ ３　ｍ１０．４Ｃ７”　０　７１．３　１７．９　１０ｊ３　８１．５Ｃ８０８ ０＋２　１２．２　７．７　３ＣＬフＣ９０−−−５０，１ １５”　１４　５Ｌ６　３：Ｌｌ　１２．：ｌ　５２．１１．６　”　Ｌ４　４ ３−０　４５．６　１１．４　１０３．９１７　＃　２．８　コ２．１　５４． ５　１３．５　８９．：１１ｇ　＝　２．８　３２．４　５６．２　１１＋３　 −１９　”　２＋８　３：Ｌ＋３　５６．６　１２−０　−２０　“　２．８　 ３５．６　５（ＬＯＩＪ＋４　１３２．１２１　９　２．８　２８＋８　５９． ３　１．９　１０６．５２２　４．１　２１９　５５ｊ　１５．４　７Ｌ８２３ 　４＋１　２１８　６６＋５　１１＋７　１４０＋３２６　８、：ｌ　２１．０ 　６５．９　１１１　１９Ｂ、７２７　”　８ｊ　１９．８　６３．２　１７． ０　２２０＋６２８　”　１７．２　１２．．７　７２＋３　１５．０　２４８ ．０２９　＃１７．２　１１．７　７７ｊ　１１．０　−ａ、ハイフン（−）は 、無測定を示す。％Ｔ１％Ｒと％Ａは、フィルムのマイクロ波透過、反射と吸収 である。

ｂ、ｋ　ｃ　ａ　Ｉ　７ｍ２分の単位である。

Ｃ，−一つの複製が実験上の問題のために排除された。見かけの％Ｔは４４．４ であった。同様に、４３．１の見かけ％Ｔを有する５、９ＭＰａにおける一ラン が、実験上の問題のために排除された。

比較実施例Ｃｌ０−Ｃ２１ 比較実施例Ｃｌ０−Ｃ２１が、異なる形式のアルミニウムフレークが使用された ことを除いて、上記の如く準備された。これらの実施例に対して使用されたフレ ークは、５ｉｌｂｅｒ］ｉｎｅ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　Ｃｏｍｐａｎｙ 製の５ｐａｒｋｌｅ　５ｉｌｖｅｒ　５３６４１又は５３６４４であり、そして 被覆において５０重量％のレベルにおいて存在した。これらのフレークは、それ ぞれ、第４図と第５図において示される。フレークは、約０．　３〜約３マイク ロメートル厚であり、そして横寸法において約８〜約５０マイクロメートル以上 であった。

これらのフレークは、基本的に、厚さよりも大きなス規模のて重大な角度性のな いなめらかな丸い縁を示す。表■の結果は、この幾何形状のフレークを使用して 準備された試料が、圧力の印加によりがなり縮小されたマイクロ波透過性しか示 さないことを示している。

表■ 例　フレーク形式　被覆厚目、押圧ＭＰａ　％Ｔ　％Ｒ％Ａ実施例３０−３２ 厚さ約０．１マイクロメートル、横寸法約１５−２５マイクロメートルの第２図 に示されたアルミニウムフレークが、上記のプロセスにより、２５マイクロメー トルのＰＥＴフィルムに塗布された。被覆におけるフレークの厚さと量は、表■ において示される。それからフィルムは、０゜４６ｍｍ（１，８ミル）厚紙に手 で積層され、その結果フレーク被覆は、厚紙に直接に接触した。各被覆レベルの ２つの試料が準備され、一方は、１１Ｍｐａ（１，６００ｐｓｉ）において２分 間押圧された。表■の結果は、マイクロ波透過性が半減されたことを示している 。最も重い負荷の試料に対して、圧力の印加は、加熱効率における縮小を生じさ せた。

他のものに対して、加熱効率は劇的に増大した。

表■。

ｇ／ｍ”被覆　％フレーク　押圧 例　合計　ＡＩ　被覆内　ＭＰａ　ｆｌ　ｌ　ＩＡ最大熱東　最大温度３０　１ ２．７　２．５　２０　０　８３　６　１１　１９＋８　６７．０１１　４８　 ３８　１４　９３．０　１４コ、６３１　６＋１　２．４　４０　０　８０　１ ５　５　２９．４　８２．２１１　３０　５６　１４　１４５．１　１６９．０ ３２　２３＋６　１４．２　６０　０　２　’３１　フ　１７２．７　２３７． ３１１　１　９３　６　９２．１　１７５ａ、単位は表工において規定される。

実施例３３−３５と比較実施例Ｃ２２ 厚さ約０．　２−０．　３マイクロメートル、横寸法約２０−３０マイクロメー トルの第１図（Ｒｅｙｎｏｌｄｓ）に示されたアルミニウムフレークが、２つの 被覆パスを使用して、上記の如く、２０　ｇ／ｍ”乾燥被覆において２５マイク ロメートルのＰＥＴフィルムに被覆された。フィルムは、０．４６ｍｍ　（１８ ミル）厚紙（実施例３３）　、Ｂｏｕｎ　ｔｙ商標マイクロ波紙タオル（実施例 ３４）、ＷｙＡｌ］商標（紙）ゴルフタオル（実施例３５）又は上記（比較実施 例Ｃ２２）の如くポリエステル共重合体で被覆されたＰＥＴの（無孔性）フィル ムに手で積層され、その結果フレーク充てん被覆は、基板に直接に接触した。各 被覆レベルの２つの試料が準備され、一方は、ｌｌＭｐａ（１，６００ｐｓ　ｉ ）において２分間押圧された。表■の結果は、熱束と最大温度が厚紙又は紙タオ ルに押圧された試料に対して増大したが、無孔性基板に積層された押圧試料に対 して不変又はわずかに減少していることを示している。

表■ 押圧　最大熱束　最大温度 例　基　板　ＭＰａ　’Ｃ １１８５，２１３２ １１１２４＋９　１５６ Ｃ２２ＰＥＴ　Ｏ２０＋５　６Ｌ１ １１　１６．６　５７ｔ５ 単一バスの被覆と１０ｇ／ｍ２の全被覆重量を使用する比較試料は、同一傾向を より小さな程度に示す。

実施例３６−４１ 紙ラミネートが、表Ｖに示された如く、アルミニウムフレークの被覆で準備され た。各場合に、ポリエステル共重合体マトリックスにおけるＲｅｙｎｏｌｄｓか らのアルミニウムフレークが、示された如く、−１二又は三バスにおいて０．１ ３ｍｍ　（１８ミル、３０１ｂ、）紙又は０゜０２３ｍｍ（９２ゲージ）　ＰＥ ＴＭ、：塗布された。−バスは、約１０ｇ／ｍ２、ニバスは、約２０　ｇ／ｍ” 、モして三パスは、約３０ｇ／ｍ２の被覆厚を設けた。それから、フレーク被覆 紙又はＰＥＴが、厚紙（ｆＰＢＪ）又は紙ゴルフタオル（ｒＧＴＪ’）の非被覆 片（実施例３６−３８）、あるいはフレーク被覆紙の別の片（実施例３９と４０ ）に積層された。各場合に、フレーク被覆層は、紙又はＰＥＴの外層の間に位置 する。積層と押圧が、１８０−１９０℃において２分間１５　ｃｍＸ　１５　ａ ｍ　（６平方インチ）試料に６．９ＭＰａ　（１０００ｐｓ　ｉ）を印加するた メニ、２０ｃｍｘ２０ｃｍ　（８平方インチ）プレスを使用して達成された。押 圧された試料は、約５０℃に負荷下で冷却され、その後プレスから除去された。

マイクロ波透過、反射及び吸収測定が、熱と圧力の印加前後に複合構造とともに 、積層前に単一ソートに行われた。熱束が、単一シートとラミネートにおいて測 定された。結果は表Ｖに示され、そして実施例３９の押圧されたラミネートは、 高熱束と低透過性の顕著な組み合わせを示している。こうして、被覆に接触して 各側に一つの２つの多孔性基板を設けることが望ましいことが見られる。さらに 、被覆の多重層が、遮へい及び加熱特性を増大させるために、多重層の基板と結 合して使用される。そのような構造は、実施例３９における如く、面を合わせて 積層され、あるいは一つ以上の基板層が、被覆層の間に置かれる。非常に多数の 組み合わせが、本発明の範囲内に含まれる。

表Ｖ ３９　紙、２パスと ４０　紙、２バスと ４１　紙、１バスと 実施例４２−４６ 試料が実施例３６−４１に記載された同一被覆スドックから準備され、そして押 圧が２７ｃｍＸ３０ｃｍ　（１０，５Ｘ１２インチ）の試料において３８ｃｍｘ ３８ｃｍ　（１５平方インチ）プレスを使用して行われたことを除いて、上記の 如く準備された。試料は、アルミニウムホイル（実施例４２と４３）又はポリテ トラフルオロエチレン（実施例４４−４６）の薄層によってプレスのプラテンか ら保護された。熱束試験が、結果の構造において実行された。試験の幾つかの複 製が１、表■に示された如く（必ずしも示された順序にではない）実行され、上 記の如く最大熱束と、環境温度℃を超える試験装置の昇温とが報告される。

表■ 素　２１５ 器　升 ４５　紙、１バス　ｌｏｇ　８２ 十紙、１バス　・ ＋圧力 １６４　升 実施例４７ 実施例４３の第６試料が、第１試験の加熱条件にいったん置かれた後、再び試験 された。昇温は、１４８℃であり、そして最大熱束は１６６ｋｃａｌ／ｍ”分で あった。再び試験された実施例４６の第６試料は、１２９℃の昇温と、１１２ｋ ｃａｌ／ｍ２分の最大熱束を示した。これらの結果は、再使用により比較的性能 劣化を示していない。

実施例４８−４９と比較実施例Ｃ２３とＣ２４表■からの材料と制御の幾つかが 、７．７ｃｍｘ６．１ｃｍｘ４．２ｃｍのく形影状で約３８ｇ重の十分に褐色で 調理されたロールであるＰｅｐｐｅｒｉｄｇｅ　Ｆａｒｍ　Ｆｒｅｎｃｈ　Ｒｏ ｌｌｓを加熱するために使用された。約１４ｃｍＸ２２ｃｍのサセプター材料片 が、ロールの回りにラップされ、そしてバットシールの２．５ｃｍ片のポリイミ ドテープでテープされた。バッグ・−ノの端部は、付加的なポリイミドテープで テープ密閉された。ロールは、第１面を下に向けてマイクロ波オーブンに置かれ た。各ロールパッケージは、反転紙板上に７００Ｗマイクロ波オーブンに全パワ ーで１分間調理された。各場合に、ロールは、調理時間後、初期的に熱かった。

５分間放置の後ロールの組織が表■において報告される。

表■ 例　構造　組織 ４８　実施例４２のフィルム　軟 ４９　実施例４３のフィルム　軟 ５０　実施例４４のフィルム　硬 Ｃ２３ラップー制御為し　硬 Ｃ２４ＰＥＴ−におけるＳＳ　硬 ａ、ＰＥＴの層間のＰＥＴにおいて３５０オーム／平方抵抗率のステンレス鋼が 真空蒸着され、酸共重合体接着剤を使用して羊皮紙に積層された。

実施例５１−５４と比較実施例Ｃ２５ 約１１．４ｃｍｘ５．Ｏｃｍｘ３．５ｃｍの寸法と約３８ｇの重量の部分的に調 理された「褐色給仕」ロールであるＰｅｐｐｅｒｉｃｌｇｅＦａｒｍからのＣ１ ｕｂ　Ｒｏｌｌｓが選ばれた。ロールは、実施例４８−５０において記載された ものに類似するパッケージにおいてラップされた。部分的に調理されたロールは 、調理の前に表面褐色性を示さない。試料ロールは、表■に示されたラッパーに おいて前実施例における如く調理され、結果が示された。

表■ 例　構造　組織　褐色性 ５１５実施例４８、再使用　３　相当 ５２　実施例４９、再使用　２　少し ５３　実施例４２　１　相当 ５４　実施例４３　２　相当 ５５　ラップ−制御なし　４　相当 ８．１（軟）から４（超硬）のスケール５．５０秒加熱 実施例５６と比較実施例Ｃ２Ｃ ２５Ｋｅｌｌｏの中身がいちごの「Ｐｏｐ　ＴａｒｔｓＪが、本発明の（押圧さ れた）ラッパーと、比較される非押圧ラッパーとにおいて１分調理された。Ｐｏ ｐ　Ｔａｒｔｓは、約１０ｃｍｘ８ｃｍＸ１ｃｍのベストリーであった。ラッパ ーは、約１１．ｃｍＸ１７ｃｍであり、そして面を合わせて、被覆漂白クラフト 紙の２層を一緒に積層することにより準備された。一層の紙は、２バスにおいて 塗布された２０ｇ／ｍ”（１０ｇ／ｍ”アルミニウム、Ｒｅｙｎｏｌｄｓ）の被 覆重量を有し、そして他方の層は、３バスにおいて塗布された３０ｇ／ｍ２（１ ５ｇ／ｍ２アルミニウム）の被覆重量を有した。一つの試料は、１９０℃におい て２分間６．９ＭＰａで押圧され、別の試料は、押圧されなかった。押圧された 複合体が測定されて約１７％マイクロ波透過性を有し、非押圧複合体は約５６％ 透過性であった。各試料は、ペイストリの回りにしっかりとラップされ、そして パッケージの中央底部にポリイミドテープによって位置に保持された。ＬｕＸｔ ｒＯｎ温度プローブが、−露出端部を通してベイストリの果実層の中央に挿入さ れ、そして５００ワツトマイクロ波オーブンにおける昇温か記録された（二重ラ ン）。結果は表■において示される。

表■ 実施例５７ ＫｅｌｌｏｇｇのいちごのｒＰｏｐ　Ｔａｒｔ、ｌが、実施例５０からのラッパ ーの再使用片において１分間調理された。ｒＰｏｐ　ＴａｒｔＪは、非常に良く 褐色にされた。

実施例５８ 約１９ｃｍ直径のＰｉｌｌｓｂｕｒｙからの凍結ピザが、空きピザ箱にテープさ れた約１８Ｘ１９ｃｍの実施例５０（再使用）からの複合材料片に置かれた。ピ ザは、全パワーにおいて５分間７００Ｗマイクロ波オーブンにおいて調理された 。ピザは良好に調理された。加熱フィルムは、ピザがフィルムを覆わなかった焦 げと、ボードに付着する滴下したチーズと中身を除いて、調理後劣化を示さなか った。

ＦＩＧ、６　ＦＩＧ、７ ＦＩＧ、８　ＦＩＧ、９ 要約書 本発明は、マイクロ波エネルギーの吸収による熱発生のための複合材料であって 、多孔性誘電基板、及び熱可塑性誘電マトリックスと該マトリックス内に分布さ れたマイクロ波感受性材料のフレークとを備えた被覆とを具備し、該フレークが 、少なくとも約１０のアスペクト比を有し、約０，１乃至１．０マイクロメータ 厚の略平板形状を有し、横寸法が約１乃至５０マイクロメータを有し、角度付き 縁部を有する複合材料を提供する。この複合材料は、前もって加えられた圧力の 関数として、マイクロ波透過の減少を示す。

手続補正書 平成３年１２月２８日

Claims (31)

【特許請求の範囲】
1. １．マイクロ波エネルギーの吸収による熱の発生のための複合材料において、（ ａ）マイクロ波エネルギーに実質的に透過性の少なくとも一つの多孔性誘電基板 と、 （ｂ）（ｉ）熱可塑性誘電マトリックスと、（ｉｉ）マトリックス内に分布され たマイクロ波感受性材料のフレークであり、該フレークは、平均して少なくとも 約１０のアスペクト比の略平面板形状で、厚さ約０．１〜約１．０マイクロメー トル、横寸法約１〜約５０マイクロメートルで、支配的にぎざぎざの周囲であり 、マイクロ波オーブンの放射への露出により近接にある食品製品を加熱するため に十分な濃度において存在するフレークとを含む基板の少なくとも部分的な少な くとも一つの被覆とを具備し、該複合材料は、前印加圧力の関数としてマイクロ 波透過の減少を示すことができる複合材料。
2. ２．少なくとも２つの多孔性誘電基板が、該被覆の各側に一つずつ接触して存在 する請求の範囲１に記載の複合材料。
3. ３．複数の該被覆が存在し、各被覆が少なくとも一つの多孔性誘電基板に接触し ている請求の範囲１に記載の複合材料。
4. ４．多孔性誘電基板が、紙、厚紙、紙タオル材料又は布である請求の範囲１に記 載の複合材料。
5. ５．フレークが、アルミニウム、ニッケル、アンチモン、銅、モリブデン、跌、 クロム、すず、亜鉛、銀、金、又は一つ以上の該金属の合金である請求の範囲１ に記載の複合材料。
6. ６．フレークがアルミニウムである請求の範囲５に記載の複合材料。
7. ７．フレークが、平均して、少なくとも約４０のアスペクト比、約０．１〜約０ ．５マイクロメートルの厚さ、及び約４〜約３０マイクロメートルの横寸法を有 する請求の範囲１に記載の複合材料。
8. ８．フレークが、約５〜約８０重量パーセントのマイクロ波吸収性被覆を具備す る請求の範囲６に記載の複合材料。
9. ９．フレークが、約２５〜約８０重量パーセントのマイクロ波吸収性被覆を具備 する請求の範囲８に記載の複合材料。
10. １０．フレークが、約３０〜約６０重量パーセントのマイクロ波吸収性被覆を具 備する請求の範囲９に記載の複合材料。
11. １１．フレークの表面濃度が、約１〜約５０ｇ／ｍ２である請求の範囲６に記載 の複合材料。
12. １２．フレークの表面濃度が、約２〜約２５ｇ／ｍ２である請求の範囲６に記載 の複合材料。
13. １３．マトリックスが、エチレングリコール、テレフタル酸、及びアゼライン酸 の共重合体、エチレングリコール、テレフタル酸とイソフタル酸の共重合体、及 びこれらの共重合体の混合物から成るグループから選択されたポリエステルであ る請求の範囲１に記載の複合材料。
14. １４．マトリックスが、テレフタル酸とアゼライン酸を有するエチレングリコー ルの縮合によって準備された共重合体であり、該酸が約５０５０〜約５５：４５ のモル比である請求の範囲１３に記載の複合材料。
15. １５．被覆厚が、約０．０１〜約０．２５ｍｍである請求の範囲１に記載の複合 材料。
16. １６．複合材料の表面の少なくとも部分にわたって延ばされた熱密封性材料の層 をさらに具備する請求の範囲１に記載の複合材料。
17. １７．耐熱性プラスチックフィルムの層をさらに具備する請求の範囲１に記載の 複合材料。
18. １８．マイクロ波エネルギーの吸収による熱の発生のために適切な複合材料を製 造するためのプロセスにおいて、（ａ）マイクロ波放射に実質的に透過性の少な くとも一つの多孔性誘電基板を提供することと、 （ｂ）マイクロ波感受性材料の分散的フレークを分布させた熱可塑性誘電マトリ ックスの少なくとも一つの被覆を基板に塗布し、該フレークは、平均して少なく とも約１０のアスペクト比の略平面板形状で、厚さ約０．１〜約１．０マイクロ メートル、横寸法約１〜約５０マイクロメートルで、支配的にぎざぎざした周囲 であり、該フレークは、マイクロ波オーブンの放射への露出により近接にある食 品製品を加熱するために十分な濃度において存在することと、 （ｃ）マトリックスの軟化点よりも高い温度に被覆を加熱することと、（ｄ）少 なくとも約０．３Ｍｐａの圧力において少なくとも約０．０３秒間基板に対して 加熱被覆の少なくとも部分を押圧することとを含み、これにより、そのように押 圧された被覆の部分を通したマイクロ波エネルギーの透過が、その後縮小される プロセス。
19. １９．少なくとも２つの多孔性誘電基板が、該被覆の各側に一つずつ接触して設 けられる請求の範囲１８に記載のプロセス。
20. ２０．複数の該被覆が、塗布され、各被覆が、少なくとも一つの多孔性誘電基板 に接触する請求の範囲１８に記載のプロセス。
21. ２１．熱可塑性マトリックスにおける分散的フレークの被覆が、複数のパスにお いて塗布される請求の範囲１８に記載のプロセス。
22. ２２．圧力が、約１〜約２００秒間塗布される請求の範囲１８に記載のプロセス 。
23. ２３．圧力が、約０．７〜約１７ＭＰａである請求の範囲１８に記載のプロセス 。
24. ２４．圧力が、約１．４〜約１２ＭＰａである請求の範囲１８に記載のプロセス 。
25. ２５．異なる圧力が、複合材料の種々の領域に印加され、これにより、種々の領 域が、マイクロ波エネルギーの反射率の種々のレベルを示す請求の範囲１８に記 載のプロセス。
26. ２６．請求の範囲１８のプロセスによって準備された製品。
27. ２７．請求の範囲１９のプロセスによって準備された製品。
28. ２８．請求の範囲２５のプロセスによって準備された製品。
29. ２９．該食品品目の回りにラップされる請求の範囲２６の製品を具備する少なく とも一つの食品品目を食むパッケージ。
30. ３０．食品品目が、ドー製品である請求の範囲２９に記載のパッケージ。
31. ３１．袋の底部を形成する複合材料の部分が、コーンをポップさせるために十分 な加熱領域をマイクロ波オープンにおいて設けるために十分な圧力に置かれ、そ してこの場合複合材料におけるフレークの濃度が、十分に低く、非押圧領域にお いて、発生された熱がシーラントを溶融させるために不十分である請求の範囲１ の複合材料から形成され、シーラントにより継目で密封されたポップコーンを準 備するために適する袋。