本发明专利技术提供了取向膜，基于所述共聚物的组合重量计，所述取向膜包含达到总计100重量％的55至95重量％的四氟乙烯/六氟丙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物以及45至5重量％的四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物的组合物，其中每种共聚物中的所述烷基包含1至4个碳原子，并且其中与包含四氟乙烯/六氟丙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物自身的相同膜厚度的取向膜相比较，所述组成中所述四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物的存在以及两种共聚物中全氟(烷基乙烯基醚)的存在改善了所述膜的热成形性。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及表现出改善热成形性的取向含氟聚合物膜。
技术介绍
美国专利5,041,500和5,179,167(Ishiwari和Noguchi)两者公开了四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)与四氟乙烯/氟乙烯基醚共聚物(PFA)的某些共混物。在‘500中，两种共聚物具有小于20,000泊的熔融粘度(MV)差值。在‘167中，共聚物具有至少20,000泊的MV差值。两项专利公开了FEP/PFA组合物适用于模制其中断裂受到抑制的厚壁制品。‘500向该公开增加了组合物具有良好抗挠性。该增大的刚度可由该专利中组合物的异质结构预期。就这一点而言，‘500的图3公开了最多至83重量％PFA和17重量％FEP浓度的FEP和PFA的单独熔融温度。‘167的图3和图4公开了关于在250℃在固定载荷下的蠕变机械特性将PFA(311℃或312℃的熔融温度)添加至FEP(266℃或260℃的熔融温度)的影响。在实例中，每种PFA具有3.5重量％的全氟(丙基乙烯基醚)并且每种FEP为二元共聚物。美国专利8,178,592(Burch等人)公开了三种组分FEP、PFA以及泡沫孔成核剂的可发泡组合物。泡沫孔成核剂减小发泡组合物中的孔(空隙)大小。PFA的熔融温度比FEP的熔融温度高不超过35℃。这使得可发泡组合物能够被挤出，而在挤出模头出口处没有共聚物颗粒的相分离和聚集。这个问题是聚合物组合物的挤出发泡特有的，其中环形模头开口足够小以在足够压力下保持熔融聚合物，从而将溶液中的气体发泡剂保留在熔融聚合物中，使得在挤出机内或在紧接挤出之后在熔融聚合物中不形成气泡(第2列，第63-67行，以及第3列，第17-23行)。源自该较小模头开口的高剪切是造成相分离的原因。挤出发泡中的剪切速率大于500sec-1。剪切速率是熔融聚合物通过模头孔的容积流动速率除以孔的大小(面积)。用以形成固体(未发泡)制品的熔融FEP和PFA的挤出模制和注塑模制在
不大于200sec-1的剪切速率下进行，这表示相对大孔开口连同高容积流动速率的组合，从而提供熔融制造操作的高生产率。实际上，与固体聚合物绝缘材料的相同厚度挤出的至少1,000英尺/分钟(305米/分钟)线速度相比较，‘592公开了仅达到300英尺/分钟(91.4米/分钟)的线速度的挤出发泡(第10列，第23-32行)。与上述专利中公开的专利技术无关，问题在于所取向的FEP膜的热成形，即，在小于FEP熔融温度的升高温度下拉延(拉伸)膜而无膜破裂的能力。膜的这种冷拉延导致其变得更薄，直至超出更薄膜的强度并且膜破裂。这一问题的示例为美国专利4,554,125中的热成形的公开内容，即，在弹性体芯上方具有至少450％伸长率的热塑性衬里材料片材的热成形，以形成无菌流体容器的塞子。聚丙烯共聚物公开为在0.0035英寸(0.009厘米)至0.0075英寸(0.02厘米)的厚度范围内的热塑性片材的组合物(第3列，第10-12行)。热成形在形成衬里的热塑性聚合物发生软化的温度下执行，但该温度小于热塑性聚合物的结晶熔融温度(第4列，第43-48行)。层合至芯的热塑性片材比热塑性材料的初始片材薄(第4列，第31-33行)。初始片材厚度的变薄源自被热成形的片材的面积从平面形状转换成更大面积的三维形状。通过在模具设计中避免尖锐拐角或边缘而避免片材的破裂，其转变为热成形形状的表面特征方向中的急剧变化。“特氟隆和尼龙”被公开为不是热塑性片材的可用组成，因为它们不具有至少450％的伸长率(第4列，第1-6行)。尽管警告不要在‘125的热成形的公开内容中使用含氟聚合物膜，但已经发现仅具有322％伸长率的FEP G7含氟聚合物的取向膜为可热成形的。FEP G7在美国专利7,592,406(Kenny等人)中公开为具有7克/分钟的熔体流动速率(第3列，第5-7行)。它的组成为7重量％的六氟丙烯，和1.5重量％的全氟(丙基乙烯基醚)，达到总计100重量％的剩余部分为四氟乙烯。G7FEP的一个问题为其高熔融粘度，该粘度通过7克/10分钟的低MFR来指示，这限制其挤出线速度(第3列，第9-13行)，尤其对于形成薄膜而言。取向膜G7FEP的热成形作为弹性体芯上方的衬里以形成塞子提供了优于具有更大化学惰性和不粘(剥离)特性的‘125中所公开
的烃聚合物的优点，即，G7FEP衬里不与容器中的无菌流体相互作用而改变流体的组成或污染流体。‘406的专利技术为一种FEP的发现，该FEP具有至少10克/10分钟的熔体流动速率(MFR)，其可用作电子设备中的天线导线中的绝缘材料，其中天线导线穿过铰链并且因此在铰链打开和关闭时经受多次挠曲，而不使绝缘材料断裂。该FEP的组成为3.5至8重量％的六氟丙烯和1.2至2重量％的全氟(烷基乙烯基醚)，达到总计100重量％的剩余部分为四氟乙烯。在‘406中的实例中，FEP包含7.4重量％的六氟丙烯和1.5重量％的全氟(乙基乙烯基醚)，并且具有10.8克/10分钟的MFR。使该共聚物能够用作天线导线绝缘材料的柔性通过其MIT抗挠寿命为至少15,000次循环但不超过25,000次循环来指示(第3列，第23-25行)，这仅为MFR 7克/10分钟共聚物的约二分之一(第6列，第15-17行)，所述MFR 7克/10分钟共聚物为G7FEP。因此，根据‘406，FEP的MFR的小幅增加伴随着MIT抗挠寿命的大幅降低。问题是如何提供取向的FEP膜，该膜比FEP G7具有更佳热成形性并且/或者还优选地具有如通过较高MFR来表征的更佳熔体流动性。
技术实现思路
本专利技术解决了上述问题。解决问题的本专利技术的一个实施例为取向膜，基于共聚物的组合重量计，该取向膜包含达到总计100重量％的55至95重量％的四氟乙烯/-六氟丙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物和45至5重量％的四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物的组合物，其中每种所述共聚物中的所述烷基包含1至4个碳原子。本文中其组合重量的每次提及均意指两种共聚物的组合重量。本专利技术的另一个实施例为包括使取向膜热成形的工艺，基于共聚物的组合重量计，该取向膜包含达到总计100重量％的55至95重量％的四氟乙烯/六氟丙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物以及5至45重量％的四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物，其中每种所述共聚物中的所述烷基包含1至4个碳原子。本专利技术的又一个实施例涉及本专利技术的取向膜在前述段落中所述的热成形工艺中的使用。在这些实施例中的每一者中，本专利技术取向膜的组合物通过以下过程获得(制备)并且为以下过程的产物：基于共聚物的组合重量计，将达到总计100重量％的55至95重量％的四氟乙烯/六氟丙烯/-全氟(烷基乙烯基醚)共聚物以及45至5重量％的四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物熔融共混。因此，这些实施例的每一者中的取向膜的组成可重新表述为通过以下过程制备或为以下过程产物的组合物的取向膜：将包含基于共聚物的组合重量计达到总计100重量％的55至95重量％的四氟乙烯/六氟丙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物以及5至45重量％的四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物的组合物熔融共混，其中每种所述共聚物中的所述烷基包含1至4个碳原子。这些实施例中的每一者本文档来自技高网...
【技术保护点】
取向膜，基于共聚物的组合重量计，所述取向膜包含达到总计100重量％的55重量％至95重量％的四氟乙烯/六氟丙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物和45重量％至5重量的％四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物的组合物，其中每种所述共聚物中的所述烷基包含1至4个碳原子。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.20 US 61/918,9901.取向膜，基于共聚物的组合重量计，所述取向膜包含达到总计100重量％的55重量％至95重量％的四氟乙烯/六氟丙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物和45重量％至5重量的％四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物的组合物，其中每种所述共聚物中的所述烷基包含1至4个碳原子。2.根据权利要求1所述的取向膜，其中所述组合物中的两种所述共聚物中的所述四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物和所述全氟(烷基乙烯基醚)共聚物的存在改善所述膜的热成形性。3.根据权利要求2所述的取向膜，其中所述组合物的两种所述共聚物中的所述全氟(烷基乙烯基醚)的总量对于改善所述膜的所述热成形性是有效的。4.根据权利要求2所述的取向膜，其中所述膜表现出至少25％的改善的热成形性。5.根据权利要求1所述的取向膜，其中所述膜的厚度不大于6密耳(0.015毫米)。6.根据权利要求4所述的取向膜，其中所述膜的所述厚度不大于3密耳(0.076毫米)。7.根据权利要求1所述的取向膜，其中所述膜的取向为各向异性的。8.根据权利要求6所述的取向膜，其中所述膜的取向的特征在于在200℃下至少0.1％的收缩率。9.根据权利要求1所述的取向膜，其中所述组合物具有至少10克/10分钟的熔体流动速率(MFR)。1...
【专利技术属性】
技术研发人员：RM阿滕，HE伯奇，SK文卡塔拉曼，RT杨，
申请(专利权)人：科慕埃弗西有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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