BR112020006382A2 - verniz com base em poli(aril etercetona) para revestimento de fio e método para revestir um fio a partir de uma solução - Google Patents

verniz com base em poli(aril etercetona) para revestimento de fio e método para revestir um fio a partir de uma solução Download PDF

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Timothy A. Spahr
Jean-Alex Laffitte
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Abstract

Um método de fabricação de um fio metálico revestido tendo um revestimento polimérico, o método inclui: dissolver pelo menos um polímero incluindo um poli(aril etercetona) em pelo menos um solvente fenólico para formar uma solução; a superfície de um fio metálico entrar em contato com a solução para formar um fio revestido tendo pelo menos uma camada de revestimento; e secar o fio revestido para evaporar o solvente residual.

Description

VERNIZ COM BASE EM POLI(ARIL ETERCETONA) PARA REVESTIMENTO DE FIO E MÉTODO PARA REVESTIR UM FIO A PARTIR DE UMA SOLUÇÃO CAMPO DA INVENÇÃO
[001] Modalidades da invenção referem-se a métodos de fabricação de um fio revestido a partir de um verniz contendo poli(aril etercetonas), tais como, polietercetonacetona (PEKK) e polieteretercetona (PEEK), dissolvidos em um solvente fenólico.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[002] Fios e cabos resistentes a altas temperaturas são de grande importância em uma variedade de indústrias, incluindo a indústria de motores elétricos. Atualmente, vernizes de poliimida, poliamidaimida e poliesteresterimida estão sendo implementados no projeto de fios usados em bobinas eletromagnéticas para motores. Esses materiais, no entanto, são sensíveis à umidade. Assim, os revestimentos desses materiais estão submetidos à degradação em ambientes de alta umidade, resultando em isolamento insatisfatório.
[003] Poli(aril etercetonas), como poli (etercetonacetona) (PEKK), e poli(eteretercetona) (PEEK), exibem resistências a altas temperaturas sem ter a desvantagem da sensibilidade à umidade. Os fios revestidos com PEEK são conhecidos; no entanto, os fios revestidos com PEEK atuais no mercado não são satisfatórios para uso em certas aplicações, por exemplo, como bobinas eletromagnéticas para motores. Os fios revestidos com PEEK conhecidos são fabricados por um processo de extrusão em fusão que não é capaz de prover um fio adequadamente revestido finamente com um nível baixo de defeito que pode ser usado em uma aplicação de fio magnético.
[004] O US 2014/0088234 A1 refere-se a filmes e membranas de poli(aril cetonas), tal como poli(etercetonacetona) (PEKK), e métodos de preparação de filmes e membranas usando um processo de modelagem com solvente.
[005] O WO 2017/153290 refere-se a composições de poliarileter cetona e métodos de revestimento de uma superfície de metal usando processos de extrusão em fusão.
[006] Permanece a necessidade de um revestimento que seja resistente a altas temperaturas, baixa sensibilidade à umidade e boa resistência à abrasão, que é capaz de ser usado para formar um fio com revestimento fino adequado para aplicações de fios magnéticos, por exemplo, tal como dentro de uma bobina eletromagnética de um motor elétrico.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[007] Modalidades da presente invenção proveem um revestimento para fios compreendendo poli(aril etercetonas), tais como poli(etercetonacetona) (PEKK) e poli(eteretercetona) (PEEK), e métodos associados de preparar o mesmo usando um solvente fenólico. Em particular, pelo menos um poli(aril etercetona) é combinado em um solvente ou sistema solvente específico com outros ingredientes opcionais, tal como outros polímeros, nanotubos de carbono, colorantes, corantes, aditivos de polímeros e enchimentos orgânicos ou inorgânicas, para produzir revestimentos especializados com propriedades mecânicas intensificadas (rigidez, durabilidade, resistência, etc.), resistência química, retardamento de chama e/ou propriedades elétricas, por exemplo. Esses revestimentos especializados são especialmente adequados em aplicações de engenharia,
tais como aeroespaciais, em aeronaves, em artigos eletrônicos, em construção civil, fotovoltaicas, em petróleo e gás e similares.
[008] Uma vantagem das modalidades da presente invenção é que as modalidades podem prover um fio revestido tendo boa adesão entre o fio metálico e o revestimento, que não é altamente sensível à umidade e tem boa resistência à abrasão. Outra vantagem das modalidades da presente invenção é que as modalidades podem prover uma melhor consistência do revestimento em relação à espessura e ao conteúdo de defeitos (por exemplo, a formação de géis, presença de partículas estranhas, espécies pretas, etc.), possibilitam a produção de fios revestidos tendo um revestimento extremamente fino ou camadas finas de revestimento (por exemplo, menos que 20 micra), permitem revestimentos de multicamadas e diminuem o risco de falha dielétrica dos fios em comparação com fios revestidos por métodos de extrusão. Modalidades da invenção são direcionadas a métodos de revestimento que não incluem revestimento por extrusão em fusão.
[009] Uma vantagem das modalidades da presente invenção é que componentes/aditivos que não são capazes de suportar as condições de processamento por fusão necessários para poli(aril cetonas) (tais como temperaturas) podem ser incorporados a uma solução de uma modalidade da presente invenção em uma temperatura, por exemplo, abaixo do ponto de ebulição do solvente ou em condições ambientais.
[0010] Em comparação com os processos de extrusão em fusão para a fabricação de fios revestidos de poli(aril etercetona), as modalidades dos processos descritos na presente invenção permitem o uso de polímeros de maior peso molecular, melhorando assim as propriedades mecânicas dos fios revestidos descritos na presente invenção e provendo melhor resistência química em relação aos fios revestidos com poli(aril etercetona) previamente existentes. Uma medição comumente usada do peso molecular das poli(aril etercetonas) é sua viscosidade inerente em ácido sulfúrico 96% (conforme medido pela ISO 307). Os fios produzidos por extrusão em fusão, por exemplo, tendo revestimentos finos, são geralmente limitados a poli(aril etercetonas) tendo uma viscosidade inerente abaixo de 1,2 dL/g. Modalidades dos processos atualmente descritos podem permitir a fabricação de fios de revestimento fino tendo revestimentos compreendendo poli(aril etercetonas) tendo viscosidades inerentes de até cerca de 2,5 dL/g. Por exemplo, modalidades podem incluir revestimentos compreendendo poli(aril etercetonas) tendo viscosidades inerentes de pelo menos 1,2 dL/g, por exemplo, 1,4 dL/g a 2,5 dL/g, por exemplo, 1,6 dL/g a 2,5 dL/g ou 1,6 dL/g a 2,0 dL/g. Em algumas dessas modalidades ou em outras modalidades, pelo menos um revestimento pode compreender um poli(aril etercetona) tendo uma viscosidade inerente menor que 1,2 dL/g. Adicionalmente, em comparação com os processos de extrusão em fusão para a fabricação de fios revestidos com poli(aril etercetona), as modalidades dos processos descritos neste documento permitem a produção de revestimentos de fio com múltiplas camadas.
[0011] De acordo com uma modalidade da presente invenção, um método de fabricação de um fio revestido inclui: dissolver pelo menos um polímero compreendendo uma poli(aril etercetona) em pelo menos um solvente fenólico para formar uma solução; a superfície de um fio entrar em contato com a solução para formar um fio revestido tendo pelo menos uma camada de revestimento; e secar o fio revestido para evaporar o solvente residual. O processo pode, portanto, ser repetido o quanto for necessário para obter a espessura desejada.
[0012] De acordo com outra modalidade da presente invenção, a solução pode incluir componentes adicionais, tais como, polímeros, aditivos (por exemplo, modificadores de impacto núcleo-invólucro), enchimentos (por exemplo, nanotubos de carbono), e misturas dos mesmos.
[0013] O polímero que compreende o poli(aril etercetona) dissolvido na solução fenólica pode ser selecionado a partir do grupo de poli(etercetonacetona) (PEKK), poli(eteretercetona) (PEEK), polietercetonaetercetona (PEKEKK), poli(etercetona) (PEK), e misturas dos mesmos. De preferência, o polímero compreende PEKK e/ou PEEK. De acordo com algumas modalidades, o polímero pode ser PEKK e pode ter uma razão de isômero T:I dentro de uma faixa de 50/50 a 85/15.
[0014] O solvente fenólico pode ser composto de solventes, tais como, 4-cloro-2-metil fenol (4-Cl-o-cresol), 4-cloro-3-metil fenol (4-Cl-m-cresol), 3-cloro fenol, 4- cloro-fenol, 4-metil-fenol (p-cresol). Em modalidades, o solvente da presente invenção pode compreender misturas de 4-cloro fenol e 0 a cerca de 50 porcento em peso de 4-cloro- 3-metil fenol (4-Cl-m-cresol) com base no peso total do solvente. Em uma modalidade preferida, o solvente pode compreender cerca de 5 a 20 porcento em peso, de preferência cerca de 5 a 15 porcento em peso, mais de preferência cerca de 10 porcento em peso de 4-cloro fenol e cerca de 80 a 95 porcento em peso, de preferência cerca de 85 a 95 porcento,
mais de preferência cerca de 90 porcento de 4-cloro-3-metil fenol.
[0015] Nas modalidades, o fio revestido tem um núcleo metálico. Por exemplo, o fio submetido ao processo de revestimento pode compreender cobre ou alumínio ou qualquer liga correspondente. Nas modalidades, o fio pode adicionalmente compreender uma camada de fundo (por exemplo, para promover a adesão do revestimento). Nas modalidades, o fio revestido e/ou o núcleo do fio podem ter uma forma de seção transversal de um polígono, círculo, oval, quadrado ou retângulo.
[0016] Nas modalidades, a etapa de contato pode compreender mergulhar o fio na solução ou pulverizar o fio com a solução. Nas modalidades, a etapa de secagem do fio revestido para evaporar o solvente residual pode ocorrer a uma temperatura de 250°C a 420°C, de preferência entre 300 e 360°C. Nas modalidades, pelo menos 70% ou 80% do solvente é evaporado (por exemplo, antes de mergulhar o fio revestido em um mesmo ou em dopante diferente para formar uma próxima camada de revestimento, etc.). Em algumas modalidades, pelo menos 90%, 95% ou 99% do solvente são evaporados. Pode ser aplicado nitrogênio ou passagem de ar para acelerar a etapa de secagem. Opcionalmente, um vácuo pode ser aplicado durante a etapa de secagem.
[0017] Modalidades do método podem produzir um fio revestido tendo múltiplas camadas de revestimento. Cada camada de revestimento pode ser igual ou diferente de outra camada de revestimento. Em algumas modalidades, a espessura do revestimento obtida após uma passagem (por exemplo, uma camada de revestimento) pode ter uma espessura de cerca de
0,5 a 2 micra. Em algumas modalidades, um fio revestido pode ser submetido a um processo de revestimento para formar uma ou mais de camadas adicionais sobre o mesmo (por exemplo, a superfície do fio revestido entrando em contato com uma solução para formar uma camada adicional e secando o fio revestido tendo a camada adicional).
[0018] Em algumas modalidades, o método de fabricação do fio revestido pode compreender uma etapa de filtração para filtrar a solução para remover impurezas, tais como, géis, partículas insolúveis, poeira etc. A etapa de filtração pode ser realizada antes do contato com a superfície do fio (ou o fio revestido) com uma solução.
[0019] Nas modalidades, o pelo menos um polímero pode ser dissolvido no solvente a temperaturas entre 20°C e 160°C, de preferência a temperaturas entre 50°C e 100°C.
[0020] Opcionalmente, o fio revestido resultante também pode sofrer pós-tratamentos adequados, por exemplo, para desenvolver propriedades específicas, tal como cristalinidade.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[0021] Aspectos da presente invenção incluem fios revestidos com pelo menos uma camada de revestimento compreendendo poli(aril cetonas) e métodos de fabricação de um fio revestido a partir de um verniz contendo poli(aril etercetona), tais como, polietercetonacetona (PEKK) e polieteretercetona (PEEK), dissolvido em um solvente fenólico.
[0022] Como usado na presente invenção, “revestimentos” são camadas finas, películas ou revestimentos que são bem conhecidos dos técnicos no assunto. Os revestimentos são aderidos a um cabo ou fio. Os revestimentos podem ser não porosos, porosos, microporosos etc., dependendo da aplicação e do uso. As espessuras dos revestimentos são ilimitadas e podem ter qualquer espessura adequada. Por exemplo, os revestimentos podem variar de cerca de 1 nm (0,001 µm) a 1500 µm de espessura, por exemplo, cerca de 0,25 µm a cerca de 250 µm de espessura. Para algumas aplicações, os revestimentos podem ter uma espessura de cerca de 0,5 µm a cerca de 2 µm. A espessura total do revestimento (isto é, de todas as camadas de revestimento em um fio) de um fio revestido obtido pelos processos descritos neste documento pode estar na faixa de 10 a 1500 µm, de preferência 10 a 200 µm, mais de preferência 10 a 60 µm.
[0023] Como usado nesse documento, uma “solução”, “verniz” ou um “dopante” é uma solução que contém pelo menos um solvente e polímero(s) dissolvido(s) (e outros ingredientes opcionais). Os termos “dopante”, “verniz” e “solução” podem ser usados de forma intercambiável nesse documento. Os dopantes também são bem reconhecidos na química das fibras e usados nos processos de fiação para produzir fibras. O(s) polímero(s) dissolvido(s) pode(m) ser totalmente dissolvido(s) ou parcialmente dissolvido(s). Em uma modalidade, o(s) polímero(s) é(são) totalmente dissolvido(s) para formar uma mistura homogênea do(s) polímero(s) (por exemplo, o soluto) dissolvido(s) no pelo menos um solvente. Os outros ingredientes opcionais também podem ser dissolvidos totalmente ou parcialmente ou, alternativamente, podem ser suspensos no dopante. Por exemplo, os outros ingredientes opcionais podem formar uma suspensão no dopante, em que partículas sólidas, tais como,
nanotubos de carbono, são colocadas em suspensão ou, alternativamente, podem precipitar ou formar diferentes concentrações dentro do dopante.
[0024] Como usados nesse documento, cada composto pode ser discutido alternadamente em relação à sua fórmula química, nome químico, abreviação etc. Por exemplo, PEKK pode ser usado alternadamente com poli(etercetonacetona). Adicionalmente, cada composto descrito nesse documento, salvo indicação em contrário, inclui homopolímeros e copolímeros. O termo “copolímeros” deve incluir polímeros contendo dois ou mais monômeros diferentes e pode incluir, por exemplo, polímeros contendo duas, três ou quatro unidades de monômero de repetição diferentes.
[0025] Salvo indicação em contrário, os valores dos constituintes ou componentes das composições são expressados em percentagem em peso ou porcento em peso de cada ingrediente na composição. Todos os valores providos nesse documento incluem até e incluindo os pontos finais fornecidos.
[0026] Conforme usado nesse documento e nas reivindicações, os termos “compreendendo” e “incluindo” são inclusivos ou abertos e não excluem elementos adicionais não recitados, componentes de composição ou etapas do método. Por conseguinte, os termos “compreendendo” e “incluindo” abrangem os termos mais restritivos “consistindo essencialmente em” e “consistindo em”.
[0027] De acordo com um aspecto da presente invenção, um método de fabricação de um fio revestido inclui: dissolver pelo menos um polímero compreendendo uma poli(aril etercetona) em pelo menos um solvente fenólico para formar uma solução; a superfície de um fio entrar em contato com a solução para formar um fio revestido tendo pelo menos uma camada de revestimento; e secar do fio revestido para evaporar o solvente residual.
[0028] Pelo menos um polímero é dissolvido em pelo menos um solvente para formar uma solução. O polímero pode incluir polímeros termoplásticos, incluindo poli(aril cetonas), tais como, polietercetonacetona (PEKK), polietetercetona (PEEK) e similares, que podem estar em qualquer forma adequada. Por exemplo, os polímeros podem estar na forma sólida, tais como, granulados, flocos, pós, grânulos, lascas etc. A forma do polímero pode ser ilimitada. Diferentes polímeros podem ser adicionados em diferentes estados, que podem ser determinados por um técnico no assunto. Em uma modalidade, o polímero de poli(aril etercetona) é adicionado em uma forma sólida.
[0029] O polímero compreende ou consiste em pelo menos um poli(aril cetona). As poli(aril cetonas) destinam-se a abranger todos os homopolímeros e copolímeros (incluindo, por exemplo, terpolímeros) e similares. Em uma modalidade, a poli(aril etercetona) é selecionada do grupo que consiste em polietercetonacetona (PEKK), polieteretercetona (PEEK), polietercetona (PEK), polietercetonaetercetonacetona (PEKEKK) e misturas dos mesmos.
[0030] Em uma modalidade, a poli(aril etercetona) compreende polietercetonacetona (PEKK). As polietercetonacetonas adequadas para uso nas modalidades da presente invenção podem compreender ou consistir essencialmente em unidades repetidas representadas pelas seguintes fórmulas I e II:
-A-C(=O)-B-C(=O)- I -A-C(=O)-D-C(=O)- II em que A é um grupo p,p’-Ph-O-Ph-, Ph é um radical fenileno, B é p-fenileno e D é m-fenileno. A razão de isômeros de Fórmula I:Fórmula II (T:I) no polietercetonacetona pode variar de 100:0 a 0:100. A razão de isômero pode ser facilmente variada, conforme desejado, para alcançar um certo conjunto de propriedades, por exemplo, variando as quantidades relativas dos diferentes monômeros usados para preparar a polietercetonacetona. Geralmente, uma polietercetonacetona tendo uma razão de Fórmula I:Fórmula II relativamente alta será mais cristalina do que uma polietercetonacetona tendo uma razão mais baixa de Fórmula I:Fórmula II. Assim, a razão T:I pode ser ajustada de modo a prover uma polietercetonacetona amorfa (não cristalina) ou uma polietercetonacetona mais cristalina, conforme desejado. Em uma modalidade, pode ser empregada um polietercetonacetona tendo uma razão de isômero T:I de cerca de 50:50 a cerca de 90:10.
[0031] Por exemplo, a estrutura química de um polietercetonacetona com todas as ligações para-fenileno [PEKK (T)] pode ser representada pela fórmula III:
[0032] A estrutura química de um polietercetonacetona com uma ligação meta-fenileno na cadeia principal [PEKK(I)] pode ser representada pela fórmula IV:
[0033] A estrutura química para um polietercetonacetona com isômeros T e I alternados, por exemplo, um homopolímero tendo 50% de composições químicas de ambos T e I [PEKK(T/I)] pode ser representada pela fórmula V:
[0034] Em outra modalidade, a poli(aril etercetona) compreende polieteretercetona (PEEK). As polieteretercetonas adequadas para uso na presente invenção podem compreender ou consistir essencialmente em unidades repetidas (n ≥ 1) representadas pela fórmula VI:
[0035] Em outra modalidade, o poli(aril etercetona) compreende polietercetona (PEK). Os polietercetonas adequados para uso na presente invenção podem compreender ou consistir essencialmente em unidades repetidas (n ≥ 1) representadas pela fórmula VII:
[0036] Os poli(aril etercetonas) podem ser preparados por qualquer método adequado, que é bem conhecido na técnica. Por exemplo, um poli(aril etercetona) pode ser formado aquecendo uma mistura substancialmente equimolar de pelo menos um bisfenol e pelo menos um composto di-halobenzoide ou pelo menos um composto halofenol. O polímero pode ser amorfo ou cristalizado, que pode ser controlado através da síntese do polímero. Assim, o(s) polímero(s) e os revestimentos resultantes podem percorrer o espectro de não cristalino a altamente cristalino, dependendo do uso pretendido e aplicação industrial para o fio revestido. Adicionalmente, o(s) polímero(s) também pode(m) ter qualquer peso molecular adequado e pode ser funcionalizado ou sulfonado, se desejado. Em uma modalidade, o(s) polímero(s) sofre(m) sulfonação ou qualquer exemplo de modificação de superfície conhecido por um habilitado na técnica.
[0037] Os polietercetonacetonas adequados estão disponíveis em várias fontes comerciais sob várias marcas. Por exemplo, os polímeros de polietercetonacetona são fabricados e fornecidos pela Arkema sob o nome de marca Kepstan.
[0038] A solução pode incluir outros polímeros, além da poli(aril etercetona). Em uma modalidade, os outros polímeros compartilham temperaturas de fusão semelhantes, estabilidade em fusão etc. e são compatíveis, exibindo miscibilidade completa ou parcial entre si. Em particular, outros polímeros que exibem compatibilidade mecânica com a poli(aril etercetona) podem ser adicionados à composição. Também está previsto, no entanto, que os polímeros não precisam ser compatíveis com o poli(aril etercetona) e podem não se dissolver facilmente no solvente (por exemplo, o outro polímero pode ser um material de enchimento em suspensão). Os outros polímeros podem incluir, por exemplo, poliamidas (tal como poli(hexametileno adipamida) ou poli(ε- caproamida)); poliimidas (tal como polieterimida (PEI), poliimida termoplástica (TPI) e polibenzimidazol (PBI));
polissulfonas/sulfetos (tais como, polifenileno sulfeto (PPS), polifenileno sulfona (PPSO2), polieterssulfona (PES), e polifenilssulfona (PPSU)); poli(éteres arílicos); e poliacrilonitrila (PAN). Em uma modalidade, os outros polímeros incluem polímeros e copolímeros de poliamida, polímeros e copolímeros de polimida etc. Os polímeros de poliamida podem ser particularmente adequados em aplicações em alta temperatura. Os polímeros adicionais podem ser misturados com o poli(aril etercetona) por métodos convencionais.
[0039] O polímero é dissolvido em pelo menos um solvente. Convencionalmente, muitas ou a maioria das poli(aril cetonas) não se dissolvem na maioria dos solventes, e anteriormente era muito difícil transformar as poli(aril cetonas) em soluções. Na presente divulgação, verificou-se que certos solventes ou sistemas de solventes são particularmente eficazes e adequados para dissolver polímeros de poli(aril etercetona) para formar dopantes e, mais especificamente, foram considerados particularmente úteis para a formação de revestimentos especializados tendo baixo conteúdo de defeitos e bom consistência em espessuras que não são obtidas por métodos previamente conhecidos de revestimento de fios com poli(aril cetonas).
[0040] O solvente usado pode ser selecionado de solventes que dissolvem efetivamente o polímero (por exemplo, o poli(aril cetona)).
[0041] Em uma modalidade, o solvente compreende pelo menos um solvente aromático, tais como, 4-cloro-2-metil fenol (4-Cl-o-cresol), 4-cloro-3-metil fenol (4-Cl-m- cresol), 3-cloro fenol, 4-cloro-fenol, 4-metil-fenol (p-
cresol). Assim, o solvente pode incluir uma mistura destes solventes, tal como uma mistura de 4-cloro-fenol e 4-cloro- 3-metil fenol (4-Cl-m-cresol). Em uma modalidade, o solvente inclui de cerca de 50 porcento em peso a cerca de 100 porcento em peso de 4-cloro-fenol e 0 a cerca de 50 porcento em peso de 4-cloro-3-metilfenol (4-Cl-m-cresol) com base no peso total do solvente.
[0042] Em uma modalidade, o solvente compreende uma mistura de solventes aromáticos, como 4-cloro-2-metil fenol (4-Cl-o-cresol), 4-cloro-3-metil fenol (4-Cl-m-cresol), 3- cloro fenol, 4-cloro-fenol, 4-metil-fenol (p-cresol) e orto- diclorobenzeno (ODCB). Assim, o solvente pode incluir uma mistura desses solventes, como uma mistura de 4-cloro-fenol, 4-cloro-3-metilfenol (4-Cl-m-cresol) e orto-diclorobenzeno (ODCB). Em uma modalidade, o solvente inclui de cerca de 5 porcento em peso a cerca de 90 porcento em peso de 4-cloro- fenol, 0,5 a cerca de 20 porcento em peso de 4-cloro-3- metilfenol (4-Cl-m-cresol) e 0 a cerca de 90 porcento em peso de orto-diclorobenzeno (ODCB), com base no peso total do solvente.
[0043] O solvente também pode incluir componentes adicionais, tais como, polímeros adicionais; aditivos, tais como, modificadores de impacto de núcleo-invólucro; enchimentos ou agentes de reforço, tais como, fibras de vidro; fibras de carbono; plastificantes; pigmentos ou corantes; estabilizadores térmicos; estabilizadores ou absorvedores de luz ultravioleta; antioxidantes; auxiliares de processamento ou lubrificantes; sinergistas retardantes de chama, tais como, Sb2O3, borato de zinco e similares; ou misturas dos mesmos. Estes componentes podem opcionalmente estar presentes, por exemplo, em uma quantidade de cerca de 0,1 porcento em peso a cerca de 70 porcento em peso, de preferência 5 a 40 porcento em peso, mais de preferência 10 a 25 porcento em peso com base no peso total da composição de dopante. Como discutido anteriormente, o dopante pode incluir polímeros adicionais. Os polímeros adicionais podem ser dissolvidos dentro do dopante ou podem ser selecionados para serem partículas sólidas que não se dissolvem no dopante.
[0044] A solução também pode incluir aditivos, tais como modificadores de impacto de núcleo e invólucro. Estes aditivos podem opcionalmente estar presentes em uma quantidade de cerca de 0,1 porcento em peso a cerca de 70, de preferência 5 a 40, mais de preferência 10 a 25, com base no peso total da composição de dopante. Os modificadores de impacto de núcleo-invólucro podem incluir polímeros de multicamadas e copolímeros em bloco tendo pelo menos um bloco duro e pelo menos um bloco mole (por exemplo, uma borracha mole ou um núcleo elastomérico e um invólucro duro ou um núcleo duro coberto com uma camada elastomérica macia e um invólucro duro). Por exemplo, os blocos moles ou as camadas de borracha podem ser compostos de polímeros de baixa transição vítrea (Tg), tais como, polímeros de acrilato de butila (BA), acrilato de etil-hexila (EHA), butadieno (BD), BD/estireno, butilacrilato/estireno, etc. ou combinações dos mesmos. Os blocos ou camadas duro(a)s podem ser composto(a)s de quaisquer polímeros adequados, tais como, polímeros de metacrilato de metila (MMA), acrilato de etila (EA), metacrilato de alila, estireno ou combinações dos mesmos, por exemplo. Os modificadores de impacto de núcleo-invólucro podem ter quaisquer tamanho e forma adequados. Por exemplo, as partículas podem ter um tamanho de partícula variando de cerca de 2 nm a cerca de 700 nm, de preferência de cerca de 50 a 500 nm, mais de preferência de cerca de 100 a 400 nm.
[0045] Os enchimentos adequados podem incluir fibras, pós, flocos etc. Por exemplo, os enchimentos podem incluir pelo menos um dos nanotubos de carbono, fibras de carbono, fibras de vidro, fibras de poliamida, hidroxiapatita, óxidos de alumínio, óxidos de titânio, nitreto de alumínio, sílica, alumina, sulfatos de bário etc. O tamanho e a forma dos enchimentos também não são particularmente limitados. Tais enchimentos podem estar opcionalmente presentes em uma quantidade de cerca de 0,1 porcento em peso a cerca de 70, de preferência 5 a 40 porcento em peso, mais de preferência 10 a 25 porcento em peso.
[0046] Em uma modalidade, o dopante compreende nanotubos de carbono (CNT). Nanotubos de carbono são alótropos de carbono com uma nanoestrutura cilíndrica. Os nanotubos podem ser de parede única ou de múltiplas paredes; funcionalizados; revestidos; ou modificados de qualquer maneira adequada. Além disso, os nanotubos podem ter qualquer razão comprimento-para-diâmetro adequada conforme necessário para as propriedades desejadas dos fios revestidos resultantes. A composição de dopante pode incluir qualquer quantidade adequada de nanotubos de carbono, conforme preferido para a aplicação. Por exemplo, o dopante pode incluir quantidades vestigiais de até 2 porcento em peso de nanotubos de carbono, por exemplo, de cerca de 0,001 porcento em peso a cerca de 2 porcento em peso de nanotubos de carbono. Quando os revestimentos são formados a partir de um dopante compreendendo nanotubos de carbono, eles podem ser tais que a quantidade de nanotubo de carbono no revestimento permaneça abaixo do limiar de percolação elétrica e, consequentemente, não aumenta significativamente a condutividade elétrica do fio revestido.
[0047] Em outra modalidade, o dopante usado para formar o revestimento inclui um polímero de poli(aril etercetona), por exemplo, PEKK, que é pelo menos parcialmente ou totalmente dissolvido no solvente. Em uma modalidade, o dopante também inclui nanotubos de carbono.
[0048] O dopante, com ou sem componentes adicionais, pode ser preparado por qualquer método convencional de mistura ou agitação. Por exemplo, um método adequado compreende misturar um polímero sólido de poli(aril etercetona) com o(s) solvente(s) em temperatura ambiente ou acima dele até que o polímero seja dissolvido e o dopante formado, e, opcionalmente, adicionando e misturando um enchimento, tais como nanotubos de carbono, com o dopante. O(s) componente(s) adicional(ais) pode(m) ser adicionado(s) ao dopante a qualquer momento adequado. Por exemplo, o(s) componente(s) adicional(ais) pode(m) ser adicionado(s) quando o polímero é adicionado ao solvente. Alternativamente, o(s) componente(s) adicional(ais) pode(m) ser adicionado(s) antes ou depois da formação do dopante.
[0049] Em uma modalidade, o polímero é dissolvido em temperatura ambiente ou acima da mesma (por exemplo, cerca de 20°C a cerca de 27°C ou cerca de 25°C em condições padrão). Não é necessário aquecer a mistura polímero/solvente para vaporizar o(s) solvente(s). A concentração de polímero(s) e outros componentes adicionais deve ser selecionada para prover uma viscosidade adequada da solução para formar o dopante. Por exemplo, o(s) polímero(s) pode(m) estar presente(s) na composição de dopante em quantidades que variam de cerca de 0,1 porcento em peso a cerca de 50 porcento em peso, de preferência na faixa de 5 a 40% em peso, mais de preferência na faixa de 10 a 30 % em peso. Uma pessoa de habilidade comum na técnica seria capaz de selecionar ou manter a viscosidade apropriada para processar a solução, tal como uma viscosidade de 0,01 a 1000 Pa.s, 2 a 500 Pa.s ou 10 a 200 Pa.s.
[0050] Em outra modalidade, quando o solvente compreende pelo menos um solvente aromático, tais como, 4-cloro-2-metil fenol (4-Cl-o-cresol), 4-cloro-3-metil fenol (4-Cl-m- cresol), 3-cloro fenol, 4-cloro-fenol, 4-metil-fenol (p- cresol), o polímero é dissolvido em temperatura ambiente/do ambiente (por exemplo, cerca de 20°C a cerca de 27°C ou cerca de 25°C a condições padrão) e temperaturas elevadas (por exemplo, cerca de 75°C a cerca de 85°C, ou temperaturas mais altas, de 145°C a cerca de 155°C). A concentração de polímero(s) e outros componentes adicionais deve ser selecionada para proporcionar uma viscosidade adequada da solução para formar o dopante. Por exemplo, o(s) polímero(s) pode(m) estar presente(s) na composição de dopante em quantidades que variam de cerca de 0,1 porcento em peso a cerca de 50 porcento em peso, de preferência na faixa de 5 a 40% em peso, mais de preferência na faixa de 10 a 30% em peso.
[0051] Em outra modalidade, quando o solvente compreende misturas de solventes aromáticos, tais como, 4-cloro-2-metil fenol (4-Cl-o-cresol), 4-cloro-3-metil fenol (4-Cl-m-
cresol), 3-cloro fenol, 4-cloro-fenol, 4-metil-fenol (p- cresol), o polímero é dissolvido em temperatura ambiente/do ambiente (por exemplo, cerca de 20°C a cerca de 27°C ou cerca de 25°C em condições padrão) e temperaturas elevadas (por exemplo, cerca de 75°C a cerca de 85°C, ou temperaturas mais altas, de 145°C a cerca de 155°C). Nesta modalidade, o solvente pode ser compreendido de uma mistura de 4-cloro- fenol e 4-cloro-3-metil fenol (4-Cl-m-cresol), incluindo de cerca de 50 porcento em peso a cerca de 100 porcento em peso de 4- cloro-fenol e 0 a cerca de 50 porcento em peso de 4- cloro-3-metilfenol (4-Cl-m-cresol) com base no peso total do solvente. A concentração de polímero(s) e outros componentes adicionais deve ser selecionada para prover uma viscosidade adequada da solução para formar o dopante. Por exemplo, o(s) polímero(s) pode(m) estar presente(s) na composição de dopante em quantidades que variam de cerca de 0,1 porcento em peso a cerca de 50 porcento em peso, de preferência na faixa de 5 a 40%, mais de preferência na faixa de 10 a 30%.
[0052] Em outra modalidade, quando o solvente compreende uma mistura de solventes aromáticos, tais como, 4-cloro-2- metil fenol (4-Cl-o-cresol), 4-cloro-3-metil fenol (4-Cl-m- cresol), 3-cloro fenol, 4-cloro-fenol, 4-metil-fenol (p- cresol) e orto-diclorobenzeno (ODCB), o polímero é dissolvido em temperatura ambiente/do ambiente (por exemplo, cerca de 20°C a cerca de 27°C ou cerca de 25°C em condições padrão) e temperaturas elevadas (por exemplo, cerca de 75°C a cerca de 85°C, ou temperaturas mais altas, de 145°C a cerca de 155°C). Nesta modalidade, o solvente pode ser compreendido de uma mistura de 4-cloro-fenol, 4-cloro-3-metil fenol (4- Cl-m-cresol) e orto-diclorobenzeno (ODCB), incluindo cerca de 5 porcento em peso a cerca de 90 porcento em peso de 4- cloro-fenol, 0,5 a cerca de 10 porcento em peso de 4-cloro- 3-metilfenol (4-Cl-m-cresol) e 0 a cerca de 90 porcento em peso de orto-diclorobenzeno (ODCB), com base no total peso do solvente. A concentração de polímero(s) e outros componentes adicionais deve ser selecionada para proporcionar uma viscosidade adequada da solução para formar o dopante. Por exemplo, o(s) polímero(s) pode(m) estar presente(s) na composição de dopante em quantidades que variam de cerca de 0,1 porcento em peso a cerca de 50 porcento em peso, de preferência na faixa de 5 a 40%, mais de preferência na faixa de 10 a 30%.
[0053] Um técnico no assunto seria capaz de selecionar ou manter a viscosidade apropriada para processar a solução.
[0054] A solução pode ser filtrada (por exemplo, antes da aplicação no fio) para remover impurezas.
[0055] A solução é depositada ou aplicada a um fio para formar um revestimento sobre o mesmo. O revestimento pode ser aplicado substancialmente uniformemente sobre toda a superfície do fio ou uma porção do mesmo. O revestimento pode ser aplicado usando qualquer equipamento e técnicas adequadas conhecidas na técnica. Por exemplo, o revestimento pode ser aplicado mergulhando o fio na solução ou pulverizando o revestimento usando, por exemplo, um bico de pulverização.
[0056] Conforme usado neste documento, “fio” significa um ou mais cabos. O fio é condutor e compreende metal. Um “fio”, conforme usado neste documento, pode se referir a um objeto metálico capaz de conduzir eletricidade, tendo uma seção transversal menor que cerca de 1 cm2, por exemplo menor que cerca de 0,5 cm2, e uma razão de comprimento para diâmetro maior que cerca de 100, por exemplo, uma razão maior que cerca de 1000. Por exemplo, o fio pode ser pelo menos 20% de metal, pelo menos 30% em peso de metal, pelo menos 40% de metal, pelo menos 50% em peso de metal, pelo menos 75% em peso de metal, pelo menos 90% em peso de metal, pelo menos 95% em peso de metal ou pelo menos 99% em peso de metal. Nas modalidades, a referida parte de metal é contínua no fio. O fio pode compreender um ou mais de cobre, alumínio ou aço. O fio pode ser um fio de núcleo único ou multinúcleos (por exemplo, múltiplos filamentos torcidos juntos). Os fios que têm um núcleo metálico podem ser revestidos, por exemplo, com uma camada de fundo para melhorar ainda mais a adesão ao revestimento de isolamento. Por exemplo, o fio pode ser revestido com uma poliamidaimida. Os fios podem ter uma seção transversal de qualquer forma, incluindo, por exemplo, uma seção transversal circular, oval, quadrada, retangular ou poligonal.
[0057] O fio revestido é seco para formar uma camada protetora que encapsula o fio. O fio revestido pode ser seco usando qualquer equipamento ou técnica adequada conhecida na técnica, incluindo processos de secagem de um e vários estágios. Por exemplo, o fio revestido pode ser seco em temperatura ambiente ou acima da mesma (por exemplo, cerca de 20°C a cerca de 27°C ou cerca de 25°C em condições padrão). Nas modalidades, o fio revestido é seco a uma temperatura abaixo do ponto de ebulição do solvente de ponto de ponto de ebulição mais alto no dopante. As condições de secagem podem prover um fio revestido que não é poroso, poroso, microporoso etc. Em algumas modalidades, o fio revestido é não poroso.
Além disso, dependendo das condições de processamento e aplicação, pode ser desejável lavar o(s) solvente(s) de ponto de ebulição mais alto com solvente(s) de ponto de ebulição mais baixo, a fim de prover condições mais fáceis de secagem/processamento.
[0058] O revestimento pode ser formado com qualquer espessura adequada, dependendo da aplicação desejada. Se for necessário um revestimento mais espesso, a concentração de polímeros pode ser aumentada. Revestimentos adicionais podem ser adicionados até que a espessura desejada do revestimento seja alcançada (isto é, os revestimentos adicionais podem ser compreendidos de uma única camada ou múltiplas camadas). Os revestimentos adicionais podem ser feitos aplicando a mesma composição ou diferentes composições de solução (por exemplo, soluções tendo polímero(s) e/ou solventes diferente(s)). O(s) revestimento(s) adicional(ais) pode(m) ser aplicado(s) a qualquer momento adequado, por exemplo, após o revestimento inicial ter pelo menos parcial ou totalmente seco. A espessura total das camadas de revestimento pode variar de, por exemplo, cerca de 1 nm a cerca de 1500 µm.
[0059] Os revestimentos podem ser selecionados para que diferentes camadas exibam propriedades diferentes. Como um exemplo, uma primeira camada de um fio revestido pode compreender PEKK 60/40 e uma segunda camada pode compreender PEKK 80/20. Essas camadas podem estar próximas umas das outras ou separadas por pelo menos uma camada(s) adicional(ais). Como outro exemplo, a camada mais próxima do núcleo do fio pode ser selecionada para permitir uma adesão muito boa ao fio, enquanto a camada mais externa pode ser escolhida para prover a maior resistência química ou para prover uma boa adesão entre os fios (por exemplo, promover a autoligação na fabricação de uma bobina).
[0060] Nas modalidades, o fio revestido pode compreender pelo menos 5 ppm a 5000 ppm de um solvente fenólico.
[0061] Opcionalmente, o fio revestido resultante também pode sofrer pós-tratamentos adequados conhecidos por um habilitado na técnica. Por exemplo, pós-tratamentos, tais como, aquecimento, exposição ao feixe de elétrons, podem ser usados para desenvolver propriedades específicas no revestimento, tais como, morfologia do polímero, grau de cristalinidade, propriedades mecânicas e resistência química.
[0062] Os fios revestidos especializados descritos nesse documento podem ser usados para qualquer finalidade adequada. Por exemplo, as aplicações potenciais incluem, mas não se limitam a, aeroespaciais, em aeronaves, eletrônicas, em construção civil, fotovoltaicas etc. O uso particular dos fios revestidos não é especialmente limitado.
[0063] Espera-se que os revestimentos especializados nesse documento provejam propriedades melhoradas. Em particular, os revestimentos têm boa retenção da constante dielétrica sob vários ambientes químicos e de temperatura, boas propriedades mecânicas, incluindo tenacidade, rigidez, durabilidade e resistência. Os revestimentos também exibem bom retardamento de chama (por exemplo, conforme definido pelas classificações UL), exibem baixa sensibilidade à umidade, têm baixo conteúdo de defeitos e têm boa adesão aos fios aos quais são aplicados.
[0064] Os métodos de fabricação de um fio revestido divulgado neste documento podem compreender pelo menos a dissolução de pelo menos um polímero compreendendo uma poli(aril etercetona) em pelo menos um solvente fenólico para formar uma solução, a superfície de um fio entrando em contato com a solução para formar um fio revestido tendo pelo menos uma camada de revestimento, secando o fio revestido para evaporar pelo menos parte do solvente residual e, opcionalmente, repetindo o contato e a secagem. A repetição opcional pode permitir a formação de camadas adicionais no fio revestido.
[0065] Em algumas modalidades, os métodos compreendem a evaporação de pelo menos 70% ou pelo menos 80% em peso do solvente residual ou mais. Em algumas modalidades, os métodos compreendem a secagem do fio revestido para evaporar pelo menos cerca de 80% em peso do solvente, de modo que o solvente residual após a secagem seja de cerca de 20% ou menos. Em algumas modalidades, os métodos compreendem a evaporação de pelo menos 90, 95 ou 99% em peso do solvente residual.
[0066] Em algumas das modalidades acima, os métodos compreendem formar um fio revestido tendo pelo menos um revestimento, o revestimento compreendendo pelo menos 50% em peso de pelo menos um poli(aril etercetona), pelo menos 60% em peso de pelo menos um poli(aril etercetona), pelo menos 70% em peso de pelo menos um poli(aril etercetona), pelo menos 80% em peso de pelo menos um poli(aril etercetona), pelo menos 90% em peso de pelo menos um poli(aril etercetona), pelo menos 95% em peso de pelo menos um poli(aril etercetona) ou pelo menos 99% de pelo menos um poli(aril etercetona).
[0067] Em algumas das modalidades acima, uma ou mais poli(aril etercetona(s)) pode(m) ser selecionada(s) do grupo de polietercetonacetonas (PEKK), polieteretercetonas (PEEK), polietercetonas (PEK), polietercetonaetercetonas (PEKEKK), ou misturas dos mesmos compreende(m) pelo menos um de PEKK e/ou PEEK.
[0068] Em algumas das modalidades acima, o solvente fenólico compreende pelo menos um solvente selecionado do grupo de: 4-cloro-2-metil fenol (4-cl-o-cresol), 4-cloro-3- metil fenol (4-Cl-m-cresol), 3-cloro fenol, 4-cloro fenol e 4-metil fenol (p-cresol). Em algumas das modalidades acima, o solvente também pode compreender orto-diclorobenzeno (ODCB). Em algumas dessas modalidades, o solvente fenólico pode compreender 4-cloro-3-metilfenol e 4-cloro fenol, mais particularmente cerca de 5 a 20% em peso, cerca de 5 a 15% em peso, ou cerca de 10% em peso de 4-cloro-3-metilfenol e cerca de 80-95% em peso, cerca de 85 a 95% em peso, ou cerca de 90% em peso de 4-cloro fenol. Em algumas dessas modalidades, o solvente pode ser compreendido de uma mistura de 4-cloro-fenol, 4-cloro-3-metil fenol (4-Cl-m-cresol) e orto-diclorobenzeno (ODCB), incluindo cerca de 5 porcento em peso a cerca de 90 porcento em peso de 4-cloro-fenol, 0,5 a 10 porcento em peso de 4-cloro-3-metilfenol (4-Cl-m-cresol) e 0 a cerca de 90 porcento em peso de orto-diclorobenzeno (ODCB), com base no peso total do solvente.
[0069] Em algumas das modalidades acima, o fio compreende um núcleo metálico. Em algumas modalidades, o fio compreende um núcleo tendo pelo menos 20% em peso de metal, pelo menos 30% em peso em peso metal, pelo menos 50% em peso em peso de metal, pelo menos 75% em peso de metal, pelo menos 90% em peso de metal, pelo menos 95% em peso de metal ou pelo menos
99% em peso de metal. Em algumas das modalidades acima, as proporções de metal são contínuas em todo o núcleo do fio. Em algumas das modalidades acima, o metal compreende pelo menos um de cobre, alumínio e aço.
[0070] Em algumas das modalidades acima, o fio compreende uma camada de fundo. Em algumas dessas modalidades, a camada de fundo compreende uma poliamidaimida. Em algumas dessas modalidades, a camada de fundo compreende menos de cerca de 20% em peso do total de revestimentos no fio ou menos que cerca de 10% em peso, 5% em peso ou 1% em peso do total de revestimentos no fio.
[0071] Em algumas das modalidades acima, o contato da superfície de um fio com a solução para formar um fio revestido compreende mergulhar o fio na solução ou pulverizar o fio com a solução.
[0072] Em algumas das modalidades acima, a secagem do fio revestido ocorre a uma temperatura de cerca de 250°C a 420°C, de preferência entre 300°C e 360°C.
[0073] Em algumas das modalidades acima, a pelo menos uma camada de revestimento tem uma espessura de cerca de 1 nm a 1500 µm de espessura ou cerca de 0,25 µm a cerca de 250 µm de espessura. Em algumas das modalidades acima, a espessura de pelo menos uma camada de revestimento está dentro da faixa de 10 a 1500 µm, de preferência 10 a 200 µm, mais de preferência 10 a 60 µm.
[0074] Em algumas das modalidades acima, os métodos podem adicionalmente compreender o contato da superfície do fio revestido tendo pelo menos uma camada de revestimento com uma solução, a mesma solução ou solução diferente sendo usada para formar a pelo menos uma camada, para formar um fio multiplamente revestido tendo pelo menos duas camadas de revestimento, e secar o fio multiplamente revestido para evaporar o solvente residual, por exemplo, pelo menos 70% em peso do solvente residual, pelo menos 80% em peso do solvente residual, pelo menos 90% em peso do solvente residual, pelo menos 95% do solvente residual, ou pelo menos 99% em peso do solvente residual.
[0075] Em algumas das modalidades acima, o pelo menos um polímero pode ser dissolvido em temperatura ambiente ou acima da mesma (por exemplo, cerca de 20°C a cerca de 27°C ou cerca de 25°C em condições padrão) ou em temperaturas elevadas (por exemplo, cerca de 75°C a cerca de 85°C) ou temperaturas mais altas (por exemplo, cerca de 145°C a cerca de 155°C).
[0076] Em algumas das modalidades acima, o fio revestido pode ter uma seção transversal circular, oval, quadrada ou retangular.
[0077] Em algumas das modalidades acima, o método pode adicionalmente incluir a filtração de uma ou mais solução(ões) para remover impurezas antes do contato com o fio.
[0078] Outras modalidades da presente invenção são direcionadas a fios revestidos tendo núcleos e pelo menos uma camada de revestimento compreendendo um poli(aril etercetona), em que o fio revestido é formado por um processo de dissolução de pelo menos um polímero compreendendo um poli(aril etercetona) em pelo menos um solvente fenólico para formar uma solução; a superfície de um fio entrar em contato com a solução para formar um fio revestido tendo pelo menos uma camada de revestimento; e secar o fio revestido para evaporar o solvente residual. Em algumas das modalidades, o fio revestido pode compreender pelo menos duas camadas de revestimento, sendo iguais ou diferentes uma da outra. Em algumas dessas modalidades, o pelo menos um polímero pode compreender um ou mais poli(aril etercetona(s)) selecionado(s) de polietercetonacetonas (PEKK), polietercetonas (PEEK), polietercetonas (PEK), polietercetonaetercetonacetonas (PEKEKK) ou misturas dos mesmos. Em algumas dessas modalidades, o pelo menos um polímero pode compreender PEKK e/ou PEEK.
[0079] Em algumas das modalidades acima direcionadas a fios revestidos, o solvente fenólico pode compreender pelo menos um solvente selecionado do grupo de: 4-cloro-2-metil fenol (4-cl-o-cresol), 4-cloro-3-metilfenol (4-Cl-m- cresol), 3-cloro fenol, 4-cloro fenol e 4-metil fenol (p- cresol).
[0080] Em algumas das modalidades acima direcionadas a fios revestidos, o solvente fenólico compreende pelo menos um solvente selecionado do grupo de: 4-cloro-2-metil fenol (4-cl-o-cresol), 4-cloro-3-metil fenol (4-Cl-m-cresol), 3- cloro fenol, 4-cloro fenol e 4-metil fenol (p-cresol). Em tais modalidades, o solvente fenólico pode compreender 4- cloro-3-metil fenol e 4-cloro fenol, mais particularmente cerca de 5 a 20% em peso, cerca de 5 a 15% em peso, ou cerca de 10% em peso de 4-cloro-3-metilfenol e cerca de 80-95% em peso, cerca de 85 a 95% em peso, ou cerca de 90% em peso de 4-cloro fenol.
[0081] Em algumas das modalidades acima direcionadas a fios revestidos, o fio compreende um núcleo metálico. Em algumas modalidades, o fio compreende um núcleo tendo pelo menos 20 % em peso de metal, pelo menos 30% em peso de metal,
pelo menos 50% em peso de metal, pelo menos 75% em peso de metal, pelo menos 90% em peso de metal, pelo menos 95% em peso de metal ou pelo menos 99% em peso de metal. Em algumas das modalidades acima, o metal compreende pelo menos um de cobre, alumínio e aço.
[0082] Em algumas das modalidades acima direcionadas a fios revestidos, o fio revestido pode ter uma seção transversal circular, oval, quadrada ou retangular.
[0083] Em algumas das modalidades acima direcionadas a fios revestidos, o fio revestido pode ser usado como fio magnético (isto é, usado em uma bobina eletromagnética de, por exemplo, um motor elétrico).
[0084] Em algumas das modalidades acima direcionadas a fios revestidos, um motor elétrico pode compreender o fio revestido.
[0085] Modalidades descritas neste documento incluem um fio revestido compreendendo: um núcleo metálico de pelo menos 20% em peso de metal; pelo menos uma camada de revestimento ao redor do núcleo metálico, o revestimento compreendendo um poli(aril etercetona); e pelo menos 5 ppm a 5000 ppm de um solvente fenólico.
[0086] Embora certas modalidades da invenção tenham sido mostradas e descritas nesse documento, será entendido que tais modalidades são providas apenas a título de exemplo sem se afastar do espírito da invenção. Consequentemente, pretende-se que as reivindicações anexas cubram todas as variações que se enquadram no espírito e no escopo da invenção. Numerosas variações, alterações e substituições ocorrerão para os habilitados na técnica.

Claims (28)

REIVINDICAÇÕES
1. Método para fabricar um fio revestido, o método caracterizado pelo fato de que compreende: dissolver pelo menos um polímero compreendendo um poli(aril etercetona) em pelo menos um solvente fenólico para formar uma solução; a superfície de um fio entrar em contato com a solução para formar um fio revestido tendo pelo menos uma camada de revestimento; e secar o fio revestido para evaporar pelo menos cerca de 80% em peso do solvente, de modo que o solvente residual após a secagem seja de cerca de 20% ou menos; opcionalmente, repetir o contato e a secagem.
2. Método de fabricação de um fio revestido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um polímero compreende um ou mais de poli(aril cetonas) selecionadas de polietercetonacetonas (PEKK), polieteretercetonas (PEEK), polietercetonas (PEK), polietercetonaetercetonacetonas (PEKEKK) , ou misturas dos mesmos.
3. Método de fabricação de um fio revestido, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que pelo menos um polímero compreende PEKK e/ou PEEK.
4. Método de fabricação de um fio revestido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o solvente fenólico compreende pelo menos um solvente selecionado do grupo de: 4-cloro-2-metil fenol (4-Cl-o- cresol), 4-cloro-3-metil fenol (4-Cl-m-cresol), 3-cloro fenol, 4-cloro fenol e 4-metil fenol (p-cresol).
5. Método de fabricação de um fio revestido, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o solvente fenólico compreende 4-cloro-3-metil fenol e 4-cloro fenol.
6. Método de fabricação de um fio revestido, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o solvente fenólico compreende cerca de 5 a 20% de 4-cloro-3- metil fenol e cerca de 80 a 95% de 4-cloro fenol.
7. Método de fabricação de um fio revestido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o fio compreende cobre, alumínio ou aço.
8. Método de fabricação de um fio revestido, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a superfície do fio compreende uma camada de fundo.
9. Método de fabricação de um fio revestido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o contato da superfície de um fio com a solução para formar um fio revestido compreende mergulhar o fio na solução ou pulverizar o fio com a solução.
10. Método de fabricação de um fio revestido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a secagem do fio revestido ocorre a uma temperatura de 250°C a 420°C.
11. Método de fabricação de um fio revestido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma camada de revestimento tem uma espessura de cerca de 0,5 a 2 micra.
12. Método para fabricar um fio revestido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: contatar a superfície do fio revestido com a solução para formar um fio com múltiplos revestimentos tendo pelo menos duas camadas de revestimento; e secar o fio com múltiplos revestimentos para evaporar o solvente residual.
13. Método de fabricação de um fio revestido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um polímero é dissolvido em temperatura ambiente ou acima da mesma.
14. Método de fabricação de um fio revestido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um fio revestido tem uma seção transversal circular, oval, quadrada ou retangular.
15. Método de fabricação de um fio revestido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende:filtrar a solução para remover impurezas.
16. Fio revestido tendo um núcleo e pelo menos uma camada de revestimento compreendendo um poli(aril cetona), o fio revestido caracterizado pelo fato de que é formado por um processo de: dissolver pelo menos um polímero compreendendo um poli(aril etercetona) em pelo menos um solvente fenólico para formar uma solução; a superfície de um fio entrar em contato com a solução para formar um fio revestido tendo pelo menos uma camada de revestimento; e secar o fio revestido para evaporar o solvente residual.
17. Fio revestido, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos duas camadas de revestimento.
18. Fio revestido, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que uma primeira camada de revestimento tem uma composição diferente da segunda camada de revestimento.
19. Fio revestido, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um polímero compreende um ou mais de poli(aril cetonas) selecionados de polietercetonacetonas (PEKK), polieteretercetonas (PEEK), polietercetonas (PEK), polietercetonaetercetonacetonas (PEKEKK) ou misturas dos mesmos.
20. Fio revestido, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um polímero compreende PEKK e/ou PEEK.
21. Fio revestido, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o solvente fenólico compreende pelo menos um solvente selecionado do grupo de: 4-cloro-2- metil fenol (4-Cl-o-cresol), 4-cloro-3-metil fenol (4-Cl-m- cresol), 3-cloro fenol, 4-cloro fenol e 4-metil fenol (p- cresol).
22. Fio revestido, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que o solvente fenólico compreende 4-cloro-3-metil fenol e 4-cloro fenol.
23. Fio revestido, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o solvente fenólico compreende cerca de 5 a 20% de 4-cloro-3-metil fenol e cerca de 80 a 95% de 4-cloro fenol.
24. Fio revestido, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o núcleo compreende alumínio, cobre ou aço.
25. Fio revestido, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de ser usado como fio de ímã em uma bobina eletromagnética.
26. Motor elétrico, caracterizado pelo fato de que compreende o fio magnético conforme definido na reivindicação 25.
27. Motor elétrico, caracterizado pelo fato de que compreende o fio revestido conforme definido na reivindicação 16.
28. Fio revestido, caracterizado pelo fato de que compreende: um núcleo metálico de pelo menos 20% em peso de metal; pelo menos uma camada de revestimento ao redor do núcleo metálico, o revestimento compreendendo um poli(aril etercetona); e pelo menos 5 ppm a 5000 ppm de um solvente fenólico.
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