微波炉用耐热器皿制造技术

微波炉用耐热器皿，其包括一种组合物，该组合物包括接受体和热塑性或热固性聚合物，当该组合物也具有约０．７Ｗ／ｍ°Ｋ或更高的热导率时，可改进该耐热器皿。当该组合物的导热性高时，特别是当包含该接受体的部分较厚时，因接受体吸收微波辐射而产生的热量更容易传递给被烹饪的食品。同样还记载了许多件包含这种组合物的耐热器皿的设计。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

含有具有良好耐高温性能的聚合物、由微波炉产生的微波能量的接受体并具有较高导热性的组合物可用作微波炉耐热器皿。还描述了这种耐热器皿的新型结构。
技术介绍
普通的烹饪容器，如锅、煎锅和烤模通常是由金属制造的。人们习惯于在金属容器中进行烹饪，无论是就所用的烹饪方法还是所制作的食品的味道和质地来讲。近来，微波炉的使用普及起来，并且由于微波的性质，金属容器一般不能用于这种炉中。在过去的20年左右中，随着开发出了具有更佳耐高温性的热塑性聚合物(TP)，已经提议将这类聚合物用于耐热器皿，见例如美国专利4,626,557、4,503,168、4,585,823、5,308,913和5,141,985，和欧洲专利申请846,419，在此引入所有这些专利作为参考。已经由热固性聚合物制备出类似的物品。这些聚合物烹饪容器可以用于热和/或微波炉并且一般可以承受这些炉中通常所用的最高温度，例如约290℃(约550°F)或更高。这些容器具有几个优点。它们可以模塑为实际上任何形状，以便易于密封，并且内容物可以冷藏或冷冻。还有，它们较难破坏，并且重量较轻。但是，当在这种容器中烹饪食品时，特别是在微波炉中，烹饪方法(例如时间和/或温度)必须不同于用于金属容器的方法，或者食品一般不会有相同的味道和/或质地。例如，在微波炉中于塑料容器中烹制的面包或砂锅炖肉外表面可能不会发生褐变。这主要是由于在微波炉中热较均匀地传导到待烹饪物品的深处，而非从表面传导入内部。还有，在微波炉中，通常不存在热表面以赋予待烹饪物品酱色。为了克服微波炉中缺乏褐变的缺陷，如国际专利申请01/34720所报道，将包含接受体的陶瓷引入到耐热器皿中。通常，包含接受体的陶瓷是盘形的，它是一件陶瓷耐热器皿的一部分。该耐热器皿的缺点是重并且脆。同样，用于这种耐热器皿的材料昂贵且难以成形。在日本特许公开63-141591和国际专利申请01/34702中，公开了用作为接受体的材料填充的耐高温聚合物，特别是液晶聚合物(LCP)。已经使用的材料包括钛酸钡和少量的碳纤维。当成形为耐热器皿并用于微波炉时，据说所得组合物能引起与耐热器皿接触的在烹物品表面发生褐变。因为聚合物中的接受体吸收微波能量而将这些表面加热。各种包含接受体的组合物在微波炉中的应用是已知的。参见例如美国专利5,021,293、5,049,714、4,518,651、4,851,632和4,933,526。在这些专利的实施例中，含有接受体的层一般非常薄。专利技术概述本专利技术涉及适用于微波炉的一件耐热器皿。该耐热器皿或其一部分是由包括热塑性聚合物或热固性聚合物和加热有效量的微波接受体的混合物的组合物制造的，所述热塑性聚合物的熔点和/或玻璃化转变点为约250℃或更高，所述热固性聚合物的软化点为约250℃或更高，条件是当沿该组合物的平面测试时，该组合物的热导率为约0.70W/m°K或更高。本专利技术还涉及一件可微波用耐热器皿，它包含包括热塑性聚合物或热固性聚合物和加热有效量的微波接受体的混合物的组合物，所述热塑性聚合物的熔点和/或玻璃化转变点为约250℃或更高，所述热固性聚合物的软化点为约250℃或更高，其中至少一部分所述组合物为镶件形式。本专利技术还包括在微波炉中进行烹饪的方法，该方法包括使待烹饪物品与上述组合物接触，并将食物和该组合物暴露在微波辐射下。附图简述附图说明图1-6图解了多件包括镶件的微波耐热器皿，所述镶件包括接受体并且具有较高的导热性。图7图解了具有类似构造的耐热器皿顶盖。专利技术详述此处所用下列术语应该具有下列含义。“接受体”或“微波接受体”表示吸收微波炉中所用频率的微波辐射(MR)的物质。在用于烹饪和/或加热食品的炉中，这类频率典型地为约2450MHz。可供选择地，特别是在工业微波炉中，频率可以是950MHz或896MHz。接受体吸收这种MR的效率可以改变(见下)。当接受体吸收微波辐射时，MR能转化为热能。“加热有效量的(微波)接受体”表示当包含接受体的耐热器皿部分经受MR时，该部分可被MR加热以使与该部分接触的食品或饮品被加热，优选被烹制，更优选褐变、烤成褐色，或进行类似处理(在此统称为褐变)的量。“耐热器皿”在此表示当食品或饮品在炉中，优选在微波炉中被烹制和/或加热时与之接触的装置。它可以是“容器”，如碗、锅(带边)，圆筒状(即饮料杯形状)，或可以是平的，类似于用于烹饪例如比萨饼的平板石形状。在某些情况下该装置可以带有吸收或不吸收MR的盖。一种优选的形式是耐热器皿是可反复使用的，即其设计和耐用性使其可多次重复使用，例如很像金属煎锅可以反复使用多次。优选耐热器皿在烹饪/加热处理中可使用至少5次，更优选至少10次。“镶件”在此表示较大装置(通常为一件耐热器皿)的一部分，并且在组成上不同于该件耐热器皿的其余部分。镶件可永久地结合在该件耐热器皿上或与该耐热器皿部件的其余部分可拆卸或根本不与之结合。例如，如果该套耐热器皿的其余部分也是包含热塑性聚合物的组合物，则可通过下述操作形成圆形煮锅首先形成包含接受体的组合物的盘，然后用不包含接受体的第二组合物重叠模塑该盘，由此该盘形成锅的底部内表面。该盘的边缘可以带斜面，从而用第二组合物重叠模塑盘时，盘可以被锁定在原位(见图1)。另一个例子是模制含有接受体的材料的圆盘，并简单地将其放置在第二组合物盘的顶上，待烹饪的食品或饮品放置在含有接受体的盘的顶上(见图2)。在两种情况中，包含接受体的部分均被认为是镶件。“混合物”在此表示被混合的各组分(例如聚合物、接受体、填料)的混合物，优选是相当均匀的。它不包括包含一种或多种(但不是全部)组分的层的物品。“食品”在此表示需要烹饪和/或加热的已烹饪或未烹饪食品和/或饮品。本专利技术包含接受体的组合物也包含热塑性聚合物(TP)或热固性聚合物(TSP)。通过熔融热塑性聚合物并随后将其冷却至其熔点和/或玻璃化转变温度之下可使TP再成形。这种聚合物不经交联。当由差示扫描量热法测定，以熔融吸热峰值作为熔点，以转变中点作为玻璃化转变温度时，TP的熔点和/或玻璃化转变温度高于约250℃，优选高于约300℃，更优选高于约340℃，且特别优选高于约370℃。这种测定可按照ASTM方法D3418进行。如果聚合物没有熔点(如果是无定形的)和玻璃化转变温度，则可以使用其分解点。用于本专利技术的TP应该优选具有足够的耐热性，以便当它们如所设计的那样盛有食品和/或饮品并在微波炉中暴露于MR时，它们不会熔融。更优选当耐热器皿在微波炉中暴露于MR且食品或饮品不存在时，它们应该也不熔融。这类家用炉的微波能量最大输出一般为约1500W。有用的热塑性塑料包括聚烯烃；聚酯，如聚对苯二甲酸乙二酯和聚(2，6-萘二甲酸乙二酯)；聚酰胺，如尼龙-6，6和衍生自己二胺和间苯二甲酸的聚酰胺；聚醚，如聚苯醚；聚醚砜；聚(醚酰亚胺)；聚硫，如聚对苯硫醚；液晶聚合物(LCP)，如芳族聚酯、聚酯酰亚胺和聚酯酰胺；聚醚醚酮；聚醚酮；含氟聚合物，如聚四氟乙烯、四氟乙烯与全氟(甲基乙烯基醚)的共聚物和四氟乙烯与六氟丙烯的共聚物；及其混合物和共混物。TP的优选类型为LCP。“液晶聚合物”是指当使用TOT试验或其任何合理的变型进行试验时为各向异性的聚合物，如美国专利4,118,372所述，在此引入该专利作为参考。有用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一件耐热器皿，其包括组合物，该组合物包括热塑性聚合物或热固性聚合物和加热有效量的微波接受体的混合物，所述热塑性聚合物的熔点和／或玻璃化转变点为约２５０℃或更高，所述热固性聚合物的软化点为约２５０℃或更高，条件是当沿该组合物的平面测试时，该组合物的热导率为约０．７０Ｗ／ｍ°Ｋ或更高。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：MR萨米尔斯，MG瓦戈纳，JD西特伦，R穆恩斯，CJ莫尔纳，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]