层状结构制造技术

披露了包括聚合物层和与该聚合物层接触的清漆层的层状结构，包括这些层状结构的线材、以及制造这些层状结构的方法。该聚合物层包括聚(醚醚酮)(PEEK)和聚(芳基醚砜)(PAES)，并且出人意料地展现出显著改进的与该清漆层的粘附性，而没有显著降低该聚合物层的结晶温度。

Layered structure

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】层状结构相关申请的交叉引用本申请要求以下申请的优先权：于2017年6月20日提交的美国临时申请号62/522,430、2017年7月25日提交的美国临时申请号62/536,613、以及2017年9月21日提交的欧洲申请号EP17192343.6，出于所有目的这些申请的全部内容通过援引方式并入本申请。
本专利技术涉及包括聚合物层和与该聚合物层接触的清漆层的层状结构、包括这些层状结构的线材、以及制造这些层状结构的方法。
技术介绍
聚醚醚酮(PEEK)是半结晶热塑性塑料，其具有高度耐热降解性并且即使在高温下也展现出优异的机械特性和耐化学性。由于其有利的特性，PEEK已经被挤出成其中需要高电绝缘的导线(例如像用于汽车应用的电动机的磁线)上的绝缘层。附图说明示例性实施例将通过参考以下图来理解：图1是根据示例性实施例的层状结构的截面的示意性描绘。图2是根据示例性实施例的包括金属基底的层状结构的截面的示意性描绘。图3是包括金属基底和中间层的层状结构的截面的示意性描绘。图4是具有经浸渍清漆层的线材的横界面的示意性描绘。图5是线圈组件的一部分的示意性描绘，其示出具有经浸渍清漆层的两根线材的横界面。在图中示出的各个特征相对于彼此未按比例示出。具体实施方式本文描述了一种包括聚合物层和与该聚合物层接触的清漆层的层状结构。本文还描述了包括层状结构的线材和制造该层状结构的方法。申请人出人意料地发现，包含PEEK和聚(芳基醚砜)(PAES)的聚合物层展现出超过单独的PEEK三倍的与环氧清漆的粘附强度，而没有显著降低该聚合物层的结晶温度。各种应用需要在清漆与PEEK之间形成粘附剂粘结。例如，可以将PEEK涂覆的线材的线圈灌封到环氧基树脂组合物中，该环氧基树脂组合物浸渍这些线圈并且一旦固化将其固定。然而，由于PEEK对有机和水性环境两者的耐化学性，清漆-并且特别是环氧清漆-不能很好地与PEEK粘附。因此，有必要例如通过使用粘附剂化学地或物理地处理PEEK的表面，以在该PEEK与环氧清漆之间形成合适的粘结。附加步骤如施加粘附剂可能导致附加成本并且生产延迟。因此，存在以下需要：增加PEEK与环氧清漆的粘附性，而无需单独的粘附剂，并且没有显著降低PEEK的有利特性，如其耐化学性。如以上所讨论的，申请人出乎意料地发现，与单独的PEEK相比，PAES和PEEK的共混物展现出显著增加的与环氧清漆的剥离强度，并且这么做不需要表面处理或牺牲耐化学性或机械特性。特别地，出人意料地获得剥离强度的增加且结晶温度没有显著的降低，这对于维持高结晶度和相关的耐化学性是至关重要的。在一些实施例中，如在实例中评估的聚合物层与清漆层之间的剥离强度范围是从1.30至1.80N/12.7mm、优选从1.40至1.70N/12.7mm、最优选从1.41至1.70N/12.7mm。剥离强度可以如在以下实例中描述的来测量。在一些实施例中，聚合物层的结晶温度的范围是如通过DSC测量的从296℃至298℃。最优选地，结晶温度是296℃。结晶温度可以如在以下实例中描述的来测量。聚合物层包括如以下描述的PEEK、PAES、任选地增强填充剂、以及任选地一种或多种添加剂。聚(醚醚酮)(PEEK)如本文中所使用的，“聚(醚醚酮)(PEEK)”表示其重复单元(RPEEK)的大于50mol％是具有下式的重复单元的任何聚合物：其中：每个R1彼此相同或不同，独立地选自下组，该组由以下各项组成：卤素、烷基、烯基、炔基、芳基、醚、硫醚、羧酸、酯、酰胺、酰亚胺、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸酯、碱金属或碱土金属膦酸盐、烷基膦酸酯、胺和季铵；并且每个a彼此相同或不同，独立地选自0、1、2、3和4。优选地，每个a是0。优选地，至少60mol％、70mol％、80mol％、90mol％、95mol％、99mol％的重复单元(RPEEK)是具有式(A)的重复单元。优选地，重复单元(RPEEK)的亚苯基部分具有1，3-键联或1，4-键联。在一些实施例中，重复单元(RPEEK)的大于50mol％是具有下式的重复单元：其中每个R2和b在每种情况下，各自独立地选自以上对于R1和a所描述的组。优选地式(A-1)中每个b是零。优选地至少60mol％、70mol％、80mol％、90mol％、95mol％、99mol％的重复单元(RPEEK)是具有式(A-1)的重复单元。聚(芳基醚砜)(PAES)如本文中所使用的，“聚(芳基醚砜)(PAES)”表示其重复单元的至少50mol.％是具有下式的重复单元(RPAES)的任何聚合物：其中：每个R3彼此相同或不同，独立地选自下组，该组由以下各项组成：卤素、烷基、烯基、炔基、芳基、醚、硫醚、羧酸、酯、酰胺、酰亚胺、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸酯、碱金属或碱土金属膦酸盐、烷基膦酸酯、胺和季铵；每个c彼此相同或不同，独立地选自0、1、2、3和4，优选0；并且T选自由键、砜基[-S(＝O)2-]、以及基团-C(R4)(R5)-组成的组，其中R4和R5彼此相同或不同，独立地选自氢、卤素、烷基、烯基、炔基、醚、硫醚、羧酸、酯、酰胺、酰亚胺、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸酯、碱金属或碱土金属膦酸盐、烷基膦酸酯、胺和季铵。R4和R5优选地是甲基。优选地至少60mol％、70mol％、80mol％、90mol％、95mol％、99mol％的重复单元(RPAES)是具有式(B)的重复单元。在一些实施例中，PAES是聚苯砜(PPSU)。如本文所使用的，“聚苯砜(PPSU)”表示其重复单元(RPAES)的大于50mol.％是具有下式的重复单元的任何聚合物：其中每个R6和d在每种情况下，各自独立地选自以上对于R3和c所描述的组。优选地式(B-1)中每个d是零。优选地至少60mol％、70mol％、80mol％、90mol％、95mol％、99mol％的重复单元(RPAES)是具有式(B-1)的重复单元。PPSU可以通过已知的方法制备，并且是从美国苏威特种聚合物有限责任公司(SolvaySpecialtyPolymersUSA，L.L.C)作为PPSU可获得的。在一些实施例中，PAES是聚醚砜(PES)。如本文所使用的，“聚醚砜(PES)”表示其重复单元(RPAES)的多于50mol％是具有下式的重复单元的任何聚合物：其中每个R7和e在每种情况下，各自独立地选自以上对于R3和c所描述的组。优选地，式(B-2)中每个e是零。优选地至少60mol％、70mol％、80mol％、90mol％、95mol％、99mol％的重复单元(RPAES)是具有式(B-2)的重复单元。PES可以通过已知的方法制备，并且是从关国苏威特种聚合物有限责任公司作为PESU可获得的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种层状结构，该层状结构包括聚合物层和接触该聚合物层的清漆层，/n其中：/n-该聚合物层包括聚(醚醚酮)(PEEK)和聚(芳基醚砜)(PAES)，并且/n-该清漆层包括包含大于50mol％的具有下式的重复单元(R

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170921 EP 17192343.6;20170620 US 62/522430;201701.一种层状结构，该层状结构包括聚合物层和接触该聚合物层的清漆层，
其中：
-该聚合物层包括聚(醚醚酮)(PEEK)和聚(芳基醚砜)(PAES)，并且
-该清漆层包括包含大于50mol％的具有下式的重复单元(REPOX)的共聚物；



其中：
Y是C2-C6烷基，优选乙基；并且
Z是具有下式的基团：



其中：
n是范围从0至25的整数，并且
每个A独立地选由-OH和与附加Z基团的末端碳键合的氧组成的组。


2.如权利要求1所述的层状结构，其中，该聚(醚醚酮)(PEEK)包含大于50mol％的具有下式的重复单元(RPEEK)：



其中：
每个R1彼此相同或不同，独立地选自下组，该组由以下各项组成：卤素、烷基、烯基、炔基、芳基、醚、硫醚、羧酸、酯、酰胺、酰亚胺、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸酯、碱金属或碱土金属膦酸盐、烷基膦酸酯、胺和季铵；并且
每个a彼此相同或不同，独立地选自0、1、2、3和4。


3.如权利要求1和2中任一项所述的层状结构，其中，该聚(芳基醚砜)(PAES)包含至少50mol％的具有下式的重复单元(RPAES)：



其中：
每个R3彼此相同或不同，独立地选自下组，该组由以下各项组成：卤素、烷基、烯基、炔基、芳基、醚、硫醚、羧酸、酯、酰胺、酰亚胺、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸酯、碱金属或碱土金属膦酸盐、烷基膦酸酯、胺和季铵；
每个c彼此相同或不同，独立地选自0、1、2、3和4；并且
T选自由键、砜基[-S(＝O)2-]、以及基团-C(R4)(R5)-组成的组，其中R4和R5彼此相同或不同，独立地选自氢、卤素、烷基、烯基、炔基、醚、硫醚、羧酸、酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤泰信，R哈姆恩斯，
申请(专利权)人：索尔维特殊聚合物美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US