DE69006725T2

DE69006725T2 - Polytetrafluorethylenfolie.

Info

Publication number: DE69006725T2
Application number: DE69006725T
Authority: DE
Inventors: William P. Jr. Conowingo Md 21918 Mortimer
Original assignee: WL Gore and Associates Inc
Current assignee: WL Gore and Associates Inc
Priority date: 1989-03-16
Filing date: 1990-03-07
Publication date: 1994-09-22
Anticipated expiration: 2010-03-08
Also published as: DE69006725D1; JPH04505933A; EP0463106B1; EP0463106A1; JPH0832792B2; US4985296A; WO1990010673A1; DE69006725T3; EP0463106B2

Description

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf sehr dünne Schichten aus hochgefülltern Polytetrafluorethylen; sowie auf ein Verfahren zum Herstellen der Schichten, welches aufweist: Kokoagulieren einer wässrigen PTFE-Dispersion, weiche Teilchen eines Füllers enthält, entweder Kalandrieren, oder Pasten-Extrudieren und wahlweises Kalandrieren, Dehnen oder Recken der Folie, um eine poröse gefüllte Folie zu bilden, und sodann Komprimieren der Folie.

Hintergrund der Erfindung

Bisher ist es schwierig gewesen, sehr dünne Folien herzustellen, d.h. Folien mit einer Dicke von weniger als 127 µm (5 mils dick (0,005 inch), welche große Mengen an Füll-Material enthalten (über 25 Volumen-%). Wenn die gefüllten Folien kalandriert werden, dann verursacht die resultierende Bewegung der Füller-Teilchen, die aneinander vorbeigegangen sind, daß die Folie reißt oder Feinlöcher oder Nadellöcher bildet, d.h. sehr kleine Löcher, welche elektrische Kurzschlüsse verursachen, wenn die Folie als Isolation verwendet wird. Zusätzlich kann das Kalandrieren zu einer Überbeanspruchung des Polytetrafluorethylens führen, welche dazu neigt, Fein- oder Nadellöcher zu verursachen.
Das US-Patent 3 953 566 offenbart die Herstellung einer Folie aus porösem Tetrafluorethylen (PTFE) durch schnelles Expandieren von PTFE, derart, daß eine poröse Struktur gebildet wird, die durch Knoten charakterisiert ist, die untereinander durch Fibrillen verbunden sind. Eine Vielfalt von Füllern kann in dem Material eingeschlossen sein.
Die deutsche Patentschrift DE 34 33 879 offenbart ein Isolationsmaterial mit einer hohen thermischen Leitfähigkeit, welches PTFE und ein Füllmaterial aufweist.
Hochgefüllte Folien sind wegen des großen Anwendungsbereiches für diese erwünscht. Die Anwendungen werden sich in Abhängigkeit davon, wie die Teilchen die Eigenschaften der gefüllten Folie beeinflussen, ändern. Beispielsweise kann ein Füller mit einer hohen Dielektrizitätskonstanten einer Folie, welche normalerweise eine niedrige Dielektrizitätskonstante aufweisen würde, dielektrische Eigenschaften verleihen. Verstärkende Füller können den Basis-Folien eine höhere Festigkeit verleihen. Noch andere Füller können den Folien thermische Eigenschaften verleihen, und sie können die Folie dazu veranlassen, als eine thermische Senke zu wirken. Andere Arten von Füllern können zu zusätzlichen elektrischen Leitfähigkeitseigenschaften oder zu Abschirmungseigenschaften der Folien führen.
Somit verändern Füller die charakteristischen Eigenschaften von Kunststoff-Folien und ermöglichen es den Folien, bei Anwendungen eingesetzt zu werden, bei welchen sie anderenfalls nicht benutzt werden könnten. Sehr dünne Folien sind ebenfalls für Anwendungen erwünscht, bei denen das Raumvolumen oder das Gewicht von Wichtigkeit ist, wie z.B. bei gedruckten Leiterplatten, bei denen eine Raumverminderung wünschenswert ist, oder bei elektronischen Abschirmungsanwendungen, oder bei Dichtungen, bei denen eine Reduzierung von Gewicht und Raum von Bedeutung ist. Unglücklicherweise wird, je dünner die Folien werden, desto größer ihre Neigung zum Reißen oder zum Bilden von Feinlöchern oder Nadellöchern, und zwar aufgrund des Verschiebens und der Bewegung der Füller-Teilchen innerhalb der Folie, verursacht durch die auf die Folie einwirkenden Kräfte, die durch die Herstellungs-Ausrüstungen erzeugt werden.
Es ist wünschenswert, ein Verfahren vorzusehen, welches das Verschieben und die Bewegung der Teilchen minimiert, und welches ebenfalls es ermöglicht, daß sehr dünne Folien hergestellt werden können. Es ist ebenfalls wünschenswert, dünnere, noch höher gefüllte Folien vorzusehen als dies bisher möglich war.

Zusammenfassung der Erfindung

Diese Erfindung umfaßt sowohl ein Verfahren als auch ein Produkt.
Das Verfahren ist ein Verfahren zum Herstellen einer sehr dünnen, hochgefüllten Polytetrafluorethylen-Folie, wobei das Verfahren aufweist:
a) Mischen von 25 bis 85 Volumen-%en eines in Teilchenform vorliegenden Füllers von einer durchschnittlichen Größe von 40 µm oder weniger mit Polytetrafluorethylen in einer wässrigen Dispersion,
b) Ko-Koagulieren des Füllers und des Polytetrafluorethylens,
c) Schmieren des gefüllten Polytetrafluorethylens mit einem Schmiermittel,
d) (i) Kalandrieren oder (ii) Pasten-Extrudieren und wahlweises Kalandrieren, um eine Folie zu bilden,
e) Expandieren der genannten Folie durch deren Dehnen, so daß ein poröses Polytetrafluorethylen mit dem genannten, darin verteilten Füller gebildet wird,
f) Verdichten des gedehnten Materials durch dessen Komprimieren, bis eine gewünschte Stärke erhalten ist.
Das Produkt gemäß dieser Erfindung ist eine Zusammensetzung, aufweisend einen Film oder eine Folie aus gefülltem Polytetrafluorethylen, welche:
a) 25 bis 85 Volumen-% eines aus Teilchen bestehenden Füllers enthält,
b) eine Folien-Stärke zwischen 2,5 und 127 µm (0,1 und 5 mil) besitzt und
c) im wesentlichen frei von sichtbaren Feinlunkern (nadelförmigen Lunkern) ist.
Polytetrafluorethylen-Folien mit einer Dicke von lediglich 2,5 bis 127 µm (0,1 bis 5 mil), welche über 25 % von in Teilchenform vorliegendem Füller enthalten und welche nicht gerissen sind oder Feinlunker (nadelförmige Lunker) enthalten, sind bisher nicht bekannt gewesen.

Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Darstellung, wie die Füller-Teilchen in Folien nach dem Stand der Technik auf eine Verdichtung durch Kalandrieren ansprechen, um die Folienstärke herabzusetzen.
Fig. 2 ist eine Darstellung der Verteilung von in Teilchenform vorliegendem Füller in einem gereckten (oder expandierten) Polytetrafluorethylen, um ein poröses Material mit den darin verteilten Füller-Teilchen zu erhalten, gefolgt durch Verdichten.
Fig. 3 ist eine mikrofotografische Aufnahme einer gefüllten Folie vor der Expansion.
Fig. 4 ist eine mikrofotograflsche Aufnahme der gefüllten Folie gemäß Beispiel 1, nachdem die Folie expandiert worden ist, jedoch vor der Kompression.
Fig. 5 ist eine mikrofotografische Aufnahme der gefüllten Folie nach der Kompression.

Beschreibung der Erfindung

Ein bedeutender Gesichtspunkt der Verfahrens-Erfindung liegt in der Verwendung der außergewöhnlichen Eigenschaft von Polytetrafluorethylen, bei Recken oder Dehnen zu expandieren, um ein poröses Material aus untereinander in Verbindung stehenden Lücken oder Hohlräumen zu bilden, gebildet durch Knoten und Fibrillen. Das Recken oder Dehnen von Polytetrafluorethylen, um poröses Material zu bilden, ist wohlbekannt und in dem US-Patent 3 543 566 beschrieben. Der Leerraum in expandiertem PTFE umfaßt mindestens 50 % des Volumens, und häufig mehr als 70 %. Wegen der Ausdehnung werden die Teilchen des in Teilchenform vorliegenden Füllers auseinandergezogen, wenn das Polytetrafluorethylen expandiert ist. Dies verringert die Möglichkeit, daß Risse oder Feinlunker oder Nadellöcher gebildet werden, wenn das Polytetrafluorethylen komprimiert wird, und resultiert in einer dünnen, hochgefüllten Folie.
Dieses Merkmal der Verfahrens-Erfindung kann unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 erläutert werden. Gemäß Fig. 1 enthält ein Film 10 einen in Teilchenform vorliegenden Füller 11 im Teil A, sowie PTFE 12. Wenn ein Kalandrieren ausgeführt wird, um die Stärke der Folien 10 zu reduzieren, wie in Teil B gezeigt, wird der in Teilchenform vorliegende Füller 11 bewegt und umgeordnet, wie durch den Pfeil 13 gezeigt, und fließt aneinander vorbei. Dieses Fließen und Bewegen verursacht Risse und Feinlunker oder Nadellöcher bei Folien nach dem Stand der Technik. Fig. 2 zeigt eine expandierte oder gereckte PTFE- Folie 20, welche Knoten 21 aufweist (gekennzeichnet durch die unregelmässigen Kreise), die untereinander mittels Fibrillen 22 verbunden sind (gekennzeichnet durch Linien). Um die Knoten 21 herum gruppiert sind Feststoff-Teilchen 23 (gekennzeichnet durch die vollen schwarzen Kreise). Die Figur zeigt ebenfalls die Verdichtung.
Um die Bildung von dünnen Folien gemäß der Erfindung zu erleichtern, soll die Teilchengröße der Füller im Durchschnitt 40 Mikron oder weniger betragen. Durch "in Teilchenform vorliegend (particulate)" sind individuelle Teilchen von irgendeinem Schlankheitsverhältnis gemeint und dies umfaßt Fasern und Pulver.
Um die gefüllten Folien gemäß dieser Erfindung herzustellen, wird in Teilchenform vorliegender Füller in eine wässrige Dispersion von dispergiertem PTFE gemischt. Der Füller in der Form einzelner kleiner Teilchen ist normalerweise in der Größe kleiner als 40 Mikron, und weist vorzugsweise eine durchschnittliche Größe der einzelnen Teilchen zwischen 1 und 15 Mikron auf. Der Füller wird vor der Ko-Koagulation in einer Menge eingeführt, welche 25 bis 85, vorzugsweise 40 bis 85 Volumen-% Füller in dem PTFE im Verhältnis zueinander betragen wird, nachdem das Polytetrafluorethylen koaguliert, expandiert und verdichtet ist. Die Dispersion des gefüllten PTFE wird sodann ko-koaguliert, üblicherweise durch Schnell-Rühren. Die Koagulation kann ferner durch Scheren oder durch Destabilisieren mit Salz, Säure, Polyethylenimin oder dergleichen eingeleitet werden. Das koagulierte, gefüllte PTFE wird sodann getrocknet. Fig. 3 ist eine mikrofotografische Aufnahme eines koagulierten PTFE, das mit 28 Volumen-% eines aus Ruß bestehenden Füllers gefüllt ist, vergrößert mit einer 1500-fachen Vergrößerung. Das gefüllte Material wird sodann mit einem üblichen Pasten-Extrusions-Schmiermittel geschmiert, wie z.B. Lackbenzinen oder Glykolen, und wird sodann pasten-extrudiert. Das Extrudat wird üblicherweise kalandriert, und sodann bis 1,20 x bis zu 5000 x, vorzugsweise 2 x bis zu 100 x, schnell gedehnt, bei einer Dehnungsgeschwindigkeit von über 10 % pro Sekunde bei einer Temperatur zwischen 35ºC und 327ºC. Fig. 4 ist eine mikrofotografische Aufnahme des gleichen gefüllten PTFE wie in Fig. 3, nachdem es expandiert worden ist, mit der gleichen Vergrößerung. Es ist zu erkennen, daß der Füller "abgezogen" und um Knoten des expandierten PTFE herum angehäuft worden ist. Dünne Fibrillen, welche die Knoten verbinden, sind ebenfalls zu erkennen. Das Schmiermittel kann vor dem Dehnen aus dem Extrudat entfernt werden, falls erwünscht.
Das resultierende, expandierte, poröse, gefüllte PTFE wird sodann dadurch verdichtet, daß es einem Druck unterworfen wird, beispielsweise dadurch, daß es zwischen zwei einander benachbarten Quetsch- Walzen hindurchgeschickt wird, oder durch Vakuum-Komprimieren, oder durch Komprimieren zwischen zwei flachen Platten, woraufhin die expandierte Folie, welche üblicherweise ein Poren-Volumen in der expandierten, ungefüllten Form von mehr als 50 Volumen-% aufweist, komprimiert wird, um das Poren-Volumen auf weniger als ungefähr 25 % zu verringern Die Stärke der Folien liegt zwischen 2,5 und 127 µm (0,1 und 5 mils), vorzugsweise zwischen 2,5 und 51 µm (0,1 und 2 mil), am meisten bevorzugt zwischen 5,1 und 38 µm (0,2 und 1,5 mil). Fig. 5 ist eine mikrofotografische Aufnahme des gleichen gefüllten PTFE wie in den Fig. 3 und 4, aufgenommen mit der gleichen Vergrößerung, mit der Ausnahme, daß es verdichtet worden ist. Die Kompression ist offensichtlich, und es ist zu erkennen, daß die Oberfläche des verdichteten Materials ununterbrochen ist.
Die resultierende, aus gefülltem PTFE bestehende Folie gemäß dieser Erfindung weist im wesentlichen keine Feinlunker (nadelförmige Lunker) auf, wie bei visueller Beobachtung zu sehen ist. Zusätzlich weisen, als ein Ergebnis der hohen Festigkeit, die aus porösem expandiertem PTFE bestehenden Folien innewohnt, die verdichteten, komprimierten Folien der Erfindung ebenfalls eine hohe Festigkeit auf, wie dies durch die Zugfestigkeit einer ungesinterten Matrix von wenigstens 246 kg/cm² (3500 psi), vorzugsweise 281 kg/cm² (4000 psi) und am meisten bevorzugt oberhalb von 351 kg/cm² (5000 psi) bewiesen worden ist.
Eine Anzahl von in Teilchenform vorliegenden Füller-Materialien können hier benutzt werden. Zum Beispiel ist, wegen dem hohen Gehalt an Poren-Volumen, die Dielektrizitätskonstante von expandiertem, porösen PTFE ziemlich gering, in der Größenordnung von 1,25 oder dergleichen. Durch Hinzufügen eines Füller-Materials mit einer hohen Dielektrizitätskonstanten können jedoch den Folien aus expandiertem, gefülltem PTFE und den verdichteten Folien gemäß dieser Erfindung hohe dielektrische Eigenschaften verliehen werden. Repräsentative HDK- Füller umfassen Titandioxid und Bariumtitanat. Dielektrizitätskonstanten von wenigstens 7 oder mehr können erhalten werden. Die Mengen dieser HDK-Füller, die in den Folien vorhanden sind, werden vorzugsweise zwischen 40 und 85 Volumen-% betragen. Gute kapazitive Eigenschaften können wegen der Dünnheit der Folie erzielt werden.
Andere Füller ergeben andere Eigenschaften. Beispielsweise machen aus Aluminiumoxid bestehende Füller, die im allgemeinen in Mengen von 40 bis 85 Volumen-% vorhanden sind, das expandierte, gefüllte und verdichtete PTFE für Anwendungen im Bereich der Wärmeleitfähigkeit brauchbar, so z.B. als elektrisch isolierende Kühlkörper-Dichtungen.
Glasfaser oder Glas-Teilchen können benutzt werden, um expandiertes und verdichtetes PTFE maßhaltiger zu machen. Füllungen von bis zu 50 Volumen-% (vorzugsweise 25 bis 40 %) für Fasern und 50 bis 85 Volumen-% für Teilchen können benutzt werden und besitzen noch gute Festigkeit in der Form von dünnen Fasern. Wenn Fasern verwendet werden, werden Schlankheitsverhältnisse von bis zu 50 : 1 bevorzugt.
Ruß kann als ein Füller verwendet werden, um elektrisch halbleitende Folien herzustellen, für Draht- und Kabel-Anwendungen, wie z.B. Elektroden, dünne Schicht-Abschirmungen und EMI-(elektromagnetische Störungs-)Abdichtungen. Mengen von 25 bis 85 Volumen-% werden bevorzugt.
Andere brauchbare anorganische Füller bestehen aus Metall, Halbmetallen, Keramik, in Teilchenform vorliegenden Kohlenstoff/Metall- Mischungen für Dichtungs-Abschirmung, Aktivkohle, Keramik und dergleichen. Alle werden in bevorzugten Mengen von 40 bis 85 Volumen-% verwendet. Noch weitere Füller bestehen aus thermoplastischen Harzen. In Abhängigkeit von der End-Anwendung können die dünnen Folien gesintert werden. Es können andere Füller benutzt werden und die Füller sind nicht auf diejenigen beschränkt, die im vorangehenden beschrieben sind.

Prüf-Methoden:

Matrix-Zugfestigkeits-Untersuchungen wurden an einem Instron-Modell 1122 durchgeführt. Die Proben waren 2,54 cm (1 inch) breit. Die Meßlänge (Abstand zwischen Klammern) war 5,1 cm (2 inches). Die Proben wurden mit einer Geschwindigkeit von 500 % pro Minute gezogen. Die Matrix-Zugfestigkeit wird durch folgende Gleichung bestimmt: MTS (Matrix-Zugfestigkeit) = 423 x Zerreiß-Belastung (psi)/Gramm/Fuß der Probe mit einer Breite von einem Inch Gewichts-Bruchteil von PTFE in der Probe

Beispiel 1

Ein Brei von 1542 g aus Ketjenblack 300-J-Ruß, erhalten von Noury Chemical, und 52,35 l von entionisiertem H&sub2;O wurde in einem 115 l- Behälter zubereitet. Während der Brei mit 120 upm gerührt wurde, wurden 4626 g PTFE in der Form einer 10,2 % Festkörperteilchen- Polytetrafluorethylen (PTFE)-Dispersion schnell in das Mischgefäß gegossen. Die PTFE-Dispersion war eine wässrige Dispersion, erhalten von ICI Americas Co.. Die Mischung war selbst-koagulierend und innerhalb von 1,5 Minuten war die Ko-Koagulation vollständig. Nach 10 Minuten hatte sich das Koagulum auf dem Boden des Mischgefäßes abgesetzt und das Wasser war klar.
Das Koagulum wurde bei 160º C in einem Konvektions-Ofen getrocknet. Das Material wurde in kleinen gekrackten Kuchen, ungefähr 2 cm dick, getrocknet und bis unterhalb von 0ºC abgeschreckt. Der abgeschreckte Kuchen wurde von Hand unter Anwendung einer engen kreisförmigen Bewegung und einer minimalen nach abwärts gerichteten Kraft durch ein 0,635 cm-Mesh-Sieb aus rostfreiem Stahl fein gemahlen, sodann wurden 1,08 cm³ Lackbenzine pro Gramm des Pulvers hinzugefügt. Die Mischung wurde abgeschreckt, erneut durch ein 0,635 cm- Mesh-Sieb hindurchgeschickt, für 10 Minuten getrommelt, dann wurde es ihr erlaubt, bei 18ºC für 48 Stunden sich abzusetzen, und sie wurde für 10 Minuten erneut getrommelt.
Ein Kügelchen wurde in einen Zylinder durch Ziehen eines Vakuums geformt und bei 56 kg/cm² (800 psi) gepresst. Das Kügelchen wurde sodann in einem abgedichteten Rohr erwärmt. Das Kügelchen wurde sodann in Band-Form extrudiert. Das Band wurde sodann durch erwärmte Walzen auf 0,028 cm kalandriert. Das Schmiermittel wurde sodann durch Laufen des Bandes über erhitzte Walzen verdampft. Das Band wurde in der Maschinen-Richtung zweimal gedehnt; zuerst bei einem Verhältnis von 2 : 1, bei 240 ºC und 32 m/min. Ausgangsgeschwindigkeit, und ein zweitesmal bei einem Verhältnis von 3 : 1, 240ºC und 29 m/min. Ausgangs-Geschwindigkeit.
Das expandierte Band wurde sodann bis auf 0,003 cm dadurch komprimiert, daß man es durch erhitzte Walzen hindurchlaufen ließ.
Diese Methode wurde ebenfalls dazu angewendet, um komprimierte Bänder herzustellen, welche Kohlenstoff/Nickel-Teilchen oder Kohlenstoff/Nickel-Fasern anstelle von Ruß gemäß diesem Beispiel enthalten.

Beispiel 2

Es wurde der Methode gemäß dem Beispiel 1 gefolgt, mit der Ausnahme:
Der verwendete Brei bestand aus 6177 g von Transelco-Elektronik- Güteklasse-TiO&sub2; in 15 l von entionisiertem H&sub2;O, lief durch eine Kolloidmühle mit 0,0025 cm-Einstellung. 40,0 Liter H&sub2;O wurden sodann dem Brei unter Rühren hinzugefügt;
2523 g von PTFE wurden mit entionisiertem H&sub2;O bis zu 9,8 % Feststoffteilchen verdünnt und dem gerührten Brei hinzugefügt;
0,265 cm³ Polypropylenglykol wurden pro Gramm Koagulum hinzugefügt;
die Kügelchen wurden bis auf 49ºC erwärmt, und durch eine Band- Düse stempel-extrudiert.
Vier Schichten des Extrudates wurden gemeinsam durch erwärmte Walzen bei einer Reduktion von 25 % pro Durchgang bis auf 0,064 cm kalandriert. Das Material wurde sodann in der Querrichtung 3,5 : l gedehnt, wobei das Schmiermittel noch vorhanden war; das Schmiermittel wurde dadurch verdampft, daß man das Band über erwärmte Walzen laufen ließ;
die Folie wurde sodann im Verhältnis 5 : 1 in der Querrichtung bei 295ºC und 133 %/sec. gedehnt;
Die expandierte, gefüllte Folie wurde sodann bis auf vier Lagen zwischen Kupferfolie geschichtet und bei 15,8 kg/cm² (225 psi) in einem Autoklaven bei einer Temperatur von 390ºC für 3 Stunden gepreßt, sodann unter Druck gekühlt.
Dies ergab ein Kupfer-Laminat mit einer Dielektrizitätskonstanten von 10 bei einer Stärke von 69 Mikron (2,7 mil) der dielektrischen Folie.

Beispiel 3

Ein Brei aus 1680 g Al&sub2;O&sub3;-Pulver und 9520 cm³ entionisiertem H&sub2;O wurde in einem 19-Liter-Behälter zubereitet. Während der Brei mit 225 Upm gerührt wurde, wurden 720 g PTFE-Feststoffteilchen in einer 15,0 %-Feststoffteilchen-PTFE-Dispersion rasch in diesen eingegossen. Nach einer Minute wurden 21,6 g Al(NO&sub3;)&sub3; in einer 5,0 %-Lösung hinzugefügt, um die Ko-Koagulation einzuleiten. Innerhalb von 30 Sekunden war die Ko-Koagulation vollendet. Innerhalb von 10 Minuten hatte sich das Koagulum an dem Boden abgesetzt und das Abwasser war klar. Sodann wurden 0,276 cm³ Lackbenzine/Gramm Koagulum hinzugefügt. Sodann wurde der Methode nach Beispiel 1 gefolgt, mit der Ausnahme:
ein Extrusions-Druck von 60 kg/cm² (850 psi) wurde benutzt;
das Kalandrieren erfolgte bis zu 0,028 cm; und
das Band wurde bei einem Verhältnis von 3:1 bei 225ºC und 3202 cm/min. (105 ft./min) gereckt;
eine Verdichtung ergab sich bis zu 0,0064 cm Dicke.

Beispiel 4

Es wurde der Methode nach Beispiel 1 im wesentlichen gefolgt, mit der Ausnahme:
Der Brei bestand aus 4330 g Wolfram-Pulver und 10100 cm³ entionisiertem H&sub2;O;
Die verwendete PTFE-Dispersion bestand aus 30,0 % Feststoffsubstanz;
die Koagulation wurde dadurch eingeleitet, daß 14,1 g Al(NO&sub3;)&sub3; in einer 5,0 %-Lösung (ähnlich zu Beispiel 3) hinzugefügt wurden;
das verwendete Schmiermittel bestand aus 0,166 cm³ Polypropylenglykol pro Gramm des Koagulums;
die Kügelchentemperatur betrug 49ºC; der Extrusions-Druck betrug 102 kg/cm² (1450 psi);
das Kalandrieren erfolgte bis zu 0,026 cm;
Das Band wurde bei einem Verhältnis von 2:1 bei 275ºC und 3660 cm/min. (120 ft/minute) gereckt;
und eine Verdichtung erfolgte bis zu 0,0086 cm.

Beispiel 5

Die Methode gemäß dem Beispiel 1 wurde im allgemeinen verwendet, mit der Ausnahme, daß 30 Gew.-% PEEK-Pulver, ein thermoplastisches Harz (Polyether-Etherketon) so zubereitet wurden, wie dies für Ruß in dem Beispiel 1 erfolgte;
Die Koagulation wurde mit 48 g von Al(NO&sub3;)&sub3; in einer 5,0 %-Lösung eingeleitet;
0,254 cm³ Lackbenzine/g Koagulum wurden hinzugefügt; die Pelletisierungs-Halte- oder Verweil-Temperatur war 49ºC; der Extrusions-Druck war 1450 psi; es erfolgte eine Naß-Kalandrierung mit Schmiermittel bis auf 0,033 cm Stärke; die Dehnung erfolgte bei 3 - 1 und 2 - 1, 3050 cm/min. (100 ft/min.) und 270ºC; und die Verdichtung erfolgte bis zu 0,0076 cm.
Die Eigenschaften der Beispiele sind in Tabelle 1 angegeben. Durch Hindurchschicken des Produktes durch eine "Light Box" und durch visuelles Beobachten des Produktes, wenn es durch die Box durchgeht, können Fehler oder Risse beobachtet werden. Es wurden keine Fehler bei den Produkten gemäß den Beispielen beobachtet.

Claims

1. Dünne Folie aus gefülltem Polytetrafluorethylen, welche:

a) 25 bis 85 Volumen-% eines aus Teilchen bestehenden Füllers enthält,

b) eine Folien-Stärke zwischen 2,5 und l27 um (0,1 und 5 mil) besitzt, und

c) im wesentlichen frei von sichtbaren Feinlunkern (nadelförmigen Lunkern) ist.

2. Dünne Folie gemäß Anspruch 1, bei welcher die Folie eine Zugfestigkeit einer ungesinterten Matrix von mindestens 246 kg/cm² (3500 psi) aufweist.

3. Folie nach Anspruch 1, bei welcher die Starke der Folie zwischen 2,5 und 51 um (0,1 und 2 mil) liegt.

4. Folie nach Anspruch 1, bei welcher die Stärke der Folie zwischen 5 und 38 um (0,2 und 1,5 mil) liegt.

5. Folie nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, bei welcher der Füller aus der Klasse ausgewählt ist, welche aus Titandioxid, Bariumtitanat, Aluminiumoxid, Glasfasern, Glaspartikeln, Ruß, Kohlenstoff/Metallpartikeln, Aktivkohle, Keramik-Partikeln, und Polyether-Ether-Keton besteht; und der Gehalt an Füller zumindest 40 Volumen-% auf der Grundlage des Gesamtvolumens der Folie, irgendeinen Leerraum ausgenommen, beträgt.

6. Folie nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, bei welcher der Füller aus einem HDK-Material besteht.

7. Folie nach Anspruch 1, bei welcher die Dielektrizitätskonstante der Folie größer als 7 ist.

8. Folie nach Anspruch 1, bei welcher der Füller eine Faser mit einem Schlankheitsverhältnis von 3:1 oder größer ist.

9. Folie nach Anspruch 1, bei welcher der Füller Titandioxid ist, das in einer Menge von 40 bis 85 Volumen-% vorhanden ist.

10. Folie nach Anspruch 1, bei welcher der Füller Bariumtitanat ist, welches in einer Menge von 40 bis 85 Volumen-% vorhanden ist.

11. Folie nach Anspruch 1, bei welcher der Füller aus Glasfasern besteht, welche in einer Menge von 25 bis 40 Volumen-% vorhanden sind.

12. Folie nach Anspruch 1, bei welcher der Füller aus Glas- Partikeln in einer Menge von 30 bis 85 Volumen-% besteht.

13. Folie nach Anspruch 1, bei welcher der Füller aus Aluminiumoxid in einer Menge von 40 bis 85 Volumen-% besteht.

14. Folie nach Anspruch 1, bei welcher der Füller aus Ruß in einer Menge von 40 bis 85 Volumen-% besteht.

15. Folie nach Anspruch 1, bei welcher der Füller Polyether- Ether-Keton in einer Menge von 25 bis 85 Volumen-% ist.

16. Verfahren, welches umfaßt:

a) Mischen von 25 bis 85 Volumen-% eines in Teilchenform vorliegenden Füllers von einer durchschnittlichen Größe von 40 Mikron oder weniger mit Polytetrafluorethylen in einer wässrigen Dispersion,

b) Ko-Koagulieren des Füllers und des Polytetrafluorethylens,

c) Schmieren des gefüllten Polytetrafluorethylens mit einem Schmiermittel,

d) (i) Kalandrieren oder

(ii) Pasten-Extrudieren und wahlweise Kalandrieren, um eine Folie zu bilden,

e) Expandieren der genannten Folie durch Dehnen, so daß ein poröses Polytetrafluorethylen mit dem genannten darin verteilten Füller gebildet wird,

f) Verdichten des gedehnten Materials durch dessen Komprimieren, bis eine gewünschte Stärke erhalten ist.