用含氟聚合物复合膜包裹的电线和电缆的制作方法

本专利申请根据35U.S.C.§119要求2016年1月28日提交的美国临时专利申请No.62/288,414和2016年11月14日提交的美国临时专利申请No.62/421,722的权益，二者的发明名称都是“Fluoropolymer Composite Films For Wrapping Wire And Cable(用于包裹电线和电缆的含氟聚合物复合膜)”，并且它们的全部内容通过引用的方式并入本文而作为本公开的一部分。

技术领域

本发明涉及电线和电缆包裹物，更具体地，涉及由含氟聚合物复合膜层压结构(laminations)形成的电线和电缆包裹物以及所获得的被包裹电线和电缆。

背景技术：

航空航天行业对电线和电缆的绝缘具有独特的要求。由于重量的限制，该行业逐渐趋向用于电线和电线束的更薄的绝缘。可熔融加工的含氟聚合物的挤出在航空航天领域中是众所周知的，以制造用于高温电线和电缆的绝缘层。因为熔融含氟聚合物材料能够熔融并熔合在一起，所以材料被铺设在一个连续层中。熔融含氟聚合物挤出工艺提供了一个绝缘层，其中，围绕电线具有无任何接缝或重叠的、大致光滑的外表面，因此，这种挤出结构通常被认为是“无缝的”。然而，熔融含氟聚合物膜的挤出并不像关于在电线上获得均匀的薄绝缘层所期望的一样可靠。这种缺点导致对绝缘电线和电缆使用未烧结的聚四氟乙烯(PTFE)和胶带包裹。胶带确保一层相对均匀的厚度，以对电线进行绝缘和保护。然而，通过将胶带缠绕在电线上并然后尝试熔合胶带层，会产生重叠接缝，如图3中典型地示出的。这种类型的接缝引起了极大关注。例如，当电线被安装到飞机或其它航空器的框架中时，该重叠接缝可能是一个重大缺陷。这种电线需要通过各种相对极端的测试，包括湿电弧电绝缘测试、刮擦磨蚀测试和用于标记电线测试的最小对比度水平(contrast level)。PTFE胶带包裹结构难以始终如一地满足所有这些测试标准或通过所有这些测试。

许多现有技术的胶带包裹结构是使用已知为未烧结挤出PTFE的胶带来供应的，这种胶带被以扁平形式挤出，压延至所期望的厚度，然后被切分成所期望的宽度。然后使用专用设备将胶带包裹在电线或电线束上，然后加热(或烧结)被包裹的电线或电线束，以将包裹PTFE胶带熔合到电线或电线束上。PTFE胶带通常包括在被包裹和烧结时使胶带变白的填充物。这种材料形成用于电线的绝缘的外层，或用于电线束的包裹物或护套的外层。PTFE胶带能够填充有诸如TIO2或类似填充物的材料，它是白色的，但当具有已知能量和/或波长的激光被发射到PTFE胶带内的填充物中时，它会变暗(例如，变黑)。结果，能够使用激光来标出标志，例如数字、字母或其它标记，以识别例如超长电线或电缆的末端处的特定电线。这些填充物的缺点之一是难以将它们平均地或均匀地分散在PTFE中，结果，难以均匀或清楚地标记电线，或者难以在电线的整个长度上均匀地标记电线。当填充物材料没有被均匀分散时，标志将变化，并且将不满足必须达到的或者所期望的均匀对比度水平。与该填充物材料的不均匀分布相关的另一个甚至更令人担忧的缺点是它可能形成凝聚，这进而又可能在绝缘部中产生空隙，这能够导致电线的短路。这些电线的测试可包括“湿电弧”测试，这是一种积极的航空航天测试，它在潮湿环境中检查成品电线以发现电线中的薄弱点。在PTFE中带有填充物的胶带包裹电线可能难以通过这种测试，或者，如果在测试期间没有检测到问题，则可能导致电线的短路。

上述PTFE胶带包裹物的另一个缺点是重叠接缝。该重叠接缝在重叠处产生脊，如图3中典型地示出的。PTFE不像上述可熔融加工的含氟聚合物那样经历熔融过程，而是在被加热时进入过渡状态或胶状状态。当处于过渡状态时，PTFE可以自身粘合并在重叠接缝处形成密封。然而，PTFE的固有特性可能防止形成足够的粘合或密封。对这种被包裹电线执行以确保重叠处充分粘合的测试之一是“刮擦磨蚀测试”。在这种测试中，使棒与绝缘电线接触，将该棒用预定的力压在电线上，并且在该力的作用下沿着电线的长度移动或摩擦，如图4A和图4B中典型地示出的。为了通过该测试，成品电线必须经过规定次数的摩擦循环而PTFE层不被磨蚀或分离。这种测试已经引起关于PTFE包裹物中的胶带层分离的显著问题，并且已经回顾了许多解决方案以试图解决这一问题。一种方法被称为“无缝胶带”，因为：即使电线被胶带包裹，其外表面也类似于挤出成型电线的外表面。这种类型的电线使用斜切边缘膜(tapered-edge film)。如图6中典型地示出的，斜切边缘膜彼此重叠，使得重叠区域由于斜切边缘而具有非常小的高度差，因而成品看起来好像它没有重叠或接缝。结果，存在较少的重叠材料以呈现在刮擦磨蚀测试期间可能被卡挂的边缘。这种方法在刮擦磨蚀测试方面已取得了更大成功。然而，由于仍然存在一些尺寸的接缝，并且因为在接缝处自我熔合的重叠PTFE的特殊特性，所以在经受刮擦磨蚀测试时、在斜切边缘接缝处仍可能存在磨蚀和分离的问题。

本发明的目的是克服现有技术的上述缺陷和/或缺点中的一个或多个。

技术实现要素：

根据第一方面，本发明涉及一种含氟聚合物复合膜电线或电缆包裹物，其包括至少部分烧结的ePTFE外层，该ePTFE外层被构造成形成用于被接收在该包裹物内的电线或电缆的耐磨外表面。该ePTFE外层具有内侧和外侧、在该内侧和外侧之间延伸的总厚度(T)、以及位于该内侧和外侧之间的多个孔。未填充的、可熔融加工的含氟聚合物内层被粘合到该ePTFE外层的内侧，并被接收在该ePTFE外层的内侧上的孔内并粘合到所述孔。未填充的、可熔融加工的含氟聚合物内层被构造成接触被接收在该包裹物内的电线或电缆，并在电线或电缆与环境大气之间形成电绝缘屏障。可熔融加工的内层延伸到该ePTFE外层的具有比总厚度(T)小的第一厚度(T1)的第一部分中，但未延伸到该ePTFE外层的从第一部分延伸到外表面并具有第二厚度(T2)的第二部分中。该ePTFE外层的外表面和第二部分中的孔或其部分未被填充有所述可熔融加工的含氟聚合物。限定第二部分中的所述孔的表面(i)被构造成在所述表面上接收来自打印机的墨，和/或(ii)装载有可激光标记的颜料，用于在所述表面上进行激光标记。

在本发明的一些实施例中，所述内层具有在约1/4密耳至约5密耳的范围内的厚度，且优选小于约3密耳。在一些实施例中，所述外层具有在约1/2密耳至约20密耳的范围内、且优选在约1密耳至约5密耳的范围内的总厚度。在一些实施例中，该复合膜的总厚度在约1/2密耳至约5密耳的范围内，且优选在约1密耳至约2密耳的范围内。在一些实施例中，第一厚度(T1)小于第二厚度(T2)，第一厚度(T1)可以小于或等于第二厚度(T2)的1/2，并且还可以小于或等于第二厚度(T2)的1/3。在一些实施例中，所述内层具有在约1/2密耳至约2密耳的范围内的厚度，并且所述外层具有在约1密耳至约2密耳的范围内的总厚度(T)。在一些实施例中，所述内层是如下项中的一种或多种：FEP、PFA、ECTFE、ETFE、交联ETFE、THV、PEEK、PVDF或者它们的组合或共混物。

在本发明的一些实施例中，所述外层具有在约1.4至约0.2克/立方厘米(“g/cc”)的范围内、优选在约0.9至约0.4g/cc的范围内、更优选在约0.7至约0.5g/cc的范围内的密度。在一些实施例中，所述外层以纵向取向(“MDO”)被拉伸并限定低密度膜。在一些这样的实施例中，所述外层在约1/2倍至约20倍的拉伸比范围内以MDO拉伸。在一些实施例中，所述外层以横向取向(“TDO”)被拉伸并且是大致半透明的。在一些这样的实施例中，所述内层是有色的，且所述内层的颜色通过大致半透明的外层可见。

在本发明的一些实施例中，可熔融加工的含氟聚合物位于所述外层的内侧上的基本所有孔内，并在其中粘合到所述外层。在一些实施例中，所述外层在部分烧结至完全烧结的范围内被烧结。在一些实施例中，所述外层包括如下项中的一种或多种：(i)彩色颜料，(ii)炭黑或用于静电耗散的其它静电耗散填充物，以及(iii)聚酰亚胺膜填充物或用于增加耐磨性的其它耐磨填充物。

本发明的一些实施例还包括被包裹在含氟聚合物复合膜内的一根或多根电线或电缆。可熔融加工的含氟聚合物内层与所述电线或电缆中的一根或多根接触，并在电线和/或电缆与环境大气之间提供电绝缘屏障。ePTFE外层形成用于所述电线和/或电缆的耐磨外表面。本发明的一些实施例包括被包裹在含氟聚合物复合膜内的电线束和/或电缆束。在一些这样的实施例中，所述束中的一根或多根电线或电缆被独立地包裹在各自的这种含氟聚合物复合膜包裹物中。

在本发明的一些实施例中，所述外层包括其上的被激光标记或喷墨打印的标志。该标志可以采用任何字符、符号或标记的形式来传达信息，例如关于各个电线和/或电缆的信息，包括字母数字字符，例如字母、数字和/或标点符号、条形码或其它光学编码。在一些这样的实施例中，打印的标志由溶剂型墨形成。在一些实施例中，所述外层包括可激光标记的颜料，并且该可激光标记的颜料包括TiO2、掺杂的TiO2或其组合，或者大致由这些物质组成。

在本发明的一些实施例中，该复合膜的边缘形成接缝。可熔融加工的含氟聚合物在该接缝处粘合到可熔融加工的含氟聚合物和/或ePTFE的邻接部分，由此形成被包裹电线或电缆的、耐磨的熔合接缝和耐磨外表面。在一些这样的实施例中，被包裹的复合膜的边缘形成重叠接缝，并且该重叠接缝中的可熔融加工的含氟聚合物被接收在下面的ePTFE的外表面和第二部分的孔内并与其粘合。在一些这样的实施例中，该复合膜为纵向延伸胶带的形式，其包裹在电线或电缆上，并且该胶带的末端边缘彼此重叠而限定重叠接缝。在一些实施例中，该复合膜限定纵向延伸的重叠接缝。在一些实施例中，该复合膜限定由该复合膜的彼此邻接的相对边缘形成的纵向延伸的对接接缝。可熔融加工的含氟聚合物层的相对边缘在该接缝处熔合在一起，由此在该接缝处形成耐磨外表面。

根据另一方面，本发明涉及一种电线或电缆包裹物，其包括用于包裹电线或电缆并用于形成电线或电缆的耐磨外表面的第一构件。第一构件被至少部分烧结，具有内侧和外侧、在该内侧和外侧之间延伸的总厚度(T)、以及位于该内侧和外侧之间的多个孔。该包裹物还包括第二构件，用于在被包裹在第一构件内的电线或电缆与环境大气之间形成电绝缘屏障。第二构件未被填充，是可熔融加工的，被粘合到第一构件的内侧并且被接收在第一构件内侧上的孔内并与之粘合。第二构件延伸到第一构件的具有比总厚度(T)小的第一厚度(T1)的第一部分中，但未延伸到第一构件的从第一部分延伸到外表面并具有第二厚度(T2)的第二部分中。第一构件的外表面和第二部分中的孔或其部分未被第二构件填充。限定第二部分中的所述孔的表面(i)被构造成在所述表面上接收来自打印机的墨，和/或(ii)装载有可激光标记的颜料，以在所述表面上进行激光标记。

在本发明的一些实施例中，第一构件是ePTFE外层，而第二构件是可熔融加工的含氟聚合物内层。在一些实施例中，所述可熔融加工的含氟聚合物膜是如下项中的一种或多种：FEP、PFA、ECTFE、ETFE、THV、PEEK、PVDF、或者它们的组合或共混物。一些实施例还包括一根或多根电线或电缆。在这样的实施例中，所述包裹物包裹在电线和/或电缆上，第二构件与所述电线和/或电缆中的一个或多个接触，并在电线和/或电缆与环境大气之间提供电绝缘屏障。第一构件形成用于被包裹在其内的电线和/或电缆的耐磨外表面。

在本发明的一些实施例中，所述包裹物的边缘形成接缝。第二构件在该接缝处粘合到第二构件的邻接部分和/或粘合到第一构件，由此形成被包裹电线和/或电缆的耐磨的熔合接缝和耐磨外表面。在一些实施例中，所述包裹物的边缘形成重叠接缝，并且该重叠接缝中的第二构件被接收在下面的第一构件的外表面和第二部分的孔内并且与其粘合。

根据另一方面，本发明涉及一种包括下列步骤的方法：

(i)将复合膜包裹在一根或多根电线或电缆上。该复合膜包括(a)至少部分烧结的ePTFE外层，其具有内侧和外侧、在该内侧和外侧之间延伸的总厚度(T)、以及在该内侧和外侧之间延伸的多个孔，和(b)未填充的、可熔融加工的含氟聚合物内层，其被粘合到ePTFE外层的内侧，被接收在ePTFE外层的内侧上的孔内并粘合到所述孔。所述可熔融加工的含氟聚合物延伸到ePTFE外层的具有比总厚度(T)小的第一厚度(T1)的第一部分中，但未延伸到ePTFE外层的从第一部分延伸到外表面且具有第二厚度(T2)的第二部分中。ePTFE外层的外表面和第二部分中的孔或其部分未被所述可熔融加工的含氟聚合物填充。上述包裹步骤包括将未填充的、可熔融加工的含氟聚合物内层放置成与被接收在该复合膜内的一根或多根电线或电缆接触，由此使可熔融加工的含氟聚合物内层内的电线和/或电缆相对于环境大气电绝缘；

(ii)在包裹在电线或线缆上的该复合膜的边缘处形成接缝，该接缝在所述可熔融加工的含氟聚合物处限定界面；以及

(iii)加热该包裹膜并允许所述可熔融加工的含氟聚合物流过接缝的界面，粘合到所述可熔融加工的含氟聚合物和/或ePTFE的邻接部分，由此形成被包裹电线和/或电缆的熔合接缝和耐磨外表面。限定ePTFE外层的第二部分中的孔的表面(i)被构造成接收来自打印机的墨，以在所述表面上打印标志，和/或(ii)装载有可激光标记的颜料，以在所述表面上激光标记出标志。

在本发明的一些实施例中，步骤(i)包括将含氟聚合物复合膜包裹在电线束和/或电缆束上，使得ePTFE层形成该束的外表面。一些这样的实施例还包括用该复合膜单独地包裹该束中的一根或多根电线或电缆。

在本发明的一些实施例中，步骤(iii)还包括至少部分烧结至完全烧结所述ePTFE外层。在本发明的一些实施例中，步骤(iii)还包括将可熔融加工的含氟聚合物粘合到被包裹在其内的电线和/或电缆的邻接部分。

本发明的一些实施例还包括在ePTFE外层的外侧上标记或打印出标志。一些这样的实施例还包括在ePTFE外层的外侧上激光标记或喷墨打印出标志。一些实施例还包括用溶剂型墨打印该标志。一些实施例还包括用其中装载的可激光标记的颜料在ePTFE外层的第二部分内激光标记出标志。

本发明的一些实施例还包括将该复合膜包裹在电线或电缆周围，与复合膜的边缘形成接缝，在接缝处将可熔融加工的含氟聚合物粘合到可熔融加工的含氟聚合物和/或ePTFE的邻接部分，由此形成被包裹电线或电缆的耐磨的熔合接缝和耐磨外表面。一些这样的实施例还包括与该包裹复合膜的边缘形成重叠接缝，加热该包裹物并允许重叠接缝中的可熔融加工的含氟聚合物流入下面的ePTFE的外表面和第二部分中的孔内，并将可熔融加工的含氟聚合物与其粘合。一些这样的实施例还包括通过以围绕电线和/或电缆的纵向延伸胶带的形式包裹该复合膜而形成重叠接缝，并且在包裹期间使该胶带的末端边缘重叠。一些实施例还包括在包裹期间向纵向延伸胶带施加张力。一些实施例还包括：通过将复合膜包裹在电线或线缆上来形成接缝，将复合膜的相对端部以彼此邻接关系放置以形成纵向延伸的对接接缝，以及将可熔融加工的含氟聚合物层的相对边缘在接缝处熔合在一起，由此在接缝处形成耐磨外表面。

本发明和/或所公开的实施例的一个优点是它们解决了在上述现有技术中遇到的胶带包裹、薄绝缘构造的许多问题，并且允许最终产品看起来像且功能上更像是“无缝”挤出加工的产品。因而，实施例允许使用可熔融加工的含氟聚合物作为内层和膨胀的ePTFE胶带(例如通过MDO或TDO)作为外层的组合的新型复合结构。因而，该结构能够使用最好的挤出工艺和最好的用于电线绝缘的胶带包裹工艺，并且为薄绝缘应用提供了一种新颖且意想不到的解决方案。另一优点在于，该复合胶带在加工时的重叠将允许熔融的层在被加热时流入ePTFE孔结构中，这在两个层之间形成比现有技术的PTFE胶带包裹更牢固的粘合。与上述现有技术相比，这显著提高了两个层的粘合强度。另一优点在于该复合胶带能够通过加热和在例如烧结阶段形成重叠而流动，使得重叠部分看起来不存在，或者太小以至于它赋予最终的包裹电线产品无缝的外观。结果，由于该层压品(laminate)的可熔融加工部分流动和形成而使得接缝处的重叠部分具有非常小的或几乎没有高度的事实，所以接缝的重叠几乎不存在。因此，与上述现有技术相比，本文公开的复合电线和线缆包裹物能够实现优异的刮擦磨蚀测试结果。

又一优点在于ePTFE位于电线的外侧，而熔融的含氟聚合物在复合胶带包裹在电线上之后位于电线或电线部件附近或抵靠电线或电线部件。电线外侧上的ePTFE中的孔结构允许粘合到或涂覆所述空隙，这继而允许各种新的机会。在现有技术的胶带包裹电线中，可以对电线的外层进行化学蚀刻、等离子体处理或使其经过改性电晕处理，以便于与其粘合或在其上进行标记。这些处理增加了表面积以允许粘合，但它们仅提供浅表面粘合。另外，例如通过钠或萘对电线进行的化学蚀刻可能使电线变暗或使电线变成黑色，这并不总是最佳的。等离子体处理允许将官能团放在外表面上以允许粘合到其上，但同样仅在外表面上。这些处理的另一缺点是它们高温下暴露时可能消散。因而，这些处理在例如航空航天行业(其中电线可能经受相对高温的应用)中不是最佳的。另一方面，在本公开的复合层压品或胶带中，外层中的孔结构允许更深的区域用于与其粘合或用于填充由所述孔限定的空隙。此外，因为ePTFE外层可以被至少部分烧结，所以它能够在随后的加工过程中保持其孔结构，从而有利于允许可熔融加工的含氟聚合物流入所述孔中并与之粘合。对于可激光标记的应用，ePTFE的外层能够被填充有或以其它方式装载有可激光标记的颜料，例如TiO2、掺杂的TiO2或它们的组合。本公开的复合胶带允许在其上进行能够容易地读取的非常明确的暗标记或打印物。另外，该标记或打印物耐磨蚀并耐磨损，因而允许在电线或电缆的外部上的容易读取和耐用的标记或打印物。又一个优点是多孔的外层允许使用容易获得的墨标记系统，例如溶剂型墨或涂层。

本发明和/或所公开的实施例的另一个优点在于它们允许着色，例如用于电线或电缆识别。如上所述，通过向PTFE膜添加颜料并且进而将PTFE膜拉伸成ePTFE膜，能够赋予该包裹物的外层浅色的颜料色。例如，在PTFE膜中添加红色颜料将产生浅红色或粉红色的ePTFE膜。结果，电线可以是色彩编码的，而且这种色彩编码电线能够在其上被标记或打印，例如通过激光标记或喷墨打印。能够向外层添加其它材料，例如用于静电消散需求的炭黑，或用于增加耐磨性或用于保护性覆盖的聚酰亚胺膜填充物，而不会不利地影响或削弱该复合膜的绝缘值。特别是在其未被填充或未添加填充物的情况下，未填充的含氟聚合物内层实现了改进的电绝缘屏障。这继而导致改进的电测试结果以及电线的短路的减少或更少的短路。因而，与上述现有技术相比，本公开的含氟聚合物复合膜电线或电缆包裹物能够始终如一地实现可接受的(即使不是优异的)湿电弧电绝缘、刮擦磨蚀和用于标记电线测试结果的最小对比度水平。此外，本公开的含氟聚合物复合膜电线或电缆包裹物能够以薄的轻质结构提供这样的性能水平。结果，本公开的含氟聚合物复合膜电线或电缆包裹物特别有利于包裹其中这种薄的轻质结构的需求最重要的航空航天电线和电缆。

又一优点是ePTFE胶带的TDO版本可以是半透明的，因而允许产品的重量更轻的构造。又一优点在于TDO ePTFE结构允许在绝缘层下包裹材料，以通过例如使用内层并使其穿过半透明外层或通过半透明外层可见而实现着色。

本发明和/或所公开的实施例的另一优点在于它们允许使用在不同温度下加工的、不同的熔融含氟聚合物。这允许较低温度的材料用于在现有技术中可能无法使用的结构中。例如，THV能够在比FEP或PFA低得多的温度下被处理。通过降低可熔融加工的含氟聚合物的温度，这允许在任何下包裹中使用较低温度的材料，以用于绝缘(即，在电线或电缆与可熔融加工的含氟聚合物内层之间)。这些较低温度的材料通常成本较低，因此允许更有竞争力的电线和电缆应用。

根据以下对实施例和附图的详细描述，本发明和/或所公开的实施例的其它目的将变得更容易明白。

附图说明

图1A是含氟聚合物复合膜电线或电缆包裹物的实施例的稍微示意性的截面图；

图1B是图1A的含氟聚合物复合膜电线或电缆包裹物的放大、稍微示意性的截面图，示出了未填充的可熔融加工的含氟聚合物，该含氟聚合物被接收在ePTFE外层的第一部分内，该第一部分具有小于ePTFE外层的总厚度(T)的第一厚度(T1)；

图2A是带有螺旋形或环形重叠接缝的、被包裹的电线或电缆的截面图；图2B是带有对接接缝(butt seam)或对接拼接接缝(butt splice seam)的、被包裹的电线或电缆的透视图；并且图2C是带有纵向重叠接缝的被包裹的电线或电缆的透视图；

图3是进行包裹而形成重叠接缝的电线或电缆的透视图；

图4A是刮擦磨蚀测试开始时、带有螺旋形或环形重叠接缝的被包裹的电线或电缆的稍微示意性的透视图，其中用多个箭头指示刮擦磨蚀工具的移动方向，并且用另一箭头指示在刮擦磨蚀测试时可能易受磨蚀的重叠接缝中的凸出接缝边缘；

图4B是刮擦磨蚀测试期间的图4A的被包裹电线或电缆的另一稍微示意性的透视图，并且示出了刮擦磨蚀工具能够磨蚀和以其它方式损伤现有技术包裹物的重叠接缝中的凸出接缝边缘的方式；

图5是带有重叠接缝的被包裹的电线或电缆的透视图；

图6是斜切边缘胶带包裹物接缝的局部截面图；并且

图7是用于通过施加热和/或压力来形成含氟聚合物复合膜电线或电缆包裹物的设备的侧视图。

具体实施方式

在图1中，总体上以附图标记10指示含氟聚合物复合膜电线或电缆包裹物。复合膜10包括内层12和外层14。外层14为ePTFE。在所示的实施例中，外层14被至少部分烧结；然而，如相关领域普通技术人员基于本文的教导可以意识到的，该外层可以是完全未烧结的、部分至完全烧结的，或者是完全烧结的。可以选择外层14的烧结水平以赋予所期望的特性。例如，完全烧结能够赋予相对高的拉伸强度和耐磨性。在一种优选结构中，该外层被至少部分烧结或者是部分至完全烧结，以赋予足够的拉伸强度和耐磨特性，并在整个加工过程中提供稳定的孔结构，包括制造层压品(laminates)和用层压品包裹电线。内层12是可熔融加工的含氟聚合物膜，例如以下项中的一种或多种：FEP、PFA、ECTFE、ETFE、交联ETFE、THV、PEEK、PVDF及它们的组合或共混物。然而，如相关领域普通技术人员基于本文的教导可以意识到的，内层12和外层14可以由当前已知的或以后变成已知的许多不同材料中的任一种制成，能够与位于这些层之间的附加层结合，或覆盖这些层中的任一层。如下面进一步描述的，内层12和外层14被彼此层压，例如通过向它们施加热和/或压力，并且可以制造成胶带的形式。如图5中典型地示出的，含氟聚合物复合膜10包裹在一根或多根电线或电缆16上，并且ePTFE层14形成含氟聚合物复合膜10的外表面。

在所示的实施例中，内层12具有在约1/4密耳至约5密耳的范围内的厚度。优选地，例如对于航空航天应用，内层12具有小于约3密耳的厚度，并且对于这种相对薄的应用，内层12优选被浇铸或分散涂覆到外层14上。在一些实施例中，内层12是挤出的，并被层压到外层14上。在一些这样的实施例中，内层12和外层12都是挤出的。在内层12是挤出的并被层压到外层14的实施例中，在将内层层压到外层之前测量该内层的前述厚度。另一方面，如果内层12被浇铸或分散涂覆到外层14上，则在内层12被浇铸或分散涂覆之后测量该内层的前述厚度。

外层14具有在约1/2密耳至约20密耳的范围内的厚度，并且优选具有在约1密耳至约5密耳的范围内的厚度。在一些实施例中，外层14被MDO拉伸并且限定低密度ePTFE膜。在一个实施例中，外层14在约0.5倍至约20倍的拉伸比范围内被MDO拉伸。在另一个实施例中，外层12在约0.5倍至约20倍的拉伸比范围内被TDO拉伸。在上述实施例的每一个中，外层14具有在约1.4至约0.2g/cc的范围内、优选在约0.9至约0.4g/cc的范围内、更优选在约0.7至约0.5g/cc的范围内的密度。通常，密度越高，外层的孔隙率越低，因而所产生的内层和外层之间的粘合强度也越低。另一方面，密度越低，外层的孔隙率越大，因而所产生的内层和外层之间的粘合强度也越大。

参考图7，可以通过向内层和外层施加热“H”和压力“P”中的至少一种而将内层12层压到外层14。通常，压力“P”越大，所需的热“H”的量或将内层和外层粘合所需的温度就越低，反之亦然。如果内层被大致加热至其熔融温度，则可能只需要很小的压力(如果有的话)将内层和外层粘合。例如，内FEP层的熔融温度在约500°F至约540°F的范围内；内ETFE层的熔融温度在约427°F至约520°F的范围内；并且内PFA层的熔融温度在约500°F至约582°F的范围内。如果将每个这样的内层大致加热到其各自的熔融温度，则只需要很小的压力(如果有的话)将每个这样的内层粘合到外ePTFE层。当内侧的可熔融加工的含氟聚合物层接近其熔融温度时，其发生转变并流入ePTFE外层的孔内并粘合到所述孔。另一方面，如果内层没有被大致加热到其熔融温度，则可能需要额外的压力将内层和外层充分粘合。通常，内层的温度比其熔融温度低得越多，则将内层和外层充分粘合可能需要的压力就越大。类似地，外层的密度越低(即，外层的孔隙率越大)，则将内层和外层粘合可能需要的热和/或压力的量就越小。与内侧的可熔融加工的含氟聚合物层相比，外ePTFE层具有约620°F的转变温度，其显著高于相应的内层的熔融温度。ePTFE层不像内侧的可熔融加工的含氟聚合物层那样流动。即使在较高的可熔融加工的含氟聚合物加工温度下，ePTFE层也不会熔融，因此在整个层压品的形成和加工过程中都将保持其形状。如相关领域普通技术人员基于本文的教导可以意识到的，前述温度和/或范围仅是示例性的，且同样可以采用许多其它温度和/或温度范围、以及许多压力、压力范围和使层压结构经过这些温度、压力和/或温度范围或压力范围的持续时间中的任一个。

将所述层粘合所需的热可以通过目前已知或者以后将被相关领域普通技术人员所知的许多不同措施中的任一种来施加。如图7中所示，在所施加的温度下粘合这些层所需的必要压力“P”可以通过压延辊20以相关领域普通技术人员已知的方式来实现。如图7中的箭头“H”所示，可以在压延期间施加热，以使层压品经受足够高的温度(例如上述温度和/或温度范围)，从而在所施加的压力“P”下将所述层粘合。替选地，压力“P”可以通过高压灭菌法，或通过当前已知或以后变成已知的许多其它机制或过程中的任一种来施加，以对层压品施加所需压力。

如图2至5中典型地示出的，含氟聚合物复合膜电线或电缆包裹物10可以以当前已知或以后变成已知的许多不同方式中的任一种包裹到单独的电线或电缆，或包裹到电线或电缆束，包括但不限于下列包裹物：其限定(i)螺旋形或环形重叠接缝(图2A和图5)，(ii)纵向重叠接缝(图2C)，(iii)对接接缝或对接拼接接缝(图2B)，或者(iv)斜切边缘重叠接缝(图6)。在含氟聚合物复合膜10包裹在电线或电缆或者电线束或电缆束上之后，该包裹膜然后被加热以使含氟聚合物内层12至少部分地熔融，从而使接缝熔合，并且在需要的情况下将至少部分熔融的内层熔合到该复合膜下面的电线或电缆或者电线束或电缆束，以将该复合膜粘合到其上。在所示的实施例中，可熔融加工的含氟聚合物膜与电线或电缆接触，并且ePTFE层形成该含氟聚合物膜的外表面。在重叠接缝实施例(图2A和2C)中，在重叠接缝中，至少部分熔融的内层12将含氟聚合物膜层牢固地粘合到ePTFE层14的上覆部分和该ePTFE层的下面部分，从而在接缝处牢固地密封并固定该膜或胶带。类似地，在对接接缝(图2B)中，至少部分熔融的内层12的端部彼此牢固地粘合在一起并牢固地粘合到外层14的相邻或邻接部分，以在接缝处牢固地密封并固定该膜或胶带。将内层12粘合到电线/电缆所需的温度取决于所选择的内层的可熔融加工的含氟聚合物。在每一种情况下，内层都应该被加热到足以使内层的材料流动并粘合到电线/电缆的外层的温度，这通常是内层的材料的熔融温度或熔融指数(melt index)。因而，这种加工步骤的温度通常为相应的内层材料的熔融温度或大约为该温度。注意，较大的电缆或电线束/电缆束可能需要更大量的热和/或更高的外层温度，以便将内层加热到足够高的温度而使内层材料流动并粘合到电缆/束。外ePTFE层具有约620°F的转变温度，其显著高于上述内层的熔融温度。ePTFE能够在其层压到内层之前被烧结。替选地，如果必须将ePTFE加热到会烧结ePTFE的温度，则无论是在层压内层和外层时，还是在将所产生的层压品包裹到电线/电缆时，都能够在这些过程中的一个或两个过程中执行烧结，或者，能够在这些过程中的一个或两个过程中进一步烧结该ePTFE。在一个实施例中，为该外层采用较低密度的ePTFE，以提供更多孔的结构，由此在层压过程和电线/电缆包裹过程中提高内层和外层之间的粘合强度。

如图1中典型地示出的，ePTFE外层12具有内侧18和外侧20、在该内侧和外侧之间延伸的总厚度(T)、以及位于该内侧和内侧之间的多个孔(由图1B中的斑点表示)。未填充的、可熔融加工的含氟聚合物内层14被粘合到ePTFE外层12的内侧18，并且被接收在该ePTFE外层的内侧18上的孔内并粘合到所述孔。如上所述，未填充的、可熔融加工的含氟聚合物内层14被构造成接触被接收在该包裹物内的电线或电缆，并在电线或电缆与环境大气之间形成电绝缘屏障。在一个示例性实施例中，内层14由FEP制成。由美国Chemours公司供应的FEP膜在约1/2密耳的厚度下具有约8000伏/密耳的介电强度，在约2密耳的厚度下具有约6000伏/密耳的介电强度，并且在约4密耳的厚度下具有约4000伏/密耳的介电强度。因而，未填充的可熔融加工的含氟聚合物内层14(例如FEP内层)能够具有相当大的介电强度，因而能够在薄的厚度下(例如在约1/4密耳至约5密耳的范围内，优选小于约3密耳)提供基本电绝缘的屏障。可熔融加工的含氟聚合物内层14在相对薄的厚度下能够具有优异的介电强度并因而具有电绝缘性能这一事实允许一种相对薄、轻质的结构，这对于航空航天电线和电缆包裹应用是非常有利的。

还如图1B中所示，可熔融加工的内层14延伸到ePTFE外层12的第一部分22中，该第一部分22具有小于总厚度(T)的第一厚度(T1)。在内层被层压到外层期间或在内层被浇铸或分散涂覆到外层期间，所述可熔融加工的含氟聚合物流入ePTFE外层12的第一部分22中。另外，在将该复合膜包裹到电线和/或电缆并随后加热期间，所述可熔融加工的含氟聚合物能够进一步流入ePTFE外层12的第一部分22中。然而，也如图1B中所示，可熔融加工的内层14未延伸到ePTFE外层12的第二部分24中，该第二部分24从第一部分22延伸到外表面20并具有第二厚度(T2)。该ePTFE外层的外表面20和第二部分24中的孔或其部分未填充有所述可熔融加工的含氟聚合物。结果，限定第二部分24中的孔的表面(i)被构造成在所述表面上接收来自打印机的墨，和/或(ii)外ePTFE层12且因而第二部分24的多孔表面能够装载有可激光标记的颜料，用于在其上进行激光标记。在一些实施例中，第一厚度(T1)小于第二厚度(T2)，第一厚度(T1)可小于或等于第二厚度(T2)的约1/2，并且可小于或等于第二厚度(T2)的约1/3。

如果需要，则可以在ePTFE外层14的外表面20上标记出或打印标记或其它标志。该标记或打印能够包括激光标记、喷墨打印，或当前已知或以后变成已知的任何其它类型的标记或打印过程。在一个实施例中，外层12且因而其外侧部分24是可激光标记的，并且被填充或以其它方式装载有可激光标记的颜料。术语“可激光标记的颜料”在本文中用于表示当用激光或其它合适的辐射物照射时经历结构转变的颜料，这种结构转变改变该颜料的颜色或产生深色分解产物。术语“激光标记”在本文中用于表示将激光或其它辐射物从合适的源传输到装载有这种颜料或以其它方式含有这种颜料的主体或其它结构上的过程，其中，该颜料经历了在受到激光或其它辐射物时改变该颜料的颜色或产生深色分解产物的结构转变。在一些实施例中，可激光标记的颜料能够包括UV-可激光标记的颜料，或者被调节到在相应的激光标记过程中或在用于激光标记所述包裹物的装置中使用的特定激光波长的颜料。在一个实施例中，可激光标记的颜料包括二氧化钛(“TiO2”)、掺杂的TiO2或其组合，或者主要由这些物质组成。一种这样的颜料是由Chemours公司出售的含有TiO2颗粒的干颜料。另一种这样的颜料是由Chromatics公司出售的含有TiO2的液体白色颜料。这种可激光标记的颜料能够以实现所期望的激光标记对比度所需的量而被加入。其它可激光标记的颜料包括其它金属氧化物或大致由其它金属氧化物组成，其中，该金属氧化物可以是以下项中的任一种：Cr2O3、NiO、V2O5、Fe2O3、CuO、CdO、Ti2O3、CeO2、Nb2O5、MoO3、WO3、Sb2O3、SnO2、ZrO、ZnO2或它们的组合。在另一个实施例中，采用了打印墨，并且该墨是溶剂型墨。

现有技术的可激光标记的PTFE胶带/包裹物由于装载有可激光标记的颜料而在凝聚、裂缝、裂隙和/或膜的绝缘值降低方面具有缺陷。然而，包括被装载到ePTFE外层中的可激光标记的颜料(例如上述二氧化钛颜料中的一种)的实施例的一个优点在于该层压包裹物能够克服这种现有技术的可激光标记的PTFE胶带/包裹物的上述缺陷和/或缺点。因为内层14未填充有可激光标记的颜料，所以，与外层相比，未填充的内层能够提供相对高的绝缘值，因而赋予该层压品整体足够大的绝缘值，并且与现有技术的装载有可激光标记的颜料的PTFE胶带/包裹物相比显著提高了绝缘值。

又一个优点是：尽管本发明人相信该ePTFE层的孔结构会降低外层的激光可标记性，但该层压品的装载有可激光标记的颜料的实施例提供了令人惊讶且出乎意料的、良好的激光可标记性结果。当PTFE被拉伸以形成ePTFE时，该材料在外观上经历从半透明至白色的转变。相信这至少部分地是由于ePTFE的孔结构内的光的衍射，这在拉伸之前在PTFE中是不存在的。鉴于此，本发明人相信，由于膨胀的孔结构的增白效果，为该ePTFE装载有可激光标记的颜料并进而激光标记该颜料，将不能实现所标记的标志的可接受的可见对比度。实际上，本发明人并不知道商业上可获得的如下ePTFE膜或层压品：其中该ePTFE膜装载有可激光标记的颜料并且在其上激光标记有标志。然而，当本发明人为ePTFE外层装载可激光标记的颜料时，他令人惊讶且出乎意料地能够在外层上激光标记出具有可接受的可见对比度的标志，包括用于航空航天应用。

另一优点在于外层12的未填充的第二部分24允许所标记或打印的标志位于第二部分24的孔结构内(而不是仅位于固体PTFE或其它胶带结构的固体外表面上)，因而允许耐磨的所标记或打印的标志。换句话说，所标记或打印的标志的至少一部分位于第二部分24的在外表面20下方的孔结构内，例如，来自喷墨打印机的墨位于该孔结构的凹陷或空隙内，并且所述可激光标记的颜料位于限定该孔结构的固体表面内。结果，所标记或打印的标志或其主要部分能够位于外表面20下方，在那里它不易受到物理磨损。因此，该电线和电缆层压品的显著优点在于：除了如上所述地提供增强的粘合强度和耐磨性之外，它还能够在其上提供改进的、所标记或打印的标志。

另一优点是所有这些特征都能够以薄而轻的结构而被提供。在一个实施例中，内层14具有在层压/包裹之前在约1/2密耳至约2密耳的范围内的厚度；外层12具有在约1密耳至约2密耳的范围内的总厚度(T)；并且复合膜10的总厚度(即外层12和内层14的组合厚度)在约1/2密耳至约5密耳的范围内，且优选在约1密耳至约2密耳的范围内。注意，该复合包裹物的总厚度可以小于层压和/或包裹之前的内层和外层的累加厚度，因为在这些过程期间施加的热、压力和/或张力能够导致内层流动，包括如本文所公开地流入外层中，并且外层能够被拉伸。

如相关领域普通技术人员基于本文的教导可以意识到的，在不脱离所附权利要求中限定的本发明的范围的情况下，可以对本发明的上述及其它实施例进行许多修改和变型。例如，该层压品能够包括任何所期望的数量的层，以限定许多不同的物理和/或化学特性中的任一种；这些层可以根据目前已知或以后变成已知的、用于层压的许多不同的方法和/或设备中的任一种而被层压；该层压品的含氟聚合物层可以采用目前已知或以后变成已知的许多不同的含氟聚合物中的任一种的形式；可以根据目前已知或以后变成已知的许多不同的过程或处理中的任一种来修改这些层以进一步增强彼此的粘合性；并且所述含氟聚合物层可以被层压或以其它方式结合到许多其它基底、其它层压结构或其它构造中的任一种。因此，实施例的该详细说明应被视为说明性的而非限制性的。