(57)【要約】【課題】安全に使用できる発熱体を用いて、安全性の高い様々な形態の加熱用包装材を簡便に製造する技術を提供する。【解決手段】フェライト粉を溶剤に分散させてなる、流動性の発熱体を、食品用包装材の表面に塗布することで、発熱包装材を製造する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェライト粉を溶剤に分散させてなる、流動性の発熱体。
【請求項２】
前記フェライト粉が、スピネル型又はＹ型六方晶型の結晶構造を有する、請求項１に記載の発熱体。
【請求項３】
フェライトの含有量が、１０〜７０重量％である、請求項１又は２に記載の発熱体。
【請求項４】
フェライト粉の１次粒子径が、１０μｍ以下であることを特徴とする、請求項１〜３の何れかに記載の発熱体。
【請求項５】
前記溶剤が、常温で揮発性である、請求項１〜４の何れかに記載の発熱体。
【請求項６】
電子レンジ調理用である、請求項１〜５の何れかに記載の発熱体。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載の発熱体を、食品用包装材の表面に塗布することを特徴とする、発熱包装材の製造方法。
【請求項８】
前記塗布が、スクリーン印刷により行われることを特徴とする、請求項７に記載の発熱包装材の製造方法。
【請求項９】
前記食品用包装材が、紙、布又は不織布からなることを特徴とする、請求項７又は８に記載の発熱包装材の製造方法。
【請求項１０】
前記発熱体を前記調理シート又は食品用包装体の表面に塗布した後、塗布面を耐熱性樹脂フィルムで被覆することを特徴とする、請求項７〜９の何れかに記載の発熱包装材の製造方法。
【請求項１１】
前記塗布面の周囲に、前記耐熱性樹脂フィルムを接着することを特徴とする、請求項１０に記載の発熱包装材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流動性の発熱体に関する。また、本発明は、流動性の発熱体を用いた発熱包装材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、調理時間を短縮することや後片付けの手間を省くために、電子レンジを用いた調理方法が注目されている。
近年では、電子レンジのマイクロ波を照射することで発熱する発熱体を用いて、食品にクリスピー性を付与したり、食品の表面に焦げ目を付与したりするような調理方法が提案され、このような調理方法を補助する調理器具が提案されている（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１には、アルミニウム等の金属を蒸着してなりマイクロ波吸収により発熱する金属層と、この金属層を覆う耐熱性プラスチックフィルムとからなる発熱体を、紙基材に設けた、前記発熱体と基材が一体となったシートであって、金属層がパターン状に形成されていることを特徴とする電子レンジ調理用シートが開示されている。
【０００４】
また、発熱体としてフェライトを用いることが提案され、フェライト粉を陶磁器の原料に混合したり、樹脂に混練して調理皿に塗布したりすることにより、加熱調理皿を製造することが提案されている（特許文献２、特許文献３）。
【０００５】
ところで、フェライトは、磁性材料であることから各種電子部品に用いられている。電子部品への加工の際には、フェライト形成用のペーストを必要な部品に塗布した後にこれを焼成したり、フェライト粉を樹脂に混練した後に硬化させたりすること等が行われている（特許文献４、特許文献５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−８９７１９号公報
【特許文献２】特開２０１０−６６１７号公報
【特許文献３】特開２０１１−９０１６号公報
【特許文献４】特開平９−３０８６８号公報
【特許文献５】特開２０１１−７７３７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載されるアルミニウム等の金属層からなる発熱体については、金属のスパークの危険性が少なからず存在するという問題があった。
そのため、このような金属層を用いた発熱体は、特許文献１の実施例に記載されるような、柔軟性が小さいシート状のものしか実用レベルに達していないのが実情である。
また、上述したような金属層を用いた発熱体は、調理終了後も高温状態が維持される性質があり、電子レンジから取り出しにくいという問題があった。
また、特許文献２や特許文献３に記載されるような調理皿では、食品を効率よく加熱する効果は十分得られるものの、食品に焦げ目をつけたり、クリスピー感を付与することはできなかった。
【０００８】
そこで、本発明は、安全に使用できる、新規な発熱体を提供することを課題とする。
また、本発明は、このような発熱体を用いて、様々な形態の発熱包装材、特に食品を収納、載置した状態で、電子レンジ調理に供することにより、内部の食品の表面を焼くことができる発熱包装材を、簡便に製造する技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、特許文献２、３に記載されるようなフェライトからなる発熱材料に着目し、その特性や応用について検討を重ねてきた。
その結果、フェライト粉を溶剤に分散させた流動性の発熱体（スラリー）を用いることで、様々な形状の包装材にフェライト粉を適用することが可能であることを見出した。更に、このような発熱体を用いて製造した加熱包装材に食品を接触させて電子レンジで加熱すると、食品に焦げ目やクリスピー性を付与できることも見出した。
また、このような発熱体を用いて包装材を作成することで、スパークを回避出来ること、電子レンジによる調理終了後には、速やかに放熱し扱いが容易であることも見出した。
【００１０】
上記課題を解決する本発明は、フェライト粉を溶剤に分散させてなる、流動性の発熱体である。
このような発熱体は、様々な食品の包装材の表面に塗布して用いることが可能である。また、スパークの危険性もなく、また電子レンジ調理終了後の放熱性にも優れるので、電子レンジ調理等に用いられる発熱体として、極めて安全に使用できる。
【００１１】
また、本発明の好ましい形態では、前記フェライト粉は、スピネル型又はＹ型六方晶型の結晶構造を有する。
本発明の好ましい形態では、前記フェライト粉は、ＭｇＣｕフェライト粉、又はＭｇＣｕＺｎフェライト粉である。
このようなフェライト粉を用いることで、発熱温度をコントロールすることができ、さらに安全性を高めることができる。
【００１２】
本発明の好ましい形態では、フェライト粉の含有量は、１０〜９０重量％である。
この範囲とすることにより、塗布に適した物性を維持し、しかも十分な発熱量を確保することが出来る。
【００１３】
本発明の好ましい形態では、フェライト粉の１次粒子径は、１０μｍ以下である。
フェライト粉の平均粒子径をこの範囲とすることで、発熱温度のコントロールをより適切に行うことができ、調理性と安全性の両者を高めることができる。
【００１４】
また、前記溶剤は、常温で揮発性であることが好ましい。常温で揮発性の溶剤を用いることにより、後述する包装材の表面への発熱体の塗布後には、溶剤の大部分が揮発し、フェライト粉のみが残る。これにより、フェライト粉の発熱を妨げたり、フェライト粉の発熱により溶剤が揮発して食品に付着したりすることを防ぐことが可能となる。
【００１５】
本発明の好ましい形態では、前記発熱体は、電子レンジ調理用である。
本発明の発熱体は、電子レンジ調理の際に用いる様々な素材の包装材に簡単に塗布することができるため、当該用途に極めて適している。
【００１６】
本発明は、上述した流動性の発熱体を、食品用包装材の表面に塗布することを特徴とする、発熱包装材の製造方法である。
このような方法によれば、あらゆる形状の包装材に発熱性を付与することが容易になる。特に、食品の焼き調理を可能とする発熱性を付与することが容易に行える。結果として、電子レンジ調理に適した様々な形態の包装材を製造することが可能となる。
【００１７】
本発明の好ましい形態では、前記塗布は、スクリーン印刷により行われることを特徴とする。
スクリーン印刷により発熱体を塗布することにより、任意の領域にフェライト粉を付着させることが可能となり、簡便に多種多様の包装材を製造することができる。
【００１８】
本発明の好ましい形態では、前記食品用包装材が、紙、布又は不織布からなることを特徴とする。
このような繊維からなる素材を用いることで、フェライト粉の包装材表面への付着が容易となる。
【００１９】
本発明の好ましい形態では、前記発熱体を前記調理シート又は食品用包装体の表面に塗布した後、塗布面を耐熱性樹脂フィルムで被覆することを特徴とする。
このような形態とすることにより、フェライト粉が食品に付着することを防ぐことができる。
【００２０】
さらにこの形態においては、前記塗布面の周囲に、前記耐熱性樹脂フィルムを接着することが好ましい。
このように、塗布面の周囲に耐熱性樹脂フィルムを接着することにより、塗布面を該フィルムで被覆することで、例えば接着剤等によりフェライト粉の発熱を妨げたり、フェライト粉の発熱により接着剤が溶け出したりすることを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の流動性の発熱体は、様々な食品の包装材の表面に塗布して用いることが可能である。また、スパークの危険性もなく、電子レンジ調理終了後の放熱性にも優れるので、電子レンジ調理等に用いられる発熱体として、極めて安全に使用できる。
【００２２】
また、本発明の発熱包装材の製造方法によれば、あらゆる形状の包装材に発熱性を付与することが容易になり、電子レンジ調理に適した包装材のバリエーションを広げることが可能となる。特に、電子レンジで焼き調理を行うことができる様々な形態の包装材を提供することが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の発熱体は、フェライト粉を溶剤に分散させてなる、流動性の発熱体である。
本発明の発熱体は、言い換えれば、フェライト粉の懸濁液（スラリー）である。
【００２４】
まず始めに、本発明に用いるフェライト粉について説明する。
フェライト粉を構成するフェライトは、マイクロ波の吸収により発熱するものであれば特に制限なく使用することが出来る。
【００２５】
例えば、フェライトとしては、スピネル型又はＹ型六方晶型の結晶構造を有するフェライトが好ましく用いられる。これらの結晶構造を有するフェライトは、マイクロ波を照射した場合、キュリー温度付近で温度上昇が停止するため、発熱温度の制御が行えるためである。また、これらのフェライトを元素置換することにより、キュリー温度を変えることも出来る。
フェライトの結晶構造は、Ｘ線回折法により同定することができる。
【００２６】
Ｙ型六方晶フェライトとしては、以下の式で表されるフェライトが好ましい。
式：（Ｂａ1-ｎＳｒｎ）ｘＭｙＦｅｚＯｗ
ここで、ＭはＭｇ，Ｎｉ，Ｃｏ，ＣｕおよびＺｎのうちから選ばれる。
Ｍは、１種でも複数種の混合でもよい。
また、各係数は、以下の範囲である。
ｘ：1.8〜2.2
ｙ：1.8〜2.2
ｚ：11.8〜12.2
ｗ：21.8〜22.2
ｎ：0〜0.25
【００２７】
本発明において、一般的な食品の焼きには、１８０〜３００℃程度の発熱温度が適しており、更に言えば、後述する包装体に適用する場合には、２５０〜２７０℃程度、好ましくは２００〜２２０℃程度の発熱温度を上限とすることがより好ましい。例えば、このような温度範囲に発熱体の発熱温度を制御するためには、フェライトのキュリー温度を上記範囲にコントロールする。このような観点から、前記式におけるＭは、Ｍｇを含むことが好ましく、例えば、Ｍｇ単独、又はＭｇと、Ｎｉ，Ｃｏ，Ｃｕ及びＺｎから選ばれる元素との組み合わせとすることが特に好ましい。
【００２８】
また、スピネル型フェライトとしては、以下のフェライト粉が好ましく挙げられる。
【００２９】
鉄：Fe2O3換算で46〜51 mol％および
銅：CuO換算で２〜15 mol％
を含み、残部はマグネシウム酸化物および不可避的不純物からなる。
【００３０】
また、ＭｇＣｕＺｎフェライト粉としては、以下の組成のものが挙げられる。
鉄：Fe2O3換算で46〜51 mol％、
銅：CuO換算で２〜15 mol％および
亜鉛：ZnO換算で27 mol％以下（但し、ゼロは含まない）
を含み、残部はマグネシウム酸化物および不可避的不純物からなる。
ここで、上述した不可避的不純物とは、原料成分や製造過程で混入してしまう不純物をいう。これらは、合計量が０．５ｍｏｌ％以下であれば問題がない。
【００３１】
また、上記フェライト粉の１次粒子径は、好ましくは１０μｍ以下、さらに好ましくは６μｍ以下、より好ましくは０．１〜５μｍ、特に好ましくは１〜５μｍである。ここで、１次粒子径は、空気透過法により測定した比表面積から求められる値として定義される。
【００３２】
また、上記フェライト粉の平均粒子径は、好ましくは１００μｍ以下、さらに好ましくは６０μｍ以下、より好ましくは１０〜５０μｍである。ここで、平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布計で測定した時の５０％粒径（Ｄ50）で定義される。
上記フェライト粉は、フェライト原料を混合し、焼成した後粉砕、分級することにより製造することができる。
ここまで具体的に例示したフェライト粉は、例えば、ＪＦＥケミカル株式会社より市販されているので、これを入手して使用することができる。
【００３３】
次に、フェライト粉を分散させる溶剤について説明する。
フェライト粉を分散させる溶剤としては、スクリーン印刷において通常用いられる有機溶剤が挙げられる。
有機溶剤としては、アルコール系、グリコールエーテル系、炭化水素系、ケトン、エステル等が挙げられる。
具体的には、α−テルピネオール、イソプロピルアルコール、ブチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトール、トルエン、シクロヘキサン、メチルエトルケトン、アセトンなどの揮発性の有機溶剤が好ましく挙げられる。有機溶剤としては、常温で揮発性のものが好ましく用いられる。これにより、後述する発熱体の包装材表面への塗布後、溶剤が直ちに揮発するので、このような包装材を用いて食品を安全に包装し、そのまま電子レンジ調理することが可能となる。
【００３４】
本発明の発熱体におけるフェライト粉の含有量は、１０〜９０重量％、好ましくは１０〜７０重量％、さらに好ましくは２０〜６０重量％である。
この範囲とすることにより、包装材表面への塗布に適した物性を維持し、しかも十分な発熱量を確保することが出来る。
後述する実施例に示す通り、食品の調理性（焼き度合い）は、本発明の発熱体のフェライト粉の含有量（濃度）や密度により実質的に影響を受けないことを、本発明者は確認済みである。すなわち、後述する通り、５０重量％以下の含有量の発熱体を、印刷によって、包装材に薄く塗布した場合でも、この包装材に食品を載置乃至は収納して電子レンジ調理に供することにより、食品の焼き調理を存分に行うことができる。
【００３５】
また、本発明の発熱体においては、後述する包装材表面（発熱体の塗布面）にフェライト粉を結合させるための接着剤を添加しても良い。その場合の接着剤の含有量は、好ましくは１０重量％以下、より好ましくは５重量％以下である。このようにすることで、フェライト粉の機能低下を極力引き起こさないようにできる。
一方、本発明の発熱体は、接着剤などの樹脂を含まない形態も好ましい。このような形態は、樹脂の劣化等による発熱機能の低下を引き起こさない、発熱体を調製する際に、粘性調整が不要である、等の利点を有する。また、このような発熱体を用いる場合には、後述する包装材表面（発熱体の塗布面）に、フェライト粉を担持しやすいように接着剤を塗布しておくこともできる。
【００３６】
本発明の発熱体は、電子レンジ調理用に好適である。
具体的には、本発明の発熱体を用いて、電子レンジ調理用に用いる様々な包装材に発熱性を付与する用途で用いることができる。特に、焼き調理用に好適である。また、本発明の発熱体の発熱物質であるフェライトは放熱性に優れるので、調理終了後はフェライト粉が付着した包装材に触れても火傷等のおそれがない。
すなわち、本発明は、上述した流動性の発熱体を、食品用包装材の表面に塗布することを特徴とする、発熱包装材の製造方法をも提供する。
本発明では、包装材には、食品の包装の全部又は一部を構成するシートや袋、容器等、食品に接触し得る資材であれば如何なるものをも含む。
このような包装材は、フェライトの発熱温度で発火しない材料であれば特に制限されないが、好ましくは紙、布又は不織布からなる。特に、発熱体の塗布面は、これらの素材から形成されていることが好ましい。これらの素材は、繊維からなっているため、接着剤を低減しても、フェライト粉の包装材表面への付着が容易となる。
【００３７】
発熱体の塗布の方法としては、印刷が好ましく、中でもスクリーン印刷が好ましい。スクリーン印刷の方法は、一般的に知られている方法を用いればよい。これにより、任意の領域にフェライト粉を付着させることを容易に行うことができ、簡便に多種多様な形状の包装材を製造することができる。
発熱体の塗布は厚みが５０μ〜１２５μの範囲で好ましくは５５μ〜７５μであり、インキ総量比率は、好ましくは、フェライト粉含有量はインキ総重量量の１％〜９９．５％、さらに好ましくは１５％〜７５％を目安とすることができる。
【００３８】
以下、発熱包装材の製造方法の一形態を説明する。
有機溶剤（アセトン）にフェライト粉を３０〜６０重量％（平均粒径１〜２．５μｍ）分散してなる発熱体を、食品用包装材（厚紙）表面に、スクリーン印刷により塗布する。続いて、有機溶剤を揮発させる。この状態で、フェライト粉が、食品用包装材表面に付着した状態となる。
【００３９】
続いて、耐熱性樹脂フィルム（ＰＥＴフィルム）で発熱体の塗布面（フェライト粉の付着面）を完全に覆い、該塗布面の周囲に、耐熱性樹脂フィルムを接着剤で接着する。
このように、塗布面の周囲に耐熱性樹脂フィルムを接着することにより、塗布面を耐熱性樹脂フィルムで被覆することで、例えば接着剤等によりフェライト粉の発熱を妨げたり、フェライト粉の発熱により接着剤が溶け出したりすることを防ぐことができる。
【実施例】
【００４０】
本発明の発熱体の調理性について試験を行った。
表１に示す処方にて、実施例１〜５の発熱体を調製した。
フェライト粉は、ＭｇＣｕＺｎフェライト粉（ＪＦＥケミカル株式会社製、低温焼成品、１次粒子径１．１μｍ、平均粒子径４４μｍ）を用いた。有機溶剤はアセトンを用いた。
調製した発熱体を、スクリーン印刷によって、コピー用紙に塗布した。発熱体の塗布量は、７ｇ／ｃｍ2程度とした。このようにして発熱包装材１〜５を作成した。
作成した発熱包装材１〜５のフェライト粉の付着面にアジの干物を載置し、電子レンジ（６００Ｗ）で２分３０秒調理した。
調理後のアジの干物の表面について観察した結果、何れの発熱包装材においても、きれいな焦げ目が形成されており、パリッとした仕上がりとなった。また、電子レンジ調理後（マイクロ波照射停止後）には、コピー用紙に手で触れても、火傷等の心配のない程度の温度となっていた。これにより、フェライトの急速な放熱が確認された。
【００４１】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の発熱体は、様々な食品用包装材に塗布して発熱性を付与することが出来るものであり、焼き調理が可能な包装材として、電子レンジ調理用の加工食品の製造に広く利用できる。