JP6062960B2 - セルペンチンフィブリルを含む延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレンを含む物品 - Google Patents
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Description
本発明はセルペンチンフィブリルを含む延伸ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)メンブレン及びそれから製造される高伸長性材料に関する。
本明細書中に使用されるときに、用語「セルペンチンフィブリル」は交互の方向に曲がり又はひねる複数のフィブリルを意味する。
多孔性フルオロポリマー材料、特に、延伸ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)材料は、通常、フィブリルの配向に平行な方向に応力を受けたときに、比較的に低い伸長性を示す。高強度の延伸ePTFE材料はより低強度のePTFE材料と比較して、比較的に低い伸長度を有する。一軸延伸材料はフィブリルに対して直交方向に応力を受けたときに、高い伸長性を示すことができるが、メンブレンはこの方向に非常に弱い。
本発明は、フルオロポリマーメンブレンの強度特性を実質的に保持しながら、高い伸長性を示すフルオロポリマーメンブレンに関する。このようなメンブレンはセルペンチンフィブリルを特徴的に有する。
本発明の目的は、セルペンチンフィブリルを含む延伸フルオロポリマーメンブレンを含む物品を提供することである。引張り力の負荷はセルペンチンフィブリルを少なくとも部分的にまっすぐにし、それにより、物品を伸長させる。さらに、物品は少なくとも1つの方向に少なくとも約50%の伸び率及び少なくとも約50MPaのマトリックス引張り強さを有する。いくつかの実施形態において、延伸ポリフルオロポリマーメンブレンは実質的にフィブリルのみのミクロ構造を含む。延伸フルオロポリマーメンブレンは少なくとも1つの方向に少なくとも約200MPaのマトリックス引張り強さを有することができる。
本発明の利点は、特に添付の図面と組み合わせて見るときに、本発明の以下の詳細な開示を考慮して明らかであろう。
特に断らないかぎり、本明細書中に使用されるすべての技術及び科学用語は発明の属する技術分野における当業者に一般に理解されているとの同一の意味を有する。図面において、線、層及び領域の厚さは明確化のために誇張されていることがある。図面全体で見られる同様の数値は同様の要素を表す。
特定の方法及び装置を下記に記載しているが、当業者により適切であると決定される、あらゆる方法又は装置を代わりに用いてよいことが理解されるべきである。
メンブレンサンプルをダイカットし、約2.54cm×約15.24cmの長方形セクションを形成し、質量を(Mettler-Toledo分析用秤モデルAG204を用いて)測定し、厚さを(Kafer Fz1000/30スナップゲージを用いて)測定した。これらのデータを用いて、密度を以下の式:ρ=m(w*l*t)(式中、ρは密度(g/cm3)であり、m=質量(g)であり、w=幅(cm)であり、l=長さ(cm)であり、t=厚さ(cm)である)で計算した。3つの測定値の平均を報告した。
平面グリップ及び0.445kN荷重セルを備えたINSTRON 122引張り試験機を用いて引張り破断荷重を測定した。ゲージ長さは約5.08cmであり、クロスヘッド速度は約50.8cm/分であった。サンプル寸法は約2.54cm×約15.24cmであった。最も高い強度の測定では、サンプルのより長い寸法は最も高い強度の方向に配向されていた。直交MTS測定では、サンプルのより大きな寸法は最も高い強度の方向に対して垂直に配向されていた。各サンプルをMettler Toledo秤モデルAG204を用いて計量し、その後、厚さをKafer FZ1000/30スナップゲージを用いて測定したが、代わりに、厚さを測定するためのあらゆる適切な手段を用いることができる。その後、サンプルを引張り試験機で個々に試験した。各サンプルの3つの異なるセクションを測定した。3つの最大荷重(すなわち、ピークでの力)の平均を報告した。縦方向及び横断方向マトリックス引張り強さ(MTS)を下記式を用いて計算した: MTS=(最大荷重/断面積)*(PTFEのバルク密度)/(多孔性メンブレンの密度)(式中、PTFEのバルク密度は約2.2g/cm3であるものとした)。
複合材引張り試験を3500g荷重セルを含むRSA3動的機械アナライザー(TA Instruments, New Castle, DE) を用いて行った。13mm×39mm長方形サンプルを20mmゲージ長さで取り付け、そして1000%/分の速度で歪ませた。最も高い強度測定では、サンプルのより長い寸法は最も高い強度の方向に配向されていた。直交引張り強度測定では、サンプルのより大きな寸法は最も高い強度の方向に対して垂直に配向されていた。報告したデータは少なくとも3つの測定値の平均である。
収縮された物品の伸長性は、引張り試験機を使用して、手で、又は、チューブ状物品に内部圧力を課すなど、引張り力の任意の適切な負荷により測定することができる。本発明において、伸長性は伸長された全ての方向で約10%/秒の速度で行った。伸び率は(最終長さ−初期長さ)÷初期長さとして計算し、そして百分率として報告した。
ガーレー数は124mmの水圧で6.45cm2サンプルを100cc空気が通過する秒数を指す。サンプルをGenuine Gurley Densometer Model 4340 Automatic Densometerで測定した。報告した値は少なくとも3つのサンプルの平均測定値を表す。
複合材の%非回復性歪みエネルギー密度を、3500gの荷重セルを用いてRSA3動的機械アナライザー(TA instruments, New Castle, DE)を用いて測定した。より長い寸法が最も高い強度方向に配向されるようにして13mm×39mmの長方形サンプルを切断した。サンプルを20mmゲージ長さを有するフィルム/繊維張力グリップに取り付けた。グリップは200mm/分の速度で50%歪みにサンプルを伸長し、その後、即座に200mm/分の速度で初期変位に戻るようにプログラムされていた。荷重及び変位値を収集し、応力及び歪み値に変換し、その後、グラフ化した。非回復性歪みエネルギー密度は、図7aに示すように、伸びと戻り曲線との間の領域101により表される。回復性歪みエネルギー密度は図7b中の領域102により表される。
走査型電子顕微鏡写真はフィブリルを特定するのに適切な倍率を選択して形成した。本発明の教示により収縮された物品はセルペンチンフィブリルを特定するために収縮の方向に伸長を要求することがある。
例1
前駆体メンブレン
下記の特性を有する非晶的にロックされていない二軸延伸PTFEメンブレンを得た:厚さ=0.0017mm、密度=1.58g/cc、ガーレー=8.8秒、最も強い方向でのマトリックス引張り強さ=346MPa、最も強い方向に直交する方向でのマトリックス引張り強さ=303MPa、最も強い方向での最大荷重での伸び率=76.6%、及び、最も強い方向に直交する方向での最大荷重での伸び率=98.6%。本明細書中に使用されるときに、用語「最も強い方向」は前駆体メンブレンの最も強い方向を指す。メンブレンのフィブリルは、図2aに示されるとおり、実質的にまっすぐであり、メンブレンは実質的にフィブリルのみを含んだ。図2aは10,000×拡大でのメンブレンの表面の走査型電子顕微鏡写真(SEM)である。前駆体メンブレン及び初期延伸フルオロポリマーメンブレンは本明細書中で相互互換的に使用されうる。
前駆体メンブレンを約500mm×500mmの寸法に切断した。400mm×400mmの正方形をフエルト先端ペンを用いてメンブレン上に描き、メンブレンを4つのコーナーでクリップ留めし、310℃に設定された炉内の棚から緩くぶら下げた。約5分後に、今や熱収縮されたメンブレンを炉から取り出した。正方形マーキングの収縮された長さ寸法は最も強い方向で194mm、最も強い方向に対して直交する方向で167mmと測定された。すなわち、収縮量は最も強い方向で初期長さの約49%(すなわち、(194/400)(100%))、最も強い方向に対して直交する方向で42%であった。収縮されたメンブレンは以下の特性を有した:厚さ=0.0062mm、密度=2.00g/cc、ガーレー=527秒、最も強い方向でのマトリックス引張り強さ=164MPa、最も強い方向に対して直交する方向でのマトリックス引張り強さ=124MPa、最も強い方向での最大荷重での伸び率=235%、最も強い方向に対して直交する方向での最大荷重での伸び率=346%。メンブレンのフィブリルは図2bに示すとおりの蛇行状形状となった。図2bは10,000×拡大で取ったメンブレンの表面のSEMである。
収縮されたメンブレンの長さを、最も強い方向に初期前駆体メンブレンの約75%に、そして最も強い方向に対して直交する方向に初期前駆体メンブレンの約50%に手で伸長した。フィブリルは図2cに示すとおり、伸長後にも蛇行状形状を有した。図2cは10,000×拡大で取ったメンブレンの表面のSEMである。
前駆体メンブレン
下記の特性を有する非晶的にロックされていない二軸延伸PTFEメンブレンを得た:厚さ=0.00051mm、密度=2.00g/cc、ガーレー=3.1秒、最も強い方向でのマトリックス引張り強さ=500MPa、最も強い方向に直交する方向でのマトリックス引張り強さ=324MPa、最も強い方向での最大荷重での伸び率=68.3%、及び、最も強い方向に直交する方向での最大荷重での伸び率=87.7%。メンブレンのフィブリルは、図3aに示されるとおり、実質的にまっすぐであった。図3aは10,000×拡大で取ったメンブレンの表面のSEMである。
収縮されたメンブレン
長さ方向がメンブレンの最も強い方向に対応する前駆体メンブレンのロールを、加熱された一軸テンターフレームのクランプに拘束し、テンターフレームの加熱されたチャンバーにフィードした。炉温度は約280℃に設定されていた。加熱されたチャンバー内のテンターフレームのレールは内側に傾斜しており、熱に応答して、その初期幅の約54%にメンブレンを収縮させることができた。加熱チャンバー内で約2分間の滞留時間を提供するようにライン速度を設定した。
収縮された収縮メンブレン
長さ方向がメンブレンの最も強い方向に対応する前駆体メンブレンのロールを、加熱された一軸テンターフレームに、例2aに記載されるようにフィードしたが、メンブレンの収縮はメンブレンの初期幅の約23%まで行った。メンブレンの初期幅及び最終幅はそれぞれ1572mm及び353mmであった。収縮されたメンブレンは下記の特性を有した:厚さ=0.00406mm、密度=1.3g/cc、ガーレー=88.9秒、最も強い方向でのマトリックス引張り強さ=530MPa、最も強い方向に直交する方向でのマトリックス引張り強さ=52MPa、最も強い方向での最大荷重での伸び率=49.1%、及び、最も強い方向に直交する方向での最大荷重での伸び率=665%。メンブレンの表面のSEMは10,000×拡大で取られたものであり、図3bに示している。
収縮されたメンブレンの長さを、最も強い方向に対して直交する方向に初期前駆体メンブレンの約35%に手で伸長した。フィブリルは図3cに示すとおり、伸長後に蛇行状形状を有することが観測された。図3cは10,000×拡大で取ったメンブレンの表面のSEMである。
前駆体メンブレン
非晶的にロックされた、下記の特性を有する延伸PTFEメンブレンを得た:厚さ=0.010mm、密度=0.507g/cc、ガーレー=5.5秒、最も強い方向でのマトリックス引張り強さ=96MPa、最も強い方向に直交する方向でのマトリックス引張り強さ=55MPa、最も強い方向での最大荷重での伸び率=33%、及び、最も強い方向に直交する方向での最大荷重での伸び率=59.2%。メンブレンのフィブリルは、図4aに示されるとおり、実質的にまっすぐであった。図4aは10,000×拡大でのメンブレンの表面のSEMである。
前駆体メンブレンを約200mm×200mmの寸法に切断した。10mmの正方形のアレイをフエルト先端ペンを用いてメンブレン上に描き、メンブレンを4つのコーナーでクリップ留めし、200℃に設定された炉内に緩くぶら下げた。約20分後に、熱収縮されたメンブレンを炉から取り出した。正方形マーキングの収縮寸法を測定し、最も強い方向で約72%、最も強い方向に対して直交する方向で約67%にメンブレンが収縮されたことを決定した。10,000×拡大で取った収縮されたメンブレンの表面のSEMを図4bに示す。
収縮されたメンブレンの長さを、最も強い方向に初期前駆体メンブレン長さの約74%に、そして最も強い方向に対して直交する方向に初期前駆体メンブレン長さの約70%に手で伸長した。フィブリルは図4cに示すとおり、伸長後に蛇行状形状を有することを観察した。図4cは10,000×拡大で取ったメンブレンの表面のSEMである。
前駆体メンブレン
非晶的にロックされていない、下記の特性を有する二軸延伸PTFEメンブレンを得た:厚さ=0.0023mm、密度=0.958g/cc、最も強い方向でのマトリックス引張り強さ=433MPa、最も強い方向に直交する方向でのマトリックス引張り強さ=340MPa、最も強い方向での最大荷重での伸び率=39%、及び、最も強い方向に直交する方向での最大荷重での伸び率=73%。手で張力を課したときに、張力の解放時にメンブレンは検知可能に収縮しなかった。
Changらの米国特許第7,049,380号明細書中に記載のとおりのテトラフルオロエチレン(TFE)及びペルフルオロ(メチルビニルエーテル)(PMVE)を含むコポリマーをPMVE/TFE比2:1で得た。このコポリマーをフッ素化溶媒(Fluorinert Electronic Liquid FC-72, 3M Inc., St. Paul, MN)中に3部のコポリマー/97部の溶媒の質量比で溶解した。ライン速度約1.8m/分及び溶液コーティング速度約96g/分で操作している連続スロットダイコーティングプロセスを用いて、ロールからフィードされたePTFE前駆体メンブレン中にこの溶液を浸透させた。浸透されたePTFEメンブレンを加熱された一軸テンターフレームのクランプに拘束した。浸透されたメンブレンをテンターフレームにフィードし、ここで、長さ方向はメンブレンの最も強い方向に直交している方向に対応している。前駆体メンブレンをテンターフレームの2.4m長さの加熱チャンバーにフィードした。テンターフレームのレールは加熱チャンバー内で実質的に平行であり、メンブレンが加熱されそしてフッ素化溶媒が除去されるときに、浸透されたメンブレンの収縮が最小限となった。加熱チャンバー内での滞留時間を約45秒間とするようにライン速度を設定し、材料は約180℃の最高温度に達した。
収縮された複合材は拘束された複合材を形成するために使用した方法と同じ方法により製造したが、テンターフレームのレールは互いに平行に配向されていなかった。レールは、加熱チャンバーに入る100mm幅の浸透されたePTFEメンブレンを収容する位置にあり、チャンバーを56mm幅で出てくるように熱の適用により加熱された複合材が収縮することが可能となっていた。
コポリマーを除去した、収縮された複合材の一部分を最も強い方向に直交する方向に初期前駆体メンブレンの約76%に手で延伸した。フィブリルは図5cに示されるような蛇行状形状を有することが記録された。図5cは10,000×拡大で取った、コポリマーを除去した、収縮された複合材の表面のSEMである。
前駆体メンブレン
下記の特性を有する、非晶的にロックされた二軸延伸ePTFEメンブレンを得た:厚さ=0.00254mm、密度=0.419g/cc、ガーレー=4.3秒、最も強い方向でのマトリックス引張り強さ=327MPa、最も強い方向に直交する方向でのマトリックス引張り強さ=285MPa、最も強い方向での最大荷重での伸び率=42%、及び、最も強い方向に直交する方向での最大荷重での伸び率=21%。10,000×拡大で取ったメンブレンの表面のSEMである図6aに示されるとおり、メンブレンのフィブリルは実質的にまっすぐであった。
前駆体メンブレンを例1に記載したのと同様にして二軸収縮させた。得られた収縮されたメンブレンは最も強い方向で前駆体メンブレンの初期長さの約51%、最も強い方向に対して直交する方向で前駆体メンブレンの初期長さの約37%であった。収縮されたメンブレンは下記の特性を有した:厚さ=0.00508mm、密度=1.07g/cc、ガーレー=33.4秒、最も強い方向でのマトリックス引張り強さ=169MPa、最も強い方向に直交する方向でのマトリックス引張り強さ=105MPa、最も強い方向での最大荷重での伸び率=144%、及び、最も強い方向に直交する方向での最大荷重での伸び率=193%。10,000×拡大で取ったメンブレンの表面のSEMである図6bに示されるとおり、メンブレンのフィブリルは蛇行状形状となった。
収縮されたメンブレンの100mm×100mm部分を二軸延伸することができるテンターフレームにおいて周囲温度にて実質的に伸長した。伸長度は最も強い方向に初期長さの約93%に、そして最も強い方向に対して直交する方向に初期長さの約68%にメンブレンを戻すように選択した。メンブレンを両方の方向に同時に伸長させた。収縮されたメンブレンの伸長部分の寸法は約224mm×約224mmであった。伸長されたメンブレンは以下の特性を有した:厚さ=0.00508mm、密度=0.445g/cc、ガーレー=7.33秒。メンブレンのフィブリルは図6cに示すとおり、蛇行状形状を有した。図6cは10,000×拡大で取ったメンブレンの表面のSEMである。
本発明の実施態様の一部を以下の項目[1]−[40]に記載する。
[1]
セルペンチンフィブリルを含む延伸フルオロポリマーメンブレンを含む物品。
[2]
前記物品は少なくとも1つの方向に少なくとも約50%の伸び率及び少なくとも約50MPaのマトリックス引張り強さを有する、項目[1]記載の物品。
[3]
前記物品は少なくとも1つの方向に少なくとも約100%の伸び率及び少なくとも約50MPaのマトリックス引張り強さを有する、項目[1]記載の物品。
[4]
前記物品は少なくとも1つの方向に少なくとも約200%の伸び率及び少なくとも約50MPaのマトリックス引張り強さを有する、項目[1]記載の物品。
[5]
前記物品は少なくとも1つの方向に少なくとも約600%の伸び率及び少なくとも約50MPaのマトリックス引張り強さを有する、項目[1]記載の物品。
[6]
前記物品は少なくとも1つの方向に少なくとも約100%の伸び率及び少なくとも約100MPaのマトリックス引張り強さを有する、項目[1]記載の物品。
[7]
前記物品は少なくとも1つの方向に少なくとも約200%の伸び率及び少なくとも約100MPaのマトリックス引張り強さを有する、項目[1]記載の物品。
[8]
前記フルオロポリマーはポリテトラフルオロエチレンを含む、項目[1]記載の物品。
[9]
前記延伸フルオロポリマーメンブレンは実質的にフィブリルのみのミクロ構造を含む、項目[1]記載の物品。
[10]
前記フルオロポリマーメンブレンは少なくとも80%まで伸長されたときに、弾性率の増加を示す、項目[1]記載の物品。
[11]
a.乾燥した押出成形されたフルオロポリマーテープを少なくとも1つの方向に延伸し、初期延伸フルオロポリマーメンブレンを形成すること、及び、
b.前記初期延伸フルオロポリマーメンブレンを加熱し、延伸フルオロポリマーメンブレンを少なくとも1つの延伸方向で熱収縮させること、
を含む方法により製造される、セルペンチンフィブリルを含むミクロ構造を有する延伸フルオロポリマーメンブレンを含む物品。
[12]
前記初期延伸フルオロポリマーメンブレンは実質的にフィブリルのみのミクロ構造を有する、項目[11]記載の物品。
[13]
前記延伸フルオロポリマーメンブレンは初期延伸フルオロポリマーメンブレン長さの約90%未満に少なくとも1つの方向で熱収縮されている、項目[11]記載の物品。
[14]
前記延伸フルオロポリマーメンブレンは初期延伸フルオロポリマーメンブレン長さの約75%未満に少なくとも1つの方向で熱収縮されている、項目[11]記載の物品。
[15]
前記延伸フルオロポリマーメンブレンは初期延伸フルオロポリマーメンブレン長さの約50%未満に少なくとも1つの方向で熱収縮されている、項目[11]記載の物品。
[16]
前記延伸フルオロポリマーメンブレンは初期延伸フルオロポリマーメンブレン長さの約25%未満に少なくとも1つの方向で熱収縮されている、項目[11]記載の物品。
[17]
前記延伸フルオロポリマーメンブレンは前記熱収縮の間の少なくとも1つの方向で拘束されている、項目[11]記載の物品。
[18]
前記フルオロポリマーメンブレンを収縮させる前に前記フルオロポリマーメンブレン中に少なくとも1種の材料を浸透させることをさらに含む、項目[11]記載の物品。
[19]
前記少なくとも1種の材料はフルオロポリマー、エラストマー及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる、項目[18]記載の物品。
[20]
セルペンチンフィブリルを含む延伸フルオロポリマーメンブレン及び少なくとも1種の追加の材料を含む物品。
[21]
前記追加の材料はフルオロポリマー、エラストマー及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる、項目[20]記載の物品。
[22]
前記フルオロポリマーはフッ素化エチレンプロピレンである、項目[21]記載の物品。
[23]
セルペンチンフィブリルを含む延伸フルオロポリマーメンブレン及び該延伸フルオロポリマーメンブレン中に少なくとも部分的に取り込まれた少なくとも1種の追加の材料を含む、物品。
[24]
前記少なくとも1種の追加の材料はフルオロポリマーを含む、項目[23]記載の物品。
[25]
前記少なくとも1種の追加の材料はエラストマーを含む、項目[23]記載の物品。
[26]
前記延伸フルオロポリマーメンブレンは実質的にフィブリルのみのミクロ構造を有する、項目[23]記載の物品。
[27]
前記延伸フルオロポリマーメンブレンは少なくとも1つの方向で熱収縮されている、項目[23]記載の物品。
[28]
前記延伸フルオロポリマーメンブレンは前記熱収縮の間に少なくとも1つの方向で拘束されている、項目[27]記載の物品。
[29]
前記フルオロポリマーメンブレンは少なくとも約80%まで伸長されたときに弾性率の増加を示す、項目[23]記載の物品。
[30]
延伸フルオロポリマーメンブレン及びエラストマーを含む物品であって、前記メンブレンはセルペンチンフィブリルを有し、約85%未満の%非回復性歪みエネルギー密度を有する、物品。
[31]
前記延伸フルオロポリマーメンブレンは約70%未満の%非回復性歪みエネルギー密度を有する、項目[30]記載の物品。
[32]
前記延伸フルオロポリマーメンブレンは約60%未満の%非回復性歪みエネルギー密度を有する、項目[30]記載の物品。
[33]
a.乾燥した押出成形されたフルオロポリマーテープを少なくとも1つの方向に延伸し、初期延伸フルオロポリマーメンブレンを形成すること、及び、
b.前記初期延伸フルオロポリマーメンブレンに溶媒を添加し、延伸フルオロポリマーメンブレンを少なくとも1つの延伸方向で熱収縮させること、
を含む方法により製造される、セルペンチンフィブリルを含むミクロ構造を有する延伸フルオロポリマーメンブレンを含む、物品。
[34]
前記延伸フルオロポリマーメンブレンを収縮させる前に前記延伸フルオロポリマーメンブレン中に少なくとも1種の材料を浸透させる、項目[33]記載の物品。
[35]
前記少なくとも1種の材料はフルオロポリマー、エラストマー及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる、項目[34]記載の物品。
[36]
前記延伸フルオロポリマーメンブレンが収縮されるときに、前記延伸フルオロポリマーメンブレン中に少なくとも1種の材料を浸透させる、項目[33]記載の物品。
[37]
前記延伸フルオロポリマーメンブレンを収縮させた後に、前記延伸フルオロポリマーメンブレン中に少なくとも1種の材料を浸透させる、項目[33]記載の物品。
[38]
前記延伸フルオロポリマーメンブレンを収縮させる前に、前記延伸フルオロポリマーメンブレン中に少なくとも1種の材料を浸透させる、項目[18]記載の物品。
[39]
前記延伸フルオロポリマーメンブレンが収縮されるときに、前記延伸フルオロポリマーメンブレン中に少なくとも1種の材料を浸透させる、項目[18]記載の物品。
[40]
前記延伸フルオロポリマーメンブレンを収縮させた後に、前記延伸フルオロポリマーメンブレン中に少なくとも1種の材料を浸透させる、項目[18]記載の物品。
Claims (40)
- セルペンチンフィブリルを含む延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレンを含み、少なくとも1つの方向に少なくとも50%の伸び率及び少なくとも50MPaのマトリックス引張り強さを有し、ここで前記セルペンチンフィブリルは第1の方向への第1の曲がり及び第2の方向への第2の曲がりを有し、前記第1の方向は前記第2の方向とは異なる、物品。
- 前記物品は少なくとも1つの方向に少なくとも50%の伸び率及び少なくとも50MPaのマトリックス引張り強さを有する、請求項1記載の物品。
- 前記物品は少なくとも1つの方向に少なくとも100%の伸び率及び少なくとも50MPaのマトリックス引張り強さを有する、請求項1記載の物品。
- 前記物品は少なくとも1つの方向に少なくとも200%の伸び率及び少なくとも50MPaのマトリックス引張り強さを有する、請求項1記載の物品。
- 前記物品は少なくとも1つの方向に少なくとも600%の伸び率及び少なくとも50MPaのマトリックス引張り強さを有する、請求項1記載の物品。
- 前記物品は少なくとも1つの方向に少なくとも100%の伸び率及び少なくとも100MPaのマトリックス引張り強さを有する、請求項1記載の物品。
- 前記物品は少なくとも1つの方向に少なくとも200%の伸び率及び少なくとも100MPaのマトリックス引張り強さを有する、請求項1記載の物品。
- 前記延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレンはポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項1記載の物品。
- 前記延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレンは実質的にフィブリルのみのミクロ構造を含む、請求項1記載の物品。
- 前記延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレンは少なくとも80%まで伸長されたときに、弾性率の増加を示す、請求項1記載の物品。
- a.乾燥した押出成形されたポリテトラフルオロエチレンテープを少なくとも1つの方向に延伸し、初期延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレンを形成すること、及び、
b.前記初期延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレンを加熱し、延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレンを少なくとも1つの延伸方向で熱収縮させること、
を含む、
セルペンチンフィブリルを含むミクロ構造を有する延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレンを含み、少なくとも1つの方向に少なくとも50%の伸び率及び少なくとも50MPaのマトリックス引張り強さを有し、ここで前記セルペンチンフィブリルは第1の方向への第1の曲がり及び第2の方向への第2の曲がりを有し、前記第1の方向は前記第2の方向とは異なる、物品を製造する方法。 - 前記初期延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレンは実質的にフィブリルのみのミクロ構造を有する、請求項11記載の方法。
- 前記延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレンは初期延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレン長さの90%未満に少なくとも1つの方向で熱収縮させることを含む、請求項11記載の方法。
- 前記延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレンは初期延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレン長さの75%未満に少なくとも1つの方向で熱収縮させることを含む、請求項11記載の方法。
- 前記延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレンは初期延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレン長さの50%未満に少なくとも1つの方向で熱収縮させることを含む、請求項11記載の方法。
- 前記延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレンは初期延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレン長さの25%未満に少なくとも1つの方向で熱収縮させることを含む、請求項11記載の方法。
- 前記延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレンは前記熱収縮の間の少なくとも1つの方向で拘束させることを含む、請求項11記載の方法。
- 前記延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレンを収縮させる前に前記延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレン中に少なくとも1種の材料を浸透させることをさらに含む、請求項11記載の方法。
- 前記少なくとも1種の材料はフルオロポリマー、エラストマー及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる、請求項18記載の方法。
- セルペンチンフィブリルを含む延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレン及び少なくとも1種の追加の材料を含み、少なくとも1つの方向に少なくとも50%の伸び率及び少なくとも50MPaのマトリックス引張り強さを有し、ここで前記セルペンチンフィブリルは第1の方向への第1の曲がり及び第2の方向への第2の曲がりを有し、前記第1の方向は前記第2の方向とは異なる、物品。
- 前記追加の材料はフルオロポリマー、エラストマー及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる、請求項20記載の物品。
- 前記フルオロポリマーはフッ素化エチレンプロピレンである、請求項21記載の物品。
- セルペンチンフィブリルを含む延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレン及び該延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレン中に少なくとも部分的に取り込まれた少なくとも1種の追加の材料を含み、少なくとも1つの方向に少なくとも50%の伸び率及び少なくとも50MPaのマトリックス引張り強さを有し、ここで前記セルペンチンフィブリルは第1の方向への第1の曲がり及び第2の方向への第2の曲がりを有し、前記第1の方向は前記第2の方向とは異なる、物品。
- 前記少なくとも1種の追加の材料はフルオロポリマーを含む、請求項23記載の物品。
- 前記少なくとも1種の追加の材料はエラストマーを含む、請求項23記載の物品。
- 前記延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレンは実質的にフィブリルのみのミクロ構造を有する、請求項23記載の物品。
- 前記延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレンは少なくとも1つの方向で熱収縮されている、請求項23記載の物品。
- 前記延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレンは前記熱収縮の間に少なくとも1つの方向で拘束されている、請求項27記載の物品。
- 前記延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレンは少なくとも80%まで伸長されたときに弾性率の増加を示す、請求項23記載の物品。
- 延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレン及びエラストマーを含み、少なくとも1つの方向に少なくとも50%の伸び率及び少なくとも50MPaのマトリックス引張り強さを有する、物品であって、前記メンブレンはセルペンチンフィブリルを有し、85%未満の%非回復性歪みエネルギー密度を有し、ここで前記セルペンチンフィブリルは第1の方向への第1の曲がり及び第2の方向への第2の曲がりを有し、前記第1の方向は前記第2の方向とは異なる、物品。
- 前記延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレンは70%未満の%非回復性歪みエネルギー密度を有する、請求項30記載の物品。
- 前記延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレンは60%未満の%非回復性歪みエネルギー密度を有する、請求項30記載の物品。
- a.乾燥した押出成形されたポリテトラフルオロエチレンテープを二軸延伸し、初期延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレンを形成すること、及び、
b.前記初期延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレンに溶媒を添加し、延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレンを1つの延伸方向で熱収縮させること、
を含む、
セルペンチンフィブリルを含むミクロ構造を有する延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレンを含み、ここで前記セルペンチンフィブリルは第1の方向への第1の曲がり及び第2の方向への第2の曲がりを有し、前記第1の方向は前記第2の方向とは異なる、物品を製造する方法。 - 前記延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレンを収縮させる前に前記延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレン中に少なくとも1種の材料を浸透させることを含む、請求項33記載の方法。
- 前記少なくとも1種の材料はフルオロポリマー、エラストマー及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる、請求項34記載の方法。
- 前記延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレンが収縮されるときに、前記延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレン中に少なくとも1種の材料を浸透させることを含む、請求項33記載の方法。
- 前記延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレンを収縮させた後に、前記延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレン中に少なくとも1種の材料を浸透させることを含む、請求項33記載の方法。
- 前記延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレンを収縮させる前に、前記延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレン中に少なくとも1種の材料を浸透させることを含む、請求項18記載の方法。
- 前記延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレンが収縮されるときに、前記延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレン中に少なくとも1種の材料を浸透させることを含む、請求項18記載の方法。
- 前記延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレンを収縮させた後に、前記延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレン中に少なくとも1種の材料を浸透させることを含む、請求項18記載の方法。
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