[发明专利]PTFE织物制品及其制造方法

说明书

相关申请交叉引用

本申请是2008年12月19日提交的美国专利申请序列号第12/340038号的继续部分。

发明领域

本发明涉及独特的多孔PTFE层叠制品。更具体来说，描述了多孔PTFE层叠物的新颖结构以及制备该结构的新颖方法。

技术背景

众所周知，膨胀PTFE(“ePTFE”)结构的特征在于具有通过纤丝互连的节点，如Gore的美国专利第3953566号和第4187390号中所述，这些专利成为涉及ePTFE材料的大量研究工作的基础。自从在这些专利中第一次描述了ePTFE结构的节点和纤丝特征以来，已经通过许多方式对ePTFE结构的节点和纤丝特征进行了改进。例如，在高强度纤维的情况中，高度膨胀的材料能表现为非常长的纤丝和较小的节点。其他工艺条件会产生例如节点延伸通过制品厚度的制品。

还已经通过许多技术对ePTFE结构进行了表面处理，从而改进ePTFE结构。Okita(美国专利第4208745号)描述了对ePTFE管、特别是人造血管的外表面进行比内表面更严苛(即温度更高)的热处理，从而形成管内侧比外侧更精细的结构。本领域普通技术人员将认识到，Okita的方法与现有技术的无定形锁定方法一致，唯一的区别是使ePTFE结构的外表面优先接触更高的热能。

Zukowski(美国专利第5462781号)描述了采用等离子体处理从多孔ePTFE的表面除去纤丝，从而形成在表面上具有不通过纤丝互连的独立节点的表面。该专利中没有揭示或预期在等离子体处理之后进行进一步的处理。

Martakos等(美国专利第6573311号)描述了等离子体辉光放电处理，其包括在聚合物树脂加工过程中的不同阶段对聚合物制品进行等离子体蚀刻。Martakos等与常规方法的区别在于，现有技术在完成的、制成的和/或最终加工的材料上进行，“对于改进主体基材性质、例如多孔性和渗透性是无效的”。Martakos等描述了在6个可能的聚合物树脂加工步骤中进行等离子体处理；但是没有描述或暗示与无定形锁定一起的或在无定形锁定之后的这种处理。而且，Martakos等的方法会影响完成的制品中的主体性质，例如多孔性和/或化学性质。

现有技术包括在多孔PTFE上形成新表面和处理多孔PTFE的表面的其他手段。Butters(美国专利第5296292号)描述了一种由芯和多孔PTFE覆层构成的钓鱼线，可以改进该覆层，从而提高耐磨性。通过增加耐磨材料涂层或者通过使多孔PTFE覆层致密化，对外覆层进行改进，从而提高钓鱼线的耐磨性。

Campbell等(美国专利第5747128号)描述了在整个多孔PTFE制品中形成高体相密度区域和低体相密度区域的方法。另外，Kowligi等(美国专利第5466509号)描述了在ePTFE表面上压印图案，Seiler等(美国专利第4647416号)描述了在制造过程中对PTFE管进行刻划，从而形成外部肋状物。

Lutz等(US 2006/0047311A1)描述了独特的PTFE结构，其包括从下层的膨胀PTFE结构延伸的PTFE岛状物，还描述了制造这种结构的方法。

这些文献都没有描述独特的稳定化的PTFE织物或层叠结构。

对于许多常规应用，包括过滤、服装等，织物与薄膜粘合以使其强化。织物为原本较脆弱的薄膜提供可操作性和结构稳定性。PTFE织物提供的独特优点包括但并不限于化学惰性和极端操作温度范围。包含膨胀PTFE的织物还提供了强度高于无膨胀PTFE织物的优点。

PTFE基织物本身难以与薄膜粘合，因此这种粘合很弱。对于要求PTFE或ePTFE织物强化益处的应用，通常使用利用粘合剂或不利用粘合剂的热粘合技术将织物与薄膜粘合。由于粘合剂表现出的惰性或操作温度范围不与PTFE或ePTFE相同，所以粘合剂倾向于使得到的层叠物在使用过程中的性能变差。因此，常规粘合剂如FEP和PFA等在粘合强度方面的限制因素会使得产品在这种高要求应用如流体过滤中的性能变差。粘合剂还会在粘合过程中流到薄膜表面上，从而使薄膜性能变差。例如，在过滤薄膜的情况中，过量的粘合剂会抑制通过受影响的薄膜部分的流动，从而降低液体或气体过滤有效性。

当待粘合薄膜也包含PTFE或ePTFE的时候，形成有效粘合会变得更难。Griffin的EP 1094887B1和Sassa等的US 4983434描述了过滤产品的例子，其中用粘合剂将包含PTFE的织物与ePTFE薄膜粘合。

长久以来对包含PTFE织物强化薄膜的具有提高的剥离强度的层叠物存在需求。

发明概述