(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波反射材料から形成された連続的に繰り返される第１のセットのセグメントを含む誤用寛容性マイクロ波パッケージ材料であって、該繰り返される第１のセットのセグメントは基板上に支持され、ここで、該第１のセットのセグメントの各々は、動作中の電子レンジにおけるマイクロ波の有効波長の所定の分数値とほぼ等しい長さを有する第１の周囲を有するループを形成し、かつ該第１のセットのセグメントの各々が、隣接するセグメントから間隔を置いて配置され、
ここで、該第１の周囲の長さが、前記有効波長の半分の整数倍にほぼ等しい、誤用寛容性マイクロ波パッケージ材料。
【請求項２】
前記有効波長が、食品のための有効波長を含み、かつ前記第１の周囲の長さが、凍結状態にある食品のために該有効波長の半分にほぼ等しい、請求項１に記載の誤用寛容性マイクロ波パッケージ材料。
【請求項３】
前記有効波長が、食品のための有効波長を含み、かつ前記第１の周囲の長さが、解凍状態にある食品のために該有効波長にほぼ等しい、請求項１に記載の誤用寛容性マイクロ波パッケージ材料。
【請求項４】
前記有効波長の所定の分数値が、前記第１の周囲の長さが該有効波長と共振する長さである、請求項１に記載の誤用寛容性マイクロ波パッケージ材料。
【請求項５】
前記有効波長の所定の分数値が、該有効波長の半分の奇数整数倍であって、前記第１の周囲の長さが、該有効波長とほぼ共振する長さである、請求項１に記載の誤用寛容性マイクロ波パッケージ材料。
【請求項６】
前記マイクロ波反射材料から形成された連続的に繰り返される第２のセットのセグメントをさらに含み、該繰り返される第２のセットのセグメントは前記基板上に支持され、ここで、該第２のセットのセグメントの各々は、前記連続的に繰り返される第１のセットの１つを取り囲む第２の周囲を形成し、該第２の周囲は、前記有効波長の所定の分数値とほぼ等しい長さを有し、そしてここで、該第２のセットのセグメントの各々のセグメントの各々は、隣接するセグメントから間隔を置いて配置される、請求項１に記載の誤用寛容性マイクロ波パッケージ材料。
【請求項７】
前記第２の周囲の長さが、前記有効波長の半分の整数倍にほぼ等しい、請求項６に記載の誤用寛容性マイクロ波パッケージ材料。
【請求項８】
前記有効波長が、食品のための有効波長を含み、かつ前記第２の周囲の長さが、凍結状態にある食品のために該有効波長の半分にほぼ等しい、請求項６に記載の誤用寛容性マイクロ波パッケージ材料。
【請求項９】
前記有効波長が、食品のための有効波長を含み、かつ前記第２の周囲の長さが、解凍状態にある食品のために該有効波長とほぼ等しい、請求項６に記載の誤用寛容性マイクロ波パッケージ材料。
【請求項１０】
前記有効波長の所定の分数値が、該有効波長の整数倍であって、前記第２の周囲の長さが、該有効波長と共振する長さである、請求項６に記載の誤用寛容性マイクロ波パッケージ材料。
【請求項１１】
前記有効波長の所定の分数値が、該有効波長の半分の奇数整数倍であって、前記第２の周囲の長さが、該有効波長とほぼ共振する長さである、請求項６に記載の誤用寛容性マイクロ波パッケージ材料。
【請求項１２】
前記第２のセットのセグメントの各々が、６角形状を形成する、請求項６に記載の誤用寛容性マイクロ波パッケージ材料。
【請求項１３】
前記第２のセットのセグメントの各々が、隣接する第２のセットのセグメントと入れ子にされる、請求項６に記載の誤用寛容性マイクロ波パッケージ材料。
【請求項１４】
前記マイクロ波反射材料から形成された連続的に繰り返される第３のセットのセグメントをさらに含み、該繰り返される第３のセットのセグメントは前記基板上に支持され、ここで、該第３のセットのセグメントの各々は、前記繰り返される第２のセットのセグメントの１つを取り囲む第３の周囲を形成し、該第３の周囲は、前記有効波長の所定の分数値とほぼ等しい長さを有し、そしてここで、該第３のセットのセグメントの各々が、隣接するセグメントから間隔を置いて配置される、請求項６に記載の誤用寛容性マイクロ波パッケージ材料。
【請求項１５】
前記第３の周囲の長さが、前記有効波長の半分の整数倍にほぼ等しい、請求項１４に記載の誤用寛容性マイクロ波パッケージ材料。
【請求項１６】
前記有効波長が、食品のための有効波長を含み、そしてここで、前記第３の周囲の長さが、凍結状態にある食品のために該有効波長の半分にほぼ等しい、請求項１４に記載の誤用寛容性マイクロ波パッケージ材料。
【請求項１７】
前記有効波長が、食品のための有効波長を含み、そしてここで、前記第３の周囲の長さが、解凍状態にある食品のために有効波長とほぼ等しい、請求項１４に記載の誤用寛容性マイクロ波パッケージ材料。
【請求項１８】
前記有効波長の所定の分数値が、該有効波長の整数倍であり、前記第３の周囲の長さが、該有効波長と共振する長さである、請求項１４に記載の誤用寛容性マイクロ波パッケージ材料。
【請求項１９】
前記有効波長の所定の分数値が、該有効波長の半分の奇数整数倍であり、前記第３の周囲の長さが、該有効波長と共振する長さである、請求項１４に記載の誤用寛容性マイクロ波パッケージ材料。
【請求項２０】
前記第３のセットのセグメントの各々が、６角形状を形成する、請求項１４に記載の誤用寛容性マイクロ波パッケージ材料。
【請求項２１】
前記第３のセットのセグメントの各々が、隣接する第３のセットのセグメントと入れ子にされる、請求項１４に記載の誤用寛容性マイクロ波パッケージ材料。
【請求項２２】
前記繰り返される第１のセットのセグメントの各々が、マルチローブ形状を形成する、請求項１に記載の誤用寛容性マイクロ波パッケージ材料。
【請求項２３】
前記マルチローブ形状が、５つのローブの花状形状である、請求項１６に記載の誤用寛容性マイクロ波パッケージ材料。
【請求項２４】
前記マイクロ波エネルギー反射材料から形成された繰り返される第４のセットのセグメントをさらに含み、該繰り返される第４のセットのセグメントは前記基板上に支持され、ここで、第４のセットのセグメントの各々が、第１のセットのセグメントの各々によって形成される前記マルチローブ形状のローブの間、かつ該マルチローブ形状のローブ内に配置され、そしてここで、該第４のセットのセグメントの各々中のセグメントの各々が、該第１のセットのセグメントの各々の隣接するセグメントから間隔を置いて配置される、請求項２２に記載の誤用寛容性マイクロ波パッケージ材料。
【請求項２５】
前記第４のセットのセグメントの各々が、３角形状を形成し、そしてここで、各３角形状の頂点が、第１のセットのセグメントの各々によって形成される前記マルチローブ形状の中心に向けられる、請求項２４に記載の誤用寛容性マイクロ波パッケージ材料。
【請求項２６】
セグメントの各々が、５ｍｍ2より少ない面積を有する、請求項１、６、１４または２４のいずれかに１項に記載の誤用寛容性マイクロ波パッケージ材料。
【請求項２７】
前記基板が、サスセプタ膜をさらに含む、請求項１、６、１４または２４のいずれか１項に記載の誤用寛容性マイクロ波パッケージ材料。
【請求項２８】
前記基板が、マイクロ波透過性である、請求項１、６、１４または２４のいずれか１項に記載の誤用寛容性マイクロ波パッケージ材料。
【請求項２９】
前記基板が、紙ベースの材料を含む、請求項２８に記載の誤用寛容性マイクロ波パッケージ材料。
【請求項３０】
前記マイクロ波エネルギー反射材料が、金属製ホイルおよび高い光学的密度の蒸着された材料の堆積物のうちの少なくとも１つから構成される金属製材料を含む、請求項１〜２９のいずれか１項に記載の誤用寛容性マイクロ波パッケージ材料。
【請求項３１】
前記金属が、アルミニウムを含む、請求項３０に記載の誤用寛容性マイクロ波パッケージ材料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（背景）
本発明は、改良されたマイクロ波と相互作用する調理用パッケージに関する。特に、本発明は、マイクロ波処理が可能な食品の包装および調理のために、高い有効性、安全および誤用寛容性のサスセプタ（用具）材料およびホイル材料に関する。
【０００２】
電子レンジは極めて普及されてきたにもかかわらず、依然として、理想的な調理特性を有するとはいえないと見なされている。例えば、一般に、電子レンジで調理された食品は、食品が従来のオーブンで調理されると獲得される手触り（ｔｅｘｔｕｒｅ）、きつね色の焦げ目、またはパリパリ感を示さない。
【０００３】
電子レンジで調理される食品が、従来のオーブンの調理結果と同様の調理結果を得ることを許容する素材（材料）または用具の製作において多大な労力がなされてきた。現在用いられている最も一般的な素材は、無地の用具（プレーンサスセプタ）素材であり、これは極めて薄い（通常６０〜１００Å）金属化された膜であり、マイクロ波の場の影響によって熱くなる。様々な無地の用具（通常はアルミニウムであるが、多くの変形が存在する）および様々なパターンの用具（矩形マトリクス、「シャワーフラワー（ｓｈｏｗｅｒ  ｆｌｏｗｅｒ）」、６角形、スロットマトリクスおよび「ヒューズ」構造）は、通常、マイクロ波調理に対して無難である。しかしながら、これら用具は、マイクロ波の出力を遮蔽かつ再び分散するので、食品において生じる不均一なマイクロ波の加熱パターンを改変する強い能力を有しない。これらの材料の外見上連続的な電気的性質は、それらの境界または縁部に沿って、大きな誘導電流を防ぐ（したがって、それらの材料の電力反射能力を制限する）か、または高電磁（電場）強度を防げる。したがって、電子レンジにおいて均一な調理結果を得るそれらの能力は、きわめて制限される。
【０００４】
電気的に「厚い」金属製材料（例えば、ホイル材料）もまた、電子レンジで調理される食品の遮蔽および加熱を強化するために用いられてきた。ホイル材料は、用具類の薄い金属化された膜よりもかなりより厚い金属の層である。多くの場合アルミニウムであるホイル材料は、マイクロ波で調理された食品において、加熱効果を再分散し、かつマイクロ波エネルギーで調理された食品の表面にきつね色の焦げ目およびパリパリ感を生成することによって、局所的過熱またはホットスポットを防止するのにかなり効果的である。しかしながら、多くの設計は、出火の原因となるか、または不完全な設計もしくは材料の誤用の結果としてアークを起こすことによって、一般消費者の安全要求を満たすことができない。
【０００５】
このような安全上の問題の理由は、電子レンジ調理の際、任意のバルク金属製物質が非常に高い誘導電流を、印加された高電磁場に抗して保持し得ることである。その結果、任意の電流不連続点を横切る非常に高い誘導電磁場強度に対する電位（例えば、開回路の複数のジョイントを横切る電位、またはパッケージと電子レンジのワン（ｗａｎ）との間の電位）が生じる。パッケージに使用されるバルク金属製材料の寸法が大きいほど、金属製物質の金属の周辺に沿って生成される誘導電流および誘導電圧が高くなる。家庭用の電子レンジにおいて印加される電場強度は、無負荷または軽負荷の動作のもとで１５ｋＶ／ｍ程度の大きさであり得る。食品パッケージの基板における電圧絶縁破壊の恐れおよび局所化された高電流密度が原因の過熱の恐れは、様々な安全策の失敗の原因となり得る。これらの問題は、食品パッケージにおけるバルクホイル材料の商品化を制限する。
【０００６】
同一譲受人のカナダ特許第２１９６１５４号は、アルミホイルパターンにより誤用リスクを回避するための手段を提示する。開示された構成は、上記材料におけるそれぞれの金属製要素の物理的寸法を低減することによって、バルクホイル材料と関連する問題に取り組む。この構成では、誤用調理条件下でさえ、ほとんどの電子レンジにおいて電圧絶縁破壊および電流過熱が生じない。誤用調理は、切れ目のある材料または折りたたまれた材料を用いた調理、または材料上に意図された食品の負荷が無い調理を含む、その意図された目的に反する材料の任意の使用を含み得る。さらに、これらの金属製材料の加熱有効性は、ホイルパターンが共振ループ（ソリッドループよりもはるかに低いＱ−因子（質因子）にもかかわらず）として動作する原因となる、それぞれの小要素間のギャップの誘電負荷によって最大になる。これらのホイルパターンは、表面加熱に効果的であった。しかしながら、適正に設計された金属製細片パターンもまた、均一調理をさらに促進するために、マイクロ波エネルギーを効果的に遮蔽するように作用し得ることは認められなかった。
【０００７】
同一譲受人の、米国特許出願番号第０８／０３７，９０９号は、サスセプタ基板をパターニングすることによって、低いＱ因子の共振回路を生成することによって、問題に対して異なったアプローチをしている。米国特許出願番号第０８／０３７，９０９号において記載された低いＱ因子は、制限された電力均衡度のみを供給する。
【０００８】
（開示の要旨）
本発明は、誤用寛容性マイクロ波パッケージ材料に関し、これはマイクロ波で調理された食品において局所的過熱が生じることを制御するために、食品をマイクロ波エネルギーから遮蔽し、かつマイクロ波エネルギーを近傍の食品表面に集中させる。
【０００９】
本発明による誤用寛容性パッケージは、マイクロ波に対して無事である基板上に配置される、第１のセットの連続的に繰り返されるマイクロ波と相互作用する金属製セグメントを含む。第１のセットの金属製セグメントの各々は、電子レンジの動作波長と所定の比率である周囲を形成する。この金属製セグメントは、ホイルのセグメントであってもよいし、または高い光学的密度の蒸着材料のセグメントであってもよい。
【００１０】
第１の実施形態において、上記金属製セグメントによって形成された周囲は、家庭用の電子レンジの動作有効波長の比率とほぼ等しい。第２の実施形態において、上記金属製セグメントによって形成された周囲は、電子レンジの動作波長の半分とほぼ等しい。
【００１１】
第１のセットにおけるそれぞれのセグメントは、セグメント間の電気的不連続点（ＤＣ）を生成するように近傍セグメントから間隔を置いて配置される。好適には、金属製セグメントの第１のセットの各々は、５つのローブ（ｌｏｂｅｄ）の花状形状を形成する。５つのローブの花状形状は、エネルギーをその周囲からその中心へ分散することによって近傍の食品にマイクロ波エネルギーの均一な分散を促がす。
【００１２】
好適には、本発明による誤用寛容性パッケージは、第１のセットの金属製セグメントの各々を取り囲む、間隔を置いて配置され、かつ動作マイクロ波共振波長の比率とほぼ等しい第２の周囲を形成する、繰り返される第２のセットの金属製セグメントを含む。
【００１３】
本発明による、誤用寛容性パッケージの第３の実施形態は、第２のセットの金属セグメントに加えて、繰り返される第３のセットの金属製セグメントを含み、この第３のセットの金属製セグメントは、第２のセットの金属製セグメントの各々を取り囲み、かつ動作マイクロ波波長の比率とほぼ等しい周囲を形成する。
【００１４】
（詳細な説明）
本発明をより良く理解するために、以下の詳細な説明は添付の図と関連付けられ、本発明の好適な例示的実施形態が図示され、説明される。
【００１５】
本発明は、マイクロ波パッケージ材料において用いられる誤用寛容性の高発熱効率金属製材料に関する。この誤用寛容性材料は、高マイクロ波エネルギー吸収量を維持する一方で、マイクロ波エネルギーの反射を高めるように入射マイクロ波エネルギーを再分散する。金属製ホイルセグメントの繰り返されたパターンは、隣接する食品表面上にマイクロ波エネルギーを激しく吸収させ、かつ集中させる一方で、連続的なバルクホイル材料とほぼ同じだけ効果的に、マイクロ波エネルギーを遮蔽し得る。マイクロ波金属製セグメントは、ホイルまたは高い光学的密度の蒸着材料から製造され得る。高い光学的密度の材料は、伝送された光に対する反射された光の比率から得られる光学的密度よりも大きい光学的密度を有する蒸着金属製膜を含む。高い光学的密度は、通常、光沢のある外観を有するが、サスセプタ膜等のより薄い金属材料は、平坦で不透明な外観を有する。好適には、金属製セグメントはホイルのセグメントである。
【００１６】
セグメント化されたホイル（または高い光学的密度の材料）構造は、材料の縁部において、もしくはこの材料における裂け目周辺または切れ目周辺において、大きい誘導電流が形成されることを防ぎ、したがって大きい誘導された電流および大きい誘導された電圧によるアーク、黒焦げまたは火炎の発生を減少させる。本発明は、小さな金属性セグメントの繰り返されるパターンを含み、それぞれのセグメントはマイクロ波エネルギーの影響を受けると発熱要素として作用する。食品（誘電体）負荷が無い場合、このエネルギーは、それぞれの要素において小さい誘導電流のみを生成し、したがってその表面近くに非常に低い電場強度を生成するに過ぎない。
【００１７】
好適には、誤用寛容性材料の電力反射は、本発明による材料を従来のサスセプタ膜の層と組み合わせることによって強化される。この構成において、上記小さい金属製セグメントに接触する食品の複合作用が原因のサスセプタ膜の追加的励起によって、高い表面加熱環境が生成される。食品が、本発明による誤用寛容性材料の金属製セグメントに接触すると、この金属製セグメントによって形成される周囲のほぼ共振する特性は、より強力な、より均一な調理を促進し得る。全シートが無地のサスセプタとは異なって、本発明は、より均一な加熱効果を達成するために、材料のシートの縁部と中心部との間に均一な加熱を促進し得る。金属製セグメントのパターンの平均的な幅および周囲は、パターンの有効加熱強度、およびパターンの誤用寛容性の程度を決定する。しかしながら、本発明に従った誤用寛容性金属製材料を通る直接的な食品負荷への電力透過率は、劇的に低減され、これは準遮蔽機能性に至る。上記材料に接触する食品が無い場合、本発明に従う小さな金属製セグメントのアレイ効果は、マイクロ波電力放射に対して、依然としてほぼ透過性の特性を維持する。したがって、この材料が無負荷または不適正に負荷を与えられた場合のアークの発生および燃焼の機会は低減される。
【００１８】
好適には、それぞれの金属製セグメントは５ｍｍ2より少ない面積を有し、それぞれの小さい金属製ストリップ間のギャップは１ｍｍより大きい。このような寸法および配列の金属製セグメントは、平均的な電子レンジにおける無負荷状態のもとで存在するアークの恐れを低減する。例えば、食品、ガラストレイまたは無地のサスセプタ膜の層がこの金属製セグメントに接触するとき、隣接する金属製セグメント間の静電容量は増大されるが、これは、これらの食品、ガラストレイまたはプレーンサスセプタ膜の物質のそれぞれが、小さな金属製セグメントが配置される代表的な基板よりもはるかに大きい比誘電率を有するためである。これらの材料のうち、食品は、最も高い比誘電率を有する（しばしば、オーダーの大きさ分）。これは、次いで、そうでなければ誤用状態に耐えることは不可能であろう多くの設計と同一の機能を有する低いＱ因子の共振ループ、電力透過線、または電力反射シートとして作用する、連結された金属製セグメントの連続的効果を生成する。その一方、このパターンは、食品が無い場合、上記共振的特性から離調される。この選択的に調整される効果は、食品を有する、および食品を有しない領域を含む、かなり大きいパッケージ材料表面にわたる加熱能力を実質的に均一にする。
【００１９】
図に戻って、図１〜図３は、本発明による、金属製ホイルセグメントのパターンの３つのそれぞれの実施形態を示す。図１において示される、本発明による第１の実施形態では、第１のセットの間隔を置いて配置される屈曲金属製セグメント２２は、第１の周囲またはループ２４を形成する。本発明によれば、周囲の長さは、好適には、電子レンジの動作波長の半分の倍数とほぼ等しい（すなわち、０．５λ、１λ、１．５λ等）。１つのセットのセグメントの周囲は、他の比率の動作波長であり得る。第１の実施形態において、周囲２４は、電子レンジの１つの完全な動作波長とほぼ等しい。好適には、金属製セグメント２２は、図１〜図３において示されるそれぞれの実施形態において見られる５つのローブ花状形状を形成するように配列される。この５つのローブの花状配列は、マイクロ波エネルギーを隣接する食品に均一な分散を促進する。円、楕円、多角形状等の他の形状を形成する金属製セグメントは、本発明の範囲にある。
【００２０】
好適には、金属製セグメント２２の第１のセットの各々は、第２のセットの取り囲む直線金属セグメント３０を伴う。第２のセットの金属セグメント３０もまた、好適には、電子レンジの動作波長とほぼ等しい長さを有する第２の周囲３２を形成する。金属製セグメントのセット２２、３０は、パターンを形成するために配列され（図１に図示しないが、図５との関連で後述される）、これは所望の準遮蔽効果を生成するために連続的に繰り返される。好適には、セグメントの外側のセット（第１の実施形態におけるセグメント３０の第２のセット）は、金属製セグメント３０のそれぞれのセットが金属製セグメント３０の隣接する第２のセットと入れ子にすることを可能にする形状を有する６角形状の第２の周囲３２を形成する。共振６角形状のループの入れ子にされたアレイは、同一譲受人の米国特許出願番号第６０／０３７，９０７号において記載され、これは図５を参照して、より詳細に述べられる。この６角形状は、その高度な円筒対称によって完全に入れ子にする能力を有しているために、選択する際に卓越した基本多角形状である。上記金属製セグメントの第１のセットおよび金属の第２のセットは、本発明のパターン化された材料を製造するために基板上で繰り返される。
【００２１】
金属製セグメント２２、３０の上記セットは、当該分野において公知の従来の技術によって、マイクロ波透過性の基板上に形成され得る。１つの技術は、ホイルの厚さを有し、そしてポリマーフィルムに積層されたアルミニウムの選択的なデメタライゼーション（金属皮膜加工をとること）を含む。このようなデメタライゼーション処理は、同一譲受人の米国特許第４，３９８，９９４号、第４，５５２，６１４号、第５，３１０，９７６号、第５，２６６，３８６号および第５，３４０，４３６号において記載され、これらの出願の開示は、参考のため、本明細書中に援用される。あるいは、この金属製セグメントは、同じ技術を用いて、サスセプタ膜（すなわち、メタライゼーションされた重合薄膜）上に形成され得る。高い光学的密度の蒸着された材料のセグメントは、所望のパターンを獲得するために、同様のエッチング技術によって、または材料がマスクされた表面上に蒸着することによって製造され得る。両方の技術は、当該分野において周知である。
【００２２】
図２は、基板３４上に形成された金属製セグメント３０の模式的断面図を示し、本発明によるマイクロ波パッケージ材料３８を形成するために、メタライゼーションされた層３７およびポリマー層３９を有するサスセプタ膜３６を含む。
【００２３】
図３において示される第２の実施形態において、屈曲金属製セグメント４０の第１のセットは、マイクロ波の動作波長の半分と等しい長さを有する第１の周囲４２を形成する。上記第１の実施形態と同様、この第１の周囲４２は、好適には、マイクロ波エネルギーを均一に分散するために、複数ローブ形状を形成する。図３において示されるより小さい周囲パターンは、マイクロ波エネルギー吸収および加熱電力の量の釣り合いを犠牲にして、軽い負荷または無負荷のもとで、図１において示されるより大きい周囲パターンよりも高い反射効果を有する。金属製セグメント４４の第２のセットは、金属製セグメント４０の第１のセットを取り囲み、そしてマイクロ波の動作周波数の半分とほぼ等しい第２の周囲４６を形成する。好適には、金属製セグメント４４の第２のセットは、入れ子にされた形態で配置され、そして６角形状の第２の周囲を形成する。
【００２４】
本発明による、金属製セグメントのパターンの第３の実施形態は、図４において示される。この第３の実施形態は、第１の実施形態と類似の第１および第２の周囲６３、６５を形成する金属製セグメント６２、６４の第１および第２のセットに加えて、第３のセットの金属製セグメント６０を含む。セグメント６０のこの第３のセットは、金属製セグメント６４の第２のセットを取り囲み、第３の周囲６８を形成する。好適には、セグメント６０のこの第３のセットは、６角形状の第３の周囲６８を形成する。この第３の実施形態では、さらなる金属製セグメント７０ａ、７０ｂ、７０ｃが、好適には、金属製セグメント６２の第１のセットによって形成された、それぞれのローブ７２（７０ａ）において、それぞれのローブ７２（７０ｂ）の間、かつ５つのローブの花状形状の中心７４（７０ｃ）において含まれる。ローブ７２間およびローブ７２において構成される、さらなる金属製セグメント７０ａおよび７０ｂは、好適には、花状形状の中心７４の方向に向く頂点を有する３角形形状である。さらなるセグメント７０ａ、７０ｂ、７０ｃは、さらに、マイクロ波エネルギーの分散、特に、周囲の縁部から周囲の中心への均一な分散を高める。
【００２５】
本発明による、マイクロ波パッケージ材料のシートの１つの例は、図５に示される。図４において示される第３の実施形態によるパターンは、マイクロ波透過性の薄膜（例えば、板紙等）であり得るか、またはサスセプタ膜を含む基板７６上で繰り返される。好適には、金属製セグメント６０の第３のセットは、図５において最も良好に見られる入れ子にされたアレイ７８における金属性セグメント第１および第２のセット６２、６４とともに繰り返される。入れ子にされたアレイ７８は、金属製セグメントの外側セットにおける金属製セグメントの各々が、隣接する金属セグメントのセットによって共有されるという配列である（すなわち、金属製セグメントの１ストリップが、セグメントの第１のセットまたはセグメントの第２のセットを、別の第１のセットまたは第２のセットから分割する）。入れ子にされたアレイ７８は、パターン全体にわたる連続性に貢献し、したがって、本発明の準遮蔽効果に貢献する。さらに、金属製セグメントの外側セットは、好適には、金属製セグメントのセットの入れ子にされたアレイ７８をより容易にするために６角形状を形成するように構成される。
【００２６】
好適には、図４および図５において示される第３の実施形態によるパターンにおいて、金属製セグメント６４の第２のセットは、マイクロ波の有効波長の半分の倍数とほぼ等しい第２の周囲を形成し、かつ、同様であるが、徐々に変化した周囲長さを有する金属製セグメント６０の第３のセットによって形成される第３の周囲６８を形成する。
【００２７】
誘電材料（例えば、食品）におけるマイクロ波の有効波長λeff、は、式
【００２８】
【数１】
0003975462.tif 000002
によって計算されることに留意されたい。この場合λOは、空気中のマイクロ波の波長であり、εはこの材料の比誘電率である。本発明によれば、金属製セグメントのそれぞれのセットの周囲は、家庭用の電子レンジの動作波長または有効波長の所定の比率である。この所定の比率は、調理されるべき食品の特性に基づいて選択され、食品の誘電定数、および意図された食品の所望のバルク加熱量を含む。例えば、セグメントの１つのセットの周囲は、特定の食品製品の有効波長またはその比率とほぼ等しくなるように選択され得る。さらに、上記材料が大量のバルク加熱を必要とする食品を調理するために用いられなければならない場合、マイクロ波波長の大きい周囲または大きい比率が用いられ、材料がより少ないバルク加熱であるが、表面加熱をより多く必要とする食品を調理するために用いられる場合、小さい周囲または小さい比率が用いられる。したがって、同心であるが、わずかに異なった周囲の有益性は、食品特性（例えば、冷凍食品から解凍食品まで）のより大きい範囲にわたって良好な成果を提供することである。
【００２９】
本発明のさらなる有利な点および特徴は、以下の実施例の文脈において述べられる。
【００３０】
グラフは、図３において示された、セグメント化されたホイルパターンを含むサスセプタを示し、無負荷のもとで６ｋＶ／ｍの電場強度における無地のサスセプタよりも高い電力反射がなされたことを示す。この無地のサスセプタの電力反射は、低電場強度放射において５４％に達し、そして高電場強度放射において１６％に達する。その一方、本発明による金属製セグメントのアレイに積層されたサスセプタの電力反射では、サスセプタは低位電場放射において７７％、および高電場放射において３４％を与える。グラフは、本発明による金属製セグメントの繰り返されるパターンを含む材料が、無地のサスセプタ材料と比較して、はるかに改良された遮蔽特性を有することを明示する。
【００３１】
【表１】
0003975462.tif 000003
（実施例２）
実施例２は、サスセプタ上に積層された、本発明の第３の実施形態（図４）のＲＡＴ性能を示す。この測定は、本発明によるパッケージ材料と接触するねり菓子の層を用いて行われた。ほぼ共振する効果および電力反射効果は、セグメント化パターンを完成するために、食品が金属製セグメントと接触しているときに生じる。この試験は、本発明の電力反射が７３％〜７９％であることを示した（無地のバルク金属ホイルは１００％の電力反射を有する）。この試験は、本発明がマイクロ波食品パッケージにおける準遮蔽材料として用いられ得ることを明示する。本発明の有益性は、バルク金属ホイルと異なって、誤用寛容性であり、電子レンジ調理にとって安全であり、食品とともに入れられる場合、（本試験の非常に高いストレス条件のもとであっても）バルク金属ホイルの遮蔽効果のほとんどを依然として有するということである。
【００３２】
【表２】
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（実施例３）
実施例３は、無負荷動作における電場強度が増加する状態のもとでの、無地のサスセプタ、および、サスセプタに積層される、本発明の第３の実施形態（図４および図５）によるマイクロ波パッケージ材料の電力反射性能の安定性を示す。それぞれの材料のＲＡＴ特性データは、電場強度のそれぞれのレベルにおける２分間の連続的放射の後に測定された。この試験は、金属製細片サスセプタ材料もまた、無地のサスセプタよりも耐え得ることを示す。発明者は、特定の理論によって拘束されることを望まない一方で、現在、本発明の向上した耐久性は、金属製セグメントが、サスセプタ膜において一般的に含まれるポリマー層に機械的安定性を与えることの結果であると考えている。
【００３３】
【表３】
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（実施例４）
本発明による、金属製パターンサスセプタスリーブを用いた加熱下の冷凍鶏肉の温度一覧表が、実施例４に示される。３つの光ファイバ温度プローブが、調理温度をモニタリングするために、冷凍鶏肉の異なった部分に配置された。この試験結果は、サスセプタスリーブに含められた金属製セグメントが、高い表面温度を送達し、これが鶏肉の表面に十分なパリパリ感を生じさせることを示した。鶏肉の中心は、鶏肉の表面および先端部が加熱された後に加熱されることに留意されたい。これは、従来のオーブンにおいて観察された加熱特性と類似している。本発明による電子レンジパッケージを用いて調理された鶏肉は、従来のオーブンで調理された鶏肉と比較可能な結果を達成した。鶏肉は、きつね色に焦げ、パリパリ感のある表面を有し、肉は肉汁を保持した。
【００３４】
【表４】
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（実施例５）
図５において見られるように、本発明による金属製のパターン化されたサスセプタのふたは、２８オンスの冷凍フルーツパイを焼くマイクロ波のために使用された。そのようなパイを焼くためには、９００ワットの出力で約１５分を要する。図５において見られるように、この調理パッケージのふたは、図４において示された基本構成の周期的アレイを有する金属製のパターン化されたサスセプタシートを用いたものである。ふたおよびトレイの両方とも誤用寛容性であり、電子レンジにおける動作に対して安全である。試験は、このふたが、上表面にわたって均一な焼き具合をもたらしたことを示した。ふたは、食品による負荷が無く、１５ｋＶ／ｍと同じ大きさの電場強度に曝され得、パッケージまたは紙基板のトレイにおいて黒焦げ、アーク、または火炎が生じるリスクをともなわない。
【００３５】
（実施例６）
別の実験において、２つの種類の反射壁を用いて生ピッツァ生地を焼いた結果が比較された。一方の壁は、アルミホイルシートを用いて製作され、他方の壁は、本発明によるパッケージ材料から作製されている。本発明による準遮蔽壁は図６において示される。７μｍの厚さのアルミホイルは、両方の壁構成において用いられた（すなわち、本発明によるパッケージ材料の金属製セグメントは７μｍ厚さである）。両方のピッツァにおいてかなり類似の焼き成果が達成された。したがって、本発明によるパッケージ材料は、安全性では劣るバルクホイルと同じ良好な結果が達成された。
【００３６】
本発明は、焼き付け調理用のふた、トレイおよび円盤等の様々な形態で用いられ得る。通常、本発明により積層されたサスセプタは、入力マイクロ波電力が同じレベルで、無地のサスセプタよりも高い放射電力の反射を生成することができる。本発明は、マイクロ波食品パッケージの様々な用途のために有効な準遮蔽材料として扱われ得る。
【００３７】
本発明は、好適な実施形態を参照して説明した。しかしながら、本発明を、本発明の思想から逸脱することなく、上述された形態以外の特定の形態で具現化することが可能であることは、当業者にとって容易に明らかである。好適な実施形態は例示であり、いかなる方法においても限定的に解釈されるべきではない。本発明の範囲は、上述の説明よりもむしろ添付の請求項によって与えられ、請求項の範囲に収まるすべての改変例および等価物は、その中に含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、本発明の第１の実施形態において繰り返されるパターンの図である。
【図２】  図２は、本発明による、マイクロ波パッケージ材料の断面図である。
【図３】  図３は、本発明の第２の実施形態において繰り返されるパターンの図である。
【図４】  図４は、本発明の第３の実施形態において繰り返されるパターンの図である。
【図５】  図５は、本発明の第３の実施形態による、マイクロ波パッケージ材料のシートの図である。
【図６】  図６は、本発明による、準遮蔽壁の図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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