專利名稱：適合微波烹飪應(yīng)用的聚合物組合物的制作方法
本申請要求1999年10月29日遞交的美國臨時(shí)申請第60/162,461號的權(quán)益。
本發(fā)明涉及炊具，并具體涉及適用于微波爐的炊具。本發(fā)明更具體涉及食品特別是比薩餅等的微波加工的炊具，并涉及制造該炊具用的含高溫樹脂和輻射吸收填料優(yōu)選碳纖維的填充組合物。
本發(fā)明的填充組合物吸收微波能量而被加熱。這些組合物對制造微波爐食物烹調(diào)用的烤箱炊具，例如烹調(diào)盤、板、平底鍋、碟、蒸鍋等特別有用。
用常規(guī)加熱法烹調(diào)的食物，其表面會維持最高溫度，并因此受加熱最長時(shí)間。通常，食物表面會具有體現(xiàn)烹調(diào)方法的特定外觀和紋理。例如，烤肉會有烤焦的表面，烘焙面包會有硬皮，而煎炸食物會松脆。盡管具體形式因文化而異，但基于多代人發(fā)展成或取得的偏愛，食物的可接受性在于具有恰當(dāng)?shù)耐庥^。
最近，微波加熱已用于烹調(diào)和再加熱食物，并由于其快速加熱食物和易于使用而廣為接受。微波加熱中，將食物暴露在高頻電磁輻射下。食物中所含的水分子由于其偶極特性而試圖跟隨與電磁輻射相伴的電場的極高頻率振蕩，因此，它被加熱。當(dāng)食品中幾乎無水或無水時(shí)、或因蒸發(fā)實(shí)質(zhì)性失水時(shí)，不能進(jìn)一步加熱。
雖然在家用或食品供應(yīng)用微波爐中，食物不能加熱到高于約100℃，但該溫度足夠再加熱熟食，并且這些微波爐足以烹調(diào)大多數(shù)食物。但是，微波加熱趨于引起食物軟化，產(chǎn)生不希望的紋理改變。常規(guī)烹飪法取得的使人接受的變成褐色或其它表面效果，微波加熱卻不能直接再現(xiàn)。食物表面不能達(dá)到常規(guī)烹飪法中所出現(xiàn)的高溫；事實(shí)上微波爐中受熱的食物表面卻因?yàn)橥獠坷鋮s而經(jīng)常比內(nèi)部的溫度低。因此，微波爐中烹調(diào)的食物不似常規(guī)烹調(diào)產(chǎn)品，而且即使這些食物被充分烹調(diào)且安全可食，仍可能認(rèn)為它們引不起食欲且不好吃。
最大眾化的冷凍主食之一是比薩餅，其由下部生面團(tuán)的面包皮層和上部包括不同材料混合物的頂層構(gòu)成，所述不同材料通常是奶酪、番茄醬和肉。選擇頂層材料為消費(fèi)公眾提供不同產(chǎn)品。該面包皮通常是烘烤過的，并加上生的、通常為冷凍狀態(tài)的頂層，試圖延長其貨架壽命。為了從口味到紋理均獲得最佳的消費(fèi)者接受程度，應(yīng)當(dāng)將這些疊層食品或物品解凍，然后用一些會復(fù)原所需的重構(gòu)紋理和條件的加熱設(shè)備烘烤。由于面包皮的特性，只能用對流加熱爐加熱完成高質(zhì)量的復(fù)原。標(biāo)準(zhǔn)的對流加熱爐產(chǎn)生一種易碎、高質(zhì)量的面包皮，其發(fā)脆且?guī)в惺斓捻攲樱瑥?fù)現(xiàn)了新鮮、手工制作的比薩餅。
用微波加熱復(fù)原比薩餅的努力很少令人滿意，與只用對流加熱爐復(fù)原的比薩餅相比，其產(chǎn)生的比薩餅的最終質(zhì)量受損。使用微波爐烘烤或烹調(diào)冷凍比薩餅的確縮短了烹調(diào)時(shí)間；但是，紋理劣化并且面包皮幾乎無脆性或嘎吱口感。通常，提供足夠熱量以制作該脆皮，這會有過度烹飪頂層材料的傾向。耽誤食用該比薩餅可能引起該面包皮變硬和變得易碎，而且產(chǎn)品一般失去其彈性、變得似革般堅(jiān)韌，并引起構(gòu)成頂層一部分的辣沙司遷移到預(yù)烘烤面包皮的微孔內(nèi)。
包裝設(shè)計(jì)已經(jīng)考慮了包括比薩餅在內(nèi)的食物再加熱時(shí)失去脆性和紋理的問題。這種包裝可以包括肋材或突起，用以支撐其中的食物并使空氣流通而驅(qū)除表面產(chǎn)生的水汽。這種包裝所采用的材料常常是含輻射吸收填料例如碳黑、石墨顆粒、粉碎的碳纖維顆粒等的熱塑性片材。該填料吸收微波能量，經(jīng)受偶極加熱并因此升高容器或包裝的溫度。這種包裝在微波照射周期完成后，繼續(xù)向食物傳遞熱量，減少食物中出現(xiàn)冷點(diǎn)并強(qiáng)化干燥和變脆作用。
特別適用于比薩餅再加熱的包裝設(shè)計(jì)可包括，在用做板或平臺的微波爐下壁之上或與其間隔放置的微波接受器薄板。接受器一般包括一張包含多層的層合薄板，其具有金屬化的表面或由其它導(dǎo)電材料形成，用于吸收微波能量。當(dāng)把接受器放置到微波爐的能量場中時(shí)，接受器受到感應(yīng)加熱，達(dá)到高于100℃的溫度，因而可設(shè)計(jì)用于在加熱期間驅(qū)除水分以及強(qiáng)化干燥和變脆。
本領(lǐng)域中，已經(jīng)公開的制造這種改良包裝的材料一般包括，纖維素薄板材和填充的熱塑性塑料包括聚乙烯、聚丙烯和諸如聚對苯二甲酸乙二酯等的聚酯等。盡管這種改良包裝可能有一些產(chǎn)生食物變褐和類似加工所需的較高溫度的能力，但是通常，該包裝用途是，再加熱要求脆化的預(yù)烹調(diào)食物，并且用于烹調(diào)可在中溫，即高出約100℃不很多的溫度下加工成功的食物。
還已知用微波能照射時(shí)能夠達(dá)到高溫的填充陶瓷復(fù)合材料。例如，已經(jīng)公開用于微波烹飪的含有填充了微波敏感填料例如碳纖維、氧化鋁纖維等的碳化硅的白加熱結(jié)構(gòu)。當(dāng)在微波爐中受到照射時(shí)，這些白加熱結(jié)構(gòu)可達(dá)到高達(dá)500℃的溫度。因此與這種器皿接觸的食物表面會被快速加熱，這很象常規(guī)的烤箱，而同時(shí)經(jīng)微波加熱、烹調(diào)該食物，內(nèi)部溫度快速增加。這樣，制成的食品可始終被適當(dāng)烹調(diào)，并同時(shí)提供所希望的變?yōu)楹稚蚩窘沟谋砻妗Ｔ诩庸け人_餅時(shí)，也已經(jīng)用到了類似結(jié)構(gòu)。這種應(yīng)用中，以微波照射自加熱玻璃陶瓷圓盤或板，并預(yù)熱到接近300℃的溫度。將生比薩餅基底或面包皮放置在板上并允許預(yù)烹調(diào)，從而巴氏殺菌該面包皮并提供松脆或烤黃的下表面。然后，從該板上取下基底，為它提供頂層并貯存，供隨后在常規(guī)對流加熱爐中進(jìn)行最終烹調(diào)。
玻璃陶瓷板通常有幾分脆，因此，易于受損和破壞，而且因其重量大而更難于使用且不便于存放。此外，填充的陶瓷材料特別是纖維填充的碳化硅結(jié)構(gòu)，需要經(jīng)復(fù)雜的工序制造，而且可能不易形成有吸引力的器具。
因此，微波爐為消費(fèi)者提供了快而容易地再加熱預(yù)制食品的方便，例如，僅僅從顧客的冰箱取出食品，并將其在微波爐中加熱即可。用微波爐進(jìn)行的加熱和烹調(diào)被更多地限制在加工軟食以及帶有不需要烤黃或脆化的肉汁、調(diào)味料等的食物方面。本領(lǐng)域仍有巨大的需求，需要改良的材料，其允許利用微波加熱來加熱或烹調(diào)需要烤黃和脆化的食物，這些食物例如，比薩餅、碎炒馬鈴薯(hashbrown potatoes)、涂面包粉的炸魚排等；而且需要包含這些改良材料的烹調(diào)器具和容器。
本申請中用到的術(shù)語“加熱有效量”是指，一定量的微波敏感填料，當(dāng)其受到微波照射時(shí)，將引起含微波敏感填料炊具的溫度增加到一定溫度，從而使得該炊具能夠加熱、烹調(diào)或優(yōu)選能把置于該炊具中或之上的食物烤焦，但在該加熱、烹調(diào)或烤焦過程中，不造成該聚合物材料的熔化或過度軟化。發(fā)明詳述本發(fā)明的改良的聚合物組合物是包含高溫聚合物和微波敏感填料的填充聚合物。
形成本發(fā)明組合物和炊具時(shí)使用的高溫聚合物或樹脂是這樣一些聚合物，其具有高溫性能，足以承受加熱食物到適于烹調(diào)食物且特別是適于烤黃其表面通常所必須的溫度。熔點(diǎn)(Tm)至少約140℃，優(yōu)選至少約200℃，且最優(yōu)選至少約250℃的結(jié)晶或部分結(jié)晶熱塑性聚合物，以及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)至少約140℃，優(yōu)選至少約200℃，且最優(yōu)選至少約250℃的無定形熱塑性聚合物通常會適于本發(fā)明目的。通常，在希望經(jīng)短暫暴露于熱中而把肉等快速烤黃的情況下，會遇到遠(yuǎn)超過250℃直到高達(dá)350℃或高于350℃的溫度，需要使用交聯(lián)的和熱固性的樹脂等。因此，只要樹脂的熱分解溫度高于預(yù)想的使用溫度，即大于約250-350℃，則這些樹脂也是可用的。
在本領(lǐng)域使用標(biāo)準(zhǔn)化的熱重分析法，常規(guī)測定Tg和Tm，如同常規(guī)測定聚合物的熱分解溫度一樣。為了描述和表征本發(fā)明組合物，方便地使用了差示掃描量熱法(DSC)，其以20℃/分鐘的加熱速度進(jìn)行。
適合本發(fā)明實(shí)施中使用的具有高溫特性的聚合物可包括，聚(芳基醚砜)、聚砜、芳香族聚酯、聚碳酸酯、聚(芳基醚酮)、聚醚酰亞胺、脂肪族、部分芳香族和芳香族聚酰胺、聚酰亞胺，特別是芳香族聚酰亞胺，等。特別優(yōu)選的是芳香族聚酯和聚(芳基醚砜)。
本領(lǐng)域公知聚(芳基醚砜)。這種聚合物的合適商品實(shí)例包括，可從BP Amoco Polymers，Inc.購得的Udel和Radel熱塑性塑料。可在本發(fā)明實(shí)施中應(yīng)用的聚(芳基醚砜)在本領(lǐng)域另有描述，例如，美國專利4,293,670和加拿大專利847,963。可用于本發(fā)明實(shí)踐中的芳香族聚酯，尤其是液晶芳香族聚酯也是本領(lǐng)域熟知的，且包括例如，可從BPAmoco Polymers，Inc.買到的Xydar液晶聚合物。特別有用和合適的是Xydar SRT-400和Xydar SRT-900液晶聚合物。這些Xydar熱塑性聚合物是對苯二甲酸、間苯二甲酸和對羥基苯甲酸與雙苯酚的混合物聚合生成的全芳香族聚酯。適用于本發(fā)明的芳香族聚酯以及它們的制法公開于美國專利3,637,595；4,503,168；4,563,508和4,626,557中。
聚醚酰亞胺也是公知的高溫聚合物材料，并且適用的和可按包括Ultem熱塑性塑料的品名買到的聚醚酰亞胺由General ElectricCompany(通用電氣公司)制造。另外的聚醚酰亞胺和其制法公開于美國專利4,293,670和美國專利4,503,168。
可從BP Amoco Polymers，Inc.和Victrex買到本發(fā)明實(shí)施中可用的聚(芳基醚酮)。有用的聚(芳基醚酮)及其制法的實(shí)例在例如美國專利4,713,426中公開。
本發(fā)明的實(shí)施中還可以使用芳香族和部分芳香族的聚酰胺。這些聚酰胺能以Amodel的品名從BP Amoco Polymers，Inc.購得，并且在美國專利再公告34,447中公開并描述了芳香族和部分芳香族的聚酰胺的制造方法，以及合適的芳香族和部分芳香族的聚酰胺的例子。本發(fā)明的一些應(yīng)用中還可使用芳香族聚碳酸酯，而且可從通用電氣公司以Lexan品名和從拜耳公司購得這些芳族聚碳酸酯。在美國專利4,018,750；4,123,436和3,153,008中公開并描述了聚碳酸酯及其制造方法。以上列舉的美國專利和加拿大專利整體引入本文作參考。
應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)應(yīng)用時(shí)，本發(fā)明的組合物會直接與受加熱的食物接觸。食物，特別是濕的或加熱時(shí)產(chǎn)生汁液及其它流體的食物，趨于提取并溶解樹脂配制物中的較低分子量的組分包括增塑劑、殘留單體、穩(wěn)定劑等。另外，一些樹脂會遭受水分和食物的酸性或強(qiáng)堿性組分的水解攻擊，甚至在高溫下與食物組分起化學(xué)反應(yīng)。因此，有必要選擇樹脂配制物，其能夠抵抗這些與食物的相互作用，并僅包含樹脂和填料的品級，而且如果包含任何添加劑組分，則認(rèn)為其是這種應(yīng)用可接受的。通常，設(shè)想用于與食物接觸的應(yīng)用中的塑性材料，其由樹脂生產(chǎn)商提供，按照特定品級配制以便合適食物應(yīng)用。得到承認(rèn)的，食品級的低溫?zé)崴苄运芰习ň垡蚁┖途郾?，以及聚對苯二甲酸乙二酯，其可獲途徑很廣。也能獲得據(jù)認(rèn)為適合與食物接觸品級的Xydar液晶熱塑性塑料，還可獲得包括聚(芳基醚砜)、聚碳酸酯和聚醚酰亞胺的合適級別的其它高溫?zé)崴苄运芰稀?br> 通常，所述微波敏感填料是導(dǎo)電顆粒，其吸收微波能量并因此被加熱。適于本發(fā)明實(shí)施用的填料包括精細(xì)分散形式的金屬，例如，作為例子，粉末狀元素鐵、錫、銅、鋁、銀等，其為元素金屬或氧化物的形式。也可發(fā)現(xiàn)有用的金屬鹽例如，作為例子，氫氧化物、鹵化物如氯化物或溴化物、硫酸鹽等；或者當(dāng)例如在清洗操作中浸在水中時(shí)，優(yōu)選這些化合物不會溶解且不被食物浸出。
微粒碳，特別是碳纖維尤其適于作為微波敏感填料?？墒褂锰己诨蝾愃凭?xì)分散的顆粒形式的碳。更優(yōu)選的碳是至少部分，例如至少約50重量％，更優(yōu)選至少約75重量％為石墨，且再進(jìn)一步優(yōu)選基本上全部為石墨，最優(yōu)選碳為微粒形式。
特別有用的是由瀝青或由合成來源例如聚丙烯腈(PAN)纖維制造的碳纖維。可容易地得到商品來源的含至少約50重量％石墨碳，更優(yōu)選大于約75重量％石墨碳及多達(dá)基本上100％石墨碳的石墨化瀝青基碳纖維。特別適于實(shí)施本發(fā)明用的高度石墨化碳纖維可進(jìn)一步表征為高導(dǎo)電性，并且所供應(yīng)的這種纖維通常具有約80-約120，更優(yōu)選約100-約115百萬磅/平方英寸，即million lbs/in2(MSI)的模量。
采用的碳纖維可為切短碳纖維，或?yàn)槠渌⒘Ｐ问?，例如可為由研磨或粉碎該纖維而獲得的微粒形式。
本發(fā)明組合物中，微波敏感填料的用量將部分取決于所選填料的性質(zhì)。導(dǎo)電性更高的填料例如高度石墨化的碳纖維和金屬的用量比包括碳黑、金屬氧化物等的較不敏感填料低。通常，選擇用量以提高與比薩餅或其它食品接觸，或緊密相鄰的炊具表面的溫度，使該用量達(dá)到足夠產(chǎn)生烤黃或燒焦而不引起不希望的炊具燃燒或破壞的水平。適合這些目的的表面溫度范圍是約180℃到該樹脂組分的最高使用溫度，并優(yōu)選約200℃-約260℃。盡管相信，盡快達(dá)到烤焦或烹調(diào)溫度是必需的，但含過量敏感填料的組合物可能持續(xù)快速升溫，并達(dá)到高于認(rèn)為對這些微波爐安全的溫度的水平。另外，含高含量導(dǎo)電填料的組合物趨于反射微波輻射并可能由此引起微波爐的損壞。因此，填料的含量也應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)想的最終用途進(jìn)行選擇。優(yōu)選含該填充組合物的制品應(yīng)當(dāng)經(jīng)得起約1-約20分鐘的正常加熱周期，而不超過安全上限溫度或引起微波爐損壞。
對于包含一種樹脂的組合物，該樹脂選自適于與食物接觸使用并耐食物組分水解或其它攻擊的高溫樹脂，該組合物中微波敏感填料的用量優(yōu)選在約0.1-約10.0重量％范圍，更優(yōu)選在約0.2-約5重量％范圍，而且更進(jìn)一步優(yōu)選約0.5-約5重量％，這些百分比基于填料和聚合物的結(jié)合重量。如所提到的，包括石墨碳纖維的導(dǎo)電性更強(qiáng)的填料的用量水平為這些優(yōu)選范圍的下端，優(yōu)選約0.5-約4重量％。這些填料可單獨(dú)或結(jié)合使用例如，粉碎的碳纖維可與顏料級碳黑結(jié)合，提供具有所希望的熱性能及誘人色彩和外觀的適當(dāng)著色的組合物。
除了高溫樹脂和微波敏感填料之外，本發(fā)明的組合物還可包含不作為微波敏感填料考慮的其它添加劑和組分，例如滑石或其它礦物填料以及起增強(qiáng)作用的填料，不導(dǎo)電纖維等，其濃度足夠按照樹脂復(fù)合模塑領(lǐng)域的常規(guī)實(shí)踐那樣改進(jìn)包括高溫強(qiáng)度和剛性等的機(jī)械性能。也可以根據(jù)需要，在該組合物中加入聚合物模塑領(lǐng)域通常使用的熱穩(wěn)定劑、增塑劑、紫外線穩(wěn)定劑、潤滑劑、脫模劑、著色劑以及其它添加劑和組分。如所提到的，應(yīng)當(dāng)理解，如果有任何添加劑組分被包含在內(nèi)，則僅僅會采用被認(rèn)為對這些應(yīng)用而言可接受的那些品級的添加劑組分。
可以用聚合物共混領(lǐng)域通常采用的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，按照熟知且廣為采用的方法和工序，將高溫樹脂和微波敏感填料與這些可能用到的別的添加劑組分一起共混并擠出。本發(fā)明的聚合物組合物將采用塑料制造領(lǐng)域常用的方法和實(shí)踐方式進(jìn)一步制造成炊具和類似的物品，這些常用方法包括，注塑、吹塑、熱成形、熔體擠出等方法。本發(fā)明的炊具可以是任何方便的形式，例如平底鍋、淺盤、薄板、碟子、碗、有蓋的焙盤、比薩石或任何其它類型的炊具。本發(fā)明的組合物可容易地制成淺盤、薄板等，而且發(fā)現(xiàn)這些炊具可適于多種不同的烹調(diào)和烘烤用途；因此，這類物品會是最受歡迎的炊具形式。
實(shí)施例以下實(shí)施例配制物中用到的組分包括LCP液晶聚合物，熔點(diǎn)為350℃的芳香族聚酯，為得自BP AmocoPolymers，Inc.的Xydar SRT 900樹脂。
滑石為得白Luzenac America，Inc.的Vertal 1000。
碳纖維粉碎的石墨碳纖維，為得自BP Amoco Polymers，Inc.的ThermalGraph DKXD。
實(shí)施例1-4和對比例制備按照本發(fā)明的配制物和對照配制物，并將它們一起模塑成3英寸×2英寸×1/8英寸的耐熱性試驗(yàn)用厚板。下表I概括了這些組合物。這些配制物進(jìn)一步含有作為著色劑的顏料級的0.25pph的二氧化鈦、0.32pph的槽法炭黑、0.55pph的黃綠(Kelly Green)和2.0pph的耐曬黃，這些含量基于100份LCP、滑石和碳纖維的加和重量。
表I
將這些板放置在額定功率1000瓦的微波爐中，并暴露在微波照射下10分鐘。經(jīng)接觸測定，實(shí)施例1-4的板達(dá)到高溫，而對比例的板溫度未明顯增加。
用基本上如實(shí)施例1和2所示的組合物模塑成另外的板。用這些模塑的板烹調(diào)含生面團(tuán)面包皮和頂層的商品比薩餅，該頂層包含奶酪和番茄醬。加熱大約5分鐘后，發(fā)現(xiàn)比薩餅有了可接受的焦黃表面并有被充分烹調(diào)的頂層。
實(shí)施例5-11制備按照本發(fā)明的另外的配制物，并將它們模塑成3英寸×2英寸×1/8英寸的耐熱性試驗(yàn)用厚板。將這些模塑板置于額定功率1000瓦的微波爐中，并在各樣品暴露于微波照射中時(shí)，用熱電偶測量各樣品的表面溫度。記錄達(dá)到200℃然后超過260℃所需要的總時(shí)間。
這些組合物及試驗(yàn)結(jié)果匯總于下表II。
表II
注*以＞10分鐘的測試時(shí)間測試的一個(gè)附加樣品。
可以看出，要保持試驗(yàn)板在超過10分鐘時(shí)不超過260℃溫度限，就要求微波敏感填料的含量小于樹脂、纖維和滑石重量和的約2.5重量％，或樹脂和碳纖維重量和的4.4重量％。由于碳黑有些導(dǎo)電性，因此也對微波加熱敏感，所以評價(jià)了碳黑含量增加的組合物。
實(shí)施例12-21制備按照本發(fā)明的另外的配制物，并將它們模塑成3英寸×2英寸×1/8英寸的耐熱性試驗(yàn)用厚板。將這些模塑板置于額定功率1000瓦的微波爐中，并在各樣品暴露于微波照射中時(shí)，用熱電偶測量各樣品的表面溫度。記錄達(dá)到200℃然后超過260℃所需要的總時(shí)間。這些組合物及試驗(yàn)結(jié)果匯總于下表III。
表III
模塑并試驗(yàn)一種附加樣品，該樣品含有1.2重量％的碳纖維和1.4pph的碳黑，其獲得3.25分鐘的加熱時(shí)間。
將實(shí)施例13-21中樣品的加熱行為與實(shí)施例6中樣品的進(jìn)行比較，其中實(shí)施例6中樣品含1重量％的碳纖維和0.32pph的碳黑，具有超過10分鐘的加熱時(shí)間?？梢钥闯鎏己诤康脑黾訉?dǎo)致變熱的速率顯著增加。然而很顯然，碳纖維含量和碳黑含量的微小變化造成變熱時(shí)間上相當(dāng)無規(guī)律的差異。通常，這些差異看起來像是落入所用測量技術(shù)的誤差范圍內(nèi)，且很可能至少部分源于這些試驗(yàn)樣品中碳黑和碳纖維的不均勻分散。
還制備和評價(jià)了僅含碳纖維作為微波敏感填料，即不含碳黑的組合物。
實(shí)施例22-28如實(shí)施例5-11中那樣，制備按照本發(fā)明的另外的配制物并將它們模塑成3英寸×2英寸×1/8英寸的耐熱性試驗(yàn)用厚板。將這些模塑板置于額定功率1000瓦的微波爐中，并在各樣品暴露于微波照射中時(shí)，用熱電偶測量各樣品的表面溫度。記錄達(dá)到200℃然后超過260℃所需要的總時(shí)間。
將這些組合物匯總于下表IV。
表IV
對于含液晶聚合物或聚酯樹脂以及石墨碳纖維的組合物，碳纖維的含量約2重量％將使其適于烹調(diào)比薩餅等，該百分比基于樹脂和纖維的重量和。
因此，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為本發(fā)明涉及在利用微波加工食物特別是比薩餅等中使用的炊具，并涉及用于制造該軟具的填料組合物，該組合物含高溫樹脂和輻射吸收填料，該填料優(yōu)選碳纖維。通常本發(fā)明的組合物會包含，高溫聚合物，優(yōu)選晶體熔融溫度Tm至少為180℃的結(jié)晶或半結(jié)晶聚合物；以及微波敏感填料。特別合適的組合物含有Tm為約200℃-約350℃的聚合物以及微粒狀的加熱有效量的，優(yōu)選約0.2-約5重量％的碳纖維，優(yōu)選石墨纖維。本發(fā)明的組合物可進(jìn)一步含有，提高機(jī)械性能必需的包括滑石等的額外填料，以及依據(jù)樹脂復(fù)合領(lǐng)域常用方法和實(shí)踐的顏料、著色劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑等。
本發(fā)明的組合物用于制造炊具，以及用于食品制造用模制品，并且在微波烹調(diào)中特別有用。而且考慮將本申請公開和描述的這種炊具，以及采用這種炊具加工食物的方法也納入本發(fā)明的范圍。盡管以具體實(shí)施例的形式描述了本發(fā)明的實(shí)施方案，但這些實(shí)施方案是以舉例說明本發(fā)明的方式提供，并非限制本發(fā)明。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，本發(fā)明教導(dǎo)的進(jìn)一步改進(jìn)和適應(yīng)性修改是顯而易見的，而且認(rèn)為這些改進(jìn)和修改落入本發(fā)明的范圍，該范圍由以下權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種組合物，其包含至少一種高溫聚合物和加熱有效量的至少一種微波敏感填料，所述的高溫聚合物選自玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg高于180℃的無定形聚合物和晶體熔融溫度Tm高于180℃的結(jié)晶及部分結(jié)晶聚合物。
2.一種組合物，其包含晶體熔融溫度Tm至少為約180℃的結(jié)晶及部分結(jié)晶的聚合物，和加熱有效量的至少一種微波敏感填料。
3.權(quán)利要求2的組合物，其中所述的聚合物材料為芳香族聚酯。
4.權(quán)利要求1的組合物，其中所述的微波敏感填料為碳纖維。
5.一種組合物，其包含晶體熔融溫度Tm高于180℃的芳香族聚酯，和約0.2至約5重量％的微波敏感填料，該百分比基于所述填料和所述聚酯的結(jié)合重量。
6.權(quán)利要求5的組合物，其中所述的微波敏感填料為碳纖維。
7.權(quán)利要求5的組合物，其中所述芳香族聚酯是Tm為約200℃至約350℃的液晶聚合物。
8.權(quán)利要求5的組合物，其中所述芳香族聚酯是Tm為約200℃至約350℃的液晶聚合物，并且所述填料為粉碎的碳纖維。
9.一種在微波爐內(nèi)制備食物的方法，其包括使食物接受微波照射，其中將食物放置在炊具之中或之上，該炊具包含晶體熔融溫度Tm高于180℃的芳香族聚酯，和加熱有效量的碳纖維。
10.權(quán)利要求9的方法，其中芳香族聚酯是Tm為約200℃至約350℃的液晶聚合物。
11.權(quán)利要求9的方法，其中所述炊具含有約0.5至約5重量％的粉碎的碳纖維，該百分比基于所述纖維和所述聚酯的結(jié)合重量。
12.適于微波應(yīng)用的炊具，其由一種組合物制成，所述的組合物包含晶體熔融溫度Tm高于180℃的芳香族聚酯，和加熱有效量的碳纖維。
13.權(quán)利要求12的炊具，其中所述的芳香族聚酯是Tm為約200℃至約350℃的液晶聚合物，并且其中所述的組合物含有約0.5至約5重量％的粉碎的碳纖維，該百分比基于所述纖維和所述聚合物的結(jié)合重量。
14.適于在微波爐中應(yīng)用的模制品，其包含Tm為約200℃至約350℃的液晶聚合物，以及約1至約5重量％的粉碎的碳纖維，該百分比基于所述纖維和所述聚合物的結(jié)合重量。
15.權(quán)利要求14的模制品，其包含約2重量％的所述的粉碎的碳纖維。
全文摘要
一種組合物，其包含至少一種高溫聚合物和加熱有效量的至少一種微波敏感填料。包含該組合物的炊具特別適用于要求烤焦的食物，尤其是比薩餅等的烹調(diào)。
文檔編號C08L101/12GK1414838SQ00814973
公開日2003年4月30日 申請日期2000年10月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月29日
發(fā)明者W·克里斯廷·克羅, 威廉·W·盧尼, 馬修·J·坎普林 申請人:索維高級聚合物股份有限公司