JPH06124767A - 電子レンジ用自己発熱遠赤外線放射調理器材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 食器類その他の電子レンジ用の自己発熱遠赤
外線放射用調理器材として特別な追加加熱手段を用いる
ことなく食品の表面に焦げ目を生ぜしめ、器材自体から
遠赤外線を放射して食品内化学反応や酵素の作用を促進
し、味覚の向上を図る。 【構成】 坏土を用い成形焼成された器体であって、炭
化珪素が３０〜４５％、α−アルミナが５〜２０％、粘
土などの可塑材および長石などの熔材が５０〜６５％か
ら成る焼結組織体である電子レンジ用自己発熱遠赤外線
放射用調理器材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子レンジ用自己発熱遠
赤外線放射調理器材の創案に係り、食器類その他の電子
レンジ用の自己発熱遠赤外線放射調理用器材として特別
な追加加熱手段を用いることなく食品の表面に焦げ目を
生ぜしめ、器材自体から遠赤外線を放射し食品内化学反
応や酵素の作用を促進し味覚の向上を図ろうとするもの
である。

【０００２】

【従来の技術】電子レンジ用自己発熱遠赤外線放射調理
器材は従来から種々に実用化されている。即ち、電子レ
ンジは通常マグネトロンから放射されたマイクロ波をオ
ーブン内に導いて水分を含有した被調理物に照射し、被
調理物自体、特に水分がマイクロ波を吸収しその振動エ
ネルギーにより内部から発熱させて調理を行う機器であ
るが、水を発熱させるものであることから被調理物の表
面に焦げ目をつけることができず、食慾をそそらないこ
とになり、主として加温目的に利用されていた。

【０００３】このような従来一般の電子レンジにおける
問題点に対し、電子レンジ内に別にヒータ等の追加加熱
手段を組み込み、マイクロ波に加えて被調理物に対し直
接に熱を与えて焦げ目をつけるようにした電子レンジも
提案され、実用化されている。

【０００４】また上記のような調理に当ってその食品を
収容する容器自体を発熱させて食品表面に焦げ目をつけ
ることについても検討がなされており、即ち炭化珪素な
どを従来からの陶磁器坏土に添加して容器を形成し、あ
るいは炭化珪素そのものを食器となし、更には多孔質素
材とし、若しくは食器の特定部位に形成するようなこと
について種々の提案がなされている（特開昭５８−４９
６６５、特開昭６２−１０６２２７、１４２９２８、２
００６７６、特開昭６３−１４０１４、１３３４９３、
１９８２８８、特開平１−９５２２７、特開平２−５９
１２など）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記した電子レンジ内
に追加加熱手段を用いるものでは成程焦げ目をつけるこ
とができるとしても熱源としてマグネトロンとヒータの
２種を必要とし装置的に複雑化、大型化すると共にコス
トアップとならざるを得ない不利がある。

【０００６】又上記したように炭化珪素を用いることに
ついての提案においては陶磁器として上述したような焦
げ目を適切に得るための配合組成についての検討が不充
分であって、炭化珪素配合量に具体的に触れてある特開
昭５８−４９６６５のものでは７０％以上というもので
あって、実用的に好ましい発熱条件を得ることが困難
で、また炭化珪素による局部的加熱に器体強度が耐え得
ず、若干の使用によって破損するなど、適切な耐用性を
求め得ないなどの欠点がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記したような
従来のものにおける技術的課題を解消することについて
検討を重ね、炭化珪素とα−アルミナおよび粘土などの
可塑材と溶材とを特定の配合組成とすることにより電子
レンジとしての加温時に適切な焦げ目を形成すると共に
耐用性などを有効に得しめることに成功したものであっ
て、以下の如くである。

【０００８】（１） 坏土を用い成形焼成された器体で
あって、炭化珪素が３０〜４５％、α−アルミナが５〜
２０％、粘土などの可塑材および長石などの熔材が５０
〜６５％から成る焼結組織体であることを特徴とする電
子レンジ用自己発熱遠赤外線放射調理器材。

【０００９】（２） 粘土などの可塑材が３０〜４０％
であり、長石などの熔材が２０〜３０％であることを特
徴とする前記（１）項に記載の電子レンジ用自己発熱遠
赤外線放射調理器材。

【００１０】（３） 炭化珪素の粒度分布０．５〜３０
μｍが８０％以上であることを特徴とする前記（１）項
または（２）項に記載の電子レンジ用自己発熱遠赤外線
放射調理器材。

【００１１】（４） α−アルミナの１次粒子径０．５
〜８μｍが７０％以上であることを特徴とする請求項１
に記載の電子レンジ用自己発熱遠赤外線放射調理器材。

【００１２】

【作用】電子レンジ内でマイクロ波により陶磁器のよう
な絶縁体が発熱するのは、セラミック誘電体が正負の電
荷を持った双極子の集合体と考えられ、このとき誘電体
内で熱に変わる電力損失Ｐは次の数式１により与えられ
る。

【００１３】

【数１】 Ｐ＝０．５５６εｒｔａｎ δｆＥ^２×１０^−１０〔Ｗ
／ｍ^３〕 εｒ ：物質の比誘電率 ｔａｎ δ：物質の誘電損失 ｆ ：周波数〔Ｈｚ〕 Ｅ ：電界強度〔Ｖ／ｍ〕

【００１４】即ち上記数式１によれば、発生熱は周波
数、出力（電界強度）が高いマイクロ波発振器を用いれ
ばいいことになる。しかし、家庭用電子レンジの周波数
は２．４５ＧＨｚとＩＳＭ（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓ
ｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ａｎｄＭｅｄｉｃａｌ）で帯域が
定められており、出力も機械によって決まるものなので
むやみに変えることは出来ない。そこで絶縁体（食器）
の誘電損率（εｒｔａｎ δ）を何らかの方法で高めて
やることで発熱量を上げることができ、本発明による配
合組成は以下の如くである。

【００１５】炭化珪素：３０〜４５％ 食器等の器体に配合される炭化珪素の量は、単に発熱量
のみを考慮した場合には多ければ多いほどよいが、６０
％以上の場合、高い誘電損失率のため暴走状態（ｒｕｎ
ａｗａｙ現象）を生じ、赤熱状態となり適切な調理条
件を得ることが困難である。さらに、成形性の点で５０
％以上の配合にすると、陶磁器の成形法（鋳込、押出、
ローラマシン（自動ろくろ成形機））を用いることが困
難になり完全な成形体を得られなくなる。また、配合を
少なくすると発熱量が減り、調理に必要な熱が得られな
くなる。調理に必要な発熱（２００℃）を１分程度で得
るには３０％の配合が必要である。アルミナの添加を考
慮すると上限は４５％となるもので、３０〜４５％とす
ることによりこれらの関係を満足することができる。

【００１６】なお上記したような炭化珪素の配合関係に
ついては、２０〜６０％と配合量を変えた場合の昇温曲
線を図１に示すが、配合する炭化珪素は、粒径と粒界の
比に比例して誘電率が高くなることから（相対的に炭化
珪素の粒子形を大きくすることと粒界の厚みを減らすこ
とでさらに全体としての誘電率を上げることが出来
る）、大きいほど望ましいが成形性の問題より粒度分布
０．５〜３０μｍが８０％以上を占めるものが望まし
い。

【００１７】α−アルミナ：５〜２０％ アルミナを一般坏土における石英粒子に置換することに
より高強度化することは１９４６年Ａｕｓｔｉｎらが発
表しており（Ｃ．Ｒ．Ａｕｓｔｉｎ，Ｈ．Ｚ．Ｓｃｈｏ
ｆｉｌｅｄ，Ｎ．Ｌ．Ｈａｌｄｙ，Ｊ．Ａｍ．Ｃｅｒａ
ｍ．Ｓｏｃ．，２９，）、アルミナを粒子分散強化用骨
材として添加する強化磁器と考えた場合アルミナの添加
量最大は骨材全部とすることが可能であるが、その場合
は発熱素子である炭化珪素の配合が０％となり発熱が生
じなくなる。即ち、前記のように、最低３０％の炭化珪
素が発熱に必要なことから、α−アルミナの添加量を５
〜２０％とすることにより適当な発熱と高強度化とをバ
ランスして図らしめる。

【００１８】なお、このα−アルミナについては、前記
したような配合条件下において一次粒子径０．５〜８μ
ｍを７０％以上とすることにより成形性と粒子分散強化
とを適切に図らしめる。

【００１９】炭化珪素自身、非常に耐熱衝撃特性に優れ
た素材であるが（分散強化粒子としても）、発熱源とし
て磁器素材中に分散している場合、磁器全体として考え
ると自己発熱による衝撃特性を低下させることになる。
即ち炭化珪素粒子は電子レンジ内でマイクロ波を吸収し
発熱するため周囲のガラス質マトリックス内に熱衝撃を
与えて微少なクラックが発生する。各粒子で発生したク
ラックは一気に伝播して破壊につながる。一方アルミナ
粒子はマイクロ波で発熱せず、炭化珪素の周囲から発生
したクラックを止めることができる。そのためアルミナ
粒子は発生したクラックが避けて通ることができない程
度の量と大きさが必要となる。α−アルミナを５、１
０、２０％添加した場合の曲げ強度は図２に示す如くで
あり、強度を略１５ｋｇ／ｃｍ^２以上に向上し得る。

【００２０】可塑材および熔材：５０〜６５％ 前記したような炭化珪素およびα−アルミナの配合条件
下において粘土、長石の如き可塑材および熔材は５０〜
６５％となる。即ちこのような炭化珪素（ＳｉＣ）、α
−アルミナ（α−Ａｌ_２Ｏ_３）と粘土、長石の配合関係
を三元状態として示すと図３に示す如くであって、器体
成形のための成形に好ましい坏土とそれによる食器など
において安定な強度、耐熱衝撃性などを満足することが
できる。

【００２１】なお、この可塑材および熔材に関して、好
ましい各別の組成は粘土などの可塑材が３０〜４０％、
長石などの熔材を２０〜３０％とすることが適切であ
る。

【００２２】食器などの器体を得るには上記のような配
合の原料をボールミルにて粉砕混合、フィルタープレス
後、ローラーマシンおよび押出成形用原料とする。これ
は通常の陶磁器坏土及び製法と同じであって、焼成は雰
囲気に限定はない。酸化及び還元雰囲気でも焼成可能
（通常のシャトル、ローラーハウスキルンで焼成可能）
である。

【００２３】本発明において得る器材としては皿、碗な
どの食器類、鍋や釜などの調理用具あるいはそれらの器
具の蓋または器具内底面または蓋の内面などにセットさ
れる板状体など各種の器材として適宜に成形し、実施し
得ることは明らかである。

【００２４】

【実施例】本発明によるものの具体的な実施例について
説明すると、以下の如くである。 （実施例１）発熱源である炭化珪素（太平洋ランダム社
製ＣＢ−Ｆ粒度分布１〜１０μｍが８０％）を３０％、
粒子分散強化用α−アルミナ（日本軽金属製Ａ３２粒度
分布０．５〜４μｍが８０％）を１０％、蛙目粘土３０
％、長石３０％をボールミルで粉砕・混合してスラリー
とし、鋳込成形により板状に成形し１２５０℃３０分酸
化雰囲気で焼成した。同焼結体を電子レンジ内で加熱を
行い、評価した結果は後述実施例と共に後記表１の如く
である。

【００２５】評価項目は吸水率（ＪＩＳ Ｃ２１４
１）、成形性〔鋳込、押出、ローラーマシン（自動ろく
ろ成形機）〕の３方法とも可能なものを○、２方法を
△、１方法×とする。曲げ強度（ＪＩＳ Ｒ１６０
１）、電子レンジ内昇温特性（電磁波に影響されない光
減衰法を利用したＬＵＸＴＲＯＮ社の光ファイバー温度
計による。電子レンジは（株）東芝製電子レンジＥＲ−
４７０ＪＦ、高周波出力 ５００Ｗ、加熱時間３分）、
耐熱衝撃特性（鋳込成形により作成した箱型（１５５ｍ
ｍ×１２０ｍｍ×２５ｍｍ）１０個の電子レンジ内で一
気に加熱（３分間）後、水中（約２０℃）に入れ、これ
を２０回行い、１０個中の生存率で表す）。

【００２６】（実施例２）発熱源である炭化珪素（ロン
ザ製ＵＦ−１５粒度分布０．５〜１μｍが８０％）を３
０％、粒子分散強化用α−アルミナ（日本軽金属製Ａ３
４粒度分布１〜８μｍが７０％）を２０％、蛙目粘土３
０％、長石２０％をボールミルで粉砕・混合しスラリー
とし、鋳込成形により板状に成形し１２００℃３０分酸
化雰囲気で焼成した。得られた製品についての評価項目
および評価方法は実施例１と同じである。

【００２７】（実施例３）発熱源である炭化珪素（太平
洋ランダム社製ＲＣＰ−２００Ｆ粒度分布１０〜３０μ
ｍが８０％）を３０％、粒子分散強化用α−アルミナ
（日本軽金属製Ａ３２粒度分布０．５〜４μｍが８０
％）を１０％、蛙目粘土３０％、長石３０％をボールミ
ルで粉砕・混合しスラリーとし、鋳込成形により板状に
成形し１１００℃３０分酸化雰囲気で焼成した。得られ
た製品についての評価項目および評価方法は実施例１と
同じである。

【００２８】（実施例４）発熱源である炭化珪素（太平
洋ランダム社製ＣＢ−Ｆ粒度分布１〜１０μｍが８０
％）を４０％、粒子分散強化用α−アルミナ（日本軽金
属製Ａ３２粒度分布０．５〜４μｍが８０％）を５％、
蛙目粘土３０％、長石２５％をボールミルで粉砕・混合
しスラリーとし、鋳込成形により板状に成形し１１００
℃３０分酸化雰囲気で焼成し製品とした。得られた製品
についての評価項目および評価方法は実施例１と同じで
ある。

【００２９】（実施例５）発熱源である炭化珪素（太平
洋ランダム社製ＣＢ−Ｆ粒度分布１〜１０μｍが８０
％）を４５％、粒子分散強化用α−アルミナ（日本軽金
属製Ａ３２粒度分布０．５〜４μｍが８０％）を５％、
蛙目粘土３０％、長石２０％をボールミルで粉砕・混合
しスラリーとし、鋳込成形により板状に成形し１２５０
℃３０分酸化雰囲気で焼成した。得られた製品について
の評価項目および評価方法は実施例１と同じである。

【００３０】（実施例６）発熱源である炭化珪素（太平
洋ランダム社製ＣＢ−Ｆ粒度分布１〜１０μｍが８０
％）を３０％、粒子分散強化用α−アルミナ（日本軽金
属製Ａ３４粒度分布１〜８μｍが７０％）を５％、蛙目
粘土４０％、長石２５％をボールミルで粉砕・混合しス
ラリーとし、鋳込成形により板状に成形し１２５０℃３
０分酸化雰囲気で焼成した。得られた製品についての評
価項目および評価方法は実施例１と同じである。

【００３１】上記したような本発明の実施例に対する比
較例は以下の如くである。 （比較例１）発熱源である炭化珪素を０％、α−アルミ
ナ（日本軽金属製Ａ３２粒度分布０．５〜４μｍが８０
％）を３０％、蛙目粘土４０％、長石３０％をボールミ
ルで粉砕・混合しスラリーとし、鋳込成形により板状に
成形し１３５０℃３０分酸化雰囲気で焼成した。得られ
た製品についての評価項目および評価方法は実施例１と
同じである。

【００３２】（比較例２）発熱源である炭化珪素（大平
洋ランダム社製ＣＢ−Ｆ粒度分布１〜１０μｍが８０
％）を２０％、粒子分散強化用α−アルミナ（日本軽金
属製Ａ３２粒度分布０．５〜４μｍが８０％）を１０
％、蛙目粘土４０％、長石３０％をボールミルで粉砕・
混合しスラリーとし、鋳込成形により板状に成形し１２
５０℃３０分酸化雰囲気で焼成した。得られた製品につ
いての評価項目および評価方法は実施例１と同じであ
る。

【００３３】（比較例３）発熱源である炭化珪素（太平
洋ランダム社製ＲＣＰ−２００粒度分布１０〜３０μｍ
が８０％）を３０％、蛙目粘土４０％、長石３０％をボ
ールミルで粉砕・混合しスラリーとし、鋳込成形により
板状に成形し１２５０℃３０分酸化雰囲気で焼成した。
得られた製品についての評価項目および評価方法は実施
例１と同じである。

【００３４】（比較例４）発熱源である炭化珪素（太平
洋ランダム社製ＣＢ−Ｆ粒度分布１〜１０μｍが８０
％）を５０％、粒子分散強化用α−アルミナ（日本軽金
属製Ａ３２粒度分布０．５〜４μｍが８０％）を５％、
蛙目粘土２５％、長石２０％をボールミルで粉砕・混合
しスラリーとし、鋳込成形により板状に成形し１１００
℃３０分酸化雰囲気で焼成した。得られた製品について
の評価項目および評価方法は実施例１と同じである。

【００３５】（比較例５）発熱源である炭化珪素（太平
洋ランダム社製ＣＢ−Ｆ粒度分布１〜１０μｍが８０
％）を６０％、蛙目粘土２０％、長石２０％をボールミ
ルで粉砕・混合しスラリーとし、鋳込成形により板状に
成形し１２００℃３０分酸化雰囲気で焼成した。得られ
た製品についての評価項目および評価方法は実施例１と
同じである。

【００３６】上記したような実施例および比較例による
結果を要約して示すと、次の表１および表２に示す如く
である。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【表２】

【００３９】なお、上記表２における各評価項目等の内
容は以下のとおりである。吸水率は、ＪＩＳ Ｃ２１４
１により評価した。成形性は、鋳込，押出，ローラーマ
シンの３成形方法中、○は３方法可能，△は２方法可
能，×は１方法可能であることをそれぞれ示している。
曲げ強度は、ＪＩＳ Ｒ１６０１により評価した。電子
レンジ内昇温特性は、加熱時間３分後の製品の実体温度
である。ここで、温度測定装置は、ＬＵＸＴＲＯＮ社の
光ファイバー温度計、電子レンジは株式会社東芝製で高
周波出力は５００Ｗである。耐熱衝撃特性は、鋳込成形
により作成した箱型（１５５ｍｍ×１２０ｍｍ×２５ｍ
ｍ）１０個を電子レンジ内で一気に加熱（３分間）後、
水中（約２０℃）に入れる工程を２０回行い、１０個中
の生存率で表している。遠赤外線特性は、装置：日本電
子株式会社製フーリエ変換赤外分光光度計 ＪＩＲ−３
５０５、試料温度１８０±２℃、範囲：２２００〜５０
０ｃｍ^−１による積分分光放射率を測定したものであ
る。総合評価は、○は良好，△は普通，×は不可をそれ
ぞれ示している。

【００４０】即ち表１および表２の結果によるときは本
発明によるものが成形性が良好で、曲げ強度も食器など
として適切に得られ電子レンジ内昇温も３８５〜４００
℃と食材をのせた時に食材に焦げ目を得しめるに好まし
い温度条件を示し、また耐熱衝撃特性や遠赤外線特性も
良好であって好ましい電子レンジ用調理器材であること
が確認された。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したような本発明によるとき
は、特別な追加加熱手段を用いることなしに風味ないし
食品外観上好ましい焦げ目を適切に形成し、しかも強度
や耐熱衝撃性などにおいても優れていて耐用性の高い電
子レンジ用の自己発熱遠赤外線放射調理器材を提供し得
るものであって、工業的にその効果の大きい発明であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】炭化珪素含有量と電子レンジ昇温との関係を示
した図表である。

【図２】アルミナ添加量と強度との関係を示した図表で
ある。

【図３】炭化珪素、酸化アルミニウムと可塑材および熔
材に関する三元状態図において本発明範囲を示した図表
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川合 利雄 静岡県庵原群蒲原町蒲原１丁目34番１号 株式会社日軽技研内 (72)発明者 石井 幸子 静岡県庵原群蒲原町蒲原１丁目34番１号 株式会社日軽技研内 (72)発明者 高澤 令子 静岡県庵原群蒲原町蒲原１丁目34番１号 株式会社日軽技研内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 坏土を用い成形焼成された器体であっ
   て、炭化珪素が３０〜４５％、α−アルミナが５〜２０
   ％、粘土などの可塑材および長石などの熔材が５０〜６
   ５％から成る焼結組織体であることを特徴とする電子レ
   ンジ用自己発熱遠赤外線放射調理器材。
2. 【請求項２】 粘土などの可塑材が３０〜４０％であ
   り、長石などの熔材が２０〜３０％であることを特徴と
   する請求項１に記載の電子レンジ用自己発熱遠赤外線放
   射調理器材。
3. 【請求項３】 炭化珪素の粒度分布０．５〜３０μｍが
   ８０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の電
   子レンジ用自己発熱遠赤外線放射調理器材。
4. 【請求項４】 α−アルミナの１次粒子径０．５〜８μ
   ｍが７０％以上であることを特徴とする請求項１に記載
   の電子レンジ用自己発熱遠赤外線放射調理器材。