CN105190783A - 双层线涂层 - Google Patents

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Abstract

涂层，特别是双层复合涂层，当在1KHz在室温和50％的相对湿度测试时，对于细长的导电性线可以具有小于1％的耗散因数。复合热塑性涂层可以包括两个不同的层，一个层优选地是热塑性聚醚酰亚胺(PEI)以及另一层优选地是热塑性全氟烷氧基(PFA)。PEI/PFA的厚度比率的范围可以从大于零至小于5.4。复合塑性涂层的厚度可以从大于零至小于200微米的范围。还描述了形成涂层和涂覆的线的方法。

Description

双层线涂层
技术领域
本发明总体涉及线涂层(wirecoatings)以及更具体地涉及双层线涂层。
背景技术
磁线，也被称为漆包线或绕组线，通常是涂覆有非常薄的绝缘层的导电金属(诸如铜或铝)线。磁线是用于变压器、电感器、电动机、扬声器、硬盘磁头驱动器、电位器、电磁体、和其它需要紧密的线的线圈的应用的结构。磁线可以生产为不同形状和尺寸。较小直径的磁线通常具有圆形截面。这种类型的线被用于诸如电吉他皮卡的应用。较厚的磁线可以是方形或矩形，通常具有圆角，以提供较大的电流/线圈长度。
在磁线中存在对于高性能高温涂层的需要，该涂层展示出具有有助于电动机的结构的机械性能的稳健的电绝缘性、长期老化稳定性和耐环境性。还存在发展应用于在没有溶剂或其他有害液体或化学品的协助下的电导体的熔融处理的涂层的需要。此外，由于涂层在涂覆的线上是可以回收的且再次加工到应用中或用于制备其他产品，热塑性涂层的应用，与热固性相反，是高度合适的。很容易理解磁线具有许多严格的需求，其已经导致了许多不同类型的发展。这导致了具有不同性能特征的许多不同类型的商业化，由于单一类型的磁线涂层不能满足所有必需的要求。应当理解每种线结构类型具有其优点和缺点。基于这样的理解，发展具有下列性能特征的磁线是当前需要。
发明内容
一个实施方式涉及一种线，在所述线上具有复合涂层。该线可以是细长的导电性线。当在1KHz在室温和50％相对湿度测试时，线可以涂覆有具有小于3的介电常数(Dk)的复合热塑性涂层。
另一实施方式涉及磁线，在该磁线上具有复合涂层。该磁线可以是细长的导电性线。当在1KHz在室温和50％相对湿度测试时，线可以涂覆有具有小于3的介电常数(Dk)的复合热塑性涂层。当在1KHz在室温和50％相对湿度测试时，复合热塑性涂层可以具有小于1％的耗散因数(dissipationfactor)。复合热塑性涂层可以包括两个不同的层，一个层是热塑性聚醚酰亚胺(PEI)以及另一层是热塑性全氟烷氧基(perfluoroalkoxy)(PFA)。PEI/PFA的厚度的比率可以在从大于零至小于5.4的范围。复合塑性涂层的厚度可以从大于零至小于200微米的范围。
另一实施方式涉及生产磁线的方法。该方法可以包括在细长的导电性线上挤出与线接触的热塑性聚合物的第一层以及在该第一层上形成不同的热塑性聚合物的第二层。
附图说明
参考以下描述和随附权利要求、和附图将更好地理解本发明的这些和其他特征、方面、和优点，其中：
图1是双涂覆的线的示意图。
图2是示出了具体的双涂层(即PFA-PEI涂层)的预测的介电常数的图表；以及
图3是针对表4中呈现的实验结果示出了介电常数相对聚醚酰亚胺砜(PEIS)/PFA的厚度比率的图表。
应当理解的是，各种实施方式不局限于在附图中显示的布置和手段。
具体实施方式
本发明是部分的基于使用材料的特定组合的观察，现在有可能使具有电气、方法和机械性质的组合的热塑性线涂层适合用于许多应用。根据某些优选的实施方式，开发的磁线包括金属导体和聚醚酰亚胺(PEI)和氟聚合物(或氟化聚合物)(FPM)双层。磁线可以满足严格的性能标准。所属领域的技术人员将认识到难以降低包括诸如PEI材料的涂层的介电常数(Dk)，同时维持高连续使用温度、强度、刚度、聚合物到导体的粘附，以及其他机械、热和环境性质。除了在不需要溶剂的情况下熔融处理涂层的能力外性能的组合使本发明是创新和有益的。
根据各种实施方式，磁线可以包括金属导体和聚醚酰亚胺(PEI)和氟聚合物(FPM)双层。根据各种实施方式，磁线满足严格的性能标准。
参照图1，示出了示例性的双层线涂层结构1。示出了金属导体2。磁线，在美国之外还被称为绕组线(windingwire)，可以在它们的结构中使用圆形或矩形的金属导体。图1所示的结构是用于说明的目的，并不用于限制本发明至具有所示尺寸的矩形截面。本发明的精神是包括具有电导体的磁线，优选地任何几何形状且不是尺寸上特定的金属导体。然而，涂层厚度优选地是小于500微米，且更优选地小于100微米。金属导体2由形成最内层3的热塑性涂层包围，最内层3与金属导体直接接触。最内层3可以是聚醚酰亚胺材料，诸如XH6050。最内层3可以是由形成外层4的涂层包围。外层4可以是氟聚合物，诸如PFA(全氟烷氧基)。其他合适的氟化聚合物的非限制性的实例，除了全氟烷氧基树脂之外，可以包括聚四氟乙烯、氟化的乙烯-丙烯共聚物、聚偏氟乙烯(polyfluorinatedvinylidene)和聚氯三氟乙烯，可能的氟化聚合物的其他非限制性的实例(可以包括五氟乙烷、八氟丙烷、三氟甲氧基二氟甲烷或六氟环丙烷)，或其两种或更多种的混合物，1,1,1,2-或1,1,2,2-四氟乙烷、1,1-二氟乙烷、三氟甲氧基五氟乙烷、1,1,1,2,3,3-七氟丙烷、全氟烷氧基乙烯，诸如那些在美国专利号6,927,259中公开的，其整体并入本文中，前述项的混合物。本领域技术人员应当熟悉其他的氟化聚合物。
外层4可以与最内层3直接接触。另外的层可以围绕外层4，或外层可以暴露于外部环境中。
金属导体2可以具有宽度5和高度6。在优选的实施方式中，宽度5可以是约5mm以及高度6可以是约1.6mm。最内层3和最外层4可以具有组合的厚度7。在优选的实施方式中，组合的厚度7可以是约50至100μm。包含PEI的最内层3可以具有约3.2的Dk。包含全氟烷氧基(PFA)的最外层可以具有约2.1的Dk。根据每个个体成分的厚度，PEI-PFA磁线结构可以导致在2.1至3.2之间范围的有效的Dk。
在不希望受到理论的限制下，图2示出了介电常数对于双涂覆的线的涂层厚度的理论依赖。在该实例中，考虑作为电容器的个体层，理论模型使用50微米(2mil)的总厚度。从定义方程式和串联电容器考虑，可以计算结构的总介电常数。式(1)定义了两个串联电容器的理论关系。
C T = C 1 · C 2 ( C 1 + C 2 ) 式1
在式1中，C1表示最内层3的电容，C2表示外层4的电容，以及CT表示组合的结构的总电容。式2提供了电容的定义。
C T = ( Dk T · ϵ 0 · A ) d 式2
在式2中，DkT表示整体结构的介电常数，A表示导体例如金属(即被涂层覆盖)的表面面积，d表示距离，即，涂覆涂层的厚度，且是常数，表示在自由空间中真空的电容率(permittivity)。
如图2中介电常数对于双涂覆线的涂层厚度的理论依赖所示，如用于各种应用所需的，具有至少28％的PFA(其余为PEI)的50微米的PEI-PFA涂层将100％PEI涂层的介电常数从3.2减少至2.8。相对于PEI，进一步增加PFA厚度，同时保持50微米的总厚度，可以进一步减少Dk至最小值2.1，该值对应于100％的PFA。从实现Dk<2.8的角度来看，在设计上50微米的总厚度不是关键；由两个层的厚度比率决定Dk的性能水平。根据各种实施方式，多种不同的热塑性材料可以被用于最内层以及最外层。
根据各种实施方式，任一层，特别是最内层3，可以包括一种或多种复合热塑性树脂，例如，无定形聚合物。该一种或多种无定形聚合物可以选自聚醚酰亚胺、聚醚酰亚胺砜、聚醚酰亚胺硅氧烷、聚砜、聚醚砜、聚苯砜、聚碳酸酯、聚碳酸酯硅氧烷、和聚酯-聚碳酸酯作为均聚物、共聚物(嵌段和无规)，以及它们的组合或共混物。任一层，特别是最内层3还可以包括一种或多种半结晶材料。该一种或多种半结晶材料可以选自芳香族聚酯聚合物，包括液晶聚合物(LCP)；聚酰胺，诸如聚[亚氨基(1,6-二氧六亚甲基)亚氨基六亚甲基]，即，尼龙6-6；聚醚醚酮(PEEK)；聚芳醚酮(PAEK)；聚苯硫醚(PPS)；以及其任何组合。任一层，特别是最内层3，作为结构中的单个层，还可以包括无定形和半结晶共混物的组合。
着色剂(例如，颜料或染料)添加到涂层已发现是有益的，由于某些涂层很薄，在它们的天然(未着色)状态下，在视觉上难以确定其存在。
该组合物可以包括一种或多种聚醚酰亚胺以提供高耐热性、根据ASTMD543-06对多个试剂的耐化学性，和足以成为明亮的白色、墨黑以及任何其他有色产品的初始树脂色光。
组合物可以包括具有下限和/或上限的范围内的聚醚酰亚胺的量。该范围可以包括或不包括下限和/或上限。该下限和/或上限可以选自5、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45和50wt％。例如，根据某些优选的实施方式，组合物可以包含至少15wt％的聚醚酰亚胺的量。
聚醚酰亚胺可以是均聚物或共聚物。
聚醚酰亚胺可以选自(i)聚醚酰亚胺均聚物，例如，聚醚酰亚胺，(ii)聚醚酰亚胺共聚物，例如，硅氧烷-聚醚酰亚胺、聚醚酰亚胺砜，以及(iii)它们的组合。聚醚酰亚胺是已知的聚合物并且在Ultem*、EXTEM*和Siltem*品牌(SABICInnovativePlasticsIPB.V.的商标)下由SABICInnovativePlastics出售。
在一个实施方式中，聚醚酰亚胺具有式(1)：
(1)，
其中，a是大于1，例如，10至1,000或更多，或更具体地，10至500。
在式(1)中的基团V是包括醚基(如本文使用的“聚醚酰亚胺”)或醚基和亚芳基砜基(“聚醚酰亚胺砜”)的组合的四价连接子。这样的连接子包括但不限于：(a)具有5至50个碳原子的取代或未取代，饱和、不饱和或芳香族单环和多环基团，可选地用醚基、亚芳砜基，或醚基和亚芳砜基的组合取代；以及(b)取代或未取代，直链或支链，饱和或不饱和的具有1至30个碳原子的烷基以及可选地用醚基或醚基、亚芳砜基、和亚芳砜基的组合；或包括至少一种前述的组合而取代。适合的另外的取代基包括，但不限于，醚、酰胺、酯、和包括至少一种前述的组合。
式(1)的R基团包括，但不限于，取代或未取代的二价有机基团，诸如：(a)具有6至20个碳原子以及其卤化衍生物的芳香烃基团；(b)具有2至20个碳原子的直链或支链的亚烃基基团；(c)具有3至20个碳原子的亚环烃基基团，或(d)式(2)的二价基团：
(2)，
其中Q1包括，但不限于二价部分，诸如-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、-CyH2y-(y是从1至5的整数)，以及其卤化衍生物，包括全氟亚烷基基团。
在一个实施方式中，连接子V包括但不限于式(3)的四价芳香族基团：
(3)，
其中，W是二价部分，包括-O-、-SO2-，或式-O-Z-O-基团，其中，-O-或-O-Z-O-基团的二价键在3,3'、3,4'、4,3'、或4,4'位，并且其中，Z包括但不限于式(4)的二价基团：
(4)，
其中Q包括，但不限于，包括-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、-CyH2y-(y是从1至5的整数)的二价部分，以及其卤化衍生物，包括全氟亚烷基基团。
在具体实施方式中，聚醚酰亚胺包括大于1，具体地，10至1000，或更具体地，10至500个式(5)的结构单元：
(5)，
其中，T是-O-或式-O-Z-O-的基团，其中，-O-或-O-Z-O-基团的二价键在3,3'、3,4'、4,3'、或4,4'位，Z是以上定义的式(3)的二价基团，并且R是如以上定义的式(2)的二价基团。
在另一具体的实施方式中，聚醚酰亚胺砜是包括醚基团和砜基团的聚醚酰亚胺，其中，在式(1)中至少50摩尔％的连接子V和基团R含有二价的亚芳基砜基团。例如，所有的连接子V，但是不是基团R，可以含有亚芳砜基；或所有基团R，但不是连接子V可以含有亚芳砜基；或亚芳砜可以存在于连接子V和基团R的某些部分，条件是含有芳砜基的V和R基团的总摩尔分数是大于或等于50摩尔％。
甚至更具体地，聚醚酰亚胺砜可以包括大于1，具体地，10至1,000，或更具体地，10至500个式(6)的结构单元：
(6)，
其中，Y是-O-、-SO2-、或式-O-Z-O-的基团，其中，-O-、-SO2-，或-O-Z-O-基团的二价键在3,3'、3,4'、4,3'、或4,4'位，其中，Z是如以上定义的式(3)的二价基团，并且R是如以上定义的式(2)的二价基团，条件是大于式(2)中的摩尔Y+摩尔R的总数的50摩尔％包括-SO2-基团。
应当理解的是，聚醚酰亚胺和聚醚酰亚胺砜可以可选地包括不含有醚或醚和砜基团的连接子V，例如式(7)的连接子：
(7)。
包括这种连接子的酰亚胺单元通常以单元总数从0至10摩尔％，具体地0至5摩尔％的范围的量存在。在一个实施方式中，没有另外的连接子V存在于聚醚酰亚胺和聚醚酰亚胺砜中。
在另一具体实施方式中，聚醚酰亚胺包括10至500个式(5)的结构单元，并且聚醚酰亚胺砜含有10至500个式(6)的结构单元。
通过不同的方法可以制备聚醚酰亚胺和聚醚酰亚胺砜，包括但不限于式(8)的双(邻苯二甲酰亚胺)的反应：
(8)，
其中，R如以上描述，并且X是硝基基团或卤素。例如，通过式(9)的相应酸酐与式(10)的有机二胺的缩合可以形成双-邻苯二甲酰亚胺(8)：
(9)，
其中，X是硝基或卤素，
H2N-R-NH2(10),
其中，R如以上所述。
式(10)的胺化合物的示例性实例包括：乙二胺、丙二胺、三亚甲基二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、六亚甲基二胺、七亚甲基二胺、八亚甲基二胺、九亚甲基二胺、十亚甲基二胺、1,12-十二烷二胺、1,18-十八烷二胺、3-甲基七亚甲基二胺、4,4-二甲基七亚甲基二胺、4-甲基九亚甲基二胺、5-甲基九亚甲基二胺、2,5-二甲基六亚甲基二胺、2,5-二甲基七亚甲基二胺、2,2-二甲基丙二胺、N-甲基-双(3-氨基丙基)胺、3-甲氧基六亚甲基二胺、1,2-双(3-氨基丙氧基)乙烷、双(3-氨基丙基)硫醚、1,4-环己烷二胺、双-(4-氨基环己基)甲烷、间苯二胺、对苯二胺、2,4-二氨基甲苯、2,6-二氨基甲苯、间二甲苯二胺、对二甲苯二胺、2-甲基-4,6-二乙基-1,3-亚苯基二胺、5-甲基-4,6-二乙基-1,3-亚苯基二胺、联苯胺、3,3'-二甲基联苯胺、3,3'-二甲氧基联苯胺、1,5-二氨基萘、双(4-氨基苯基)甲烷、双(2-氯-4-氨基-3,5-二乙基苯基)甲烷、双(4-氨基苯基)丙烷、2,4-双(b-氨基-叔丁基)甲苯、双(对-b-氨基-叔丁基苯基)醚、双(对-b-甲基-邻氨基苯基)苯、双(对-b-甲基-邻氨基戊基)苯、1,3-二氨基-4-异丙基苯、双(4-氨基苯基)醚和1,3-双(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷。可以使用这些胺的混合物。含有砜基的式(10)的胺化合物的示例性实例包括但不限于二氨基二苯砜(DDS)以及双(氨基苯氧基苯基)砜(BAPS)。可以使用包括任何上述胺的组合。
在存在或不存在相转移催化剂下，聚醚酰亚胺可以通过双(邻苯二甲酰亚胺)(8)与式HO-V-OH(其中，V如以上所描)的二羟基取代的芳香族烃的碱金属盐的反应而合成。在美国专利号5,229,482中公开了合适的相转移催化剂。特别地，可以使用二羟基取代的芳香族烃双酚诸如双酚A、或双酚的碱金属盐和其他二羟基取代的芳香族烃的碱金属盐的组合。
在一个实施方式中，聚醚酰亚胺包括式(5)的结构单元，其中每个R独立地是对亚苯基或间亚苯基或包括至少一种前述的混合物；以及T是式-O-Z-O-基团，其中-O-Z-O-基团的二价键是在3,3'位，且Z是2,2-二亚苯基丙烷基(双酚A基团)。此外，聚醚酰亚胺砜包括式(6)的结构单元，其中R基团的至少50摩尔％是式(4)，其中Q为-SO2-且剩余的R基团独立地是对亚苯基或间亚苯基或包括至少一种前述的组合；以及T是式-O-Z-O-基团，其中-O-Z-O-基团的二价键是在3,3'位，且Z是2,2-二亚苯基丙烷基。
可以单独或者结合使用聚醚酰亚胺和聚醚酰亚胺砜。在一个实施方式中，仅使用了聚醚酰亚胺。在另一实施方式中，聚醚酰亚胺：聚醚酰亚胺砜的重量比可以是从99：1至50：50。
聚醚酰亚胺可以具有如通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量的5,000至100,000克/摩尔(g/mol)的重均分子量(Mw)。在一些实施方式中，Mw可以是10,000至80,000。如本文使用的分子量是指绝对重均分子量(Mw)。
在25℃下在间甲苯酚中测量的，聚醚酰亚胺可以具有大于或等于0.2分升每克(dl/g)的固有粘度。在这个范围内，如在25℃下在间甲苯酚中测量的，固有粘度可以是0.35至1.0dl/g。
聚醚酰亚胺可以具有如根据ASTM测试D3418使用差式扫描量热法(DSC)测量的大于180℃，具体地200℃至500℃的玻璃化转变温度。在一些实施方式中，聚醚酰亚胺和，特别地，聚醚酰亚胺具有240至350℃的玻璃化转变温度。
聚醚酰亚胺可以具有如通过美国材料与试验协会(ASTM)DI238在340至370℃下使用6.7千克(kg)重量测量的0.1至10克/分钟(g/min)的熔融指数。
一种用于制备具有结构(1)的聚醚酰亚胺的方法称为硝基置换方法(X是式(8)中的硝基)。在硝基置换方法的一个实例中，用99％的硝酸硝化N-甲基邻苯二甲酰亚胺以产生N-甲基-4-硝基邻苯二甲酰亚胺(4-NPI)和N-甲基-3-硝基邻苯二甲酰亚胺(3-NPI)的混合物。在纯化之后，在相转移催化剂存在下，包括约95份的4-NPI和5份的3-NPI的混合物在甲苯中与双酚A(BPA)的二钠盐反应。该反应在已知的硝基置换步骤中产生BPA-双酰亚胺和NaNO2。在纯化之后，BPA-双酰亚胺与邻苯二甲酸酐在酰亚胺交换反应中反应以获得BPA-二酐(BPADA)，在酰亚胺化-聚合步骤中其进而与间苯二胺(MPD)在邻二氯苯中反应以获得产物聚醚酰亚胺。
具有结构(1)的聚醚酰亚胺的可替代化学路线是称作氯置换方法的一种方法(在式(8)中，X是Cl)。氯置换方法在以下示出：4-氯邻苯二甲酸酐与间苯二胺在催化量的苯基次膦酸钠催化剂的存在下反应以生产间苯二胺的双氯邻苯二甲酰亚胺(CAS号：148935-94-8)。然后，在催化剂的存在下，在邻二氯苯或茴香醚溶剂中通过与BPA的二钠盐进行氯置换反应，将双氯邻苯二甲酰亚胺进行聚合。或者，可以采用3-氯邻苯二甲酸酐和4-氯邻苯二甲酸酐的混合物以提供同分异构的双氯邻苯二甲酰亚胺的混合物，通过如以上所述的与BPA二钠盐进行氯置换可以将其聚合。
硅氧烷聚醚酰亚胺可以包括聚硅氧烷/聚醚酰亚胺嵌段共聚物，基于嵌段共聚物的总重量，其具有大于0至小于40重量百分数(wt％)的硅氧烷含量。该嵌段共聚物包括式(I)的硅氧烷嵌段：
(I)；
其中R1-6每次出现时独立地是选自于由取代或未取代的，饱和、不饱和，或具有5至30个碳原子的芳香族单环基团，取代或未取代的，饱和、不饱和，或具有5至30个碳原子的芳香族多环基团，取代或未取代的具有1至30个碳原子的烷基以及取代或未取代的具有2至30个碳原子的烯基组成的组，V是选自由取代或未取代的，饱和、不饱和的，或具有5至50个碳原子的芳香族单环和芳香族多环基团，取代的或未取代的具有1至30个碳原子的烷基，取代或未取代的具有2至30个碳原子的烯基以及包括至少一种前述连接子的组合组成的组的四价连接子，g等于1至30，以及d为2至20。商业可获得的硅氧烷聚醚酰亚胺可以在商品名SILTEM*(*SABICInnovativePlasticsIPB.V.的商标)下获得自SABICInnovativePlastics。
聚醚酰亚胺树脂可以具有在具有下限和/或上限的范围内的重均分子量(Mw)。该范围可以包括或不包括该下限和/或上限。下限和/或上限可以选自于5000、6000、7000、8000、9000、10000、11000、12000、13000、14000、15000、16000、17000、18000、19000、20000、21000、22000、23000、24000、25000、26000、27000、28000、29000、30000、31000、32000、33000、34000、35000、36000、37000、38000、39000、40000、41000、42000、43000、44000、45000、46000、47000、48000、49000、50000、51000、52000、53000、54000、55000、56000、57000、58000、59000、60000、61000、62000、63000、64000、65000、66000、67000、68000、69000、70000、71000、72000、73000、74000、75000、76000、77000、78000、79000、80000、81000、82000、83000、84000、85000、86000、87000、88000、89000、90000、91000、92000、93000、94000、95000、96000、97000、98000、99000、100000、101000、102000、103000、104000、105000、106000、107000、108000、109000、和110000道尔顿。例如，聚醚酰亚胺树脂可以具有5,000至100,000道尔顿、5,000至80,000道尔顿、或5,000至70,000道尔顿的重均分子量(Mw)。与起始的未改性的聚醚酰亚胺相比，伯烷基胺(primaryalkylamine)改性的聚醚酰亚胺将具有更低的分子量和更高的熔体流动。
聚醚酰亚胺树脂可选自于由如美国专利号3,875,116，6,919,422和6,355,723中所述的聚醚酰亚胺，如美国专利号4,690,997和4,808,686中所述的硅酮聚醚酰亚胺，如美国专利号7,041,773中所述的聚醚酰亚胺砜树脂，和它们的组合组成的组，将其全部并入本文。
聚醚酰亚胺树脂可以是包括在具有下限和/或上限的范围内的量的二甲基硅酮的硅酮聚醚酰亚胺。该范围可以包括或不包括该下限和/或上限。下限和/或上限可以选自于0、0.1、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5、15、15.5、16、16.5、17、17.5、18、18.5、19、19.5、20、20.5、21、21.5、22、22.5、23、23.5、24、24.5、25、25.5、26、26.5、27、27.5、28、28.5、29、29.5、30、30.5、31、31.5、32、32.5、33、33.5、34、34.5、35、35.5、36、36.5、37、37.5、38、38.5、39、39.5、40、40.5、41、41.5、42、42.5、43、43.5、44、44.5、45、45.5、46、46.5、47、47.5、48、48.5、49、49.5、50、50.5、51、51.5、52、52.5、53、53.5、54、54.5、55、55.5、56、56.5、57、57.5、58、58.5、59、59.5、和60重量百分数。例如，聚醚酰亚胺树脂可以是包括从1至40重量百分数的二甲基硅酮，或从5至40重量百分数的二甲基硅酮的硅酮聚醚酰亚胺。聚醚酰亚胺树脂可以是包括如上所述的的量的二甲基硅酮的硅酮聚醚酰亚胺，二甲基硅酮可以具有在具有下限和/或上限范围内的硅酮嵌段长度。该范围可以包括或不包括该下限和/或上限。下限和/或上限可以选自于2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、和75的硅酮重复单元。例如，聚醚酰亚胺树脂可以是包括从5至40个二甲基硅酮的重复单元的硅酮聚醚酰亚胺，即具有5至50个重复单元的硅酮嵌段长度。
聚醚酰亚胺树脂可以具有在含有下限和/或上限范围内的玻璃化转变温度。该范围可以包括或不包括该下限和/或上限。下限和/或上限可以选自于100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290和300摄氏度(℃)。例如，聚醚酰亚胺树脂可以具有大于约200℃的玻璃化转变温度(Tg)。
聚醚酰亚胺树脂可以基本上不含苄基质子。聚醚酰亚胺树脂可以不含苄基质子。聚醚酰亚胺树脂可以具有低于100ppm的量的苄基质子。在一个实施方式中，苄基质子的量的范围为大于0至小于100ppm。在另一实施方式中，苄基质子的量是检测不到的。
聚醚酰亚胺树脂可以基本上不含卤素原子。聚醚酰亚胺树脂可以不含卤素原子。聚醚酰亚胺树脂可以具有低于100ppm的量的卤素原子。在一个实施方式中，卤素原子的量的范围为大于0至小于100ppm。在另一实施方式中，卤素原子的量是检测不到的。
聚醚酰亚胺(PEI)可以以有效的增加聚醚酰亚胺的熔融稳定性的量包括含磷稳定剂，其中该含磷稳定剂表现出低挥发性使得当在惰性气氛下将样品以每分钟20℃的加热速率从室温加热至300℃时，通过初始量的所述含磷稳定剂的样品的热重量分析测量，大于或等于按重量计10％的初始量的所述样品保持未蒸发。
或者，含磷稳定剂可以作为包含(a)聚醚酰亚胺树脂，和(b)含磷稳定剂的聚醚酰亚胺热塑性树脂组合物的组分而引入。用于聚醚酰亚胺树脂的优选的含磷稳定剂在美国专利6,001,957中描述，其全部公开通过引用并入本文。含磷稳定剂以有效增加聚醚酰亚胺树脂的熔融稳定性的量存在，其中含磷稳定剂表现出低挥发性使得，使得当在惰性气氛下将样品以每分钟20℃的加热速率从室温加热至300℃时，通过初始量的所述含磷稳定剂的样品的热重量分析测量，大于或等于按重量计10％的初始量的所述样品保持未蒸发，其中含磷化合物是根据结构式P-R1a的化合物，其中每个R1独立地为H、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基或氧基(oxo)，以及a是3或4。例如，根据某些优选的实施方式，组合物可以以0.01-10wt％、0.05-10wt％，或从5至10wt％包括磷稳定剂。
根据各种实施方式，任一层，特别是外层4可以包括氟聚合物。氟聚合物可以选自六氟丙烯和四氟乙烯的共聚物，诸如氟化乙烯丙烯(FEP)、聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基聚合物树脂(PFA)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)、乙烯四氟乙烯(ETFE)，和它们的组合。对于高温应用，FEP、PTFE和PFA是优选的。对于本公开的目的，高温应用是在温度超过200℃的应用。对于低温，PVDF、PVF和ETFE是优选的。对于本公开的目的，低温应用是温度小于或等于200℃的应用。
根据各种实施方式，单个层的涂层可以替代最内层3和外层4而被采用。单个层可以包括氟化聚酰亚胺。单个层可以具有在其他实施方式中所述的双层涂层的相同的性质。在另一实施方式中，单个层可以包括聚醚酰亚胺和氟聚合物的共混物。
磁线的结构和材料(特别是在其内所述的)没有必要限于内层和外层，从而可以根据需求变化而排列金属导体上的材料。扩展本发明到包括多于两层也是合理的，因为共挤出或串联挤出技术可用于增加层的数量。
从本发明应当理解的是，其他添加剂诸如颜料、染料、玻璃、碳纤维、云母和滑石(列出一些)或它们的组合，以及与/不与每层的组合是包括在本发明中。还应该理解，在其他性质中，为了改善在层之间粘附的目的，最内层的成分还可以被用于最外层。
根据各种实施方式中的线涂层可以用于在混合车辆和电动车辆，以及在变压器、电动机、发电机、交流发电机、螺线管和继电器中的高温磁线。
一个实施方式涉及在其上具有复合涂层的线。线可以是细长的导电性线。导电性线可以包括金属导体。线可以是选自于铝、铜、和它们的组合的金属。线的截面形状可以是选自圆形和矩形中的一种。
复合涂层可以与金属导体接触。复合涂层可以包括含有热塑性聚醚酰亚胺(PEI)的第一层以及含有热塑性氟聚合物(FPM)的第二层。PEI可以含有选自颜料、染料、玻璃、碳纤维、云母、滑石、和稳定剂组成的组中的至少一种添加剂。FPM的层可以与金属导体接触。PEI的层可以与金属导体接触。PEI/FPM的厚度的比率可以是在具有下限和/或上限的范围内。该范围可以包括或不包括该下限和/或上限。下限和/或上限可以选自于0、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、1、1.05、1.1、1.15、1.2、1.25、1.3、1.35、1.4、1.45、1.5、1.55、1.6、1.65、1.7、1.75、1.8、1.85、1.9、1.95、2、2.05、2.1、2.15、2.2、2.25、2.3、2.35、2.4、2.45、2.5、2.55、2.6、2.65、2.7、2.75、2.8、2.85、2.9、2.95、3、3.05、3.1、3.15、3.2、3.25、3.3、3.35、3.4、3.45、3.5、3.55、3.6、3.65、3.7、3.75、3.8、3.85、3.9、3.95、4、4.05、4.1、4.15、4.2、4.25、4.3、4.35、4.4、4.45、4.5、4.55、4.6、4.65、4.7、4.75、4.8、4.85、4.9、4.95、5、5.05、5.1、5.15、5.2、5.25、5.3、5.35、5.4、5.45、5.5、5.55、5.6、5.65、5.7、5.75、5.8、5.85、5.9、5.95、6、6.05、6.1、6.15、6.2、6.25、6.3、6.35、6.4、6.45、6.5、6.55、6.6、6.65、6.7、6.75、6.8、6.85、6.9、6.95、和7。例如，根据某些优选的实施方式，PEI/FPM的厚度的比率的范围可以从大于0至小于5.4。
线可以用具有在下限和/或上限范围内的介电常数(Dk)的复合涂层涂覆。该范围可以包括或不包括该下限和/或上限。当在1KHz在室温和50％相对湿度测试时，下限和/或上限可以选自于0、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、1、1.05、1.1、1.15、1.2、1.25、1.3、1.35、1.4、1.45、1.5、1.55、1.6、1.65、1.7、1.75、1.8、1.85、1.9、1.95、2、2.05、2.1、2.15、2.2、2.25、2.3、2.35、2.4、2.45、2.5、2.55、2.6、2.65、2.7、2.75、2.8、2.85、2.9、2.95、3、3.05、3.1、3.15、3.2、3.25、3.3、3.35、3.4、3.45、3.5、3.55、3.6、3.65、3.7、3.75、3.8、3.85、3.9、3.95、4、4.05、4.1、4.15、4.2、4.25、4.3、4.35、4.4、4.45、4.5、4.55、4.6、4.65、4.7、4.75、4.8、4.85、4.9、4.95、和5。例如，根据某些优选的实施方式，当在1KHz在室温和50％相对湿度测试时，线可以用具有小于3的介电常数(Dk)的复合热塑性涂层涂覆。
复合热塑性涂层可以包括热塑性聚醚酰亚胺(PEI)的层以及热塑性氟聚合物(FPM)的另一个层。
复合的热塑性涂层可以具有在下限和/或上限范围内的耗散因数。该范围可以包括或不包括该下限和/或上限。当在1KHz在室温和50％相对湿度测试时，下限和/或上限可以选自于0、0.0001、0.0002、0.0003、0.0004、0.0005、0.0006、0.0007、0.0008、0.0009、0.001、0.0011、0.0012、0.0013、0.0014、0.0015、0.0016、0.0017、0.0018、0.0019、0.002、0.0021、0.0022、0.0023、0.0024、0.0025、0.0026、0.0027、0.0028、0.0029、0.003、0.0031、0.0032、0.0033、0.0034、0.0035、0.0036、0.0037、0.0038、0.0039、0.004、0.0041、0.0042、0.0043、0.0044、0.0045、0.0046、0.0047、0.0048、0.0049、0.005、0.0051、0.0052、0.0053、0.0054、0.0055、0.0056、0.0057、0.0058、0.0059、0.006、0.0061、0.0062、0.0063、0.0064、0.0065、0.0066、0.0067、0.0068、0.0069、0.007、0.0071、0.0072、0.0073、0.0074、0.0075、0.0076、0.0077、0.0078、0.0079、0.008、0.0081、0.0082、0.0083、0.0084、0.0085、0.0086、0.0087、0.0088、0.0089、0.009、0.0091、0.0092、0.0093、0.0094、0.0095、0.0096、0.0097、0.0098、0.0099、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.2、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.3、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.4、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.5、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.6、0.61、0.62、0.63、0.64、0.65、0.66、0.67、0.68、0.69、0.7、0.71、0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79、0.8、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88、0.89、0.9、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99、1、1.01、1.02、1.03、1.04、1.05、1.06、1.07、1.08、1.09、1.1、1.11、1.12、1.13、1.14、1.15、1.16、1.17、1.18、1.19、1.2、1.21、1.22、1.23、1.24、1.25、1.26、1.27、1.28、1.29、1.3、1.31、1.32、1.33、1.34、1.35、1.36、1.37、1.38、1.39、1.4、1.41、1.42、1.43、1.44、1.45、1.46、1.47、1.48、1.49、1.5、1.51、1.52、1.53、1.54、1.55、1.56、1.57、1.58、1.59、1.6、1.61、1.62、1.63、1.64、1.65、1.66、1.67、1.68、1.69、1.7、1.71、1.72、1.73、1.74、1.75、1.76、1.77、1.78、1.79、1.8、1.81、1.82、1.83、1.84、1.85、1.86、1.87、1.88、1.89、1.9、1.91、1.92、1.93、1.94、1.95、1.96、1.97、1.98、1.99、和2％。例如，根据某些优选的实施方式，当在1KHz在室温和50％相对湿度测试时，复合热塑性涂层可以具有小于1％的耗散因数。
复合热塑性涂层可以具有在下限和/或上限范围内的介电击穿强度(dielectricbreakdownstrength)。该范围可以包括或不包括该下限和/或上限。在200℃老化2000小时后，下限和/或上限可以选自于0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、525、550、575、600、625、650、675、700、725、750、775、800、825、850、875、900、925、950、975、1000V/mm。例如，根据某些优选的实施方式，在200℃老化2000小时后，复合热塑性涂层可以具有大于4kV/mm的介电击穿强度。
有利地是，现在生产具有适合于许多应用的电气、方法和机械性质的有用组合的热塑性线涂层是可能的。
复合热塑性涂层可以承受在下限和/或上限范围内的电压过载或浪涌(surge)。该范围可以包括或不包括该下限和/或上限。下限和/或上限可以选自于500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、630、640、650、660、670、680、690、700、710、720、730、740、750、760、770、780、790、800、810、820、830、840、850、860、870、880、890、900、910、920、930、940、950、960、970、980、990、1000、1010、1020、1030、1040、1050、1060、1070、1080、1090、1100、1110、1120、1130、1140、1150、1160、1170、1180、1190、1200、1210、1220、1230、1240、1250、1260、1270、1280、1290、1300、1310、1320、1330、1340、1350、1360、1370、1380、1390、1400、1410、1420、1430、1440、1450、1460、1470、1480、1490、1500、1510、1520、1530、1540、1550、1560、1570、1580、1590、1600、1610、1620、1630、1640、1650、1660、1670、1680、1690、1700、1710、1720、1730、1740、1750、1760、1770、1780、1790、1800、1810、1820、1830、1840、1850、1860、1870、1880、1890、1900、1910、1920、1930、1940、1950、1960、1970、1980、1990、2000、2010、2020、2030、2040、2050、2060、2070、2080、2090、2100、2110、2120、2130、2140、2150、2160、2170、2180、2190、2200、2210、2220、2230、2240、2250、2260、2270、2280、2290、2300、2310、2320、2330、2340、2350、2360、2370、2380、2390、2400、2410、2420、2430、2440、2450、2460、2470、2480、2490、2500、2510、2520、2530、2540、2550、2560、2570、2580、2590、2600、2610、2620、2630、2640、2650、2660、2670、2680、2690、2700、2710、2720、2730、2740、2750、2760、2770、2780、2790、2800、2810、2820、2830、2840、2850、2860、2870、2880、2890、2900、2910、2920、2930、2940、2950、2960、2970、2980、2990、3000V。例如，根据某些优选的实施方式，复合热塑性涂层可以承受大于或等于600V的电压过载或浪涌以及更优选地大于或等于到1500V。
复合热塑性涂层可以具有在下限和/或上限范围内的体积电阻率。该范围可以包括或不包括该下限和/或上限。下限和/或上限可以选自于1×1015、1×1016、1×1017、1×1018、和1×1019ohm-cm。例如，根据某些优选的实施方式，复合热塑性涂层可以具有大于1×1017ohm-cm的体积电阻率。
复合热塑性涂层可以具有各种有益的环境性质，包括优异的耐热冲击性、水力稳定性、自动传动流(ATF)油的耐化学性、和耐阻燃性/烟雾/毒性(FST)。
在各种应用中，复合热塑性涂层将必须跨暴露于突然变化的温度和热通量的广泛温度范围内中进行。因此，复合热塑性涂层的耐热冲击性(thermalshockresistance)可以是在瞬时热条件下确定组分的耐久性的关键因素。当暴露于-40℃的热冲击30分钟，或暴露于160℃的热冲击30分钟时，复合热塑性涂层可以具有在具有下限和/或上限的范围内的性质保留。该范围可以包括或不包括该下限和/或上限。当暴露于-40℃的热冲击30分钟或160℃的热冲击30分钟时，下限和/或上限可以选自于60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、和100％。例如，根据某些优选的实施方式，当暴露于-40℃的热冲击30分钟或160℃的热冲击30分钟时，复合热塑性涂层可以具有大于或等于80％的性质保留。
复合热塑性涂层，以及如这种相应涂覆的线，可以表现出优异的水力稳定性。复合热塑性涂层可以表现出在下限和/或上限范围内的性质保留。该范围可以包括或不包括该下限和/或上限。当暴露于具有85℃温度和85％的相对湿度(RH)的环境中2000小时时，下限和/或上限可以选自于60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、和100％。例如，根据某些优选的实施方式，当暴露于具有85℃温度和85％的相对湿度(RH)的环境中2000小时时，复合热塑性涂层可以表现出大于80％的性质保留。
复合热塑性涂层可以具有优异的ATF油耐化学性(ATFoilchemicalresistance)。复合物可以表现出在下限和/或上限的范围内的性质保留。该范围可以包括或不包括该下限和/或上限。当在150℃暴露于ATF油2000小时时，下限和/或上限可以选自于60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、和100％。例如，根据某些优选的实施方式，当在150℃暴露于ATF油2000小时时，复合物可以表现出大于80％的性质保留。
复合热塑性涂层，以及如相应涂覆的线，可以具有优异的阻燃性/烟雾/毒性抗性。这些性质是已知的，并且可以包括能表现出一种或多种以下性质的涂层：如通过FAR25.853(OSU测试)测量的大于150秒的达到峰值热释放的时间；如通过FAR25.853(OSU测试)测量的小于或等于35kW/m2的峰值热释放；基于ASTME-662(FAR/JAR25.853)，当在四(4)分钟测量时，小于5的NBS(国家标准局)光烟密度w/火焰；以及基于Draeger管毒性(DraegerTubeToxicity)测试(AirbusABD0031，BoeingBSS7239)，小于或等于100ppm的有毒气体释放。
复合热塑性涂层可以在具有下限和/或上限范围内保留它的机械性质的百分比。该范围可以包括或不包括该下限和/或上限。在200℃老化2000小时后，下限和/或上限可以选自于50、55、60、65、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、和100％。例如，根据某些优选的实施方式，在200℃老化2000小时后，复合热塑性涂层可以保留大于80％的它的机械性质的百分比。
导电性线和复合热塑性涂层可以是适合于在具有下限和/或上限范围内的温度下的连续使用。该范围可以包括或不包括该下限和/或上限。下限和/或上限可以选自170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、195、200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、255、260、265、270、275、280、285、290、295、300、325、350、375、400、425、450、475、500、525、550、575、600、625、650、675、700、725、750、775、800、825、850、875、900、925、950、975和1000℃。例如，根据某些优选的实施方式，导电性线和复合热塑性涂层可以是适合于在超过180℃的温度下的连续使用。
复合热塑性涂层可以具有在具有下限和/或上限的范围内在断裂前的拉伸伸长率。该范围可以包括或不包括该下限和/或上限。在热老化之前，下限和/或上限可以选自于10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、和200％。例如，根据某些优选的实施方式，在热老化之前，复合热塑性涂层可以具有大于15％的在断裂前的拉伸伸长率。
根据某些实施方式，在平放和沿边弯曲(edgewisebend)的复合热塑性涂层中，复合热塑性树脂涂覆的线表现出没有裂纹。另外或替代地，在卷绕磁线后的复合热塑性涂层中，复合热塑性树脂涂覆的线可以表现出没有可见的裂纹。
复合热塑性涂层可以包括两个不同的层，一个层是热塑性聚醚酰亚胺(PEI)以及另一层是热塑性氟聚合物(FPM)。PEI/FPM的厚度的比率可以是在具有下限和/或上限范围内。该范围可以包括或不包括该下限和/或上限。下限和/或上限可以选自于0、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、1、1.05、1.1、1.15、1.2、1.25、1.3、1.35、1.4、1.45、1.5、1.55、1.6、1.65、1.7、1.75、1.8、1.85、1.9、1.95、2、2.05、2.1、2.15、2.2、2.25、2.3、2.35、2.4、2.45、2.5、2.55、2.6、2.65、2.7、2.75、2.8、2.85、2.9、2.95、3、3.05、3.1、3.15、3.2、3.25、3.3、3.35、3.4、3.45、3.5、3.55、3.6、3.65、3.7、3.75、3.8、3.85、3.9、3.95、4、4.05、4.1、4.15、4.2、4.25、4.3、4.35、4.4、4.45、4.5、4.55、4.6、4.65、4.7、4.75、4.8、4.85、4.9、4.95、5、5.05、5.1、5.15、5.2、5.25、5.3、5.35、5.4、5.45、5.5、5.55、5.6、5.65、5.7、5.75、5.8、5.85、5.9、5.95、6、6.05、6.1、6.15、6.2、6.25、6.3、6.35、6.4、6.45、6.5、6.55、6.6、6.65、6.7、6.75、6.8、6.85、6.9、6.95、和7。例如，根据某些优选的实施方式，PEI/FPM的厚度的比率的范围可以从大于零至小于5.4。
根据各种实施方式，复合热塑性涂层可以粘附到导电性线。氟聚合物可以是全氟烷氧基聚合物。
复合塑性涂层的厚度可以是在具有下限和/或上限范围内。该范围可以包括或不包括该下限和/或上限。下限和/或上限可以是选自于0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196、197、198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、和250微米。例如，根据某些优选的实施方式，复合塑性涂层的厚度的范围可以从大于零到小于200微米。
根据各种实施方式，磁线可以具有两个或更多个层。邻近线的涂层可以是选自由聚醚酰亚胺、聚醚酰亚胺砜、聚醚酰亚胺硅氧烷、聚砜、聚醚砜、聚苯砜、聚碳酸酯、聚碳酸酯硅氧烷、聚酯-聚碳酸酯(如均聚物、嵌段共聚物或无规共聚物)和其共混物组成的组的热塑性聚合物；以及另一层是选自由聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基(PFA)、乙烯四氟乙烯(ETFE)、氟化乙烯丙烯(FEP)共聚物和前述的共混物，以及它们的组合组成的组的氟聚合物(FPM)。
特别优选的实施方式涉及包括在其上的复合涂层的磁线，所述磁线包括：细长的导电性线；当在1KHz在室温和50％相对湿度测试时，涂覆有复合热塑性涂层的所述线具有小于3的介电常数(DK)，其中当在1KHz在室温和50％相对湿度测试时，复合热塑性涂层具有小于1％的耗散因数；其中复合热塑性涂层包括两个不同的层，一个层是热塑性聚醚酰亚胺(PEI)以及另一层是热塑性全氟烷氧基(PFA)，以及其中的PEI/PFA的厚度的比率的范围从大于零至小于5.4；以及，其中复合塑性涂层的厚度的范围从大于零至小于200微米。聚醚酰亚胺(PEI)可以以有效增加聚醚酰亚胺的熔融稳定性的量包括含磷稳定剂，其中该含磷稳定剂表现出低挥发性，使得使得当在惰性气氛下将样品以每分钟20℃的加热速率从室温加热至300℃时，通过初始量的所述含磷稳定剂的样品的热重量分析测量，大于或等于按重量计10％的初始量的所述样品保持未蒸发。在一些实施方式中，含磷稳定剂具有式P-R1a，其中，每个R1独立地是H、C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、C6-C12芳基、C6-C12芳氧基、或者氧取代基，以及a是3或4。在美国专利号6,001,957中可以找到这种合适的稳定化的聚醚酰亚胺的实例，将其全部并入本文。
复合热塑性涂层可以是“无溶剂”的。对于本公开的目的，术语“无溶剂”是指复合热塑性涂层包括小于500ppm的任何类型的溶剂。无溶剂的复合热塑性涂层可以包括在具有下限和/或上限范围内的溶剂的量。该范围可以包括或不包括该下限和/或上限。下限和/或上限可以选自于0、2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、86、88、90、92、94、96、98、100、102、104、106、108、110、112、114、116、118、120、122、124、126、128、130、132、134、136、138、140、142、144、146、148、150、152、154、156、158、160、162、164、166、168、170、172、174、176、178、180、182、184、186、188、190、192、194、196、198、200、202、204、206、208、210、212、214、216、218、220、222、224、226、228、230、232、234、236、238、240、242、244、246、248、250、252、254、256、258、260、262、264、266、268、270、272、274、276、278、280、282、284、286、288、290、292、294、296、298、300、302、304、306、308、310、312、314、316、318、320、322、324、326、328、330、332、334、336、338、340、342、344、346、348、350、352、354、356、358、360、362、364、366、368、370、372、374、376、378、380、382、384、386、388、390、392、394、396、398、400、402、404、406、408、410、412、414、416、418、420、422、424、426、428、430、432、434、436、438、440、442、444、446、448、450、452、454、456、458、460、462、464、466、468、470、472、474、476、478、480、482、484、486、488、490、492、494、496、498、和500ppm。例如，根据某些优选的实施方式，无溶剂的复合热塑性涂层可包括从0至500ppm的量的溶剂。从复合热塑性涂层中可以包括或排除的溶剂的类型可以包括但不限于极性溶剂、非极性溶剂，和它们的组合。一些溶剂的实例包括且不限于间甲酚、邻二氯苯(ODCB)、茴香醚、N-甲基吡咯烷酮，和它们的组合。
复合热塑性涂层可以进一步包括在具有下限和/或上限范围内的氟聚合物。该范围可以包括或不包括该下限和/或上限。基于热塑性涂层的重量，下限和/或上限可以选自于0、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5、15、15.5、16、16.5、17、17.5、18、18.5、19、19.5、20、20.5、21、21.5、22、22.5、23、23.5、24、24.5、25、25.5、26、26.5、27、27.5、28、28.5、29、29.5、30、30.5、31、31.5、32、32.5、33、33.5、34、34.5、35、35.5、36、36.5、37、37.5、38、38.5、39、39.5、40、40.5、41、41.5、42、42.5、43、43.5、44、44.5、45、45.5、46、46.5、47、47.5、48、48.5、49、49.5、和50％。例如，根据某些优选的实施方式，基于热塑性涂层的重量，复合热塑性涂层可以进一步包括从大于0至小于或等于20重量％的范围的量的氟聚合物。
线可以选自于由电线、磁线(magnetwire)、绕组线、磁线圈线、电磁线线圈、电磁线(electromagneticwire)，和它们的组合的组。
另一实施方式涉及生产上述的磁线和涂覆线的方法。该方法可以包括在细长的导电性线上挤出与线接触的热塑性聚合物的第一层以及在第一层上形成不同的热塑性聚合物的第二层。
第一和第二层可以是共挤出到线上。第二层可以是氟聚合物。第一层可以是选自于由聚醚酰亚胺、聚醚酰亚胺砜、聚醚酰亚胺硅氧烷、聚砜、聚醚砜、聚苯砜、聚碳酸酯、聚碳酸酯硅氧烷、聚酯-聚碳酸酯(如均聚物、嵌段共聚物或无规共聚物)和其共混物组成的组的聚合物。第一层可以是聚醚酰亚胺(PEI)以及第二层是全氟烷氧基(PFA)。
PEI/PFA的厚度的比率可以是在具有下限和/或上限范围内。该范围可以包括或不包括该下限和/或上限。下限和/或上限可以选自于0、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、1、1.05、1.1、1.15、1.2、1.25、1.3、1.35、1.4、1.45、1.5、1.55、1.6、1.65、1.7、1.75、1.8、1.85、1.9、1.95、2、2.05、2.1、2.15、2.2、2.25、2.3、2.35、2.4、2.45、2.5、2.55、2.6、2.65、2.7、2.75、2.8、2.85、2.9、2.95、3、3.05、3.1、3.15、3.2、3.25、3.3、3.35、3.4、3.45、3.5、3.55、3.6、3.65、3.7、3.75、3.8、3.85、3.9、3.95、4、4.05、4.1、4.15、4.2、4.25、4.3、4.35、4.4、4.45、4.5、4.55、4.6、4.65、4.7、4.75、4.8、4.85、4.9、4.95、5、5.05、5.1、5.15、5.2、5.25、5.3、5.35、5.4、5.45、5.5、5.55、5.6、5.65、5.7、5.75、5.8、5.85、5.9、5.95、6、6.05、6.1、6.15、6.2、6.25、6.3、6.35、6.4、6.45、6.5、6.55、6.6、6.65、6.7、6.75、6.8、6.85、6.9、6.95、和7。例如，根据某些优选的实施方式，PEI/PFA的厚度的比率可以是在大于零至小于5.4的范围。
第一和第二层的厚度可以是在具有下限和/或上限范围内。该范围可以包括或不包括该下限和/或上限。下限和/或上限可以是选自于0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196、197、198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、和250微米。例如，根据某些优选的实施方式，第一和第二层的厚度可以大于零且小于200微米。
该方法可以是“无溶剂”。对于本公开的目的，术语“无溶剂”是指该方法生产包括小于500ppm的任何类型的溶剂的复合热塑性涂层。无溶剂的复合热塑性涂层可以包括在具有下限和/或上限范围内的溶剂的量。该范围可以包括或不包括该下限和/或上限。下限和/或上限可以选自于0、2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、86、88、90、92、94、96、98、100、102、104、106、108、110、112、114、116、118、120、122、124、126、128、130、132、134、136、138、140、142、144、146、148、150、152、154、156、158、160、162、164、166、168、170、172、174、176、178、180、182、184、186、188、190、192、194、196、198、200、202、204、206、208、210、212、214、216、218、220、222、224、226、228、230、232、234、236、238,240、242、244、246、248、250、252、254、256、258、260、262、264、266、268、270、272、274、276、278、280、282、284、286、288、290、292、294、296、298、300、302、304、306、308、310、312、314、316、318、320、322、324、326、328、330、332、334、336、338、340、342、344、346、348、350、352、354、356、358、360、362、364、366、368、370、372、374、376、378、380、382、384、386、388、390、392、394、396、398、400、402、404、406、408、410、412、414、416、418、420、422、424、426、428、430、432、434、436、438、440、442、444、446、448、450、452、454、456、458、460、462、464、466、468、470、472、474、476、478、480、482、484、486、488、490、492、494、496、498、和500ppm。例如，根据某些优选的实施方式，无溶剂的复合热塑性涂层可以包括从0至500ppm的量的溶剂。从复合热塑性涂层中可以包括或排除的溶剂的类型可以包括但不限于极性溶剂、非极性溶剂，和它们的组合。一些溶剂的实例包括且不限于间甲酚、邻二氯苯(ODCB)、茴香醚、N-甲基吡咯烷酮，和它们的组合。
通过参考以下本发明优选实施方式的详细描述以及其中所包括的实施例，可以更容易地理解本发明。无论是否明确指出，在本文中的所有数值被认为由术语“约”修改。术语“约”通常是指本领域技术人员将其认为等同于所述值的数量范围(例如，具有同样的功能或结果)。在许多情况下，术语“约”可以包括四舍五入至最接近有效数字的数量。
在以下说明性实施例中进一步描述本发明，其中所有份数和百分比是按重量计(除非另有说明)。
实施例
实施例1-8
实施例1–8的目的是证明在金属导体上使用高温热塑性材料的厚度小于0.20mm的双层保护性电绝缘涂层可以实现<2.8的介电常数(DK)以及在1kHz和23C时的低耗散因数(Df)。表1总结了在实施例1-8中使用的材料。
表1所述的材料在350至390℃之间的桶和模头温度以及5.4至15.4rpm的螺杆速度下，在具有24的L/D与真空排气全螺纹螺杆的25mm的Hijiri单螺旋挤出机中挤出。金属导体在23至25m/min的线速度(linespeed)下预热至150℃。挤出物和金属导体在缠绕到线轴之前，在空气中冷却。UltemXH6050粒料在220℃下在强制空气对流烘箱干燥器中干燥8小时，而TeflonPFA420HP-J没有被干燥，且处理为被供应商接收。基于用于构造该层的材料，利用在金属导体上直接挤出的厚度为0.050至0.100mm的第一最内层所使用连续的方法在金属导体上将两个层挤出。然后利用没有用于第一层的材料在第一层上直接挤出第二外层，且使用相同的工艺设备在第二挤压步骤中完成。这产生了具有最接近导体的一种材料(例如：PEIS)的第一层以及覆盖在第一层的具有另一材料(例如：PFA)的第二外层的双层结构。表2总结了得到的结果。
实施例3–8证明本发明的各种实施方式的效用，通过在金属导体上组合双层结构中的高温热塑性材料以得到在1KHz和23℃下具有从2.124至2.956范围的介电常数(Dk)的电绝缘涂层。这是与各自具有所得的1.931和3.301Dk的PFA和PEIS的单个层的涂层的实施例1和2相比的。通过实现在个体的成分之间的中间介电常数，实施例3-8进一步证明了本发明，中间介电常数可以通过改变PEIS层相对于PFA层的厚度而获得且是独立于涂层的整体总厚度。在实施例3-8中PEIS/PFA的比率的范围从1.00至2.71，由于增加比率导致Dk接近100％的PEIS以及降低比率接近100％的PFA。
表1中的实验结果还证明了具有PEIS作为金属导体上的最内层和PFA作为外层的双层的优选顺序，由于到金属导体的粘附是更佳且提供更好的电绝缘涂层。在具有PFA作为最内层和PEIS作为外层的实施例3-5证明了与实施例6-8和PEIS作为最内层相比，PFA到金属导体的粘合性差且导致具有0.160至0.262范围的高耗散因数(Df)。实施例6-8证明了具有从0.121至0.175的Df范围的良好的粘附性。关于以相对于金属导体的材料以及最低介电常数的材料的优选顺序(在两种材料之间)作为最外层，本发明表明有明显的区别。
实施例9-14
实施例9-14的目的是证明了组合聚醚酰亚胺砜(PEIS)和全氟烷氧基(PFA)氟聚合物的高温注射模制饰板可以获得<2.8的介电常数(Dk)以及在1kHz和23℃下的<1％的耗散因数(Df)。该实验是为了证明PEIS与PFA厚度的比率决定双层结构的Dk和Df。表3总结了实施例9-14中采用的材料。
使用具有146cm3桶的100吨ToshibaEC100注射模制机在2.0和3.0mm的两个不同厚度下模制100×100cm的饰板用于Dk和Df的电性质测试。对于PFA和PEIS，分别使用330至360℃和360至380℃的从进料喉至桶喷嘴的增加的温度曲线的桶温设定处理该材料。对于具有PFA的慢注射速度和PEIS的快注射速度的每种材料的模制温度在160℃保持恒定。PFA树脂粒料在干燥剂干燥机中于150℃下干燥3-4小时，同时PEIS粒料在220℃下干燥8小时。使用ASTMD150标准利用通过改变PEIS/PFA比率和在层的构造中的总厚度由PFA和PEIS饰板的不同组合组成的样品模制和测试饰板。使用迫使饰板之间的直接接触的夹具将材料放置在安藤电气公司(AndoElectricCompany)的TR-1100电极之间，同时在1kHz在23℃和50％RH下测量Dk与Df。表4总结了结果。
实施例12-14通过在层的结构中组合高温热塑性材料以实现从2.50至2.73以及在2.00的PFA至3.29的PEIS之间的Dk范围证明了本发明的各种实施例的效用。实施例12-14还证明了增加PEIS/PFA厚度比率对于产生的材料结构具有增加Dk的效果。除了改变Dk，Df会增加，虽然它仍非常低且低于1％，在电动车、变压器、发电机、交流发电机、螺线管和继电器中使用时其是所需的电特性以防止部件的热加热。
图3示出了对于表4中列出的实验结果相对于PEIS/PFA厚度比率的介电常数。层结构的Dk将随着PEIS/PFA厚度比率的增加从2.0(层结构由100％的PFA组成)增加到3.3的值(层结构达到100％PEIS)。图3示意性示出了随着厚度比率从0至显著大(无穷大)数的增加。本领域的技术人员应当理解通过个体成分的固有材料性质而不是它们的比率层系统的限制。本发明的有用的范围是具有小于5.4的PEIS/PFA比率，其导致Dk<3.0。
表5示出了所有相关的测试和测试方法的概要。
尽管已经参照某些优选版本相当详细地描述了本发明，其他版本也是可能的。因此，所附权利要求的精神和范围不应局限于在此包括的优选版本的描述。
除非另有明确说明，否则在本说明书中公开的所有特征(包括任何所附的权利要求、摘要和附图)可以通过用于相同、等同或类似目的的替代特征替换。因此，除非另有说明，否则所公开的每个特征仅是通用系列的等效或类似特征的一个实施例。

Claims (38)

1.一种在其上包括复合涂层的线，所述线包括：
细长的导电性线；
当在1KHz在室温和50％的相对湿度测试时，涂覆有复合热塑性涂层的所述线具有小于3的介电常数(Dk)。
2.根据权利要求1所述的线，其中，当在1KHz在室温和50％的相对湿度测试时，所述复合热塑性涂层具有小于1％的耗散因数。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的线，其中，在200℃老化2000小时后，所述复合热塑性涂层具有大于4kV/mm的介电击穿强度。
4.根据权利要求1至3中任一项或多项所述的线，其中，所述复合热塑性涂层包括两个不同的层，一个层是热塑性聚醚酰亚胺(PEI)以及另一层是热塑性氟聚合物(FPM)。
5.根据权利要求4所述的线，其中，PEI/FPM的厚度比率的范围是从大于零至小于5.4。
6.根据权利要求1至5中任一项或多项所述的线，其中，所述导电性线包括金属导体；以及所述复合热塑性涂层包括热塑性聚醚酰亚胺(PEI)层和为热塑性氟聚合物(FPM)的另一层。
7.根据权利要求6所述的线，其中，PEI层与所述金属导体接触。
8.根据权利要求6所述的线，其中，FPM层与所述金属导体接触。
9.根据权利要求6所述的线，其中，PEI/FPM的厚度比率的范围是从大于零至小于5.4。
10.根据权利要求1至9中任一项或多项所述的线，其中，复合塑性涂层的厚度范围为从大于零至小于200微米。
11.根据权利要求1至10中任一项或多项所述的线，其中，在200℃老化2000小时后，所述复合热塑性涂层保留大于80％的其机械性质。
12.根据权利要求1至11中任一项或多项所述的线，其中，所述导电性线和所述复合热塑性涂层适合于在超过180℃的温度连续使用。
13.根据权利要求1至12中任一项或多项所述的线，其中，在热老化之前，所述复合热塑性涂层具有大于15％的断裂前的拉伸伸长率。
14.根据权利要求1至13中的任一项或多项所述的线，其中，复合热塑性的涂覆的线在平放和沿边弯曲的所述复合热塑性涂层中没有表现出裂纹。
15.根据权利要求1至14中任一项或多项所述的线，其中，所述复合热塑性的涂覆的线在缠绕磁线之后在所述复合热塑性涂层中没有表现出可见的裂纹。
16.根据权利要求1至15中任一项或多项所述的线，其中，所述线是选自铝、铜、和它们的组合的金属。
17.根据权利要求16所述的线，其中，所述线的截面形状是选自圆形和矩形中的一种。
18.根据权利要求4所述的线，其中，所述复合热塑性涂层粘附至所述导电性线。
19.根据权利要求4所述的线，其中，所述氟聚合物是全氟烷氧基聚合物。
20.根据权利要求1至19中任一项或多项所述的线，包括两个层，其中，邻近所述线的涂层是选自由聚醚酰亚胺、聚醚酰亚胺砜、聚醚酰亚胺硅氧烷、聚砜、聚醚砜、聚苯砜、聚碳酸酯、聚碳酸酯硅氧烷、聚酯-聚碳酸酯(作为均聚物、嵌段共聚物或无规共聚物)和它们的共混物组成的组中的热塑性聚合物；以及另一层是选自由聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基(PFA)、乙烯四氟乙烯(ETFE)、氟化乙烯丙烯(FEP)共聚物和前述项的共混物、以及它们的组合组成的组中的氟聚合物(FPM)。
21.根据权利要求7所述的线，其中，所述PEI包括至少一种选自由颜料、染料、玻璃、碳纤维、云母、滑石、和稳定剂组成的组中的添加剂。
22.根据权利要求4所述的线，其中，所述聚醚酰亚胺(PEI)以有效增加所述聚醚酰亚胺的熔融稳定性的量包括含磷稳定剂，其中，所述含磷稳定剂表现出低挥发性，使得当在惰性气氛下将样品以每分钟20℃的加热速率从室温加热至300℃时，通过初始量的所述含磷稳定剂的样品的热重量分析测量，大于或等于按重量计10％的初始量的所述样品保持未蒸发。
23.根据权利要求22所述的线，其中，含磷化合物是根据结构式P-R1a的化合物，其中，每个R1a独立地是H、C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、C6-C12芳基、C6-C12芳氧基、或氧取代基，以及a是3或4。
24.一种生产涂覆的线的方法，包括在细长的导电性线上挤出与所述线接触的热塑性聚合物的第一层以及在所述第一层上形成不同热塑性聚合物的第二层。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，在所述线上共挤出所述第一层和所述第二层。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述第二层是氟聚合物。
27.根据权利要求24至26中任一项或多项所述的方法，其中，所述第一层是选自由聚醚酰亚胺、聚醚酰亚胺砜、聚醚酰亚胺硅氧烷、聚砜、聚醚砜、聚苯砜、聚碳酸酯、聚碳酸酯硅氧烷、聚酯-聚碳酸酯(作为均聚物、嵌段共聚物或无规共聚物)和它们的共混物组成的组中的聚合物。
28.根据权利要求24至27中任一项或多项所述的方法，其中，所述第一层是聚醚酰亚胺(PEI)以及所述第二层是全氟烷氧基(PFA)。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，PEI/PFA的厚度比率的范围为从大于零至小于5.4。
30.根据权利要求29所述的方法，其中，所述第一层和所述第二层的厚度是大于零至小于200微米。
31.根据权利要求24至30中任一项或多项所述的方法，其中，所述方法是无溶剂的。
32.一种在其上包括复合涂层的磁线，所述磁线包括：
细长的导电性线；
当在1KHz在室温和50％的相对湿度测试时，涂覆有复合热塑性涂层的所述线具有小于3的介电常数(Dk)，其中，当在1KHz在室温和50％的相对湿度测试时，所述复合热塑性涂层具有小于1％的耗散因数；
其中，所述复合热塑性涂层包括两个不同的层，一个层是热塑性聚醚酰亚胺(PEI)以及另一层是热塑性全氟烷氧基(PFA)，以及其中PEI/PFA的厚度比率的范围为从大于零至小于5.4；并且，
其中，复合塑性涂层的厚度范围为从大于零至小于200微米。
33.根据权利要求32所述的磁线，其中，所述聚醚酰亚胺(PEI)以有效增加所述聚醚酰亚胺的熔融稳定性的量包括含磷稳定剂，其中，所述含磷稳定剂表现出低挥发性，使得当在惰性气氛下将样品以每分钟20℃的加热速率从室温加热至300℃时，通过初始量的所述含磷稳定剂的样品的热重量分析测量，大于或等于按重量计10％的初始量的所述样品保持未蒸发。
34.根据权利要求33所述的磁线，其中，含磷化合物是根据结构式P-R1的化合物，其中，每个R1独立地是H、C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、C6-C12芳基、C6-C12芳氧基、或氧取代基，以及a是3或4。
35.根据权利要求34所述的磁线，其中，组合物以从0.01至10wt％的量包含所述含磷化合物。
36.根据权利要求1至35中任一项或多项所述的线，其中，所述复合热塑性涂层是无溶剂的。
37.根据权利要求1至36中任一项或多项所述的线，其中，基于所述热塑性涂层的重量，所述复合热塑性涂层以范围从大于0至小于或等于20重量％的量进一步包括氟聚合物。
38.根据权利要求1至中任一项或多项所述的线，其中，所述线选自由电线、磁线、绕组线、磁线圈线、电磁线线圈、电磁线、和它们的组合的组中。
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