[发明专利]制造用于具有金属氧化物的PTFE膜的混合物的方法，以及与之相关的组合物

说明书

本申请是以下申请的分案申请：申请日：2009年2月26日；申请号：200910008331.9；发明名称：“制造用于具有金属氧化物的PTFE膜的混合物的方法，以及与之相关的组合物”。

技术领域

本发明的实施方案通常涉及制造含有金属氧化物的膨胀聚四氟乙烯(ePTFE)膜。

背景技术

包括聚四氟乙烯(PTFE)的材料是本领域已知的。PTFE具有不同的已确定的用途，包括例如要求润滑性的应用(例如轴承、轴套等等)和要求多孔膜的应用。这些与膜相关的应用可以包括例如过滤、通风和/或扩散/屏障应用。过滤可以使用盘或者片。

包含PTFE产物的添加剂是已知的。参见例如Garrison等人的美国专利No.5697390；McHaney等人的5827327；Goldfarb的6120532；和Hori等人的6270707。

发明内容

本发明的一种实施方案是一种制造包含金属氧化物的聚四氟乙烯膜的方法。该方法可以包括步骤：(a)混合一定重量的聚四氟乙烯树脂、一定重量的润滑剂和一定重量的金属氧化物，其中润滑剂的重量占聚四氟乙烯树脂重量的15-25％，其中金属氧化物的重量占聚四氟乙烯树脂重量的高达10％，和其中金属氧化物的至少一个尺寸小于100nm；(b)形成粗加工品，其包含聚四氟乙烯树脂、润滑剂和金属氧化物的混合物；(c)挤出该粗加工品来形成厚度为1-100密耳的带；(d)压延该带来促进润滑剂蒸发；(e)通过在第一方向和与第一方向垂直的第二方向上的双轴拉伸来展拉该带，以形成膜；和(f)在400°F-750°F的温度将该膜烧结1-120s的时间，其中烧结后该膜厚度为0.05-20密耳。

本发明的一种实施方案是一种将金属氧化物混入到包含聚四氟乙烯树脂和润滑剂的混合物中的方法。该方法可以包括步骤：(a)在V型掺合机中混合聚四氟乙烯树脂和润滑剂1-60分钟的时间，来形成树脂/润滑剂混合物；(b)芯吸(wicking)该树脂/润滑剂混合物1-120小时的时间；和(c)在V型掺合机中混合该树脂/润滑剂混合物和金属氧化物1-60分钟的时间；其中润滑剂的重量占聚四氟乙烯树脂重量的15-25％，其中金属氧化物的重量占聚四氟乙烯树脂重量的高达10％，和其中金属氧化物的至少一个尺寸小于100nm。

本发明的一种实施方案是一种组合物，其包含：聚四氟乙烯树脂；包含异链烷烃溶剂的润滑剂；和金属氧化物；其中润滑剂的重量占聚四氟乙烯树脂重量的15-25％；其中金属氧化物的重量占聚四氟乙烯树脂重量的高达10％；和其中金属氧化物的至少一个尺寸小于100nm，并且其比表面积大于50m²/g。

具体实施方式

本发明的一些方面会涉及挤出成为聚四氟乙烯(PTFE)带，其包括金属氧化物纳米复合材料，然后通过双轴拉伸将该挤出的PTFE带转化为膜。

在某些实施方案中，组合的PTFE和金属氧化物(例如纳米复合材料)可以通过将金属氧化物例如二氧化钛(TiO₂)、氧化锌(ZnO)、氧化铝(Al₂O₃)、氧化镁(MgO)、氧化银(AgO)和其它纳米材料分散成含有PTFE树脂的混合物来制备。该PTFE复合材料然后被挤出成为带，并通过双轴拉伸转化为膜。