[发明专利]多孔PTFE膜

说明书

一种多孔聚四氟乙烯(PTFE)膜，其包含非织造网，所述非织造网具有基本上只有微纤维在交叉点处熔合的微结构，所述膜具有在10％以内的正交维度的百分比平衡。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年12月17日提交的美国临时申请号62/780,776的权益，将该美国临时申请的披露内容通过援引以其全文并入本文。

背景技术

已知多孔聚四氟乙烯(PTFE)膜具有不对称强度(即在X-Y平面内或机器方向和横向方向上)和相关特性。对于某些应用，如在燃料电池中，通常希望具有对称强度的膜。

发明内容

本披露提供了一种多孔聚四氟乙烯(PTFE)膜，其包含非织造网，非织造网具有基本上只有微纤维在交叉点处熔合的微结构，所述膜具有在10％以内的正交维度的百分比平衡。优选地，所述膜具有在机器方向上的拉伸峰值应力(峰值力/截面积)和在横向方向上的拉伸峰值应力，其中在机器方向上的拉伸峰值应力是在横向方向上的峰值拉伸应力的10％以内。

在一个实施例中，本披露提供了一种多孔聚四氟乙烯膜，其包含非织造网，非织造网具有基本上只有微纤维在交叉点处熔合的微结构，所述膜具有在10％以内的正交维度的百分比平衡(优选地，所述膜具有在机器方向上的拉伸峰值应力和在横向方向上的拉伸峰值应力，其中在机器方向上的拉伸峰值应力是在横向方向上的拉伸峰值应力的10％以内)；并且进一步其中对于1微米或更小的孔隙尺寸，所述膜具有至少3且典型地最高达30的IPA通量与孔隙尺寸值的比率。

在一个实施例中，本披露提供了一种多孔聚四氟乙烯膜，其包含非织造网，非织造网具有基本上只有微纤维在交叉点处熔合的微结构，所述膜具有在10％以内的正交维度的百分比平衡(优选地，所述膜具有在机器方向上的拉伸峰值应力和在横向方向上的拉伸峰值应力，其中在机器方向上的拉伸峰值应力是在横向方向上的拉伸峰值应力的10％以内)；并且进一步其中所述膜具有：1微米至30微米的厚度；0.5fpm(0.00254m/sec)至10fpm(0.0508m/sec)的空气流量；0.05微米至2微米的孔隙尺寸值；10psi(68.9KPa)至60psi(413.7KPa)的起泡点；以及对于1微米或更小的孔隙尺寸，3至30(即3:1至30:1)的IPA通量与孔隙尺寸值的比率。

在一个实施例中，本披露提供了一种多孔聚四氟乙烯膜，其包含非织造网，非织造网具有基本上只有微纤维在交叉点处熔合的微结构，所述膜具有在10％以内、或5％以内、或1％以内的正交维度的百分比平衡(优选地，所述膜具有在机器方向上的拉伸峰值应力和在横向方向上的拉伸峰值应力，其中在机器方向上的拉伸峰值应力是在横向方向上的拉伸峰值应力的10％以内、或5％以内、或1％以内)；并且进一步其中所述膜具有：1微米至30微米的厚度；0.5fpm(0.00254m/sec)至10fpm(0.0508m/sec)的空气流量；0.05微米至2微米的孔隙尺寸值；10psi(68.9KPa)至60psi(413.7KPa)的起泡点；以及最高达0.05(fpm/psi)(0.0037m/sec/MPa)的透气度与起泡点的比率。

此类多孔聚四氟乙烯膜可用于燃料电池和过滤应用，例如在对于给定的孔隙尺寸较高的空气和液体渗透性通常是希望的特性的情况下。

在说明书和权利要求书中出现术语“包含”及其变体的情况下，这些术语不具有限制性意义。此类术语应理解为暗示包括陈述的步骤或要素或者一组步骤或要素，但不排除任何其他步骤或要素或者任何其他组的步骤或要素。“由……组成”意指包括并且限于在短语“由……组成”中包含的任何内容。因此，短语“由……组成”指示所列出的要素是必需的或强制性的，并且可能不存在其他要素。“基本上由……组成”意指包括在该短语中列出的任何要素，并且限于不妨碍或有助于本披露中对于所列出的要素而指定的功能或作用的其他要素。因此，短语“基本上由……组成”指示所列出的要素是必需的或强制性的，但其他要素是任选的并且可以存在或可以不存在，取决于它们是否实质性地影响所列出的要素的功能或作用。