[发明专利]PTFE织物制品及其制造方法

说明书

发明领域

本发明涉及独特的PTFE织物制品。更具体来说，描述了PTFE的新结构以及制备该结构的新方法。

发明背景

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等的方法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。

发明概述

本发明涉及一种独特的PTFE织物结构，其包含许多在相交点重叠的PTFE纤维，其中至少一部分相交点具有机械锁定重叠的PTFE纤维的PTFE团块。术语“PTFE”意在包括PTFE均聚物和含PTFE聚合物。“PTFE纤维”或“纤维”表示含PTFE纤维，包括但并不限于填充纤维、PTFE纤维和其他纤维的掺混物、各种复合结构、具有PTFE外表面的纤维。如本文所用，术语“结构”和“织物”可互换使用或一起使用，表示一种构造，其包括但并不限于针织PTFE纤维、织造PTFE纤维、非织造PTFE纤维、PTFE纤维的铺置稀纱(laid scrim)等，及其组合。术语“相交点”表示织物中PTFE纤维相交或重叠的任何位置，例如织造结构中经纱纤维和纬纱纤维的交叉点，纤维接触针织物的点(例如互锁的环等)，以及任何类似的纤维接触点。术语“团块”用于描述将重叠的纤维一起机械锁定在相交点的材料。“机械锁定”表示至少部分封锁纤维并使得纤维在相交点相对于彼此的移动或滑动最小化。PTFE团块从至少一根相交的PTFE纤维延伸。PTFE纤维可以是单丝纤维或多丝纤维，或者是其组合。多丝纤维可以按合股(twist)或非合股的构造组合。此外，在一些实施方式中，纤维可以包含膨胀PTFE。