JP2020535008A - ワイヤーを被覆するためのポリ（アリールエーテルケトン）系ワニス、および、溶液からワイヤーを被覆する方法 - Google Patents

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Abstract

ポリマー被覆を有する被覆金属ワイヤを製造する方法であって、この方法は、ポリ（アリールエーテルケトン）を含む少なくとも１つのポリマーを少なくとも１つのフェノール系溶媒に溶解して、溶液を形成する溶解工程と、金属ワイヤの表面を溶液と接触させて、少なくとも１層の被覆を有する被覆ワイヤを形成する接触工程と、被覆ワイヤーを乾燥させて、残留溶媒を気化させる乾燥工程とを含む。

Description

本発明の実施形態は、フェノール系溶媒に溶解された、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）およびポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などのポリ（アリールエーテルケトン）を含むワニスから被覆ワイヤーを製造する方法に関する。
高温耐性のワイヤーとケーブルは、電気モーター業界を含むさまざまな業界で非常に重要である。現在、ポリイミド、ポリアミドイミド及びポリエステルイミドのワニスは、モーター用の電磁コイルに使用されるワイヤーの設計に実装されている。しかしながら、これらの材料は湿気に敏感である。したがって、これらの材料の被覆は、高湿度環境で劣化しやすく、その結果、不十分な絶縁をもたらす。
米国特許出願公開第２０１４／００８８２３４号明細書 国際公開第２０１７／１５３２９０号
ポリ（エーテルケトンケトン）（ＰＥＫＫ）およびポリ（エーテルエーテルケトン）（ＰＥＥＫ）などのポリ（アリールエーテルケトン）は、水分感受性に欠点がない高温耐性を示す。ＰＥＥＫ被覆ワイヤーは既知であるが、市場に出ている現在のＰＥＥＫ被覆ワイヤーは、例えばモーター用の電磁コイルのような、特定の用途での使用には満足できるものではない。既知のＰＥＥＫ被覆ワイヤーは、溶融押出プロセスによって製造され、これは、マグネットワイヤー用途で使用でき、欠陥のレベルが低い、適切に薄く被覆されたワイヤーを提供することができない。
特許文献１は、ポリ（エーテルケトンケトン）（ＰＥＫＫ）などのポリ（アリールケトン）のフィルムと薄膜、および、流延プロセスを使用してフィルムと薄膜を作製する方法、に関する。
特許文献２は、ポリアリールエーテルケトン組成物および溶融押出プロセスを使用して金属表面を被覆する方法に関する。
被覆として、例えば電気モーターの電磁コイル内など、マグネットワイヤーの用途に適した薄く被覆されたワイヤーを形成するために使用できる、高温耐性、湿気に対する低感受性および優れた耐摩耗性、を有する被覆が必要である。
本発明の実施形態は、ポリ（エーテルケトンケトン）（ＰＥＫＫ）およびポリ（エーテルエーテルケトン）（ＰＥＥＫ）などのポリ（アリールエーテルケトン）を含むワイヤー用の被覆、およびフェノール系溶媒を使用して被覆を作製する関連方法を提供する。特に、少なくとも１つのポリ（アリールエーテルケトン）を、他の任意の成分と特定の溶媒中でまたは溶媒システム中で組み合わせる。他の任意の成分としては、他のポリマー、カーボンナノチューブ、着色剤、染料、ポリマー添加剤、有機または無機フィラーなどである。組み合わせることで、例えば、強化された、機械的特性（剛性、耐久性、強度など）、耐薬品性、難燃性、および／または電気的特性などを有する特殊な被覆を生成させる。これらの特殊な被覆は、航空宇宙、航空機、電子機器、建築および建設、太陽光発電、石油およびガスなどのエンジニアリング用途に特に適している。
本発明の実施形態の利点は、実施形態が、金属ワイヤーと被覆との間の良好な接着を有する被覆ワイヤーを提供でき、当該被覆ワイヤーが、湿気への感受性があまり高くなく、良好な耐摩耗性を有することである。本発明の実施形態の別の利点は、実施形態が、厚さおよび欠陥内容（例えば、ゲルの形成、異質粒子の存在、黒色スペックなど）に関して被覆のより良い一貫性を提供し、非常に薄い被覆または薄層の被覆（例えば、２０μｍ未満）を有する被覆ワイヤーの製造を可能にし、多層被覆を可能にし、また、押出し法で被覆されたワイヤーと比較して、ワイヤーの絶縁不良のリスクを減らす。本発明の実施形態は、溶融押出被覆を含まない被覆方法に関する。
本発明の実施形態の利点は、ポリ（アリールケトン）に必要な溶融プロセスの条件（温度など）に耐えることができない成分／添加剤が、ある温度で、例えば溶媒の沸点以下または周囲条件で、本発明の実施形態の溶液に組み込むことができることである。
ポリ（アリールエーテルケトン）被覆ワイヤーを製造するための溶融押出しプロセスと比較して、ここで説明するプロセスの実施形態は、高分子量ポリマーの使用を可能にし、したがって、ここで説明する被覆ワイヤーの機械的特性を向上させ、従前より存在するポリ（アリールエーテルケトン）被覆ワイヤーを超えて優れた耐薬品性を提供する。ポリ（アリールエーテルケトン）の分子量の一般的に使用される測定は、９６％硫酸中の固有粘度（ＩＳＯ ３０７で測定）である。例えば、薄い被覆を有する溶融押出しにより製造されたワイヤーは、一般に、１．２ｄＬ／ｇ未満の固有粘度を有するポリ（アリールエーテルケトン）に限定される。ここで説明するプロセスの実施形態は、最大約２．５ｄＬ／ｇの固有粘度を有するポリ（アリールエーテルケトン）を含む被覆を有する薄く被覆されたワイヤーの製造を可能にし得る。例えば、実施形態は、少なくとも１．２ｄＬ／ｇ、例えば、１．４ｄＬ／ｇ〜２．５ｄＬ／ｇ、例えば、１．６ｄＬ／ｇ〜２．５ｄＬ／ｇまたは１．６ｄＬ／ｇ〜２．０ｄＬ／ｇの固有粘度を有するポリ（アリールエーテルケトン）を含む被覆を含み得る。いくつかのそのような実施形態または他の実施形態では、少なくとも１つの被覆は、１．２ｄＬ／ｇ未満の固有粘度を有するポリ（アリールエーテルケトン）を含み得る。さらに、ポリ（アリールエーテルケトン）被覆ワイヤーを製造するための溶融押出プロセスと比較して、本明細書に記載されているプロセスの実施形態は、多層ワイヤー被覆の製造を可能にする。
本発明の実施形態によれば、被覆ワイヤーの製造方法は、ポリ（アリールエーテルケトン）を含む少なくとも１つのポリマーを少なくとも１つのフェノール系溶媒に溶解して、溶液を形成する溶解工程と、ワイヤーの表面を溶液と接触させて、少なくとも１層の被覆を有する被覆ワイヤーを形成する接触工程と、被覆ワイヤーを乾燥させて、残留溶媒を気化させる乾燥工程とを含む。例えば、プロセスは、目標の厚さを得るために必要なだけ繰り返すことができる。
本発明の別の実施形態によれば、溶液は、ポリマー、添加剤（例えば、コア−シェル耐衝撃性改良剤）、充填剤（例えば、カーボンナノチューブ）、およびそれらの混合物などの追加の成分を含み得る。
フェノール系溶液に溶解したポリ（アリールエーテルケトン）を含むポリマーは、ポリ（エーテルケトンケトン）（ＰＥＫＫ）、ポリ（エーテルエーテルケトン）（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトンエーテルケトンケトン（ＰＥＫＥＫＫ）、ポリ（エーテルケトン）（ＰＥＫ）、およびそれらの混合物からなる群から選択され得る。好ましくは、ポリマーは、ＰＥＫＫおよび／またはＰＥＥＫを含む。いくつかの実施形態によれば、ポリマーは、ＰＥＫＫであってもよく、５０／５０から８５／１５の範囲内のＴ：Ｉ異性体比を有してもよい。
フェノール系溶媒は、４−クロロ−２−メチルフェノール（４−Ｃｌ−ｏ−クレゾール）、４−クロロ−３−メチルフェノール（４−Ｃｌ−ｍ−クレゾール）、３−クロロフェノール、４−クロロ−フェノール、４−メチル−フェノール（ｐ−クレゾール）などの溶媒で構成されていてもよい。各実施形態において、本発明の溶媒は、溶媒の総質量に基づいて、４−クロロフェノールと０〜約５０質量パーセントの４−クロロ−３−メチルフェノール（４−Ｃｌ−ｍ−クレゾール）との混合物を含み得る。好ましい実施形態では、溶媒は、約５〜２０質量パーセント、好ましくは約５〜１５質量パーセント、より好ましくは約１０質量パーセントの４−クロロフェノールと、約８０〜９５質量パーセント、好ましくは約８５〜９５質量パーセント、より好ましくは、約９０パーセントの４−クロロ−３−メチルフェノールと、を含み得る。
各実施形態では、被覆ワイヤーは金属コアを有する。例えば、被覆プロセスにかけられるワイヤーは、銅もしくはアルミニウムまたは任意の対応する合金を含み得る。各実施形態では、ワイヤーは、プライマーをさらに含んでもよい（例えば、被覆の接着を促進するために）。各実施形態では、被覆ワイヤーおよび／またはワイヤーコアは、多角形、円形、楕円形、正方形または長方形の断面形状を有することができる。
各実施形態では、接触工程は、ワイヤーを溶液に浸漬する工程、またはワイヤーに溶液を噴霧する工程を含み得る。各実施形態では、被覆ワイヤーを乾燥させて残留溶媒を気化させるステップは、２５０℃から４２０℃、好ましくは３００から３６０℃の間の温度で行うことができる。各実施形態では、少なくとも７０％または８０％の溶媒が気化する（例えば、被覆の次の層を形成するために被覆ワイヤーを同じまたは異なるドープに浸漬する前）。いくつかの実施形態では、溶媒の少なくとも９０％、９５％または９９％が気化する。窒素または空気のスワイプ（ｓｗｉｐｅ）を適用して、乾燥ステップを迅速化することができる。必要に応じて、乾燥ステップ中に真空を適用することができる。
本方法の実施形態は、多層の被覆を有する被覆ワイヤーをもたらすことができる。被覆の各層は、他の層の被覆と同じであっても異なっていてもよい。いくつかの実施形態では、１回のパスの後に得られる被覆（例えば、１層の被覆）の厚さは、約０．５から２μｍの厚さを有し得る。いくつかの実施形態では、被覆ワイヤーを被覆プロセスにかけて、その上に１つ以上の追加の層を形成することができる（例えば、被覆ワイヤーの表面を溶液と接触させる接触工程により追加の層を形成し、追加の層を有する被覆ワイヤーを乾燥させる乾燥工程）。
いくつかの実施形態では、被覆ワイヤーの製造方法は、溶液を濾過して、ゲル、不溶性粒子、ダストなどの不純物を除去する濾過ステップを含むことができる。濾過ステップは、ワイヤー（または被覆ワイヤー）の表面を溶液で接触させる前に行うことができる。
各実施形態では、少なくとも１つのポリマーは、２０℃と１６０℃の間の温度、好ましくは５０℃と１００℃の間の温度で溶媒に溶解され得る。
必要に応じて、結果として得られる被覆ワイヤーは、適当な後処理を受けてもよく、これにより、例えば、結晶化度などの特定の特性を発現させることができる。
本発明の態様は、ポリ（アリールケトン）を含む少なくとも１層の被覆を有する被覆ワイヤー、ならびに、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）およびポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などのポリ（アリールエーテルケトン）を含む、フェノール系溶媒に溶解されたワニスから被覆ワイヤーを製造する方法を含む。
本明細書において「被覆」とは、当業者に周知の薄層、スキン、またはカバーである。被覆はケーブルまたはワイヤーに接着される。被覆は、用途と利用に応じて、非多孔質、多孔質、微孔質などにすることができる。被覆の厚さは、制限されず、任意の適当な厚さとすることができる。例えば、被覆は、厚さが約１ｎｍ（０．００１μｍ）から１５００μｍ、例えば、厚さが約０．２５μｍから約２５０μｍの範囲であってもよい。用途によっては、被覆の厚さが約０．５μｍから約２μｍになり得る。本明細書に記載のプロセスにより得られる被覆ワイヤーの全被覆厚さ（すなわち、ワイヤー上の被覆のすべての層）は、１０〜１５００μｍ、好ましくは１０〜２００μｍ、より好ましくは１０〜６０μｍの範囲内であり得る。
本明細書において「溶液」、「ワニス」、または「ドープ」とは、少なくとも１つの溶媒および溶解したポリマー（および他の任意の成分）を含む溶液である。用語「ドープ」、「ワニス」、および「溶液」は、本明細書では互換的に使用され得る。ドープは、繊維化学でもよく認識されており、紡糸プロセスで繊維を製造するために使用される。溶解したポリマーは完全に溶解していても、部分的に溶解していてもよい。一実施形態では、ポリマーは完全に溶解して、少なくとも１つの溶媒に溶解したポリマー（例えば、溶質）の均質な混合物を形成する。他の任意の成分も、完全にまたは部分的に溶解され得るか、あるいは、ドープ中に懸濁され得る。例えば、他の任意の成分は、カーボンナノチューブなどの固体粒子が懸濁されたドープ中で懸濁液を形成してもよく、あるいは、該ドープ内において沈殿したりまたは異なる濃度を形成したりしてもよい。
本明細書において、各化合物は、その化学式、化学名、略語などに関して互換的に論じられ得る。例えば、ＰＥＫＫは、ポリ（エーテルケトンケトン）と互換的に使用され得る。さらに、本明細書に記載される各化合物は、別段の指定がない限り、ホモポリマーおよびコポリマーを含む。用語「コポリマー」とは、２つ以上の異なるモノマーを含むポリマーを含むことを意味し、例えば、２つ、３つ、または４つの異なる繰り返しモノマー単位を含むポリマーを含むことができる。
特に明記しない限り、組成物の組成または成分の値は、組成物中の各成分の質量パーセントまたは質量％で表される。本明細書で規定されるすべての値には、指定された終点まで、および、指定された終点を含む。
本明細書および特許請求の範囲において用語「備える」および「含む」とは、包括的または制限のない（ｏｐｅｎ−ｅｎｄｅｄ）ものであり、追加の、記載していない要素、構成成分または方法のステップ（工程）を除外しない。したがって、用語「備える」および「含む」とは、より限定的な用語「から本質的になる」および「からなる」を包含する。
本発明の一態様によれば、被覆ワイヤーの製造方法は、ポリ（アリールエーテルケトン）を含む少なくとも１つのポリマーを少なくとも１つのフェノール系溶媒に溶解して、溶液を形成する溶解工程と、ワイヤーの表面を溶液と接触させて、少なくとも１層の被覆を有する被覆ワイヤーを形成する接触工程と、被覆ワイヤーを乾燥させて、残留溶媒を気化させる乾燥工程と、を含む。
少なくとも１つのポリマーを少なくとも１つの溶媒に溶解して、溶液を形成する。ポリマーは、任意の適当な形態であり得る、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などのポリ（アリールケトン）を含む熱可塑性ポリマーを含み得る。例えば、ポリマーは、ペレット、フレーク、粉末、顆粒、チップなどのような固体の形態であってもよい。ポリマーの形態は限定されない。異なるポリマーが異なる状態で添加されてもよく、これは当業者により決定され得る。一実施形態では、ポリ（アリールエーテルケトン）ポリマーは、固体の形態で添加される。
ポリマーは、少なくとも１つのポリ（アリールケトン）を含み、または、少なくとも１つのポリ（アリールケトン）からなる。ポリ（アリールケトン）は、すべてのホモポリマーおよびコポリマー（例えば、ターポリマーを含む）などを包含することが意図されている。一実施形態では、ポリ（アリールエーテルケトン）は、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルケトンエーテルケトンケトン（ＰＥＫＥＫＫ）、およびそれらの混合物からなる群より選択される。
一実施形態では、ポリ（アリールエーテルケトン）は、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）を含む。本発明の実施形態での使用に適当なポリエーテルケトンケトンは、以下の式ＩおよびＩＩによって表される繰り返し単位を含むか、またはそれらから本質的になり得る。
−Ａ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｂ−Ｃ（＝Ｏ）− Ｉ
−Ａ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｄ−Ｃ（＝Ｏ）− ＩＩ
ここで、Ａはｐ，ｐ’−Ｐｈ−Ｏ−Ｐｈ−基、Ｐｈはフェニレンラジカル、Ｂはｐ−フェニレン、Ｄはｍ−フェニレンである。ポリエーテルケトンケトンの式Ｉ：式ＩＩ（Ｔ：Ｉ）異性体比は、１００：０〜０：１００の範囲であり得る。異性体比は、特定の特性セットを達成することが望まれる場合、例えば、ポリエーテルケトンケトンを調製するために使用される異なるモノマーの相対量を変えることにより、容易に変えることができる。一般に、式Ｉ：式ＩＩの比率が相対的に高いポリエーテルケトンケトンは、式Ｉ：式ＩＩの比率が低いポリエーテルケトンケトンよりも結晶性が高い。したがって、Ｔ：Ｉ比は、必要に応じて、アモルファス（非結晶性）ポリエーテルケトンケトンまたはより結晶性のポリエーテルケトンケトンを与えるように、調整され得る。一実施形態では、約５０：５０から約９０：１０のＴ：Ｉ異性体比を有するポリエーテルケトンケトンを使用することができる。
例えば、すべてのパラフェニレン結合を持つポリエーテルケトンケトンの化学構造［ＰＥＫＫ（Ｔ）］は、式ＩＩＩで表すことができる。
Figure 2020535008
骨格にメタフェニレン結合を１つ持つポリエーテルケトンケトンの化学構造［ＰＥＫＫ（Ｉ）］は、式ＩＶで表すことができる。
Figure 2020535008
Ｔ異性体とＩ異性体が交互になっているポリエーテルケトンケトンの化学構造、例えばＴとＩの両方の化学組成が５０％のホモポリマー［ＰＥＫＫ（Ｔ／Ｉ）］は、式Ｖで表すことができる。
Figure 2020535008
他の実施形態では、ポリ（アリールエーテルケトン）は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）を含む。本発明での使用に適当なポリエーテルエーテルケトンは、式ＶＩによって表される繰り返し単位（ｎ≧１）を含むか、またはそれから本質的になってもよい：
Figure 2020535008
他の実施形態では、ポリ（アリールエーテルケトン）は、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）を含む。本発明での使用に適当なポリエーテルケトンは、式ＶＩＩで表される繰り返し単位（ｎ≧１）を含むか、またはそれから本質的になってもよい：
Figure 2020535008
ポリ（アリールエーテルケトン）は、本技術分野でよく知られている任意の適当な方法によって調製することができる。例えば、ポリ（アリールエーテルケトン）は、少なくとも１つのビスフェノールおよび少なくとも１つのジハロベンゾイド化合物または少なくとも１つのハロフェノール化合物の実質的に等モルの混合物を加熱することにより、形成され得る。ポリマーは、アモルファスであっても結晶化されていてもよく、ポリマーの合成によって制御することができる。したがって、ポリマーおよび得られる被覆は、被覆ワイヤーの意図された使用および産業用途に応じて、非結晶性から高結晶性までスペクトルを広げることができる。さらに、ポリマーはまた、任意の適切な分子量のものであり得、そして所望される場合、官能化またはスルホン化され得る。一実施形態では、ポリマーは、スルホン化または当業者に知られている表面修飾の任意の例を受ける。
適当なポリエーテルケトンケトンは、様々な商標名でいくつかの商業的供給元から入手可能である。例えば、ポリエーテルケトンケトンポリマーは、ＡｒｋｅｍａによってＫｅｐｓｔａｎTM（登録商標）という商標名で製造および供給されている。
溶液は、ポリ（アリールエーテルケトン）に加えて、他のポリマーを含み得る。一実施形態では、他のポリマーは、類似の溶融温度、溶融安定性などを共有し、互いに完全または部分的な相溶性を示すことによって混和性がある。特に、ポリ（アリールエーテルケトン）との機械的混和性を示す他のポリマーを組成物に加えてもよい。しかしながら、ポリマーがポリ（アリールエーテルケトン）と混和性である必要はなく、溶媒に容易に溶解しないことも想定される（例えば、他のポリマーは懸濁液中の充填剤であり得る）。他のポリマーは、例えば、ポリアミド（ポリ（ヘキサメチレンアジパミド）またはポリ（ε−カプロアミド）など）；ポリイミド（ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）、ポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）など）；ポリスルホン／スルフィド（ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンスルホン（ＰＰＳＯ2）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ）など）；ポリ（アリールエーテル）；およびポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）を含み得る。一実施形態では、他のポリマーは、ポリアミドポリマーおよびコポリマー、ポリイミドポリマーおよびコポリマーなどを含む。ポリアミドポリマーは、高温用途において特に適当であり得る。追加のポリマーは、従来の方法によってポリ（アリールエーテルケトン）とブレンドすることができる。
ポリマーは、少なくとも１つの溶媒に溶解される。従来、多くのまたはほとんどのポリ（アリールケトン）はほとんどの溶媒に溶解せず、以前はポリ（アリールケトン）を溶液にすることは非常に困難であった。本開示において、特定の溶媒または溶媒システムは、ポリ（アリールエーテルケトン）ポリマーを溶解してドープを形成するのに特に効果的かつ適当であることが発見され、より具体的には、ポリ（アリールケトン）でワイヤーを被覆する以前から知られている方法では得られない、低い欠陥含有量および良好な厚さ一貫性を有する特殊な被覆を形成するのに特に有用であることが判明した。
使用される溶媒は、ポリマー（例えば、ポリ（アリールケトン））を効果的に溶解する溶媒から選択され得る。
一実施形態では、溶媒は、４−クロロ−２−メチルフェノール（４−Ｃｌ−ｏ−クレゾール）、４−クロロ−３−メチルフェノール（４−Ｃｌ−ｍ−クレゾール）、３−クロロフェノール、４−クロロ−フェノール、４−メチル−フェノール（ｐ−クレゾール）などの少なくとも１つの芳香族溶媒を備える。したがって、溶媒は、これらの溶媒の混合物、例えば、４−クロロ−フェノールと４−クロロ−３−メチルフェノール（４−Ｃｌ−ｍ−クレゾール）の混合物を含み得る。一実施形態では、溶媒は、溶媒の総質量に対して、約５０質量パーセント〜約１００質量パーセントの４−クロロ−フェノールと、０〜約５０質量パーセントの４−クロロ−３−メチルフェノール（４−Ｃｌ−ｍ−クレゾール）とを含む。
一実施形態では、溶媒は、４−クロロ−２−メチルフェノール（４−Ｃｌ−ｏ−クレゾール）、４−クロロ−３−メチルフェノール（４−Ｃｌ−ｍ−クレゾール）、３−クロロフェノール、４−クロロ−フェノール、４−メチル−フェノール（ｐ−クレゾール）、オルトジクロロベンゼン（ＯＤＣＢ）などの芳香族溶媒の混合物を備える。したがって、溶媒は、これらの溶媒の混合物、例えば、４−クロロ−フェノール、４−クロロ−３−メチルフェノール（４−Ｃｌ−ｍ−クレゾール）およびオルトジクロロベンゼン（ＯＤＣＢ）の混合物を含み得る。一実施形態では、溶媒は、溶媒の総質量に対して、約５質量パーセント〜約９０質量パーセントの４−クロロ−フェノール、０．５〜約２０質量パーセントの４−クロロ−３−メチルフェノール（４−Ｃｌ−ｍ−クレゾール）、および０〜約９０質量パーセントのオルトジクロロベンゼン（ＯＤＣＢ）を含む。
溶媒は、追加のポリマーなどの追加の成分；コアシェル耐衝撃改良剤などの添加剤；ガラス繊維などの充填剤または補強剤；炭素繊維；可塑剤；顔料または染料；熱安定剤；紫外線安定剤または吸収剤；抗酸化剤；加工助剤または潤滑剤；Ｓｂ2Ｏ3、ホウ酸亜鉛などの難燃助剤；またはそれらの混合物も含み得る。これらの成分は、例えば、ドープ組成物の総質量に基づいて、例えば、約０．１質量パーセント〜約７０質量パーセント、好ましくは５〜４０質量パーセント、より好ましくは１０〜２５質量パーセントの量で任意に存在してもよい。前述のように、ドープは追加のポリマーを含んでもよい。追加のポリマーは、ドープ内に溶解することができ、またはドープに溶解しない固体粒子であるように選択することができる。
溶液はまた、コアシェル耐衝撃改良剤などの添加剤を含み得る。これらの添加剤は、ドープ組成物の総質量に基づいて、約０．１質量パーセント〜約７０、好ましくは５〜４０、より好ましくは１０〜２５の量で任意に存在してもよい。コアシェル耐衝撃改良剤は、少なくとも１つのハードブロックおよび少なくとも１つのソフトブロック（例えば、ソフトゴムまたはエラストマーのコアとハードシェル、またはソフトエラストマー層とハードシェルで覆われたハードコア）を有する多層ポリマーおよびブロックコポリマーを含み得る。例えば、ソフトブロックまたはソフトゴム層は、アクリル酸ブチル（ＢＡ）、アクリル酸エチルヘキシル（ＥＨＡ）、ブタジエン（ＢＤ）、ＢＤ／スチレン、アクリル酸ブチル／スチレンなどまたはそれらの組合せのポリマーなどの低ガラス転移（Ｔｇ）ポリマーで構成され得る。ハードブロックまたはハード層は、例えば、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）、アクリル酸エチル（ＥＡ）、メタクリル酸アリル、スチレンまたはそれらの組合せのポリマーなどの任意の適当なポリマーで構成され得る。コアシェル耐衝撃改良剤は、任意の適当なサイズおよび形状であり得る。例えば、粒子は、約２ｎｍ〜約７００ｎｍ、好ましくは約５０〜５００ｎｍ、より好ましくは約１００〜４００ｎｍの範囲の粒子サイズを有し得る。
適当な充填剤は、繊維、粉末、フレークなどを含み得る。例えば、充填剤は、カーボンナノチューブ、炭素繊維、ガラス繊維、ポリアミド繊維、ヒドロキシアパタイト、酸化アルミニウム、酸化チタン、窒化アルミニウム、シリカ、アルミナ、硫酸バリウムなどの少なくとも１つを含み得る。充填剤の大きさや形状も特に限定されない。このような充填剤は、約０．１質量パーセント〜約７０質量パーセント、好ましくは５〜４０質量パーセント、より好ましくは１０〜２５質量パーセントの量で任意に存在してもよい。
一実施形態では、ドープはカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）を含む。カーボンナノチューブは、円筒形のナノ構造を持つ炭素の同素体である。ナノチューブは単層でも多層でもよく；機能化されてもよく；被覆されてもよく；または、適当な方法で修飾されてもよい。また、ナノチューブは、結果として得られる被覆ワイヤーの所望の特性のために必要に応じて、任意の適当な長さ対直径の比を有することができる。ドープ組成物は、用途に好ましいように、任意の適当な量のカーボンナノチューブを含み得る。例えば、ドープは、痕跡量から２質量パーセントまでのカーボンナノチューブ、例えば、約０．０．００１質量パーセント〜約２質量パーセントのカーボンナノチューブを含み得る。被覆がカーボンナノチューブを備えるドープから形成される場合、それらは、被覆中のカーボンナノチューブの量が電気的パーコレーション閾値未満に留まり、その結果、被覆ワイヤーの導電率を大幅に増加させないようなものであり得る。
別の実施形態では、被覆を形成するために使用されるドープは、溶媒に少なくとも部分的にまたは完全に溶解されるポリ（アリールエーテルケトン）ポリマー、例えば、ＰＥＫＫを含む。一実施形態では、ドープはカーボンナノチューブも含む。
追加の成分を含むまたは含まないドープは、いずれかの従来の混合または攪拌方法によって調製することができる。例えば、適当な方法は、固体のポリ（アリールエーテルケトン）ポリマーを溶媒と室温以上で、ポリマーが溶解してドープが形成されるまで混合し、必要に応じて、カーボンナノチューブなどの充填剤を追加してドープと混合することを含む。追加の成分は、いずれかの適当な時にドープに添加されてもよい。例えば、ポリマーが溶媒に加えられるときに、追加の成分が加えられてもよい。あるいは、追加の成分は、ドープが形成される前または後に添加されてもよい。
一実施形態では、ポリマーは、周囲温度／室温（例えば、約２０℃〜約２７℃または標準条件で約２５℃）で、またはそれより高い温度で溶解される。溶媒を気化させるために、ポリマー／溶媒混合物を加熱する必要はない。ポリマーおよび他の追加の成分の濃度は、ドープを形成するための溶液の適当な粘度を与えるように選択されるべきである。例えば、ポリマーは、ドープ組成物中に、約０．１質量パーセントから約５０質量パーセント、好ましくは５から４０質量％、より好ましくは１０から３０質量％の範囲の量で存在し得る。当業者は、溶液を処理するための適切な粘度、例えば、０．０１から１０００Ｐａｓ、２から５００Ｐａｓ、または１０から２００Ｐａｓの粘度を選択または維持することができる。
他の実施形態では、溶媒が、４−クロロ−２−メチルフェノール（４−Ｃｌ−ｏ−クレゾール）、４−クロロ−３−メチルフェノール（４−Ｃｌ−ｍ−クレゾール）、３−クロロフェノール、４−クロロフェノール、４−メチルフェノール（ｐ−クレゾール）などの少なくとも１つの芳香族溶媒を含む場合、ポリマーは周囲温度／室温（例えば、約２０℃から約２７℃または標準条件で約２５℃）および高温（例えば、約７５℃〜約８５℃、またはそれより高い温度の約１４５℃〜約１５５℃）で溶解される。ポリマーおよび他の追加の成分の濃度は、ドープを形成するための溶液の適当な粘度を与えるように選択されるべきである。例えば、ポリマーは、ドープ組成物中に約０．１質量パーセントから約５０質量パーセントの範囲、好ましくは５から４０質量％の範囲、より好ましくは１０から３０質量％の範囲の量で存在し得る。
他の実施形態において、溶媒が、４−クロロ−２−メチルフェノール（４−Ｃｌ−ｏ−クレゾール）、４−クロロ−３−メチルフェノール（４−Ｃｌ−ｍ−クレゾール）、３−クロロフェノール、４−クロロ−フェノール、４−メチル−フェノール（ｐ−クレゾール）などの芳香族溶媒の混合物を含む場合、ポリマーは周囲温度／室温（例えば、約２０℃から約２７℃または標準条件で約２５℃）および高温（例えば、約７５℃〜約８５℃、またはそれより高い温度の約１４５℃〜約１５５℃）で溶解される。この実施形態では、溶媒は、４−クロロ−フェノールと４−クロロ−３−メチルフェノール（４−Ｃｌ−ｍ−クレゾール）の混合物で構成されてもよく、溶媒の総質量に基づいて、約５０質量パーセント〜約１００質量パーセントの４−クロロ−フェノールと、０から約５０質量パーセントの４−クロロ−３−メチルフェノール（４−Ｃｌ−ｍ−クレゾール）とを含む。ポリマーおよび他の追加の成分の濃度は、ドープを形成するための溶液の適当な粘度を与えるように選択されるべきである。例えば、ポリマーは、ドープ組成物中に約０．１質量パーセントから約５０質量パーセントの範囲、好ましくは５から４０質量％、より好ましくは１０から３０質量％の範囲の量で存在し得る。
別の実施形態において、溶媒が、４−クロロ−２−メチルフェノール（４−Ｃｌ−ｏ−クレゾール）、４−クロロ−３−メチルフェノール（４−Ｃｌ−ｍ−クレゾール）、３−クロロフェノール、４−クロロ−フェノール、４−メチル−フェノール（ｐ−クレゾール）およびオルトジクロロベンゼン（ＯＤＣＢ）などの芳香族溶媒の混合物を含む場合、ポリマーは周囲温度／室温（例えば、約２０℃〜約２７℃、または標準状態で約２５℃）および高温（例えば、約７５℃〜約８５℃、またはそれより高い温度の約１４５℃〜約１５５℃）で溶解される。この実施形態では、溶媒は、４−クロロ−フェノール、４−クロロ−３−メチルフェノール（４−Ｃｌ−ｍ−クレゾール）およびオルトジクロロベンゼン（ＯＤＣＢ）の混合物を含んでいてもよく、当該溶媒は、溶媒の総質量に基づいて、約５質量パーセントから約９０質量パーセントの４−クロロ−フェノールと、０．５〜約１０質量パーセントの４−クロロ−３−メチルフェノール（４−Ｃｌ−ｍ−クレゾール）と、０〜約９０質量パーセントのオルトジクロロベンゼン（ＯＤＣＢ）を含み得る。ポリマーおよび他の追加の成分の濃度は、ドープを形成するための溶液の適当な粘度を与えるように選択されるべきである。例えば、ポリマーは、ドープ組成物中に、約０．１質量パーセントから約５０質量パーセントの範囲、好ましくは５から４０質量％、より好ましくは１０から３０質量％の範囲の量で存在することができる。
当業者は、溶液を処理するために適切な粘度を選択または維持することができるであろう。
溶液を濾過して（例えば、ワイヤーに適用する前に）、不純物を除去することができる。
溶液は、ワイヤー上に堆積または塗布されて、その上に被覆を形成する。被覆は、ワイヤーの表面全体またはその一部にわたって実質的に均一に塗布され得る。被覆は、当技術分野で知られているいずれかの適当な装置および技法を使用して塗布することができる。例えば、被覆は、ワイヤーを溶液に浸漬する工程によって、または、例えば、スプレーノズルを使用して被覆を噴霧する工程によって適用され得る。
本明細書において、「ワイヤー」は、１つ以上のケーブルを意味する。ワイヤーは導電性であり、金属を含む。本明細書において、「ワイヤー」は、電気を伝導することができる金属物体を指すことができ、断面積が約１ｃｍ2未満、例えば約０．５ｃｍ2未満であり、長さ対直径の比が約１００超、例えば、約１０００超であり得る。例えば、ワイヤーは、少なくとも２０質量％が金属、少なくとも３０質量％が金属、少なくとも４０質量％が金属、少なくとも５０質量％が金属、少なくとも７５質量％が金属、少なくとも９０質量％が金属、少なくとも９５質量％が金属、または少なくとも９９質量％が金属であり得る。各実施形態において、前記金属部分は、ワイヤーにおいて連続的である。ワイヤーは、銅、アルミニウム、または鋼のうちの１つ以上を含み得る。ワイヤーは、単芯または多芯ワイヤー（例えば、撚り合わされた複数のストランド）であってもよい。金属コアを有するワイヤーは、例えば、プライマーで被覆して、絶縁被覆へのさらなる接着を強化することができる。例えば、ワイヤーは、ポリアミドイミドで被覆されてもよい。ワイヤーは、例えば、円形、楕円形、正方形、長方形、または多角形の断面を含む、いずれかの形状の断面を有することができる。
被覆ワイヤーは、乾燥させて、ワイヤーを封入する保護層を形成する。被覆ワイヤーは、単段および多段乾燥プロセスを含む、当技術分野で知られている任意の適当な装置または技術を使用して乾燥させることができる。例えば、被覆ワイヤーは、室温以上（例えば、約２０℃〜約２７℃または標準条件で約２５℃）で乾燥され得る。各実施形態では、被覆ワイヤーは、ドープ中の最高沸点の溶媒の沸点より低い温度で乾燥される。乾燥条件は、非多孔性、多孔性、微孔性などである被覆ワイヤーを提供することができる。いくつかの実施形態では、被覆ワイヤーは非多孔性である。さらに、処理条件および用途によっては、乾燥／処理条件を容易にするために、高沸点溶媒を低沸点溶媒で洗い流すことが望ましい。
被覆は、所望の用途に応じて、いずれの適当な厚さに形成することができる。より厚い被覆が必要な場合は、ポリマーの濃度を上げることができる。追加の被覆は、被覆の所望の厚さが達成されるまで追加されてもよい（すなわち、追加の被覆は、単一または複数の層から構成されてもよい）。追加の被覆は、同じまたは異なる溶液組成物（例えば、異なるポリマーおよび／または溶媒を有する溶液）を適用することによって作製されてもよい。追加の被覆は、例えば、最初の被覆が少なくとも部分的にまたは完全に乾燥した後など、いずれの適当な時点で適用されてもよい。複数層の被覆の全体の厚さは、例えば、約１ｎｍ〜約１５００μｍの範囲であり得る。
被覆は、異なる層が異なる特性を示すように選択することができる。一例として、被覆ワイヤーの第１層は、ＰＥＫＫ６０／４０を含むことができ、第２の層は、ＰＥＫＫ８０／２０を含むことができる。これらの層は、互いに隣接していてもよいし、少なくとも１つの追加の層によって分離されていてもよい。別の例として、ワイヤーコアに最も近い層は、ワイヤーへの非常に良好な接着を可能にするように選択できるが、最も外側の層は、最も高い耐薬品性を与えるように、またはワイヤー間の良好な接着を与えるために（例えば、コイルの製造において自己接着を促進するために）選択できる。
各実施形態では、被覆ワイヤーは、少なくとも５ｐｐｍ〜５０００ｐｐｍのフェノール系溶媒を含み得る。
必要に応じて、得られた被覆ワイヤーは、当業者に知られている適当な後処理を行ってもよい。例えば、加熱、電子ビームへの曝露などの後処理を使用して、ポリマーの形態、結晶化度、機械的特性、および耐薬品性などの特定の特性を被覆に発現させることができる。
本明細書に記載されている特殊な被覆ワイヤーは、いずれの適当な目的に使用することができる。例えば、潜在的な用途には、限定されないが、航空宇宙、航空機、電子機器、建築および建設、ならびに、太陽光発電などが含まれる。被覆ワイヤーの特定の用途は特に限定されない。
本明細書において特殊な被覆は、改善された特性を与えることが期待される。特に、被覆は、さまざまな化学的および温度環境下での比誘電率の良好な保持力、並びに、靭性、剛性、耐久性、および強度などの優れた機械的特性、を有する。被覆はまた、優れた難燃性（例：ＵＬ定格で定義）を示し、湿気に対する感度が低く、欠陥含有量が低く、適用されるワイヤーへの接着性が良好である。
本明細書に開示される被覆ワイヤーを製造する方法は、ポリ（アリールエーテルケトン）を含む少なくとも１つのポリマーを少なくとも１つのフェノール系溶媒に溶解して、溶液を形成する溶解工程と、ワイヤーの表面を溶液と接触させて、少なくとも１層の被覆を有する被覆ワイヤーを形成する接触工程と、被覆ワイヤーを乾燥させて、残留溶媒の少なくともいくらかを気化させる乾燥工程と、随意に、前記接触工程と前記乾燥工程を繰り返す工程、を含み得る。随意の繰り返しの工程により、被覆ワイヤー上に追加の層を形成させ得る。
いくつかの実施形態では、方法は、残留溶媒の少なくとも７０質量％または少なくとも８０質量％、或いはより多くを気化させる工程を含む。いくつかの実施形態では、方法は、被覆ワイヤーを乾燥させて、少なくとも約８０質量％の溶媒を気化させ、乾燥後の残留溶媒が約２０質量％以下になるようにする乾燥工程を含む。いくつかの実施形態では、方法は、残留溶媒の少なくとも９０、９５、または９９質量％を気化させる工程を含む。
上記の実施形態のいくつかでは、方法は、少なくとも１つの被覆を有する被覆ワイヤーを形成することを含み、被覆は、少なくとも５０質量％の少なくとも１つのポリ（アリールエーテルケトン）、少なくとも６０質量％の少なくとも１つのポリ（アリールエーテルケトン）、少なくとも７０質量％の少なくとも１つのポリ（アリールエーテルケトン）、少なくとも８０質量％の少なくとも１つのポリ（アリールエーテルケトン）、少なくとも９０質量％の少なくとも１つのポリ（アリールエーテルケトン）、少なくとも９５質量％の少なくとも１つのポリ（アリールエーテルケトン）、または少なくとも９９質量％の少なくとも１つのポリ（アリールエーテルケトン）を含む。
上記の実施形態のいくつかにおいて、１つ以上のポリ（アリールエーテルケトン）は、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルケトンエーテルケトンケトン（ＰＥＫＥＫＫ）、またはそれらの混合物の群から選択され得、少なくとも１つのＰＥＫＫおよび／またはＰＥＥＫを含む。
上記の実施形態のいくつかでは、フェノール系溶媒は、４−クロロ−２−メチルフェノール（４−Ｃｌ−Ｏ−クレゾール）、４−クロロ−３−メチルフェノール（４−Ｃｌ−ｍ−クレゾール）、３−クロロフェノール、４−クロロフェノール、４−メチルフェノール（ｐ−クレゾール）の群から選択される少なくとも１つの溶媒を含む。上記の実施形態のいくつかでは、溶媒はまた、オルトジクロロベンゼン（ＯＤＣＢ）も含み得る。そのようないくつかの実施形態では、フェノール系溶媒は、４−クロロ−３−メチルフェノールと４−クロロフェノールとを含み得、より具体的には約５〜２０質量％、約５〜１５質量％、または約１０質量％の４−クロロ−３−メチルフェノールと、約８０〜９５質量％、約８５〜９５質量％、または約９０質量％の４−クロロフェノールとを含み得る。いくつかのそのような実施形態では、溶媒は、４−クロロ−フェノールと４−クロロ−３−メチルフェノール（４−Ｃｌ−ｍ−クレゾール）とオルトジクロロベンゼン（ＯＤＣＢ）との混合を含み得、溶媒の総質量に基づいて、約５質量パーセントから約９０質量パーセントの４−クロロ−フェノールと、０．５〜約１０質量パーセントの４−クロロ−３−メチルフェノール（４−Ｃｌ−ｍ−クレゾール）と、０〜約９０質量パーセントのオルトジクロロベンゼン（ＯＤＣＢ）とを含み得る。
上記の実施形態のいくつかでは、ワイヤーは金属コアを含む。いくつかの実施形態では、ワイヤーは、少なくとも２０質量％が金属、少なくとも３０質量％が金属、少なくとも５０質量％が金属、少なくとも７５質量％が金属、少なくとも９０質量％が金属、少なくとも９５質量％が金属、または少なくとも９９質量％が金属であるコアを含む。上記の実施形態のいくつかでは、金属比率は、ワイヤーコア全体にわたって連続的である。上記の実施形態のいくつかでは、金属は、銅、アルミニウム、および鋼のうちの少なくとも１つを含む。
上記の実施形態のいくつかでは、ワイヤーはプライマーを含む。そのようないくつかの実施形態では、プライマーはポリアミドイミドを含む。このようないくつかの実施形態では、プライマーは、ワイヤー上の被覆全体の約２０質量％未満を含み、または、ワイヤー上の被覆全体の約１０質量％未満、５質量％未満もしくは１質量％未満を含む。
上記の実施形態のいくつかでは、ワイヤーの表面を溶液と接触させて、被覆ワイヤーを形成する接触工程は、ワイヤーを溶液に浸漬する工程、またはワイヤーを溶液で噴霧する工程を含む。
上記の実施形態のいくつかでは、被覆ワイヤーの乾燥は、約２５０℃〜４２０℃、好ましくは３００℃〜３６０℃の温度で行われる。
上記の実施形態のいくつかでは、少なくとも１層の被覆は、約１ｎｍ〜１５００μｍの厚さ、または約０．２５μｍ〜約２５０μｍの厚さを有する。上記の実施形態のいくつかでは、少なくとも１層の被覆の厚さは、１０〜１５００μｍ、好ましくは１０〜２００μｍ、より好ましくは１０〜６０μｍの範囲内である。
上記の実施形態のいくつかにおいて、方法は、少なくとも１層の被覆を有する被覆ワイヤーの表面を溶液と接触させて、少なくとも２層の被覆を有する多層被覆ワイヤーを形成する接触工程と、多層被覆ワイヤーを乾燥させて、残留溶媒、例えば、残留溶媒の少なくとも７０質量％、残留溶媒の少なくとも８０質量％、残留溶媒の少なくとも９０質量％、残留溶媒の少なくとも９５質量％、または、残留溶媒の少なくとも９９質量％を気化させる乾燥工程とをさらに含み得、前記接触工程における、被覆ワイヤーの表面と接触させる溶液は、少なくとも１層を形成するために使用される溶液と同じまたは異なる。
上記の実施形態のいくつかでは、少なくとも１つのポリマーは、室温以上（例えば、約２０℃〜約２７℃または標準条件で約２５℃）もしくは高温（例えば、約７５℃〜約８５℃）、またはそれ以上の温度（例えば、約１４５℃〜約１５５℃）で溶解され得る。
上記の実施形態のいくつかでは、被覆ワイヤーは、円形、楕円形、正方形、または長方形の断面を有することができる。
上記の実施形態のいくつかでは、方法は、１つ以上の溶液を濾過してワイヤーとの接触前に不純物を除去する濾過工程をさらに含み得る。
本発明の他の実施形態は、コアと、ポリ（アリールエーテルケトン）を含む少なくとも１層の被覆とを有する被覆ワイヤーに関し、ここで、被覆ワイヤーは、ポリ（アリールエーテルケトン）を含む少なくとも１つのポリマーを少なくとも１つのフェノール系溶媒に溶解して、溶液を形成する溶解工程と、ワイヤーの表面を溶液と接触させて、少なくとも１層の被覆を有する被覆ワイヤーを形成する接触工程と、被覆ワイヤーを乾燥させて、残留溶媒を気化させる乾燥工程と、のプロセスによって形成される。いくつかの実施形態では、被覆ワイヤーは、互いに同じかまたは異なる、少なくとも２層の被覆を含み得る。そのようないくつかの実施形態では、少なくとも１つのポリマーは、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルケトンエーテルケトンケトン（ＰＥＫＥＫＫ）、またはそれらの混合物から選択される１つ以上のポリ（アリールエーテルケトン）を含み得る。いくつかのそのような実施形態では、少なくとも１つのポリマーは、ＰＥＫＫおよび／またはＰＥＥＫを含み得る。
被覆ワイヤーを対象とする上記の実施形態のいくつかでは、フェノール系溶媒は、４−クロロ−２−メチルフェノール（４−Ｃｌ−ｏ−クレゾール）、４−クロロ−３−メチルフェノール（４−Ｃｌ−ｍ−クレゾール）、３−クロロフェノール、４−クロロフェノール、４−メチルフェノール（ｐ−クレゾール）の群から選択される少なくとも１つの溶媒を含み得る。
被覆ワイヤーを対象とする上記の実施形態のいくつかでは、フェノール系溶媒は、４−クロロ−２−メチルフェノール（４−Ｃｌ−ｏ−クレゾール）、４−クロロ−３−メチルフェノール（４−Ｃｌ−ｍ−クレゾール）、３−クロロフェノール、４−クロロフェノール、４−メチルフェノール（ｐ−クレゾール）の群から選択される少なくとも１つの溶媒を含む。そのような実施形態では、フェノール系溶媒は、４−クロロ−３−メチルフェノールと、４−クロロフェノールとを含み、より具体的には約５〜２０質量％、約５〜１５質量％、または約１０質量％の４−クロロ−３−メチルフェノールと、約８０〜９５質量％、約８５〜９５質量％または約９０質量％の４−クロロフェノールとを含み得る。
被覆ワイヤーに関する上記の実施形態のいくつかでは、ワイヤーは金属コアを含む。いくつかの実施形態では、ワイヤーは、少なくとも２０質量％が金属、少なくとも３０質量％が金属、少なくとも５０質量％が金属、少なくとも７５質量％が金属、少なくとも９０質量％が金属、少なくとも９５質量％が金属、または少なくとも９９質量％が金属であるコアを含む。上記の実施形態のいくつかでは、金属は、銅、アルミニウム、および鋼のうちの少なくとも１つを含む。
被覆ワイヤーを対象とする上記の実施形態のいくつかでは、被覆ワイヤーは、円形、楕円形、正方形、または長方形の断面を有することができる。
被覆ワイヤーを対象とする上記の実施形態のいくつかでは、被覆ワイヤーは、マグネットワイヤーとして使用することができる（すなわち、例えば電気モーターの電磁コイルで使用される）。
被覆ワイヤーに関する上記の実施形態のいくつかでは、電気モーターは被覆ワイヤーを含むことができる。
本明細書に記載の実施形態は、少なくとも２０質量％が金属の金属コアと、金属コアの周囲の、ポリ（アリールエーテルケトン）を含む少なくとも１層の被覆と、少なくとも５ｐｐｍ〜５０００ｐｐｍのフェノール系溶媒とを含む、被覆ワイヤーを含む。
本明細書では本発明の特定の実施形態を示して説明したが、そのような実施形態は、本発明の精神から逸脱することなく例としてのみ提供されていることが理解されよう。したがって、添付の特許請求の範囲は、本発明の趣旨および範囲に含まれるすべてのそのような変形を網羅することが意図されている。当業者には、多数の変形、変更、および置換が思い浮かぶであろう。

Claims (28)

  1. 被覆ワイヤーの製造方法であって、
    ポリ（アリールエーテルケトン）を含む少なくとも１つのポリマーを少なくとも１つのフェノール系溶媒に溶解して、溶液を形成する溶解工程と、
    ワイヤーの表面を前記溶液と接触させて、少なくとも１層の被覆を有する被覆ワイヤーを形成する接触工程と、
    前記被覆ワイヤーを乾燥させて、少なくとも約８０質量％の前記溶媒を気化させ、乾燥後の残留溶媒が約２０質量％以下になるようにする乾燥工程と、
    を含み、
    随意に、前記接触工程と前記乾燥工程を繰り返す、被覆ワイヤーの製造方法。
  2. 前記少なくとも１つのポリマーが、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルケトンエーテルケトンケトン（ＰＥＫＥＫＫ）、またはそれらの混合物から選択される１つ以上のポリ（アリールケトン）を含む、請求項１に記載の被覆ワイヤーの製造方法。
  3. 前記少なくとも１つのポリマーが、ＰＥＫＫおよび／またはＰＥＥＫを含む、請求項２に記載の被覆ワイヤーの製造方法。
  4. 前記フェノール系溶媒が、４−クロロ−２−メチルフェノール（４−Ｃｌ−ｏ−クレゾール）、４−クロロ−３−メチルフェノール（４−Ｃｌ−ｍ−クレゾール）、３−クロロフェノール、４−クロロフェノール、４−メチルフェノール（ｐ−クレゾール）の群から選択される少なくとも１つの溶媒を含む、請求項１に記載の被覆ワイヤーの製造方法。
  5. 前記フェノール系溶媒が、４−クロロ−３−メチルフェノールおよび４−クロロフェノールを含む、請求項４に記載の被覆ワイヤーの製造方法。
  6. 前記フェノール系溶媒が、約５〜２０質量％の４−クロロ−３−メチルフェノールおよび約８０〜９５質量％の４−クロロフェノールを含む、請求項５に記載の被覆ワイヤーの製造方法。
  7. 前記ワイヤーが、銅、アルミニウムまたは鋼を含む、請求項１に記載の被覆ワイヤーの製造方法。
  8. 前記ワイヤーの表面がプライマーを含む、請求項７に記載の被覆ワイヤーの製造方法。
  9. 前記ワイヤーの表面を前記溶液と接触させて、前記被覆ワイヤーを形成する接触工程は、前記ワイヤーを前記溶液に浸漬する工程、または、前記ワイヤーに前記溶液を噴霧する工程を含む、請求項１に記載の被覆ワイヤーの製造方法。
  10. 前記被覆ワイヤーの乾燥は、２５０℃〜４２０℃の温度で行われる、請求項１に記載の被覆ワイヤーの製造方法。
  11. 前記少なくとも１層の被覆が、約０．５〜２μｍの厚さを有する、請求項１に記載の被覆ワイヤーの製造方法。
  12. 前記被覆ワイヤーの表面を前記溶液と接触させて、少なくとも２層の前記被覆を有する多層被覆ワイヤーを形成する接触工程と、
    前記多層被覆ワイヤーを乾燥させて、残留溶媒を気化させる乾燥工程と、を含む、請求項１に記載の被覆ワイヤーの製造方法。
  13. 前記少なくとも１つのポリマーが、室温以上で溶解される、請求項１に記載の被覆ワイヤーの製造方法。
  14. 前記少なくとも１つの被覆ワイヤーが、円形、楕円形、正方形または長方形の断面を有する、請求項１に記載の被覆ワイヤーの製造方法。
  15. 前記溶液を濾過して、不純物を除去する濾過工程を含む、請求項１に記載の被覆ワイヤーの製造方法。
  16. コアと、ポリ（アリールケトン）を含む少なくとも１層の被覆とを有する被覆ワイヤーであって、
    ポリ（アリールエーテルケトン）を含む少なくとも１つのポリマーを少なくとも１つのフェノール系溶媒に溶解して、溶液を形成する溶解工程と、
    ワイヤーの表面を前記溶液と接触させて、少なくとも１層の被覆を有する被覆ワイヤーを形成する接触工程と、
    前記被覆ワイヤーを乾燥させて、残留溶媒を気化させる乾燥工程と、
    のプロセスによって形成される、被覆ワイヤー。
  17. 少なくとも２層の被覆を含む、請求項１６に記載の被覆ワイヤー。
  18. 第１層の被覆が、第２層の被覆とは異なる組成を有する、請求項１７に記載の被覆ワイヤー。
  19. 前記少なくとも１つのポリマーが、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルケトンエーテルケトンケトン（ＰＥＫＥＫＫ）、またはそれらの混合物から選択される１つ以上のポリ（アリールケトン）を含む、請求項１６に記載の被覆ワイヤー。
  20. 前記少なくとも１つのポリマーが、ＰＥＫＫおよび／またはＰＥＥＫを含む、請求項１９に記載の被覆ワイヤー。
  21. 前記フェノール系溶媒が、４−クロロ−２−メチルフェノール（４−Ｃｌ−ｏ−クレゾール）、４−クロロ−３−メチルフェノール（４−Ｃｌ−ｍ−クレゾール）、３−クロロフェノール、４−クロロフェノール、４−メチルフェノール（ｐ−クレゾール）、の群から選択される少なくとも１つの溶媒を含む、請求項１６に記載の被覆ワイヤー。
  22. 前記フェノール系溶媒が、４−クロロ−３−メチルフェノールおよび４−クロロフェノールを含む、請求項２１に記載の被覆ワイヤー。
  23. 前記フェノール系溶媒が、約５〜２０質量％の４−クロロ−３−メチルフェノールおよび約８０〜９５質量％の４−クロロフェノールを含む、請求項２２に記載の被覆ワイヤー。
  24. 前記コアが、アルミニウム、銅または鋼を含む、請求項２３に記載の被覆ワイヤー。
  25. 電磁コイルのマグネットワイヤーとして使用される、請求項１６に記載の被覆ワイヤー。
  26. 請求項２５に記載のマグネットワイヤーを含む、電気モーター。
  27. 請求項１６に記載の被覆ワイヤーを含む電気モーター。
  28. 少なくとも２０質量％が金属の金属コアと、
    前記金属コアの周囲の、ポリ（アリールエーテルケトン）を含む少なくとも１層の被覆と、
    少なくとも５ｐｐｍ〜５０００ｐｐｍのフェノール系溶媒と、
    を含む、被覆ワイヤー。
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