DE69005936T2 - In der Schmelze verarbeitbare, halogenfreie und raucharme Drahtbeschichtungsmasse auf Basis von Silikon-Imid. - Google Patents

In der Schmelze verarbeitbare, halogenfreie und raucharme Drahtbeschichtungsmasse auf Basis von Silikon-Imid.

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Description

  • Die Erfindung betrifft plastifizierte Poly(imid-siloxane) die geringe Rauchwerte aufweisen. Sie betrifft insbesondere die Verwendung von hydratisiertem Zinkborat und einem organischen Weichmacher mit Poly(imid-siloxan) (en), um haftende Drahtbeschichtungszusammensetzungen zu schaffen, die die niedrigen Rauchanforderungen von Volldraht erfüllen.
  • Vor der vorliegenden Erfindung hat man in der Drahtbeschichtungs-Industrie beträchtliche Anstrengungen gemacht, um die verschiedenartigen Materialien für die Herstellung von Volldraht zu untersuchen. Wie den Fachleuten allgemein bekannt, ist Volldraht ein Kabel, welches durch die Underwriters Laboratories für die Installation in zentralen Luftleitsystemen zugelassen ist. Ein Haupterfordernis ist dabei die verminderte Rauchfreisetzung im Falle eines Brandes.
  • Teflonharz ist ein durch die Beschichtungs-Industrie allgemein anerkanntes Material mit überragenden Eigenschaften in bezug auf verminderte Raucherzeugung. Wie jedoch von Y.C. Alarie und anderen in Fire Materials, 1984, 8, 52 und von Y.C Alarie und anderen in Fire Science Technology, 1982, 1, berichtet, erzeugt Teflonharz dann, wenn es Flammen ausgesetzt wird, außerordentlich toxische Dämpfe. Ultem -Harz, hergestellt von der General Electric Company, hat ebenfalls die Beachtung wegen seiner geringen Rauchentwicklung gefunden. Obgleich es zahlreiche wünschenswerte Eigenschaften aufweist, so ist doch Ultem-Harz nicht in größerem Umfang als Beschichtungsisolator für Volldraht verwendet worden, weil es die Verarbeitungseigenschaften oder die mechanischen Eigenschaften für die direkte Beschichtung des Drahtes nach Standardverfahrenstechniken nicht erfüllt. Eine Verbesserung der Polyätherimid-Verarbeitung ist von Cella und anderen im US-Patent 4,690,997 beschrieben worden, das durch diese Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird. Bei demselben wird durch Amin-Anhydridkondensation ein Diorganosiloxanblock in das erhaltene Polyätherimid inkorporiert. Obgleich Cella und andere gezeigt haben, daß spezielle Silizium-Polyimide in zufriedenstellenderweise auf Drähte extrudiert werden können, um flammhemmende Drahtbeschichtungen zu ergeben, so haben doch diese Materialien nicht die niedrigen Raucherfordernisse der Volldrahtbeschichtungs-Industrie erfüllt. Cella und andere haben im US- Patent 4,833,190 die niedrigen Raucheigenschaften der Silizium-Polyimide gemäß US-Patent 4,690,997 durch Verwendung gewisser Metallborate wie Zinkborat erhöht. Obgleich durch die Verwendung dieser Mischungen aus Silizium- Polyimid und hydriertem Zinkborat eine wesentliche Rauchverminderung erzielt wird, so ergeben diese Mischungen doch einen Gesamtrauch/M²-Wert oder "TS"-Wert nach 5 Minuten langem Brennen von über 500 gemäß dem Ohio State University Test oder "OSU"-Test. Um daher den strengen Anforderungen der Volldraht-Industrie zuentsprechen, ist es wünschenswert, einen TS-Wert von 100 oder weniger zu erreichen. Der Ohio State University Rauch- und Hitzetest (ASTM-E96) ist wie folgt definiert:
  • Polymerplatten (mit den Abmessungen 6 inch x 6 inch x 1/16 inch) wurden in horizontaler Weise in der Testkammer angeordnet. Die Umwelttestkammer wurde während des gesamten Test von einem konstanten Luftstrom durchflossen. Die Verbrennung wurde durch eine Zündung, eine Zündflamme oder durch eine Punktzündung der Oberfläche in Gang gesetzt. Wenn die Zündung durch eine Zündflamme erfolgte, dann lag das Ende des Brennrohres 10 mm oberhalb und senkrecht zur horizontalen Oberfläche der Probe. Die Änderung der optischen Dichte des die Kammer verlassenden Gases wurde überwacht und aus diesen Daten wurde die Rauchfreisetzungsrate bestimmt. Die Ergebnisse des gesamten entwickelten Rauches und die Rauchfreisetzungsraten wurden in Rauch/pro Quadratmeter der Probe bzw. in Rauch/min/Quadratmeter aufgeführt. Die "RAUCH"-Einheit ist definiert durch die Konzentration der Rauchteilchen in einem Kubikmeter Luft, wodurch die prozentuale Durchlässigkeit des Lichtes pro Meter Länge auf 10% reduziert wird, gemessen mittels eines kalibrierten Photometer.
  • Berechnung: RAUCH-Freisetzungsrate = D/kLA(Vo/t)
  • worin bedeutet: K Absorptionskoeffizient = 1,0 Quadratmeter/Rauch
  • D Optische Dichte (Absorption) = log (100% T)
  • L Lichtpfad = 0,134 m (Schichtungsdicke)
  • A Exponierte Oberfläche der Probe, Quadratmeter
  • Vo/t Fließrate der die Apparatur verlassenden Luft, Kubikmeter/min = Vi/t x To/Ti
  • Vi/t Fließrate der Luft, die in die Apparatur einfließt Kubikmeter/min.
  • Ti, To Absolute Temperatur der Luft in bzw. außerhalb der Apparatur.
  • Die vorliegende Erfindung basiert auf der Feststellung, daß gewisse Poly(imid-siloxan) (e),die von Rich und anderen im US-Patent 4,795,680 beschrieben werden,und wiederkehrende chemisch miteinander verbundene Imid-Siloxangruppen der Formel
  • enthalten einen TS-Wert nach 5 Minuten langem Brennen von weniger als 350 aufweisen, worin R ein C(1-14)-einwertiger Kohlenwasserstoffrest oder ein C(1-14)-einwertiger Kohlenwasserstoffrest der mit den gleichen oder unterschiedlichen Resten substituiert ist, die während der Kondensationsreaktionen inert sind, R¹ ein C(6-14)-dreiwertiger aromatischer organischer Rest, R² ein C(6-14)-zweiwertiger aromatischer organischer Rest und n eine ganze Zahl von 1 bis 25 einschließlich ist.
  • Es wurde gefunden, daß eine wesentliche Verbesserung in bezug auf die Rauchentwicklung erzielt werden kann, wenn hydratisiertes Zinkborat in das Poly(imid-siloxan) der Formel 1 einverleibt wird. Die Versuche zur Extrudierung der erhaltenen Mischung auf Draht haben sich indessen als nicht erfolgreich erwiesen, da die Poly(imid-siloxan)- hydratisierte Zinkborat-Mischung bei der Extrusion nicht auf dem Draht haftet. Die Einverleibung eines organischen Weichmachers wie Tetrabenzoylpentaerythritol führte indessen zur Erzeugung einer haftenden Schmelze aus extrudierfähiger Poly(imid-siloxan)-Mischung. Diese Weichmacherzugabe beeinflußte überraschenderweise die OSU-Testergebnisse nicht nachteilig. In der Tat wurde nach 5 Minuten langem Brennen ein TS-Wert von weniger als 100, der sogar nur 38 betrug, erzielt.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Durch die vorliegende Erfindung wird eine haftende, in der Schmelze verarbeitbare halogenfreie Drahtbeschichtungszusammensetzung geschaffen, die in Gewichtsteilen enthält:
  • (a) 100 Teile eines Polyimid-Siloxans der Formel (1),
  • (b) 2 bis 10 Gewichtsteile eines hydratisierten Zinkborats und
  • (c) 1 bis 8 Teile eines Weichmachers, ausgewählt aus Tetrabenzoylpentaerythritol, Dialkylphthalaten, Alkylbenzoaten, Alkylenglycolen und Glyceryltribenzoat.
  • Die Polyimid-Siloxane haben wiederkehrende kondensierte Gruppen der Formel (1) und können durch Kondensation aromatischer Anhydrid-endender Organopolysiloxane oder Siloxananhydride der Formel
  • oder einer Mischung von solchem aromatischem Anhydrid-endendem Organopolysiloxan und einem organischen Dianhydrid,wie aromatischen Bis(ätheranhydrid) von Heath und anderen im US-Patent 3,847,867 beschrieben,mit organischem Diamin der Formel
  • NH&sub2;R²NH&sub2; (3)
  • worin R, R¹ und R² sowie n die vorstehend gegebene Definition besitzen, hergestellt werden. Zusätzliches aromatisches organisches Dianhydrid oder Mischungen desselben, die in Kombination mit dem aromatischen Anhydrid-endenden Organopolysiloxan der Formel (2) verwendet werden können, sind beispielsweise Pyromellitsäuredianhydrid, Benzophenondianhydrid, 3,3',4,4'-Bisphenyltetracarbonsäureanhydrid, Sulfonyl-bis-(4-phthalsäureanhydrid), 3,3',4,4'-Diphenylsulfidtetracarbonsäureanhydrid, Bisphenoldianhydrid, Oxy-bis(4-phthalsäureanhydrid) oder Silylnorbornananhydrid, wie es von Ryang im US-Patent 4,381,396 beschrieben ist.
  • Aromatische organische Diamine, die von der Formel (3) umfaßt werden, finden sich in dem US-Patent 4,795,680 von Rich und anderen in Spalte 7, Zeilen 14-54 und werden durch diese Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung aufgenommen.
  • Die bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendeten Polyimid-Siloxane können durch Reaktion bei Temperaturen im Bereich von 150ºC bis 300ºC aus im wesentlichen äquimolaren Mengen des Siloxananhydrids der Formel (2) oder einer Mischung von Siloxananhydrid und Organischem Dianhydrid mit dem organischen Diamin in Anwesenheit eines inerten organischen Lösungsmittels synthetisiert werden. Es sollen ausreichende Mengen aromatischer Organopolysiloxane mit Anhydrid-Endgruppen der Formel (2) verwendet werden, um 30 bis 70 Gew.-% des Silikons, basierend auf dem Gesamtgewicht der Poly(imid-siloxane) zu liefern.
  • Inerte organische Lösungsmittel, die für diesen Zweck verwendet werden können, sind beispielsweise Ortho-Dichlorbenzol, Xylol und dipolare aprotische Lösungsmittel, z.B. Dimethylformamid, Dimethylacetamid, N-Methylpyrrolidon. Das Siloxandianhydrid der Formel (2), in der n größer als 1 ist, kann durch Äquilibrierung des Siloxandianhydrids, in dem n gleich 1 ist, mit Cyclopolysiloxanen wie Hexaorganocyclotrisiloxan oder Octaorganocyclotetrasiloxan in Anwesenheit eines herkömmlichen Äquilibrierungs-Katalysators hergestellt werden.
  • Reste, die von R der Formeln (1) und (2) umfaßt werden, sind beispielsweise C(1-8)-Alkylreste, zum Beispiel Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Octyl usw.; Alkenylreste, zum Beispiel Vinyl, Allyl, Cyclohexenyl usw.; Arylreste, Alkarylreste, Alkoxyarylreste, beispielsweise Phenyl, Methoxyphenyl, Tolyl, Xylyl, Bisphenyl, Naphthyl usw.
  • Reste, die von R¹ umfaßt werden, sind beispielsweise
  • worin R³ einwertige neutrale Reste darstellt wie R und C(1-8)-Alkoxy und b eine ganze Zahl ist mit einem Wert von 1 bis 3 einschließlich.
  • Reste, die von R² umfaßt werden sind beispielsweise zweiwertige C(6-20)-aromatische organische Reste wie aromatische Kohlenwasserstoffreste und zweiwertige Reste, die von der Formel
  • umfaßt werden, worin Q' ein Glied ist, ausgewählt aus der Klasse bestehend aus
  • -O-,
  • -S-, und -CxH2x und x eine ganze Zahl von 1 bis 5 einschließlich ist.
  • Weichmacher, die bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden und die die Schmelzviskosität verringern und den Schmelzfluß erhöhen, sind beispielsweise Tetrabenzoylpentaerythritol, Dialkylphthalate, Alkylbenzoate Alkylenglycoledibenzoate, Glyceryltribenzoat.
  • Kristallisiertes Zinkborat, welches bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist vorzugsweise Firebrake ZB , ein Produkt der U.S. Borax Company mit der Formel (2ZnO.3B&sub2;O&sub3;.3.5H&sub2;O)
  • Bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung wird das Polyimid-Siloxan mit dem hydratisierten Zinkborat und dem Weichmacher unter Verwendung einer Walzenmühle oder eines Schmelzextruders gemischt. Die Reihenfolge der Zugabe der verschiedenen Ingredienzien ist nicht kritisch. Es wurde gefunden, daß wirksame Ergebnisse erzielt werden können, wenn die grundmolare Viskosität des Polyimid- Siloxans, gemessen in CHCl&sub3; bei 25ºC, im Bereich zwischen etwa 0,40 und 0,50, vorzugsweise bei 0,45, gehalten wird. Die Menge des verwendeten Zinkborats beträgt 2 bis 10 Gewichtsteile Zinkborat, vorzugsweise 3,5 bis 7 Teile pro 100 Teile des Polyimid-Siloxans. Die Menge des verwendeten Weichmachers hält den Schmelzfluß vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich von etwa 240ºC bis 290ºC unter Verwendung eines 16,6 Kilogramm-Gewichtes bei 1,5 bis 3,0 g/min. Den Weichmachungsanforderungen wird genügt durch Verwendung von etwa 1 bis 8 Gew.-% und vorzugsweise 3 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht von Weichmacher,Polyimid- Siloxan.
  • Um dem Fachmann die praktische Durchführung der vorliegenden Erfindung zu erleichtern, werden die nachfolgenden Beispiele aufgeführt, die indessen nur zur Erläuterung und keineswegs als Beschränkung aufzufassen sind. Alle Teile beziehen sich auf das Gewicht, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist.
  • Beispiel 1
  • Ein Polyimid-Siloxan wurde durch Erhitzen einer Mischung aus 1,80 Kilogramm (16,67 Mol) Paraphenylendiamin, 3,35 Kilogramm (30,95 Mol) Metaphenylendiamin und 60 Liter Orthodichlorbenzol unter Rühren auf eine Temperatur von 80 bis 90ºC hergestellt. Nach 15 Minuten wurden dann zu der Mischung 23,76 Kilogramm (16,08 Mol) eines mit Phthalsäureanhydrid-endendes Polydimethylsiloxan mit durchschnittlich 15,2 Dimethylsiloxy-Einheiten zusammen mit 60 Litern Orthodichlorbenzol zugegeben. Die Mischung wurde dann auf 110ºC unter Rühren weitere 15 Minuten erhitzt und dann wurden 15,7 Kilogramm (29,87 Mol) 2,2-Bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)- phenyl]propan-dianhydrid, 450 Gramm (3,04 Mol) Phthalsäureanhydrid, 224 Gramm (1,9 Mol) Dimethylaminopyridin und 60 Liter Orthodichlorbenzol zugegeben. Die Rührgeschwindigkeit der Mischung wurde erhöht und das Erhitzen wurde fortgesetzt, bis die Innentemperatur der Mischung 125ºC bis 130ºC betrug. Wasser und Orthodichlorbenzol begannen dann abzudestillieren in dem Maße, wie die Temperatur von 130ºC auf 180ºC gesteigert wurde. Das Rühren und das Erhitzen wurden fortgesetzt, bis das gesamte Orthodichlorbenzol (150 Liter) entfernt waren. Die Temperatur der Mischung wurde dann gesenkt, um eine Innentemperatur von 165 bis 170ºC zu erhalten und die Reaktion wurde weitere 6 Stunden fortgeführt. Die Mischung wurde dann auf 70ºC abgekühlt und 150 Liter Chloroform wurden zugegeben. Nach Erreichen derRaumtemperatur wurde das Produkt in Methanol ausgefällt und filtriert. Das erhaltene filtrierte Pulver wurde in 350 Liter Chloroform aufgelöst, erneut in 700 Liter Methanol ausgefällt, in einem evakuierten Trommeltrockner getrocknet und 2 bis 3 Tage lang verdampft. Basierend auf dem Herstellungsverfahren ergab sich, daß ein Polyimid- Siloxan mit im Durchschnitt etwa 15,2 wiederkehrenden Dimethylsiloxy-Einheiten im Rahmen der Formel (1) erhalten worden waren.
  • Weitere Polyimid-Siloxane wurden nach dem gleichen Verfahren hergestellt, wobei 1, 2, 3, 3,5 und 4 Mol-% Phthalsäureanhydrid als Kettenabbruchmittel und entweder 100 Mol-% Paraphenylendiamin oder eine Mischung aus Metaphenylendiamin und Paraphenylendiamin verwendet wurde. Kristallisiertes Zinkborat wurde diesen verschiedenartigen Polyimid- Siloxanen in Mengen von 1, 2, 3,5 und 7 Teilen Zinkborat pro 100 Teile des Polyimid-Siloxans zugegeben.
  • Die Schmelzflußeigenschaften der Proben wurden bei 240ºC, 260ºC, 280ºC, 290ºC, 300ºC und 310ºC getestet. Die Proben wurden zu 6 Inch x 6 Inch x 1/16 Inch Platten und Scheiben mit 1 Inch Durchmesser (2 mm dick) durch Erhitzen auf 270 bis 290ºC für die Dauer von 6 Minuten bei zehn Tonnen Druck ausgeformt. Dir druckgeformten Platten wurden dann in einer kalten Presse unter einem Druck von 10 Tonnen aufbewahrt, bis sie Umgebungstemperatur erreicht hatten. Die Platten wurden nach dem Ohio State University-Test auf Rauch und Hitze analysiert und die Schmelzviskositäten der Scheibe wurden durch rheologische Methoden bestimmt.
  • Schmelzverarbeitbare Mischungen wurden dann unter Verwendung von Tetrabenzoylpentaerythritol (Benzoflex S-552) mit Polyimid-Siloxan und Polyimid-Siloxan-Zinkborat- Mischungen hergestellt. Die schmelzverarbeitbaren Mischungen wurden ebenfalls im Hinblick auf den Schmelzfluß und die Schmelzviskosität, die mechanischen Eigenschaften und die Rauch- und Hitzeeigenschaften getestet.
  • Die nachfolgenden Ergebnisse zeigen die Wirkung auf den Schmelzfluß, die Schmelzviskosität und die Rauch- und Hitzeeigenschaften des Molekulargewichtes des Polyimid- Siloxans in Form der grundmolaren Viskosität (IV) und der Gewichtsprozentgehalte pro 100 Teile des Polyimid- Siloxans, des Zinkborats (ZB) und des Weichmachers (BF). Tabelle 1 Schmelzflußc aZB = Firebrake ZB (2ZnO-3(B&sub2;O&sub3;)-3,5H&sub2;)) bBF = Benzoflex S-552 cAll = Schmelzflüsse wurden bestimmt mit einem 16,6 kg Gewicht, angegeben in Gramm/min.
  • Die oben aufgeführten Ergebnisse zeigen, daß eine Reduktion der grundmolaren Viskosität IV den Schmelzfluß erhöht, während die Zugabe von Zinkborat diese Werte erniedrigt, und die Zugabe des Weichmachers den Schmelzfluß anhebt.
  • Die Schmelzviskosität dieser Materialien wurde ebenfalls bestimmt und ist in der nachfolgenden Tabelle dargestellt. Tabelle 2 Schmelzviskosität c bei 100 Umdrehungen pro Sekunde aZB = Firebrake ZB (2ZnO-3(B&sub2;O&sub3;)-3.5H&sub2;)) bBF = Benzoflex S-552 cAll = Schmelzviskositäten sind in Poise angegeben.
  • Es ist offensichtlich, daß eine Absenkung der grundmolaren Viskosität die Schmelzviskosität erniedrigt, während die Einverleibung von Zinkborat die Schmelzviskosität anhebt und der Weichmacher ganz dramatisch die Schmelzviskosität absenkt.
  • Beispiel 2
  • Die nach dem Verfahren gemäß Beispiel 1 hergestellten Polymere wurden auf ihre geringe Raucheigenschaft getestet, wenn sie mit Zinkborat oder mit der Kombination von Zinkborat (ZB) und Tetrabenzoylpentaerythritol (BF) gemischt wurden. Zusätzlich zu den Polyimid-Siloxanen , die bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet wurden, wurden ebenfalls Silikonimide bei der praktischen Durchführung der Erfindung verwendet, die von Cella und anderen im US-Patent 4,833,190 beschrieben sind, sowie weiterhin Teflonharz. Nach dem Ohio State University-Test wurden niedrige Raucheigenschaften festgestellt und zwar in bezug auf den Gesamtrauch nach 5 Minuten als Rauch/Quadratmeter (TS) und maximaler Rauch (MS) als Freisetzungsrate von Rauch/Minuten/Quadratmeter. Tabelle 3 TS nach 5 Minuten (Rauch/M²) MS Freisetzungsrate (Rauch/min/M²) Cella Teflonharz
  • Aus den obenerwähnten Ergebnissen ist ersichtlich, daß Teflonharz in bezug auf Raucheigenschaften überlegen ist. Wie indessen vorstehend bereits erörtert, sollte Teflonharz nicht für Volldrahtanwendungen verwendet werden, da dasselbe beim Brennen hoch-giftigen Rauch erzeugt. Außerdem ist auch die Verarbeitung von Teflon schwierig. Tabelle 3 zeigt weiterhin, daß die Polyimid-Siloxane, die bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden, nicht brennbare niedrig-rauchende Zusammensetzungen liefern, die keinerlei hoch-giftige halogenhaltige Nebenprodukte beim Brennen erzeugen.

Claims (7)

1. Haftende, in der Schmelze verarbeitbare plastifizierte halogenfreie Drahtbeschichtungs-Zusammensetzung, enthaltend in Gewichtsteilen:
a) 100 Teile eines Polyimid-Siloxans mit wiederkehrenden chemisch verbundenen Imid-Siloxangruppen der Formel
worin R ein einwertiger C(1-14) Kohlenwasserstoffrest oder ein einwertiger C(1-14) Kohlenwasserstoffrest ist, der mit gleichen oder unterschiedlichen Resten substituiert ist, die während den Kondensationsreaktjonen inert sind, R¹ ein trivalenter aromatischer C(6-14) organischer Rest, R² ein divalenter aromatischer C(6-14) organischer Rest und n eine ganze Zahl von 1 bis 25 einschließlich ist,
b) 2 bis 10 Teile hydratisiertes Zinkborat, und
c) 1 bis 8 Teile eines Plastifizierungsmittels, ausgewählt aus Tetrabenzoylpentaerythritol, Dialkylphthalaten, Alkylbenzoaten, Alkylenglykolen und Glyceryltribenzoat.
2. Haftende, in der Schmelze verarbeitbare halogenfreie Drahtbeschichtungs-Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die wiederkehrenden chemisch miteinander verbundenen Imid- Siloxangruppen die folgende Formel aufweisen
3. Haftende, in der Schmelze verarbeitbare halogenfreie Drahtbeschichtungs-Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die wiederkehrenden chemisch miteinander verbundenen Imid- Siloxangruppen die Formel
aufweisen.
4. Haftende, in der Schmelze verarbeitbare halogenfreie Drahtbeschichtungs-Zusammensetzung nach Anspruch 1, welche Tetrabenzoylpentaerythritol als Plastifizierungsmittel verwendet.
5. Haftende, in der Schmelze verarbeitbare halogenfreie Drahbeschichtungs-Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin R² eine Mischung aus einem Metaphenylenrest und einem Paraphenylenrest ist.
6. Haftende, in der Schmelze verarbeitbare halogenfreie Drahtbeschichtungs-Zusammensetzung nach Anspruch 1, die 30 - 70 Gew.-% Silikon,basierend auf Poly(imid-siloxan), aufweist.
7. Haftende, in der Schmelze verarbeitbare halogenfreie Drahtbeschichtungs-Zusammensetzung nach Anspruch 1, die eine Schmelzviskosität von 15.000 bis 25.000 Poise bei 100 Radianten pro Sekunde bei 250ºC - 280ºC aufweist.
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DE (1) DE69005936T2 (de)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5074640A (en) * 1990-12-14 1991-12-24 At&T Bell Laboratories Cables which include non-halogenated plastic materials
US5095060A (en) * 1990-12-19 1992-03-10 General Electric Company Blends of polyphenylene ether resin, a polyetherimide siloxane copolymer and pentaerythritol tetrabenzoate
EP0526162A1 (de) * 1991-08-02 1993-02-03 General Electric Company Flammhemmende Mittel für Siloxan-Polyetherimid-Copolymere
US5202946A (en) * 1992-02-20 1993-04-13 At&T Bell Laboratories High count transmission media plenum cables which include non-halogenated plastic materials
US5458966A (en) * 1994-05-16 1995-10-17 General Electric Company Resinous construction material having fire-resistant intumescent cap layer
EP1381503B1 (de) * 2001-04-19 2004-10-20 General Electric Company Prägeverfahren
US20050038145A1 (en) * 2003-08-11 2005-02-17 General Electric Company Flame retardant fiber reinforced composition with improved flow
US7649040B2 (en) * 2002-04-11 2010-01-19 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Flame retardant fiber reinforced composition with improved flow
US7259201B2 (en) * 2003-08-28 2007-08-21 General Electric Company Flame retardant thermoplastic films and methods of making the same
US7932310B2 (en) * 2005-09-16 2011-04-26 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Flame retardant polysulfone blends
US8168726B2 (en) * 2006-06-22 2012-05-01 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Process for making polysiloxane/polymide copolymer blends
US8491997B2 (en) * 2006-06-22 2013-07-23 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Conductive wire comprising a polysiloxane/polyimide copolymer blend
US8071693B2 (en) * 2006-06-22 2011-12-06 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Polysiloxane/polyimide copolymers and blends thereof
US7847023B2 (en) * 2007-03-12 2010-12-07 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Polysiloxane/polyimide copolymer blends
US20080236864A1 (en) * 2007-03-28 2008-10-02 General Electric Company Cross linked polysiloxane/polyimide copolymers, methods of making, blends thereof, and articles derived therefrom
TW200910385A (en) * 2007-05-07 2009-03-01 Mitsubishi Cable Ind Ltd Insulation members
US8013251B2 (en) * 2008-03-17 2011-09-06 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Electrical wire comprising an aromatic polyketone and polysiloxane/polyimide block copolymer composition

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE525206A (de) *
US3868346A (en) * 1971-01-18 1975-02-25 High Voltage Engineering Corp Heat resistant polymeric compositions
US3912650A (en) * 1973-05-29 1975-10-14 Square D Co Hydrated zinc borate, dimethyl silicone resin arc extinguishing material
FR2423036A1 (fr) * 1978-04-11 1979-11-09 Silec Liaisons Elec Mastic a resistance electrique non lineaire
US4687611A (en) * 1985-12-23 1987-08-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for drying polyimide film
US4833190A (en) * 1986-07-28 1989-05-23 General Electric Company Zinc borate as a smoke suppressant
GB2193216B (en) * 1986-07-28 1991-03-20 Gen Electric Zinc borate as a smoke suppressant
GB8816658D0 (en) * 1988-07-13 1988-08-17 Bp Chem Int Ltd Crosslinkable silyl polymer composition

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Publication number Publication date
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US4981894A (en) 1991-01-01
DE69005936D1 (de) 1994-02-24
JPH03115462A (ja) 1991-05-16

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