JPH05504650A - 熱制御用の減衰材を有したマイクロ波サセプタ - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 熱制御用の減衰材を有したマイクロ波すセプタＩ肛二丘Ｉ 本発明はマイクロ波を照射して加熱する際に用いられるサセプタに関するもので ある。

及五公貨旦 従来、マイクロ波オーヴンには、金属粒子、フェライト、カーボン若しくはグラ ファイト粒子、亜鉛、ゲルマニウム、バリウム、スズ、鉄などの酸化金属を含む 種々の物質が、熱を発生するためのコーティングに混ぜられて来た。具体的には 、これらの物質は、マイクロ波エネルギーの一部を吸収して熱に変換する加熱用 サセブ幻こ使用される。米国特許第４，２８２，４２７号に示されているように 、塩など他の化学物質による様々なサセプタが上記の目的で水溶液の状態で使用 されている。マイクロ波エネルギーと相互作用して熱を生み出すべ（塩をイオン 化させるためには、塩を溶かすための一定の量の自由水が必要である。そのため には、水分を含む物が袋状に包まれ、その端は密封されていなければならない。

この水分を含む物自体は、その物の量、流動性や製造上の複雑さ等多（の不利な 点をもっている。米国特許第４，２６４，６６８号及び４，５１８．６５１号で は、カーボンブラックを含むコーティングを使用している。しかしながら、カー ボンコーティングはマイクロ波オーヴン内で加熱すると、急激な加熱状態を作り 出し、しばしばアーク放電が起こったり、スパークが飛んだり、コーティングに 用いられているバッキングシート（支持シート）が燃えたり焦げたりすることが 判明している。米国特許第４，８０６，７１８号、４，８０８゜７８０号、４， ８１０，８４５号及び４，８１８，８３１号公報では、セラミック、特に熱を生 みだすために一定の量の結合水を使用したグリーンセラミックのマイクロ波加熱 装置が説明されている。

ここではセラミックのゲル自体が熱を出す仕組みである。

本発明を開発するに当たり、カーボンを標準のインクベースなどフィルム基材の みと一緒に使用した場合に、発火現象や抑制不能な温度上昇などが起こることが 判明した。パッケージの多（はマイクロ波オーヴン内で加熱すると燃え出してし まった。また、カーボンをアクリル酸が分散した水溶液（ａｑｕｅｏｕｓ　ａｃ ｒｙｌｉｃ　ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）と混合して作ったサセプタもパッケージを 燃やしてしまうことが判明した。温度が急速に抑制不能なまでに上昇してしまう のである。華氏約４００度で変色し始め、すぐに発火が起こる。パッケージは華 氏約４００度で褐色に変わり出して、直ちに燃え出してしまうのであるが、これ は勿論容認出来ることではない。一度パッケージのカーボン化が始まれば、さら なる加熱を助長し燃焼反応を促進させ、つまりは発火をより速いベースで引き起 こすことになる。これを「暴走加熱」と呼ぶことができる。

本発明の重要な課題は、ゼロ若しくはそれに近い圧力でもって流体として適用可 能であって、アーク放電や破裂、スパークや燃焼を起こさない、均一な加熱を生 じさせるマイクロ波サセプタ層を提供することである。本発明の別の目的は、パ ッケージの異なる部位において、また一つのサンプルから他のサンプルにおいて も、均一な加熱を行なえるようにすることである。サセプタの性質はロール印刷 、シルクスクリーン印刷、噴′ｎ（ｓｐｒａｙｉｎｇ）　、ディッピング（ｄｉ ｐｐｉｎｇ）やブラッシングを含む様々な方法で、流体として適用され得るもの でなければならない。出来ればサセプタの性質はグラビア印刷に使用可能である ことが望ましい。コーティングの重量コントロールに有効であると判明したから である。時には便宜上「インク」と称される流体サセプタは、コーティングやプ ラスティックシートを高圧力で多重に重ね合わせること（製品コストを上げ多く の資本を必要とすることになる）も必要とせずに、紙や厚紙などのバッキング部 材の上に直接適用され得る物でなければならない。

印刷により適用されるときは、流体サセプタ混合体は適切な流動学的資質を備え た印刷インクとしての特質を兼備していなければならない。具体的には、それら の資質とは、高速で動（プリントしたての表面から霧散したり、はね飛んだり、 滴るのを防ぎ、供給ロールから印刷ロールへの転写を容易にするための、粘着性 、膨張性や揺動性のことである。本発明のサセプタ流体若しくはインクは、均一 な厚さのコーティングを形成しなければならないし、また、連続しつつも途切れ たコーティング（例えば、開口が多数存在したり、コートされた領域にコートさ れていない部分が存在するようなコーティング）を形成することが可能でなけれ ばならない。

本発明の別の目的は、マイクロ波に接して相互作用する物質により生み出された 熱を制御若しくは安定させることである。その制御は、熱伝導関係にあるマイク ロ波相互作用性物質により生みだされる熱を補償するために、選択された温度、 あるいは選択された範囲内の複数の温度で冷却効果を提供することによりなされ る。

さらに主要な目的は、紙が焦げたり燃えることがないように、その紙にサセプタ が使用出来るように、サセプタの加熱を制御することである。

印刷技術が適用できる場合の本発明の他の目的は、１２００フィート／分以下の 通常のスピードの標準的な印刷装置の使用を可能にすることである。また、食品 を載せられるサセプタを提供することである。

本発明の別の目的は、真空蒸着による半導電性アルミニウムコーティングを使用 したマイクロ波サセプタの性能を、商業性に見合ったものとするかまたはそれを 上回るようにすることである。

サセプタの周囲や縁部に沿って過熱が発生した場合、プリントされたサセプタの 縁部のこの種の過熱や焦げ付きあるいは燃焼を減少させることが本発明の目的で ある。

本発明の以上の目的とそれ以外のより詳細な特徴的な目的は添付図面と、下記の 明細書を考慮することによって一層明瞭になるであろう。なお明細書は本発明の 一例を示すものであって、そこに説明されている原理が理解されたならば、当業 者には本発明の様々な様態の幾つかの例が明らかになるであろう。

及肚Ω叉豹 本発明は温度補償機能のサセプタを提供するものである。このサセプタは好まし くは、少なくとも華氏約４００度までの加熱に耐えるプラスティック樹脂、紙、 厚紙等のマイクロ波透過性物質から成るマイクロ波透過性バッキングシートと、 背面支持のためのマイクロ波サセプタ層を含む。このサセプタ層は、見掛けは同 質であるが微視的には異種という少なくとも２つの相に分離した混合物からなる 乾燥した分散物質（ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）からなる。この分散状物質は、液体 状の被分散体に分散された樹脂粒子若しくは結合剤を形成する有機フィルムと、 好ましくは、それらとは別の２種類の分散粒子とを含んでいる。その２種類のう ちの一方の粒子は、マイクロ波エネルギーと物体の熱とを吸収するように選択さ れた、マイクロ波相互作用性粒子を有している。他方の粒子は、晶化結合水を含 み華氏約１００〜６００度（好ましくは約２５０〜４５０度の範囲）の分離温度 を持つところの、非電導性と温度補償性とを備えた無機水化物の粒子を有してい る。この無機氷化物減衰材は、マイクロ波オーヴンで加熱する際に、サセプタが 急激に加熱（暴走加熱）されることを抑制し制御する機能を持つものである。こ れは水化物による冷却効果により行なわれる。加熱前には、混合物は水の分子と 固（結合している。加熱されると、この減衰材は初期の解離温度に達するまで水 の分子を保持している。それから水分子を放出し始める。以上の構成は冷却効果 を提供する水分子を放出し、全ての水分子が放出されてしまうまでパッケージ材 の温度を安定させるためのものである。水分子は固く水化物と結合しているので 、コーティングは触った感じでは乾燥しており、安定したコーティングが形成出 来る。例えば、パッケージの外に晒すことも可能であり、また摩擦などで容易に 剥離するものではない。

サセプタ層は印刷、ディッピング、噴霧方式、ブラッシングなど多様な方法で適 用することが可能である。

区皿二脛囚 第１図は本発明の一形態に基づきサセプタ流体が適用されたシート材の斜視図で ある。

第２図は本発明の他の一形態に基づ（サセプタの斜視図である。

第３図は本発明の別の一形態に基づ（サセプタの平面図である。

第４図は第３図と同様であるが第３図とは異なるパターンを持つサセプタの平面 図である。

第５図は第４図の一部分の拡大図である。

第６図〜第１１図は例１〜７で説明されるサセプタの加熱特性を示すグラフであ る。

１更０肛旦皇二月 本発明は、紙や厚紙或いはプラスチックのようなマイクロ波を透過させるマイク ロ波透過シート材上にサセプタ（加熱台）層やコーテイング材を備えた支持シー ト（バッキングシート）を提供するものである。このサセプタのコーテイング材 は、２種類の分散された粒子が一様かつ均一に浮遊している流動性の媒体或いは 固着剤で構成されている。これら粒子の一方は、マイクロ波の磁界内で熱を発生 する電導体であり、マイクロ波に作用する粒子であり、他方は電気的に絶縁体で 、粒子形状のマイクロ波に感応しない無機水化物の減衰物であり、導体の粒子に よる熱に吸収されるエネルギーを放散し、拡散及び／或いは変換している。こう して分散されたフェーズ（相）　（ｐｈａｓｅ）では、異なる合成物である２種 類の一様に混合されたサセプタ粒子を備えている。マイクロ波に感応する導体の 粒子のみが直接熱を発生させている。両方のサセプタは微小粒子で構成され、そ の粒子は使用されるまで媒体内で分散されているか、或いは浮遊した状態にある 。加熱中、この浮遊している減衰用の粒子は、エネルギーの蓄積が集中するした り、別の起こり得る熱暴走を防止している。

本発明によれば、このバッキングシートは、紙、厚紙或いはプラスチックフィル ム、或いは他の可撓性のマイクロ波を透過する有機重合体のシート材からなって いる。このバッキングシートは、例えば１５〜５０ボンドの油をはじくクラフト 紙、或いは１８或いは２０ポイントの厚紙、ポリエステル、ナイロン、セロファ ン等のようなプラスチックフィルムであっても良い。このバッキングシートに付 加されたサセプタのコーテイング材は二重フィルムを形成している。流動性の媒 体或いはフィルム形成物は、コーテイング材を保持し、裏塗りのための固着材或 いは基質として機能している。サセプタの媒体は、アクリル或いはマレイン樹脂 、例えばマレイン樹脂エステル、ポリビニールアセテート、プロティン或いは溶 性のセラック等の適当な媒体や固着材を含んでいても良い。アクリル樹脂を用い ることにより、最良の焼付けや乾燥を行うことができる。貯蔵寿命や分散能力も またアクリル樹脂によって良（なる。従ってアクリル樹脂媒体は好ましいもので はあるが、これに限定されるものではない。こうして分散、或いは“インク”が 乾燥すると、アクリル樹脂は乳濁した凝固或いは流動体となってフィルムを形成 する。この媒体における溶液の分散或いは溶剤は、アンモニアのようなアミンを 含む、或いは含まない水であっても良い。しかし、この分野で知られた他の媒体 の種類としては、水をベースにした媒体を用いるのが望ましい。適当な水をベー スにした分散は、酸性樹脂のアルカリ溶液であっても良い。乾燥に際して、樹脂 により水を不溶性としてフィルムを形成しても良い。ポリビニールアセテートの 粘着性エマルジョン等の他のフィルム形成物が単独で、或いはアクリル樹脂と共 に用いられても良い。この媒体のベーム（ＰＨ）は、例えばナトリウム水酸化物 とともに、必要に応じてコントロールされる。この媒体は、典型的には略５０％ 〜８０％の固形物を含み、水によりバランスが保たれている。

本発明の好適な形式によれば、媒体内に、少な（とも２種類の分された粒子を一 様でかつ均一に浮遊させ、第１はマイクロ波に感応して熱を発生する粒子で、例 えばカーボンや、適宜アルミニウムやブロンズ或いはニッケル粒子のような金属 粒子とともに用いても良く、これらの金属粒子の最小量は、例えば熱発生粒子の 重さの略１％〜２０％程度である。この媒体に分散された電気的に導体であるカ ーボン粒子は、チャネルブラック、かまどのすす、油煙或いは他の適当なカーボ ン源からのカーボンブラックである。エネルギー減衰材は、カーボンの種々の型 に影響される。種々の適当なカーボンブラックは９０Ｆブラツク（イリノイ州、 シカゴのＢＡＳＦコーポレーションのインモント・プリンティング・インクス・ ディビジョン（Ｉｎｍｏｎｔ　Ｐｒｉｎｔｉｎｇ　Ｉｎｋｓ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ ）　［１，Ｐ、Ｉ　］　）である。カーボンブラックは、一般的にはフィルムを 形成している固体樹脂の基体の量の略１〜５倍の量が存在する。

この媒体に分散され、非京に一様にかつ均一にサセプタに混合され、電気的に絶 縁体でマイクロ波に感応しない無機物の含水性の減衰材の粒子が、吸熱性の晶化 水を解放して、マイクロ波に感応する粒子により作成された熱の一部を分散或い は補償している。この減衰材は、好ましくはサセプタの略２〜２０倍、より好ま しくはカーボンブラック或いはポツプコーンを作る時に存在する他のサセプタ（ 加熱器）の量の約１０〜１２倍の量で使用されるのが望ましい。

この減衰材が十分な量存在して局部的な過熱、スパーキングや焼損等を防止して いる。

本発明に従って、マイクロ波に作用するサセプタ粒子の過熱特性を安定化させて 制御するために、種々の含水性無機物の減衰材が用いられも良い。これら含水性 の無機質の減衰材粒子は、それ自体では熱を発生しない。熱発生粒子よりの熱伝 導により加熱される時、それらは冷却効果を提供する。減衰材の粒子は解離温度 に到達するまでは、比較的不活性のままである。水の分子が解放され、水の分子 が放出し始めた時点でサセプタの温度を安定化させる冷却効果が生じ、これは全 ての水がな（なるまで続く。加えて、各結晶体は、順番に解離温度を有していて も良い。即ち、水の分子は表１に示された解離温度よりも低い温度で解放され始 めても良い。表１の温度は、科学及び物理学ハンドブック（Ｈａｎｄｏｂｏｏｋ 　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓｌから引用したもので、 結晶体が完全に無水物となる温度が示されている。その時点で、通常の加熱が行 われることになる。

本発明に従って用いられる適当な含水性無機物の減衰材は、次の表に記載されて いる。

表１ ２種類の浮遊粒子は、好ましくはこの媒体内に従来と同様にして印刷技術の分野 の当業者には理解されるように均一な分散が得られるまで分散される。減衰材の 必要な量は、完成したサセプタにおいて生じる過熱の傾向を減少するだけの量が あれば良い。もしあまり多すぎると加熱効果を低下させ、少なすぎると焼は穴や 焼損等が生じるであろう。

既知のインクを少量添加することにより、完成したサセプタフィルムの特性と同 様に流動及び乾燥特性を改善することができる。アクリル樹脂の分散がフィルム の基材として使用されるとき、アンモニア或いは印刷用インクに有用な適当な既 知の成分の有機アミンのようなアミンを、安定した媒体のサセプタを形成するの に使用しても良い。水酸化ナトリウムが、このベーパ（ＰＨ）を調整するのに使 用される。

本発明は例として示す図面を参照することにより、より理解されるであろう。

図１に示すように、ウェブ１０は供給ロール１２より、図の左から右方向に送ら れている。ここでは便宜上インクとして示している流体の分散は、供給皿１８に 存在し、インク１９を取出す（ピックアップする）ための繰り返しパターン２１ が印刷されたグラビアロール２０により行われている。過剰なインクは調整用ブ レード２２で除去される。このウェブは供給ロール１３より引き出され、このウ ェブをロール２０に押し当ててグラビア領域２１で運ばれたインクを付着させる ための対向ロール２４の下を通過して、間隔を空けて連続する矩形のサセプタ・ パッチ２６を印刷している。この印刷されたウェブ１２は乾燥され、ロール２５ の上を通過し、その後、例えばバッグ、トレイ或いは食品保持シート等の収容器 に形成される。ここではパターン２１にピックアップされたインクは矩形状であ るため、矩形の印刷サセプタフィルム２６を提供することが理解されるであろう 。このフィルム２６は良く知られたように、火及び／或いは熱風乾燥器（図示せ ず）或いは、この分野で良（知られた他の適当な乾燥方法により乾燥される。希 望により、紙、厚紙或はプラスチック（図示せず）のようなマイクロ波を通過さ せる他の可撓性或は非可撓性のシート材の贋が、このインク１２６の上に接着さ れ、２つのマイクロ波通過シートの間に包み込まれるような構成であってもよい 。

スプレーが使用されるときは、ロール２０〜２５は、ウェブ１０に分散させるた めのスプレー用のノズル（図示せず）に置き換えられる。また、このウェブを流 体のサセプタの中に沈めて浸し、引出した後、乾燥させてもよい。

サセプタのコーテイング材２６は、導体のマイクロ波に感応するサセプタ粒子の ほぼ１〜２０重量パーセントで、フィルムを形成しているサブストレートや基材 のほぼ０，５〜５重量パーセントを備えることができる。このマイクロ波に感応 する部材としてカーボンが使用される場合は、カーボンブラックの重量を２〜１ ０％とするのが望ましい。補償用の減衰材の量は、どの（らいの熱が発生するか 、減衰材がどれくらい冷却に効果的か、どれくらい水の分子が結合しているか、 及び解離温度等により決定される。電子レンジでボッピコーンを作るためのパッ ケージでサセプタ２６が使用される時は、印刷されたサセプタのパッチ２６は、 一般的に連（リーム：４３２．０００平方インチ）当たり約１５〜２５ボンドの 重量で、紙の一方の側に約４〜６インチのベタに印刷された矩形であってもよい 。乾燥したインクフィルムにおけるカーボン成分は約２〜２０％のオーダで、減 衰材の成分は乾燥したフィルムの重量の約２０〜９０％である。流体インクの粘 性及び印刷するロールの特性は、ベーパシート１０に用いられるインクフィルム の基本重量を決定する。

その粘性が所定の範囲内にくるように、多かれ少なかれ水あるいは他の溶媒を用 いてもよい。２１で印刷されたハーフトーン（中間調）ドツトの微細パターンを 用いると、印刷ロール２０をより良く制御することができる。インク１９の分散 方式、減衰材の主要量は、冷却効果を調整するように調整される。カーボンある いは他の加熱材の量及び形成された分散の量により、発生される熱量が制御され る。

このハーフトーン印刷は、分散をより正確に行うために用いられてもよい。パッ チ２６の望ましい基本重量は、この分散の方式による。ポツプコーンを作るため には、パッチ２６の基本重量は、典型的には、１連（４３２，０００平方インチ ）当たり約１５〜２５（ｌｂ：ボンド）である。

次に、本発明の他の態様を例示する図２を参照する。図２にはバッキングシート ５４が示されており、このシート５４は食品用の厚紙であり、その上には、これ に対して置かれる食品の外形にほぼ一致する外形形状を有するサセプタ５２が印 刷されている。この例では、サセプタ５２は約４・１／４平方インチのエリアを 有している。中央には、ハーフトーンで印刷された領域５８で囲まれたベタに印 刷されたエリア５６が有る。この領域５８は、領域６０で囲まれ、この領域６０ は、小さな印刷されていない円或いは格子線によって囲まれた矩形で形成された 、はぼ５０％の印刷されていない領域を有している。本発明をこのような形式で 実施することにより、多量の熱を、このベタに印刷された中央の部分５６より発 生させることができる。この間、熱の減少される量は、食品を取り囲む５８と６ ０の部分で提供され、食品に付加的な熱量を供給するだけでなく、サセプタ５２ の縁部で、急激な温度上昇や過熱を防止するように慟いている。エリア５６は１ ００％の被度（カバレッジ）であり、エリア５８は８０％、エリア６ｏは５０％ の被度を有している。

次に、本発明を更に他の変形例を示す図３を参照して説明する。

ここでは、油をはじくクラフト紙の支持材（バッキング）７０を備え、この上に は山形の袖童の形で、８０％が印刷され２０％が空きエリアである印刷された格 子部分６６で囲まれたベタに印刷された中央部分６４を有するサセプタ６２が印 刷されている。このサセプタ６２を用いると、中央に非常に大きな熱が発生し、 その縁部で支持材７０に印刷されたサセプタ材の量を減少することにより、その 周辺部で発生する熱量を減少させている。これにより、と（にパッチ６２の縁部 における過熱を少な（している。エリア６４は８０％が印刷されており、エリア ６６は５０％が印刷されている。図２及び図３で示された実施例では、サセプタ の濃度は、もし高温になるのが問題であれば、紙が高温にならないように十分に 低（なっている外周エリア或は円周状のエリアを備えている。焼損或は過熱は印 刷されたサセプタエリアの縁部で最も発生しやすいことが分かるであろう。この ゾーンにおいてカバレッジを減少させることにより、サセプタ支持シートの損傷 或いは過熱が発生する機会を減少させている。

本発明の更に池の構成を示す図４及び図５を参照して説明する。

ここでは、５０ボンドの油をはじ（クラフト紙７２のようなベーパシートに、ス トライブ７６を有するサセプタ７４が印刷されている。これらストライブは８０ ％が印刷され、２０％が空きであるストライブが交互にベタに印刷されたもので ある。このようにして、供給される熱量は要求される正確な熱量に調整され、制 御しきれない過熱による危険性が減少される。

次に、マイクロ波に感応して熱を発生する、即ち、サセプタ材についてより詳細 に説明する。アルミニウム、銅、亜鉛、ニッケル、鉛、ステンレススチール、鉄 、スズ、クロミウム、マンガン、銀、金、或いはそれらの酸化物のような種々の 金属を用いることができる。また、バリウムフェライト、亜鉛フェライト、マグ ネシウムフェライト、銅フェライト、或いは他の適当な強磁性体の様な種々のフ ェライトや、マグネシウム、スズ、及び銅或いはマンガンの合金、アルミニウム と銅の合金、およびシリコンカーバイド、鉄カーバイド、ストロンチウム・カー バイド等の様なカーバイドを、力一ポンと同様に用いることができる。これらの うちでは、その有用性、価格及び加熱特性の点でカーボンが最も好ましい。使用 されるカーボンのように、マイクロ波により感応するサセプタの量は、解離点、 例えば華氏３９２°で所望の温度上昇率が得られるように調整される。発生され る熱は食品の温度要求に適合するように調整されなければならない。

化学式にみられろ水化物の減衰材の調整は、２つ或はそれ以上の適当な解離温度 の１つ或いは混合したものを選択することにより、化合物における結合した水の 分子の数と同様にして実現される。結晶構造における水の分子の数を太き（すれ ばするほど、その冷却能力が増大することは確かである。もし２つ或いはそれ以 上の異なる水化物の減衰材の分子が使用されると、特定の加熱条件が要求される のであれば階段状の加熱特性が得られ、或いは冷却効果が達成される温度範囲を 長くするように、水の分子が段々に解放されるようにもできるであろう。

もし所望であれば、本発明はまた、真空蒸着により金属の薄い半導体層を設けた プラスチックフィルムのような支持材を用いたマイクロ波サセプタにも応用でき る。無機質の水化物である減衰材の分子は、金属コーティングの上或いは下の層 、或いはこの支持材の反対側に組込まれることにより、金属を被覆したシートを 、退化した部分で問題となる過熱させないようにすることができる。

説明したタイプの減衰材もまた、カーボンあるいは他の熱発生用のサセプタの層 に隣接した分離した層であっても良く、マイクロ波による加熱の間、熱伝導によ りサセプタを冷却している。

本発明の１つの好適な例として、本発明に従って水化物の減衰材分子を含む安定 した分数が、ガス及び蒸気を比較的通さないシートと、食品コンテナのような収 容器の外側表面を形成しているクラフト紙のような比較的多孔性のシートとの間 にラミネートされる。加熱している時、サセプタのコーテイング材からの水の分 子の流れは、収容器の外側に向かう方向となる。これは、クラフト紙層の有孔性 によるもので、これにより水蒸気あるいは他のガスが周辺に向かって流れ、それ らが食品に到達するのを防止している。

本発明は、肉や魚のパティ、魚のスティック、フレンチ・フライド・ポテト、グ リドルフード、更にはフレンチトースト、ワツフル、ピザ或いはポツプコーンの 作成等を含む、種々の食品の加熱、きつね色に焼＜　（ｔｏａｓｔｉｎｇ）、こ んがりと焼＜　（ｂｒｏｗｎｉｎｇ）、あるいはカリカリにする（ｃｒｉｓｐｉ ｎｇ）のにも使用できる。

本発明は、本発明に従って用いられた種々のインクの合成物の以下の例を参照す るとより良（理解できるであろう。尚、これら全ての量は、基本重量で表されて いる。

例 例１：ｔ１．衰材が三水化物のアルミナ（Ａｌ２Ｏ，３Ｈ，０）＊　フランクリ ン・インターナショナル（Ｆｒａｎｋｌｉｎ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）社 製のデュラセット（Ｄｕｒａｃｅｔ）　１２で、４４％の湿度を含んでいる。

例２：＄＆衰材が三水化物のアルミナ（ＡＬ！０３・３Ｈ，０）例３：減衰材が 三水化物の亜硫酸ナトリウム（Ｎａｚｓｚｏ３・５ＨｚＯ１例４．減衰材が上水 化物の硫酸マグネシウム（ＭｇＳ０４・７Ｈ，０）例５：減衰材が上水化物の硫 酸亜鉛（ＺｎＳＯ４７ＨｚＯ）例６：減衰材が上水化物のカリウム　ナトリウム 　タートレイト四水化物（ＫＯＣＯＣＨＯＨＣＨＯＨＣＯＯＮａｉＨｚＯ）例７ ：制制御；機質の減衰材を含まないカーボンブラック例８：制圓；三水化物のア ルミナ（Ａ１２０３・３Ｈ２０）例９：制ｉｌ；五水化物のチオ硫酸ナトリウム （ＮａｚＳ２０３・５ＨａＯ）例１ｏ：制御；七水化物の硫酸マグネシウム（Ｍ ｇＳ０４・７Ｈ２０）例１１：制御；七水化物の硫酸亜鉛（ｚｎＳ０４７Ｈ２０ ）例１２：制御：七水化物のカリウム　ナトリウム　タートレイト四水化物（Ｋ ＯＣＯＣＨＯＨＣＨＯＨ（：０ＯＮａｉＨｚＯ）次の表は、前述の例１〜７の乾 燥したフィルムの成分、基本重量及び他の特性を表している。

サセプタのコーテイング材は次のように作成されて支持材（バッキング）に用い られる。

乾燥した加熱用のパッチあるいはストライブの単位エリア（ｇｍ／Ｍ２）当たり のマイクロ波に感応する成分の目標レベルを決定した後、液体の分散の方式が計 算され、それから実験的にインクを延ばす（ドローダウン：　ｄｒａｗ　ｄｏｗ ｎ　）のに適当な濃度となるように、水と混合され薄められる。この分散のサン プルは、“％均質”で解析される。

液体分散の部分は、適当なドローダウン（ｄｒａｗ　ｄｏｗｎ　）標尺を有する ２５（ｌｂ：ボンド）の油をはじ（紙上に塗布される。多くのドローダウンン標 尺のうちの１つを選択することは、乾燥したサセプタフィルムの基本重量による 。“ドローダウン”が完了すると、垂直に吊され、空気乾燥される。

無地の紙の正確な切断片の重さと、乾燥したサセプタフィルムを含む紙の重さと が比較され、フィルムの基本重量が決定される。乾燥した分散のもうひとつの量 は、％均質で解析される。

サンプルは、乾燥したドローダウンより切断される。

特別な混合は、Ｇ７高温度ファイバグラスの３／８インチのシートから構成され る。シート紙の２つの片は、それぞれの辺が６〜３／４インチである矩形に切断 されている。中央の開口（４〜３／４インチ平方）は、それぞれ四角に機械で加 工され、２つの同じフレームが作成される。試験用サンプルは、２つのフレーム 間にしっかりと保持され、妨害されることなく両方向からマイクロ波を露光され ることになる。

リットン社製の（Ｌｉｔｔｏｎ）　１０００ワツトの市販電子レンジ（型名：　 ＶＥＮＤ−１０）がこれらの試験に使用される。このマイクロ波オーブン（電子 レンジ）における加熱の間、放出される赤外線放射により、サンプルによる温度 が発生する。この結果が図６〜図１１に示されている。

前述の例１〜７で示すように作成されたコーテイング材のサンプルは、試験用の 定着の２つの片方と確保された片方との間に！かれる。サンプルを含む取付は具 は、オーブンの空洞部分の上部に取付けられる。このサンプルの取付は具は横方 向の中央で、開閉ドアの内側２〜１／２インチに、サセプタ・パッチ２６を含む シート１０の面をドアに面して平行して置かれるべきである。それからドアを閉 じ、必要であれば赤外線器具の焦点を合わせ、ビデオカセットレコーダがスター トされる。

通常のテストシーケンスは、１０００ワツトの電子レンジでフルパワーで６０秒 である。しかし、この試験は、通常の試験期間が終了するまでに、テストサンプ ルが温度的に消耗すると中断される。

この試験時間の間、赤外線温度装置は３３ミリ秒毎に全部の温度の新たなセット を記録しており、これら累積されたデータは、何回も比較することができる。

画面のハードコピーは、３５ｍｍの写真により得られ、５秒間隔でビデオ表示す ることができる。

これら試験の結果は、図６〜図１１で示されている。図６は、制御例７において 、種本は約５〜６秒後に燃えている。例１では、温度は約華氏１８０°で安定し 、燃焼が発生しない。

図７：サンプルのＭＰＥＴラミネート（上の曲線）において、米国特許４，７３ ５，５１３に記載された半導体真空アルミ化ポリエステルフィルムが、比較のた めに従来例の一例として使用されている。下の曲線は、例２に記載された本発明 の化合物から生じる。熱は約５〜１５秒の後に華氏２８０°に近付き、そこで安 定する。

図８＝上側の曲線は、例３の化合物で達成される熱曲線を表している。下側の曲 線は５制御例９で得られる結果をあられしている（熱発生用のサセプタが存在し ない）。

図９二上側の曲線は、例４の化合物を有する熱曲線を示し、下側の曲線は制御例 １０を示している。

図１０：例５と制御例１１のそれぞれから達成される熱曲線を示している。

図１１：例６と制御例１２から得られる熱曲線を示している。

各側において、無機質の水化物の減衰材が使用されると、化合物に含まれたカー ボンに冷却効果を与える。マイクロ波に感応するサセプタ（カーボン）のない無 機質の減衰材が使用されると、はとんど熱が発生されない。このことは、それら の氷化物自体は、無地の紙はどには熱を発生しないことを示している（図６）。

ここに説明した原理を理解した当業者にとって、添付した請求の範囲内で本発明 の種々の変形例を想到するのは明らかであろう。

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Claims (30)

【特許請求の範囲】
1. １．マイクロ波サセプタ構造は、 （ａ）バッキング部材と、 （ｂ）前記バッキング部材上に置かれたマイクロ波サセプタ材とを具備し、前記 マイクロ波サセプタ材は、（ｉ）適当な波長のマイクロ波エネルギーを吸収して 前記サセプタ材を加熱するための十分な量のマイクロ波活性化材と；（ｉｉ）拘 束された水を含み、熱の選択的な吸収により水分の解離性を示す無機性水加物減 衰材であって、前記マイクロ波活性化材に対して熱伝導性があるとともに、使用 中に熱を吸収して前記マイクロ波サセプタ構造が加熱され過ぎるのを選択的に防 止するのに十分な量の無機性水加物減衰材とを含むマイクロ波サセプタ構造。
2. ２．前記無機性水加物減衰材は約華氏５００度（摂氏２６０度）よりも高くない 温度で水分の解離性を示すことを特徴とする請求項第１項に記載の構造。
3. ３．前記バッキング部材は可撓性のシート状材料からなることを特徴とする請求 項第２項に記載の構造。
4. ４．前記バッキング部材は紙、厚紙、プラスティックフィルムのなかから選択さ れた材料からなることを特徴とする請求項第２項に記載の構造。
5. ５．（ａ）前記マイクロ波活性化材は一層の真空蒸着物質を有し、（ｂ）前記無 機水加物減衰材は前記一層の真空蒸着物質に対して熱伝導性を有する粒状物質を 含むことを特徴とする請求項第１項に記載の構造。
6. ６．前記前記無機水加物材は結合材により前記一層の真空蒸着物質に対して熱伝 導性を有することを特徴とする請求項第５項に記載の構造。
7. ７．前記結合材はアクリル樹脂、マレイン樹脂、ポリビニール接着剤、これらの 混合物から選ばれることを特徴とする請求項第６項に記載の構造。
8. ８．（ａ）前記マイクロ波サセプタ材は結合材を含み、（１）前記マイクロ波感 応材は前記結合材内に閉じ込められた粒状物質を有し、 （ｉｉ）前記無機性水加物減衰材は前記結合材内に閉じ込められた粒状物質を有 する ことを特徴とする請求項第１項に記載の構造。
9. ９．前記マイクロ波サセプタ材は前記バッキング部材上に中間調の印刷を行なう ことを特徴とする請求項第８項に記載の構造。
10. １０．前記結合材はアクリル樹脂、マレイン樹脂、ポリヴィニール接着剤、また は、これらの混合物から選ばれることを特徴とする請求項第６項に記載の構造。
11. １１．前記マイクロ波活性化粒状物質は、炭素、マイクロ波活性化金属、マイク ロ波活性化酸化物のなかから選ばれた少なくとも１つであることを特徴とする請 求項第１項に記載の構造。
12. １２．前記マイクロ波活性化物質は、炭素、ニッケル、亜鉛、錫、クロム、鉄、 金、銀、マグネシウム、銅、マンガン、アルミニウムコバルト、バリウム、ニッ ケル酸化物、亜鉛酸化物、錫酸化物、クロム酸化物、鉄酸化物、金酸化物、銀酸 化物、マグネシウム酸化物、銅酸化物、マンガン酸化物、アルミニウム酸化物、 コバルト酸化物、バリウムフェライト、亜鉛フェライト、マグネシウムフェライ ト、銅フェライト、炭化シリコン、炭化鉄、ストロンチウムフェライトのなかか ら選ばれた少なくとも１つの部材であることを特徴とする請求項第１１項に記載 の構造。
13. １３．前記無機性水加物減衰材は、亜鉛１フェノール４スルフォン酸８水加物（ ｚｉｎｃ　ｌ　ｐｈｅｎｏ１　４ｓｕｌｆｏｎａｔｅ，ｏｃｔａｈｙｄｒａｔｅ ）、トリウム次亜燐酸水加物（ｔｈｏｒｉｕｍ　ｈｙｐｏｐｈｏｓｐｈａｔｅ　 ｈｙｄｒａｔｅ）、マグネシウム塩素白金６水加物（ｍａｇｎｅｓｉｕｍ　ｃｈ ｌｏｒｏｐｌａｔｉｎａｔｅ　ｈｅｘａｈｙｄｒａｔｅ）、トリウム・セレネー ト水加物（ｔｈｏｒｉｕｍ　ｓｅｌｅｎａｔｅ　ｈｙｄｒａｔｅ）、アルミニウ ム酸化物３水加物（ａｌｕｍｉｎｉｕｍ　ｏｘｉｄｅ　ｔｒｉｈｙｄｒａｔｅ） 、妖素酸亜鉛２水加物（ｚｉｎｃ　ｉｏｄａｔｅ　ｄｉｈｙｄｒａｔｅ）、硫酸 タリウム７水加物（ｔｈａｌｌｉｕｍ　ｓｕｌｆａｔｅ　ｈｅｐｔａｈｙｄｒａ ｔｅ）、ピロ燐酸ナトリウム水加物（ｓｏｄｉｕｍｐｙｒｏｐｈｏｓｐｈａｔｅ 　ｈｙｄｒａｔｅ）、ルテニウムカリウム水加物（ｐｏｔａｓｓｉｕｍ　ｒｕｔ ｈｅｎａｔｅ　ｈｙｄｒａｔ）、塩化マンガン３水加物（ｍａｎｇａｎｓｅ　ｃ ｈｌｏｒｉｄｅ　ｔｅｔｒａｈｙｄｒａｔｅ）、臭酸マグネシウム６水加物（ｍ ａｇｎｅｓｉｕｍ　ｂｒｏｍａｔｅ　ｈｅｘａｈｙｄｒａｔｅ）、アンチモンマ グネシウム水加物（ｍａｇｎｅｓｉｕｍ　ａｎｔｉｍｏｎａｔｅ　ｈｙｄｒａｔ ｅ）、硫酸ジスプロシウム８水加物（ｄｙｓｐｒｏｓｉｕｍ　ｓｕｌｆａｔｅ　 ｏｃｔａｈｙｄｒａｔｅ）、正燐酸コバルト８水加物（ｃｏｂａｌｔ　ｏｒｔｈ ｏｐｈｏｓｐｈａｔｅ　ｍａｇｎｅｓｉｕｍ　ｓｕｌｆａｔｅ　ｈｅｐｔａｈｙ ｄｒａｔｅ）、タートレートカリウムナトリウム３水加物（ｐｏｔａｓｓｉｕｍ 　ｓｏｄｉｕｍ　ｔａｒｔｒａｔｅ　ｔｅｔｒａｈｙｄｒａｔｅ）、硫酸亜鉛７ 水加物（ｚｉｎｃ　ｓｕｌｆａｔｅ　ｈｅｐｔａｈｙｄｒａｔｅ）のなかから選 ばれた少なくとも１つの部材であることを特徴とする請求項第８項に記載の構造 。
14. １４．前記無機性水加物減衰材は、 （ａ）第１の温度での解離温度を有する第１の無機水加物減衰物質と； （ｂ）前記第１の温度と異なる第２の温度での解離温度を有する第２の無機水加 物減衰物質とを含むことを特徴とする請求項第１項に記載の構造。
15. １５．（ａ）前記第１の温度は華氏５００度（摂氏２６０度）を越えず、 （ｂ）前記第２の温度は華氏５００度（摂氏２６０度）を越えないことを特徴と する請求項第１４項に記載の構造。
16. １６．（ａ）前記バッキング材はマイクロ波に対して透過性を有し少なくとも華 氏約４００度（摂氏２０４度）までの加熱に対して安定である有機シート材から なり、 （ｂ）前記マイクロ波サセプタ材は、少なくとも、（ｉ）前記マイクロ波活性化 物質を含む微細に分解された第１の種類の粒状物と、 （ｉｉ）前記無機減衰材を含み、結合された水が約華氏１００度（摂氏３８度） と華氏５００度（摂氏２６０度）の間で開放される解離温度を有するところの微 細に分解された第２の種類の粒状物とを有する乾燥した分散物を有する； ことを特徴とする請求項第１項に記載の構造。
17. １７．前記無機性水加物減衰材は、 （ａ）第１の温度での解離温度を有する第１の無機水加物減衰物質と； （ｂ）前記第１の温度と異なる第２の温度での解離温度を有する第２の無機水加 物減衰物質； とを含むことを特徴とする請求項第１６項に記載の構造。
18. １８．（ａ）前記バッキング部は紙若しくは厚紙からなり、（ｂ）前記分散物は アクリル樹脂結合材を有し、（ｃ）前記第２の微細に分解された粒子はアルミニ ウム酸化物３水加物を含む； ことを特徴とする請求項第１６項に記載の構造。
19. １９．前記前記アルミニウム酸化物３水加物は、重量で、前記マイクロ波サセプ タ材の２０〜３０％を有することを特徴とする請求項第１８項に記載の構造。
20. ２０．前記バッキング部材は異なる領域に異なる量のマイクロ波サセプタ物質を 含むことを特徴とする請求項第１６項に記載の構造。
21. ２１．前記サセプタ物質は、前記バッキング部材上で、第１の中央領域と第２の 周辺領域とを規定するパターンで配置されており、前記中央領域は前記周辺領域 よりもより多くのサセプタ物質を含むことを特徴とする請求項第２０項に記載の 構造。
22. ２２．（ａ）前記無機性水加物減衰物質は非電導性で約摂氏１００度から摂氏５ ００度の間の解離温度を有し、（ｂ）前記無機性水加物減衰物質は結合材によっ て前記マイクロ波サセプタ材内に閉じ込められていることを特徴とする請求項第 １項に記載の構造。
23. ２３．前記無機性水加物減衰物質は前記基盤に設けられたコーティング内に留め られていることを特徴とする請求項第２２項に記載の構造。
24. ２４．マイクロ波エネルギーに晒されるマイクロ波感応性物質の過加熱を防止す る方法であって、 水加物性の含水を含む無機性水加物減衰材を含む結合フィルムを前記マイクロ波 感応性物質と熱伝導関係に用意し、前記減衰材を、前記含水の解離が前記マイク ロ波感応性感応性物質からの熱の吸収により選択的な温度においてなされ過加熱 を防止する程度の量を用意する工程を含むことを特徴とする過加熱防止方法。
25. ２５．熱補償性サセプタ構造を準備する方法であって、（ａ）以下の物を含む液 体を準備し、 （ｉ）結合物と； （ｉｉ）所定量のマイクロ波活性化粒状物質と；（ｉｉｉ）所定量の熱を吸収し て水の解離を示す所定量の無機性水加物減衰材； （ｂ）その液体をバッキング材と乾燥剤とに適用する工程；とからなる準備方法 。
26. ２６．前記液体は乳剤を含むことを特徴とする請求項第２５項に記載の準備方法 。
27. ２７．前記液体は、アクリル樹脂、マレイン樹脂、それらの混合物のなかから選 択された樹脂を含む樹脂分散物質を含むことを特徴とする請求項第２５項に記載 の準備方法。
28. ２８．前記液体をバッキング材に適用する工程は前記基盤に前記液体でもって所 定のパターンで印刷する工程を含むことを特徴とする請求項第２５項に記載の準 備方法。
29. ２９．請求項２５の方法により準備されたサセプタ構造。
30. ３０．請求項２８の方法により準備されたサセプタ構造。