NO820592L - Flammehemmende, termoplastisk stoepemateriale og fremgangsmaate ved dets fremstilling - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår metallfylte termoplastiske materialer som ved hjelp av enkle støpemetoder utført ved forhøyet temperatur kan formes til strukturelt stabile,

stive artikler som er både flammehemmende og elektrisk ledende.

Elektrisk ledende plastmaterialer er blitt tatt vel imot som ønskelige råmaterialer for fremstilling av diverse spesial tilbehør og spesialiserte komponexiter, såsom innretninger for. spredning, av statisk-elektrisitet, elektriske heteelementer, utstyrsdeler for høyfrekvensbeskyttelse og/eller avskjermning av elektromagnetisk interferens, og en rekke andre elektriske komponenter, såsom elektroder, klemmer, koblinger og lignende.

Varmherdende polymersystemer-har :vært de fremherskende i hovedandelen

av de elektrisk ledende plastmaterialer som hittil er blitt utviklet. For visse elektriske applikasjoner er den mot-standsdyktighet som mange varmherdende materialer oppviser ved høytemperaturbetingelser, en viktig egenskap. Imidlertid er en mer ålment viktig faktor sannsynligvis den iboende reaktivitet som er ansvarlig for materialenes varmherdende karakter, som også har tendens til å fremme polymer inter-aksjon med findelte, elektrisk ledende faste stoffer (f.eks. metallpulvere, carbon black og lignende) som er innlemmet i . det polymere basismateriale for å tilveiebringe en ønsket grad av elektrisk ledningsevne.

De fleste termoplaster er på den annen side betydelig mindre mottagelige for tilsetningen av findelte faste fyllstoffer, slik at en forringelse av mange strukturelt be-tydningsfulle fysikalske egenskaper vanligvis finner sted når de fylles med carbon black, metallpulver og lignende i de mengder som kreves for å tilveiebringe en praktisk anvendelig grad av elektrisk ledningsevne. Slike mangler har i alvorlig grad begrenset anvendeligheten av elektrisk ledende termoplastiske materialer og i stor utstrekning henvist disse materialer til fremstilling av delvis for-sterkede eller understøttede hjelpeelementer eller sekundær-komponenter, såsom tetninger, pakninger, innlegg og elektroder snarere enn for fremstilling av primære strukturelementer .

Til tross for slike vanskeligheter har man naturligvis fortsatt å vie termoplastiske systemer adskillig oppmersom-het, da stive termoplaster frembyr avgjorte fordeler fremfor de fleste varmherdende materialer med hensyn til enkel håndtering, smeltebearbeidelse og fremstilling av ferdige gjenstander ved hjelp av vanlige, hurtige plastformnings-teknikker, såsom ekstrudering, støping og lignende. Representative for de forsøk som er blitt gjort på å utvikle metallfylte, termoplastiske materialer med forbedret total-ydelse og anvendelighet er de som det er redegjort for nedenfor .

I US patentskrift nr. 3 491 056 omtales den sjeldne evne av findelt aluminiumpulver til å forsterke en spesiell termoplast erholdt ved en foreskreven copolymerisering av ethylen med en umettet carboxylsyre, såsom acrylsyre. Det synes imidlertid som om det ikke ble oppnådd noen særlig høy grad av elektrisk ledningsevne i dette system, selv ved tilsetning av 50 volum% ledende fyllstoff, med mindre noe av det fine aluminiumpulver ble erstattet med carbon black (f.eks. 16 volum% som angitt i eksempel 7).

US patentskrift nr. 3 867 315 er i langt større grad rettet mot å oppnå god elektrisk ledningsevne uten tilsetning av overdrevent store volumer av det gitte metalliske fyllmateriale. Målsetningen søkes oppnådd ved å innlemme forskjellige ioniske metallsalter sammen med det metalliske fyllstoff, som enten er kobber eller inneholder tilgjengelig kobber. En omfattende liste av termoplaster er gitt, men eksperimentelle data er kun gitt for en blanding av to deler polyethylen med én del 72/28 copolymer av ethylen og vinylacetat, og ingen fysikalske styrkeegenskaper er angitt. Et nærbeslektet patent er US patentskrift 3 919 122, som angår hovedsakelig det samme system, bortsett fra at det ioniske salt er et metallhalogenidsalt som er dannet in situ ut fra fritt metall og en egnet halogenidkilde.

Den foretrukne halogenidkilde er en halogenholdig polymer (spesielt én avledet fra vinylidenklorid), og en copolymer av vinylklorid og vinylidenklorid i vektforholdet 27:73 anvendes i de fleste av utførelseseksemplene. Imidlertid er

det eneste metalliske fyllstoff som anvendes i eksemplene,

et messingpulver med en midlere partikkelstørrelse på fra 5 til 12 um, og heller ikke her er det angitt verdier for den fysikalske styrke.

En annen metode til å oppnå sterkt ledende metallfylte plastmaterialer ved tilsetning av meget små volumer av det metalliske fyllstoff er fra tid til annen blitt forsøkt i faget. Grunnlaget for denne metode, som ofte betegnes som teknikken med "utskilt metallpartikkelnettverk" er .omsorgs-fulir.oyerholdelse av flere kritiske prosessbetingelser under fremstillingen av det ferdige materiale. Disse betingelser innbefatter vanligvis tørrblanding av temmelig store granuler av organisk polymer med meget mindre partikler av metall og sammenpressing av den erholdte blanding under trykk og temperaturer som reguleres for å avstedkomme en viss sammensmeltning eller sintring mellom nabopolymer-granuler uten å avstedkomme tilstrekkelig smeltestrømning til at det skjer noen vidtgående innvirkning på nett-

verket av fine metallpartikler som er fordelt mellom poly-mergranulene. Ved hjelp av slike teknikker kan det oppnåes sterkt ledende, sammenpressede metall-polymermaterialer med et innhold av metallisk fyllstoff som er mindre enn ca. 10 volum%, som følge av den resulterende preferensielle utskillelse av metallpartikler i utstrakte kjedelignende nettverk som åpenbart tjener som et system av tredimensjonalt forbundne baner gjennom hvilke det kan gå strøm. Patentskrifter som beskriver produkter fremstilt ved hjelp av slike teknikker er f.eks. US patentskrifter nr. 2 761 845

og 3 708 387. Ytterligere beskrivelser finnes også i den grunnleggende forskningslitteratur, som innbefatter såpass nylig publiserte artikler som: Journal of Applied Polymer Science 20, pp. 2575-2580 (1976) av Mukhopadhyay et al og Polymer Engineering and Science JL9, pp. 533-544 (1977) av Bhattacharyya et al.

Uheldigvis synes de industrielle anvendelser for

de nevnte produkter å være ytterst begrensede, da de teknikker som er assossiert dermed, er fullstendig fremmede for de hurtige blandeoperasjoner i smeltet tilstand og støpeoperasjoner for hvilke termoplaster er så velegnede

og som er årsak til at termoplaster vanligvis velges i kommersiell praksis. Dessuten er det på grunn av den iboende heterogene karakter av slike sammenpressede metall-polymermaterialer med "utskilt nettvekt" i ethvert tilfelle meget tvilsomt hvorvidt ensartet og reproduserbar produksjon av kommersielle artikler vil kunne oppnåes, bortsett eventuelt fra de enkleste former og konstruksjoner og de minst krevende anvendelsesområder.

Som følge av tilstanden i faget er det fortsatt et stort behov for forbedrede metallfylte polymermaterialer med mer mangfoldige anvendelsesmuligheter. Spesielt er det tilstede et klart behov for slike materialer som ikke

bare er avledet fra en termoplastisk harpiksgrunnmasse,. men som også lar seg fremstille økonomisk og på hensikts-messig måte, og som på sikker måte lar seg bearbeide og overføre ved hjelp av konvensjonelle hurtigmetoder til et stort utvalg av formede gjenstander med både god elektrisk ledningsevne og god fysikalsk integritet. Et av de mest utfordrende krav til råmaterialet på dette område ligger i behovet for elektrisk ledende termoplastiske støpe-materialer egnet for fremstilling av flammehemmende strukturelementer av tilstrekkelig størrelse, masse og kompleksi-tet til å tjene som hus og kapslinger for elektronisk utstyr, dempere og/eller avskjermninger for absorbering eller utestengning av virkninger av elektromagnetiske felter eller andre høyfrekvente elektriske utstrålninger.

Hovedmålet med den følgende oppfinnelse er således

å tilveiebringe en klasse av flammehemmende, termoplastiske støpematerialer med stor elektrisk ledningsevne, som lett lar seg forme selv ved hjelp av hurtigsyklus-støpemetoder for dannelse av stive artikler med vel avveiede fysikalske egenskaper gjennom hele artikkelen og en adekvat strukturell stabilitet for mange forskjellige applikasjoner som in-volverer elektrisk ledning. Det er et mer spesielt mål med oppfinnelsen å tilveiebringe flammehemmende, termoplastiske støpematerialer hvis komponenter og sammensetning er ytterligere begrenset og optimalisert, slik at en eksepsjonell grad av elektrisk ledningsevne og fremragende fysikalske egenskaper totalt sett oppnåes i artikler som støpes av

disse materialer. Slike optimaliserte støpematerialer

trenges spesielt for visse spesialiserte strukturer, såsom Et-II-avskjermende elementer, hus og kapslinger for elektronisk utstyr og lignende, og de representerer en foretrukken ut-førelse av oppfinnelsen.

I henhold til oppfinnelsen tilveiebringes der nu metallfylte, flammehemmende termoplastiske støpematerialer som har stor elektrisk ledningsevne, og som oppfyller de ovennevnte målsetninger og kriterier, i form av grove granuler eller pellets som i en sammenhengende, sammenbindende grunnmasse inneholder fra 12 til 40 volum% faste, metalliske partikler av sterkt anisometrisk form (dvs. som har minst ett sideforhold på over 10:1), hvor den minste karakteristiske lineære dimensjon har en middelverdi på minst.1 pm/men ikke er større enn 100 um. Disse anisometriske metallpartikler er godt dispergert i den sammenhengende og sammenbindende grunnmasse, som overveiende utgjøres av termoplastiske harpikser av hvilke ikke vesentlig mindre enn halvparten på vektbasis er vinylkloridpolymerer (eller copolymerer)

som inneholder ikke mindre enn ca. 80 vekt% vinylklorid-enheter og har stor K-verdier mellom 45 og 70. For å gjøre smeltebearbeidbarheten god og for å gjøre det lett å innlemme metallpartiklene i den sammenbindende grunnmasse bør grunnmassen dessuten inneholde som hovedadditiver fra 3 til 15 vekt% av en vel avveiet kombinasjon av smøremidler som er faste ved temperaturer opp til minst 50 oC, sammen med effektive stabiliseringsmidler, idet kombinasjonen innbefatter ikke vesentlig mindre enn 1 vekt% voksaktige smøre-midler, minst ca. 1 vekt% fettsyresalter av magnesium, lithium og/eller jordalkalimetaller og minst ca. 1 vekt% stabiliseringsmiddelforbindelser av metaller valgt fra gruppene IVA og VA i det periodiske system.

Nevnte grunnmasse kan også inneholde forskjellige valgfrie additiver som er forlikelige med grunnmassens vinylkloridbasispolymer. Disse valgfrie additiver innbefatter bestanddeler av den type som normalt benyttes i meget små konsentrasjoner, f.eks. av størrelsesordenen 1 eller 2%, såsom væskeformige myknere og smøremidler, farver eller pigmenter og diverse stabiliseringssynergister, samt noen få hjelpematerialer som kan innlemmes i større mengder, f.eks.ikke-ledende, hovedsakelig inerte faste fyllstoffer, såsom kalsiumcarbonater, leirematerialer, osv. hvis total-innhold vanligvis ikke er større enn ca. 5 vekt%, men som kan være såpass høyt som 8% i enkelte tilfeller. De viktigste av de valgfrie additiver er imidlertid diverse faste, polymere tilsetningsmidler som er blandbare med stive vinylkloridharpikser og modifiserer deres egenskaper, såsom bearbeidbarheten, seigheten og/eller høytemperaturstyrken,

osv. Totalmengden av disse vil i typiske tilfeller være mellom 5 og 35 vekt%, men kan leilighetsvis være så stor som ca. 50 vekt%, av den sammenbindende grunnmasse, forutsatt at det totale klorinnhold i grunnmassen ikke reduseres til under ca. 24 vekt%. De mest fordelaktige av disse forskjellige polymere tilsetningsstoffer er de som generelt klassi-fiseres som slagfasthetsmodifiserende midler. Store vari-sjoner er mulige i den kjemiske konstellasjon av disse polymere slagfasthetsmodifiserende midler, men de oppviser som oftest en grunnleggende hybrid karakter som avspeiler tilstedeværelsen av segmenter eller blokker som i betydelig grad varierer i forlikelighet med stive vinylkloridharpikser. Effektive polymere tilsetningsstoffer for dette formål er således i typiske tilfeller tilstrekkelig forlikelige med vinylkloridharpikser til at de lett flyter sammen med disse harpikser under normale smelteblandingsbetingelser, men ikke i en slik grad at de lar seg blande sammen til én enkelt fase. Fortrinnsvis er de enten copolymere produkter (innbefattende spesielt de som fåes ved en såkalt podningspolymeri-sasjonsprosess i nærvær av forhåndsdannet gummi) eller klorerte lineære polyethylener inneholdende mellom 25 og 50 vekt% klor.

De stive vinylkloridharpikser som tjener som basis-komponent og hovedkomponent i den sammenbindende grunnmasse av de foreliggende støpematerialer, kan være homopolymerer og/eller copolymerer som inneholder høyst 2 0 vekt% egnede comonomerer, og som har K-verdier mellom 45 og 70, fortrinnsvis mellom 50 og 60. Disse verdier svarer omtrent til de nedre og midtre deler av molekylvektområdet for slike stive har pikser, dvs. til verdier ikke over 110 000 for den vekts-midlere niolekylvekt og fortrinnsvis under 85 000 . De best kjente av de egnede comonomerer er vinylidenklorid, a-ole-finiske hydrocarboner, såsom ethylen, propylen, osv., vinyl-estere, såsom vinylacetat, vinylaromatiske forbindelser, såsom styren, acrylsyrer og deres derivater (f.eks. etnyl-acrylat, acrylamid eller acrylnitril) og heterocykliske vinylforbindelser, såsom vinylpyridin. De mest foretrukne av disse basisharpikser er de som har K-verdier mellom 50 og 60, og som inneholder minst 85 vekt% vinylklorid.

Metallpartiklene som anvendes i henhold til oppfinnelsen, kan variere i betydelig grad med hensyn til den grunnleggende geometriske form, forutsatt at de har de nødvendige sideforhold og minstedimensjoner. De må således være tilstrekkelig lamellære og/eller langstrakte til å gi avveiede sideforhold som er gunstige både med hensyn til elektrisk ledningsevne og bearbeidbarhet, nemlig sideforhold som er større enn 10:1 men som ikke er høyere enn 200:1, og som fortrinnsvis er mellom 20:1 og 100:1. Uttrykket "sideforhold" benyttes her i dets vanlige betydning, dvs. for å betegne forholdet mellom den største karakteristiske aksialdimensjon (vanligvis betegnet som "lengde") og den korteste representative dimensjon (vanligvis betegnet "tykkelse"). Den tredje karakteristiske dimensjon av faste partikler (som oftest betegnet "bredde") vil i det foreliggende tilfelle som oftest ligge mellom de to øvrige, men den kan av og til være hovedsakelig lik enten den minste dimensjon (som i sterkt søyleformede eller nær sylindriske partikler) eller den største dimensjon (f.eks. i hovedsakelig kvadratiske eller runde flak). Under enhver omstendighet representerer de metallpulvere som her anvendes, et drastisk avvik fra de butte partikler som vanligvis finnes i de fleste faststoffpulvere, og som, enten deres geometriske form er globulær, terningformet eller tetrahedrisk, sjelden kjennetegnes ved sideforhold som er særlig mye større enn 5:1.

Når de foreligger i de ovenfor beskrevne former,

vil de fleste faste, metalliske partikler med en korteste karakteristisk dimensjon ("tykkelse") mellom 1 pm og 100 um

lett kunne bearbeides og innlemmes i de mengder som kreves for å danne ferdige termoplastiske materialer med utmerket elektrisk ledningsevne. For oppnåelse av den beste total-ydelse uttrykt gjennom såvel bearbeidbarhet som elektrisk ledningsevne vil den ideelle karakteristiske tykkelses-dimensjon være fra 5 til 50 pm, spesielt for partikkelformer innenfor den øvre del av området for sideforholdet (f .eks. for partikler med sideforhold over 100:1) .

Skjønt faste metallpartikler foretrekkes som ledende fyllstoff, vil det også være tilfredsstillende å benytte egnede ikke-metalliske substrater som er overtrukket over en vesentlig andel av overflaten (f.eks. halvparten eller mer) med et sammenhengende lag av fast metall (slik at metallinnholdet blir fra 5 til 60% av totalvekten av den metallbelagte partikkel). De beste ikke-metalliske substrater er vanligvis sammensatt av uorganisk materiale, såsom glass eller egnede råmaterialer såsom grafitt og/eller mine-raler av naturlig anisometrisk form, såsom forskjellige silikater. Imidlertid kan også en del holdbare polymermaterialer og organiske fibere tjene som substrater. Metall-andelen av partiklene kan utgjøres av hvilke som helst elektrisk ledende metaller eller legeringer som ikke smelter under betingelsene som råder under innlemmelsen av partiklene i termoplastmaterialet og under fremstillingen av ferdige partikler ut fra dette materiale (dvs. ved temperaturer opp.til ca. 225°C). Fortrinnsvis vil ett eller flere av metallene aluminium, kobber, magnesium, krom, tinn, nikkel, jern og titan utgjøre mer enn 50 vekt% av det totale metallinnhold, idet undergruppen bestående av aluminium, kobber, nikkel og titan ansees som de mest foretrukne metaller. I tillegg til fysiske blandinger og virkelige legeringer, såsom rustfrie stålkvaliteter, bronser og lignende, kan også noen få intermetalliske kjemiske forbindelser, (deriblant borider, carbider, osv.) av disse metaller, f.eks. titandiborid, tjene som metalliske bestanddeler av de her omhandlede elektrisk ledende fyllstoffpartikler.

Uansett størrelse, form og sammensetning åv de metalliske fyllstoffpartikler må de dispergeres grundig i den sammenbindende grunnmasse i mengder av mellom 12 og 40 volum%, beregnet på det ferdige termoplastiske støpe-materiale for at det skal oppnåes en god balanse av egen-skapene. For metalliske partikler av den mest foretrukne størrelse og form, dvs. med minste dimensjon (eller tykkelse) mellom 5 og 50 lm og sideforhold mellom 20:1 og 100:1 oppnåes den beste balanse av egenskaper vanligvis med til-setninger av metallisk fyllstoff på fra 15 til 35 volum%.

I tillegg til å anvende den angitte klasse av anisometriske, findelte metalliske fyllstoffer og vinylklorid-basisharpiksene med fra lavere til midlere K-verdi og/eller molekylvekt som nærmere angitt ovenfor er det også vesentlig å innlemme i harpiksgrunnmassen av de foreliggende materialer et godt avbalansert og høyeffektivt stabili-seringsmiddel/smøremiddelsystem for å muliggjøre en enkel, sikker og grundig innlemmelse av det metalliske fyllstoff og for å sikre den ønskede bearbeidbarhet og stabilitet av de fremstilte fylte termoplastmaterialer. Stabiliserings-middel/smøremiddelsystemet inneholder i det minste ett materiale fra hver av minst tre forskjellige klasser av additiver i henhold til følgende: (1) Voksaktige smøremidler med smeltepunkt over 50°C. Innbefattet i denne klasse er (a) naturlig fore-kommende voksprodukter, såsom paraffinvokser utvunnet fra petroleum og montanvoksene utvunnet fra lignitt eller torv, (b) syntetiske vokser erholdt hovedsakelig ut fra råmaterialer av mineralsk opprinnelse, f.eks. lavmolekylære polymerer av ethylen (av hvilke en andel kan være delvis oxydert) og estere av montan-syrene (C26~ C32 monocarb°xyliske alifatiske syrer) innbefattende f.eks. diestere av disse med flerfunk-sjonene alkoholer, og (c) voksprodukter av amid-eller estertypen av forskjellige fettsyrer eller blandede fettsyrer (inklusive de som er avledet fra vegetabilske oljer og animalsk fett), av hvilke bis-amidene (f.eks. ethylen-bis-stearamid) og triglycerid-esterne (f.eks. hydrogenert beverolje) er av særlig betydning. (2) Fettsyresalter av magnesium, lithium og/eller jordalkalimetalier (såsom kalsium, strontium og barium). Disse kan hovedsakelig bestå av en gitt metallsåpe, såsom kalsiumstearat, eller av blandede salter av to eller flere metaller (av hvilke minst ett er av denne gruppe) med en gitt fettsyre eller med blandede fettsyrer inneholdende mellom 12

2 4 carbonatomer.

(3) Stabiliserende forbindelser av metaller fra

gruppe IVA eller VA

Disse er først og fremst avledet fra tinn, bly eller antimon og innbefatter deres såper, f.eks. stearater, eller octoater, og visse andre velkjente organiske salter, f.eks. fenolater og maleater. Faktisk er mange forskjellige uorganiske og organiske salter av bly anvendelige, såsom sulfater, silikater, fosfitter osv. samt fthalater. Basiske former av slike blysalter (dvs. de hvis empiriske formel avspeiler tilstedeværelsen av noe PbO) blir vanligvis foretrukket. Spesifikke eksempler er tribasisk blysulfat og di-basisk blystearat. Tinn- og antimonforbindelsene som først og fremst er av interesse, er på den annen side for det meste av metallorganisk type, såsom de velkjente dialkyltinnforbindelser,innbefattende f.eks. dibutyl- eller dioctyltinnmercaptider eller - maleater og lignende, og forskjellige antimonmercaptider eller -mercaptoderivater, såsom antimontrilaurylmercaptid, antimontriisooctylthioglycolat eller butylantimon-dilaurylmercaptid.

Skjønt det ikke er nødvendig med henblikk på å tilveiebringe elektrisk ledende, flammehemmende termoplastiske støpematerialer med adekvate fysikalske egenskaper for generell anvendelse, må de potensielle roller som innenfor oppfinnelsens ramme spilles av flere valgfrie tilleggskom-ponenter undersøkes og beskrives nærmere for å bibringe leseren en mer fullstendig forståelse av visse mer begrensede utførelsesformer eller raffinerte modifikasjoner som vil kunne være særlig fordelaktige for spesielle formål. Som allerede nevnt er polymermodifiseringsmidlene de mest fordelaktige av de valgfrie bestanddeler og de viktigste i den forstand at de har gunstig innvirkning i relativt store mengder. Disse polymermodifiseringsmidler inkluderer mange forskjellige typer av hovedsakelig termoplastiske harpikser, men de er vanligvis begrenset til de harpikser som er rimelig forlikelig med og i det minste har en viss blandbarhet med stive vinylkloridharpikser.

De viktigste av disse valgfrie polymermodifiseringsmidler er de som er i stand til å forbedre slagfastheten av støpematerialene inneholdende termoplastmaterialet. For krevende anvendelser som strukturelementer anbefales sterkt innlemmelse av slike slagfasthetsmodifiserende midler i mengder av fra 5 til 2 0 vekt% av den totale sammenbindende grunnmasse. Faktisk kan også større mengder av visse vel avpassede slagfasthetsmodifiseringsmidler benyttes, f.eks. i mengder av inntil 40 vekt% eller mer av grunnmassen, forutsatt at de ikke i vesentlig grad forringer andre ønskelige egenskaper av de ferdige produkter, såsom bearbeidbarheten og høytemperaturstyrken. De foretrukne slagfasthetsmodifiseringsmidler er de hybride elastomer/plastomer-copolymer-produkter som dannes ved polymerisasjon av podningstypen av én eller flere egnede monomerer valgt fra klasser av forbindelser såsom de vinylaromatiske forbindelser, acrylat-monomerene og/eller acrylnitrilene, med en forhåndsdannet gummi-ryggradspolymer eller elastomer hovedstamme polymer, spesielt de velkjente butadienholdige gummier men også

de nesten mettede elastomerer (f.eks. av polyalfaolefin-typen og polyacrylattypen). Andre ikke-podede polymere slagfasthetsmodifiseringsmidler, såsom ethylen-vinylacetat-copolymerer og klorerte polyethylener, kan også av og til anvendes i passende mengder, enten alene eller i kombinasjon med visse podede copolymerer.

Andre polymer modifiseringsmidler av interesse er termoplastiske harpikser som vanligvis er fullstendig stive, og som lett lar seg blande med vinylkloridbasisharpiksen. Disse kan tilsettes for å forbedre støpematerialets flyte-evne i smeltet tilstand og/eller bearbeidbarhet og/eller for å forbedre høytemperaturegenskapene, og innbefatter etterklorerte vinylkloridharpikser såvel som et bredt utvalg av fra lavmolekylære til høyemolekylære blandbare copolymerer, såsom de av methylmethacrylat med ethylacrylat og/ eller av acrylnitril med styren og/eller a-me thy ls tyren .= Når disse fullstendig stive termoplastiske harpikser anvendes, kan de innlemmes i en hvilken som helst rimelig mengde

(f.eks. i en mengde av fra 1 til 40 vekt% av den sammenbindende grunnmasse), forutsatt at den totale mengde av samt-lige polymere tilsetningsstoffer ikke er vesentlig større enn ca. 50 vekt% og det totale klorinnhold i grunnmassen ikke nedsettes til under ca. 24 vekt%.

Noen særlig kommentarer til de øvrige bestanddeler, såsom pigmenter, ugjennomsiktiggjørende midler, farvestoffer, flytende smøremidler eller myknere, synergibefordrende midler, supplerende stabiliseringsmidler, inerte fyllstoffer og lignende, skulle ikke være nødvendige, da de anvendes i meget små mengder for å oppnå spesielle virkninger og forøvrig anvendes i overensstemmelse med velkjent praksis. På den annen side er det nødvendig å overvåke totalmengdene av inerte faste fyllstoffer og/eller væskekomponenter og å be-grense disse, slik at de ikke i alvorlig grad forringer den elektriske ledningsevne eller totalbalansen av ønskelige fysikalske egenskaper. For å unngå problemer av denne art bør således totalmengden av flytende komponenter ikke over-skride 5 vekt% av den totale termoplastiske grunnmasse, og kombinasjonen av inerte fyllstoffer og flytende komponenter bør ikke komme opp i særlig mye mer enn 10 vekt% av grunnmassen .

Fremstillingen av de termoplastiske støpematerialer ifølge oppfinnelsen kan generelt utføres ved koordinert anvendelse av kjente typer blandeutstyr for å forene de forskjellige bestanddeler av materialet til en homogen blanding bestående av en smeltet, sammenbindende grunnmasse på harpiks-basis, gjennom hvilken de metalliske anisometriske partikler er godt dispergert med minimal beskadigelse. Så snart den er fremstilt kan denne homogent blandede dispersjon av de metalliske partikler i en sammenhengende, smeltet masse av nevnte sammenbindende grunnmasse lett overføres til kompakte

pellets eller granuler ved hjelp av vanlige plastformnings-

og kjøleteknikker, såsoin ekstrudering, pelletisering, oppkutting, osv.

For å forhindre vidtgående oppsmuldring eller orekkasje av de metalliske fyllstoffpartikler under innlemmelsen og dispergeringen i grunnmassen bør enhver tørrblandingsopera-sjon for å forene dem med grunnmassebestanddelene foretas under anvendelse av omrøringssysterner hvor det gjøres bruk av lave hastigheter. Likeledes vil deres avsluttende grun-dige innlemmelse og dispergering i grunnmassen vanligvis bli foretatt i et smeltetrinn med knaing og innvirkning av skjærkrefter, hvorunder harpikskomponentene når den smeltede tilstand, idet dette normalt skjer mot slutten av den totale blandesekvens. Den karakteristiske knaing ved lav hastighet som utføres i et slikt trinn, muliggjør en grundig dispergering av de anisometriske metalliske partikler i den myknede, viskøse, plastiserte grunnmasse uten noen vidtgående beskadigelse av deres struktur. Et stort utvalg av plastiserings-og skjærkraftutstyr for smelter finnes på markedet for slik anvendelse, deriblant blandeutstyr for hovedsakelig charge-vdsdrift, såsom Banbury-møller og valsemøller, og likeledes blandere for hovedsakelig kontinuerlig drift, såsom kna-maskiner og blandeekstrudere, representert ved tvilling-skrueinnretninger og visse to-trinns enkeltskrueinnretninger.

Enkelte av de mindre tilleggsbestanddeler for anvendelse i de foreliggende materialer kan innføres på nesten et hvilket som helst trinn av den totale blandesekvens. Eksempelvis kan hvilke som helst hovedsakelig inerte fyll-materialer lett tilsettes enten på grunnmassens forblandings-trinn eller sammen med de metalliske fyllstoffpartikler under smelteplastiseringstrinnet. På samme måte vil det kunne være logisk å tilføre visse andre mindre bestanddeler sammen med slike fyllstoffer, f.eks. fuktemidler, adhesjsonsfremmende midler, dispergeringshjelpemidler og/eller andre prosess-hjelpemidler. Også findelte farvestoffer eller pigmenter, såsom carbon black og Ti02, spesielt i en forhåndsdispergert basisblanding av slike i en egnet bærer (f.eks. en forlikelig harpiks), kan enkelte ganger med fordel innlemmes på de

senere trinn av blandesekvensen.

Imidlertid er det, med hensyn til å oppnå god effektivi-tet og økonomi i totalproduksjonen, vanligvis ønskelig å for-håndsblande i det minste mesteparten av grunnmassebestanddelene, deriblant spesielt slike større bestanddeler, slik som den stive vinylkloridbasisharpiks og de viktige stabiliseringsmidler og smøremidler, for å danne en homogen pulverblanding av praktisk talt hele den sammenbindende grunnmasse, før denne underkastes skjærkraft- og plastiseringstrinnet i smeltet tilstand. I det minste hovedandelen av de mer betyd-ningsfulle polymermodifiseringsmidler og likeledes mesteparten av eventuelle normalt væskeformige bestanddeler innlemmes også vanligvis i slike pulverforblandinger.

Et stort antall blandeinnretninger som er kjent i faget, kan med tilfredsstillende resultat anvendes for fremstilling av pulverblandinger ut fra en kombinasjon av bestanddeler såsom dem som utgjør en typisk sammenbindende grunnmasse i støpematerialene ifølge oppfinnelsen, dvs. en kombinasjon av bestanddeler som har ulike smelte- eller mykningspunkter, men som for flestepartens vedkommende er faste ved vanlige romtemperaturer. De mest effektive av slike innretninger er de blandeinnretninger som gjør bruk av blader som roterer med høy intensitet. Blant slike kan nevnes kommersielt tilgjengelige blandere såsom Henschel Fluid Mixer, Papenmeier Dry Mixer og de forskjellige Welex Mixers.

På grunn av den høyintense sentrifugalvirkning og turbulens

av deres roterende blader kan disse blandere raskt danne en homogen pulverblanding av forskjellige partikkelformige bestanddeler som plasseres! disse. En betydelig andel av den kinetiske energi av slike blandere overføres samtidig til bestanddelene som varme som følge av sammenpressingen og skjærkreftene som utøves på disse og som følge av kolli-sjoner mellom materialpartiklene. Slik friksjonsoppvarmning er vanligvis gunstig opp til et visst punkt, f.eks. ved at den fører til mykning eller smeltning av enkelte vokser og/ . eller laveresmeltende faste stoffer og bidrar til å fordele og assimilere disse blant de øvrige bestanddeler. Imidlertid bør de temperaturer som oppstår i blanderne, ikke tillates å stige tilstrekkelig til å avstedkomme smelting av større

harpiksbestanddeler, såsom den stive vinylkloridbasisharpiks. Skjønt temperaturer på 150°C eller mer trygt kan tillates mot slutten av pulverforblandingstrinnet for de fleste kombinasjoner som her er av interesse, er det vanligvis lite eller intet å vinne på å anvende fullt så høye temperaturer, og det foretrekkes å stoppe pulverforblandingen mens temperaturene fortsatt er lavere enn 125°C, f.eks. ved temperatur mellom 90 og 120°C.

Slike forhåndsblandinger av grunnmassebestanddeler kan også foretas ved hjelp av blandemetoder og -utstyr hvor det gjøres bruk av lavere hastigheter, forutsatt at det ikke er av største viktighet å redusere syklustiden til et minimum. Tilleggsvarme kan i slike tilfeller tilføres, f.eks. fra en ekstern kilde og/eller ved forvarming av bestanddelene, der-som dette ønskes for å fremskynde dannelsen av en tilstrekkelig homogen pulverblanding.

De nedenstående utførelseseksempler vil utfylle den ovenstående beskrivelse og illustrere visse detaljer for-bundet med utøvelsen av oppfinnelsen. I eksemplene er alle deler og prosentandeler regnet på vektbasis, såfremt ikke annet er angitt.

Eksempel IA

En forblandet pulverblanding av grunnmassebestanddeler, hvor det ble gjort bruk av en stiv PVC-homopolymer av suspen-sjonstypen med en K-verdi på ca. 51 som basisharpiks, ble tilberedt i henhold til den følgende oppstilling, hvor . mengdene av de ulike bestanddeler er gitt i vektdeler pr.

100 vektdeler av nevnte PVC.

Blandingen av disse bestanddeler ble foretatt i en høyintensiv blander av typen Papenmeier Mixer på følgende måte: Stabiliseringsmiddelforbindelsene inneholdende bly ble tilsatt til PVC-basisharpiksen ved romtemperatur og blandet i noen få minutter, inntil temperaturen hadde nådd ca. 60°C. Kalsiumstearatet, petroleumvoksen og prosesshjelpemidlet

ble så tilført, og ytterligere blanding ble foretatt inntil temperaturen hadde nådd ca. 82°C. Til slutt, etter tilførsel av de gjenværende to polymere modifiseringsmidler, ble hurtig-blandeprosessen fortsatt i noen få minutter, inntil den ut-viklede friksjonsvarme hadde øket temperaturen av de blandede grunnmassebestanddeler til ca. 10 4°C. Innholdet ble da tatt ut og avkjølt. Det ble erholdt et frittstrømmende, homogent pulver, som nedenfor vil bli betegnet som "grunnmasseforblanding IA"..

Eksempel 2

I dette eksempel beskrives resultatene som oppnåes ved å blande inn flakformede partikler av aluminium i forskjellige volummengder i Grunnmasseforblanding med IA.

De anvendte aluminiumpartikler besto hovedsakelig av tynne flak av platelignende struktur og med temmelig ensartede karakteristiske lineære dimensjoner. De hadde en midlere tykkelse på 25 um og midlere lengde og bredde på henholdsvis 1250 um og 1000 um (svarende til et sideforhold på ca. 50:1.

Termoplastiske støpematerialer inneholdende disse aluminiumflak ble fremstilt ved blanding av disse med Grunnmasseforblanding IA i forskjellige mengdeforhold som følger:

Etter at de respektive materialer var blitt ført sammen i de ovenfor angitte mengder ble hver porsjon blandet forsiktig omtrent ved romtemperatur for å fordele metallflakene godt i den pulverformige grunnmasseforblanding. Hele tørrblandingen (for hver porsjon) ble så malt i 5 minutter (etter binding) i en to-valset mølle oppvarmet til minst ca. 166°C for å bringe harpiksbestanddelene til å smelte og for å dispergere metallflakene i den sammenbindende grunnmasse.

De således erholdte, ferdige, metallfylte materialer ble presstøpt til 3,175 mm tykke prøvestykker og testet med henblikk på elektriske og mekaniske egenskaper, med de følgende resultater:

Andre aluminiumfyllstoffer i form av fine flak av vesentlig forskjellig men likevel sterkt anisometrisk form ble også blandet med Grunnmasseforblanding IA på tilsvarende måte for dannelse av porsjoner med metallinnhold i området 2C - 2D ovenfor. Disse spesielle flakformede aluminiumpartikler var karakteristiske ved et sideforhold på ca. 40:1 og en struktur noe i likhet med tynne, flate splinter med form omtrent som et dolkblad eller en flat pilspiss. Som angitt ble ytterligere porsjoner termoplastiske støpematerialer som 2C og 2D ovenfor fremstilt ut fra to kvaliteter av disse splintlignende aluminiumfyllstofflak, av hvilke det ene hadde en karakteristisk lengdedimensjon på ca. 3000 um og en midlere tykkelse på ca. 75 um, mens disse respektive karakteristiske dimensjoner for den annen kvalitet begge var større med ca. én tredjedel.

Forsøk utført med tilsvarende prøvestykker støpt av disse ytterligere porsjoner viste at de erholdte produkter hadde stort sett samme fysikalske egenskaper som de opprinnelige porsjoner 2C og 2D. De hadde noe høyere elektrisk resistivitet, men de var fortsatt utmerkede ledere.

Eksempel 3

Fremstillingen av støpematerialer svarende til de opprinnelige porsjoner 2C og 2D ifølge eksempel 2 ble foretatt på tilsvarende måte, bortsett fra at den endelige blanding av de tørrblandede blandinger av plateformede aluminiumpar tikler og Grunnmasseforblanding IA til en sammenbindende grunnmasse på basis av metallfylt termoplastisk harpiks ble foretatt ved piastiserende skjærkraftblanding i en to-trinns enkeltskrueekstruder i stedet for i en to-valset mølle. De elektriske og mekaniske egenskaper av de presstøpte prøve-stykker av de ferdige støpematerialer var praktisk talt like gode som i eksempel 2.

Eksempel 4

Under anvendelse av hovedsakelig samme fremgangsmåte som i eksempel 1, bortsett fra at den to-valsede mølle ble oppvarmet til ca. 190°C, ble et støpemateriale fremstilt ut fra en tørrblanding av 300 deler Grunnmasseforblanding IA og 175 deler av de sterkt plateformede aluminiumflak (sideforhold på ca. 50) som ble beskrevet i eksempel 2, og 25 deler findelt carbon black. Ved testing av prøvestykker presstøpt av det ferdige materiale ble de følgende egenskaper funnet:

Eksempel 5 •

En forhåndsblandet pulverblanding av grunnmassebestanddeler ble fremstilt på samme måte som i eksempel IA av de samme bestanddeler i de samme mengder, bortsett fra at den stive PVC-homopolymer som ble benyttet som basisharpiks, denne gang var kjennetegnet ved en K-verdi på 6 7,5 i stedet for 51.

Støpematerialer (4C og 4D) ble så fremstilt, svarende til sammensetningene av henholdsvis porsjon 2C og porsjon 2D i eksempel 2, bortsett fra at det forhåndsblandede pulverblanding som er beskrevet i det foregående avsnitt, i dette tilfelle ble benyttet i stedet for Grunnmasseforblanding IA. Dessuten ble den to-valsede mølle, som ble benyttet ved piastiserings- og skjærkraftblandingen av de ferdige støpe-materialer, oppvarmet til ca. 7 7°C.

De mekaniske og elektriske egenskaper som ble målt for prøvestykker fremstilt ved presstøping ved ca. 166°C av støpematerialene 4C og 4D, er gitt i den følgende tabell:

Eksempel 6

Under anvendelse av hovedsakelig den samme fremgangsmåte som i eksempel 2, bortsett fra at den to-valsede mølle ble oppvarmet til ca. 177°C, ble støpematerialer fremstilt ut fra Grunnmasseforblanding IA ved blanding av denne med flere forskjellige pulvermetaller som vist i den følgende tabell:

Tester som ble utført med prøvestykker presstøpt av de erholdte, ferdige støpematerialer, ga de følgende målinger:

Eksempel 7

Ytterligere forblandede pulverblandinger av grunnmassebestanddeler ble fremstilt på samme måte som i eksempel IA, under anvendelse av de samme bestanddeler og de samme mengder, bortsett fra at de 20,8 vektdeler MBS podningscopolymer ble erstattet med: (1) 20,8 deler av et klorert polyethylen inneholdende 36 vekt% klor, for fremstilling av Grunnmasseblanding nr. 7M, og

(2) 20,8 deler av en ABS podningscopolymer produsert

av Borg Warner og markedsført under handelsnavnet Blendex (^ r)453, for dannelse av Grunnmasseforblanding nr. 7X.

Termoplastiske støpematerialer inneholdende det utpreget plateformede aluminiumfyllstoff med sideforhold 50:1 ifølge eksempel 2 ble så fremstilt under anvendelse av fremgangsmåten beskrevet i nevnte eksempel, idet 200 vektdeler av aluminiumfyllstoffet ble blandet med 300 vektdeler av: (1) Grunnmasseforblanding 7M for dannelse av støpe-materiale 7M-D, og (2) Grunnmasseforblanding 7X, for dannelse av støpe-materiale 7X-D.

Ved testing av prøvestykker presstøpt av disse støpe-materialer ble de følgende resultater oppnådd:

E ksempel 8

Ytterligere en forhåndsblandet pulverblanding av grunn massebestanddeler ble fremstilt som i eksempel IA, under anvendelse av hovedsakelig den samme kombinasjon av bestanddeler som der er vist, bortsett fra at 0,5 del av et ytterligere smøremiddel (en polyethylenvoks med et smeltepunkt på ca. 125°C) og 0,5 del av et ytterligere acrylharpiks-prosesshjelpemiddel ("Acryloid K-175" fra Rohm&Haas) også ble innlemmet.

Omtrent 200 vektdeler av det utpreget plateformede aluminiumfyllstoff (med sideforhold 50:1) ifølge eksempel 2 ble blandet forsiktig med 300 vektdeler av den ovennevnte grunnmasseforblanding i en roterende trommel ved temperatur nær romtemperaturen. Den erholdte tørrblanding ble så over-ført til et ferdig, granulært støpemateriale ved bearbeidelse ev blandingen under smeltning og innvirkning av skjærkrefter i en oppvarmet, horisontal, langstrakt blander forsynt med én enkelt, flerbladet, konsentrisk, roterende propell, som ble drevet under slike betingelser at det ble oppnådd en effektiv smeltning av harpikskomponentene og dispergering av metallfyllstoffet i den sammenbindende grunnmasse (idet temperaturene nådde opp i så meget som 20 4°C), hvoretter det metallfylte, plastiserte materiale ble tatt ut gjennom en egnet pelletiseringsdyse.

Det ferdige støpemateriale ble senere anvendt for fremstilling av hus for små elektriske instrumenter ved hjelp av en 375 tonns støpemaskin av typen Cincinnati Injection Molding Machine. Ved anvendelse av .innsprøytnings-trykk noe mindre enn 14 06 kg/cm 2 og maksimaltemperaturer i materialet på fra 204 til 210°C ble det oppnådd tilfredsstillende drift ved høy hastighet, og det ble fremstilt feilfrie ferdige deler med syklustider på mindre enn 1 minutt. Partier som ble avskåret fra de ferdige hus, ble testet med hensyn til elektriske og mekaniske egenskaper, med de føl-gende resultater:

Eksempel 9

Ytterligere to forhåndsblandede pulverblandinger av grunnmassebestanddeler ble fremstilt som i eksempel IA

under anvendelse av de samme bestanddeler og de samme mengder som der angitt, bortsett fra atMBS-podningscopolymeren og blandeharpiksen begge ble utelatt til fordel for de følgende mengder av en legeringsharpiks som leveres av Hitachi Chemical Co. Ltd. under betegnelsen "V6001AV" (er beskrevet som en styren-acrylnitril-copolymer av podningstypen, inneholdende et acrylelastomersubstrat avledet hovedsakelig av n-butylacrylat). (1) 37 vektdeler for dannelse av Grunnmasseforblanding nr. 9H, inneholdende ca. 39 vekt% klor. (2) 110 vektdeler, for dannelse av en Grunnmasseforblanding nr. 9L, inneholdende ca. 26 vekt% klor.

Termoplastiske støpematerialer inneholdende aluminium-fyllstoffpartikler av utpreget av plateform (sideforhold på ca. 50:1) ifølge eksempel 2 ble så fremstilt under anvendelse av fremgangsmåten beskrevet i eksempel 2, idet 200 vektdeler av fyllstoffet ble blandet med 300 deler av: (1) Grunnmasseforblanding nr. 9H, for fremstilling av støpemateriale 9H-D, og (2) Grunnmasseforblanding nr. 9L, for fremstilling av støpemateriale 9L-D-

På samme måte som ovenfor ble det fremstilt 3,175 mm tykke støpte prøvestykker av disse to støpematerialer, og disse ble testet'ikke bare med hensyn til. elektriske og mekaniske egenskaper, men også méd hensyn til flammehemmende egenskaper i henhold til Underwriter's laboratorietest nr. 94, med de følgende resultater:

Som det fremgår av de ovenstående forsøksresultater ble begge disse støpte materialer (tykkelse 3,175 mm) be-dømt til V-0 ved U.L. test nr. 94. Ved innlemmelse av ytterligere 25 deler ikke-klorert polymert modifiserings-middel, som f.eks. Hitachi Alloying resin V6001AV, i et materiale som 9L-D (hvorved dettes klorinnhold reduseres til ca. 23 vekt%) fører til at fremstilte prøvestykker av tykkelse 3,175 mm ikke alltid vil bli bedømt til V-0.

Eksempel 10

Under anvendelse av en høyintensitets pulverblandings-operasjon analog med blandeoperasjonen i nevnte Papenmeier Mixer beskrevet i eksempel IA ble det fremstilt en for-blanding av grunnmassebestanddeler ved sammenblanding av 100 vektdeler av den i eksempel IA beskrevne PVC-homopolymer med det følgende sett av bestanddeler:

Under anvendelse av hovedsakelig den samme fremgangsmåte som i eksempel 2, bortsett fra at den to-valsede mølle ble oppvarmet til ca. 17 7°C, ble et støpemateriale fremstilt ut fra en tørrblanding av 300 deler av den ovenfor beskrevne grunnmasseforblanding og 200 deler av de utpreget plateformede aluminiumflak ifølge eksempel 2 ( med sideforhold på ca. 50), og 4,5 deler rutil-titandioxydpigment (kvalitet R101 fra DuPont). Ved testing av prøvestykker presstøpt av de ferdige støpematerialer ble de følgende egenskaper funnet:

Eksempel 11

En Welex pulverblander med høy blandeintensitet ble benyttet for å fremstille, en ensartet forhåndsblandet pulverblanding av grunnmassebestanddeler som angitt i den følgende oppstilling.

For fremstilling av den ovenfor angitte fullstendige grunnmasseforblanding ble det først fremstilt en separat pulverblanding av de to hovedharpiksbestanddeler på følgende måte: (1) PVC-harpiksen og de to blyforbindelser ble anbragt i Welex-blanderen ved romtemperatur og blandet med høy blandehastighet inntil temperaturen hadde nådd ca. 50°C, på hvilket tidspunkt paraffinvoksen ble tilsatt. Poly-ethylenvoksen og to tredjedeler av kalsiumstearatet ble så innført først etter at tempereaturen ved ytterligere blanding var bragt opp i ca. 80°C. Blandeoperasjonen med høy blandehastighet ble fortsatt i hoen få minutter, inntil en temperatur på nesten 100°C var blitt nådd, på hvilket tidspunkt den erholdte pulverblanding på PVC-basis ble tatt ut og av-

kjølt.

(2) Den hybride legeringsharpiks og det flytende organofosfitt ble så anbragt i Welex-blanderen ved romtemperatur og blandet med høy blandehastighet inntil temperaturen var steget til ca. 50°C. Den hydrogenerte beverolje-voks ble så tilsatt og blandingen fortsatt inntil en temperatur på ca. 70°C var nådd, på hvilket tidspunkt bis-stearamidvoksen ble innført. Til slutt, ved en temperatur på ca. 80°C, ble den gjenværende tredjedel av kalsiumstearatet tilført, og hurtigblandingen ble avsluttet da temperaturen var nådd opp i ca. 110°C.

Etter at pulverblandingen på legeringsharpiksbasis fra (2) ovenfor også var blitt betrakelig avkjølt ble den innblandet jevnt i pulverblandingen på PVC-basis fra (1) ovenfor under moderat blanding i Welex-blanderen i noen minutter for å fullføre grunnmasseforblandingen.

Deretter ble 200 vektdeler av de i eksempel 2 beskrevne aluminiumflak (med sideforhold ca. 50:1) fordelt jevnt i 300 deler av den ovennevnte grunnmasseforblanding, og den erholdte blanding ble malt i en to-valset mølle ved 166°C i 5 minutter. Teststrimler av tykkelse 3,175 mm ble så presstøpt av det ferdige aluminiumfylte materiale og testet i henhold til anerkjente metoder, med de følgende gjennomsnittsresultater:

Like gode resultater oppnåes når den hybride termoplastiske legeringsharpiks ( "Kane Ace Muh P-4300") i det ovenfor beskrevne materiale erstattes med en tilsvarende legeringsharpiks som markedsføres av det samme firma under handelsnavnet "Teralloy A-10", og som er en butadiengummi-modifisert terpolymer av styren, a-methylstyren og acrylnitril.

Det vil være klart at man i de ovenstående eksempler ville kunne anvende mange andre alternative materialer, og at mindre mengder av relativt inerte tilleggsbestanddeler vil kunne tilsettes i samsvar med de generelle retnings-linjer som er gitt under beskrivelsen av oppfinnelsen, under bibehold av de viktigste fordeler og grunnleggende målsetninger med oppfinnelsen.

Claims (17)

1. Flammehemmende, termoplastisk støpemateriale med god elektrisk ledningsvne, karakterisert ved at det inneholder fra 12 til 40 volum% findelte, faste, elektrisk ledende metalliske partikler av anisometrisk form dispergert i en sammenbindende grunnmasse som har et klorinnhold på minst 2 4 vekt%, og som overveiende er sammensatt av hovedsakelig termoplastiske harpikser av hvilke ca. halvparten, regnet på vektbasis, utgjøres av vinylkloridpolymerer med et vinylkloridinnhold på minst 80 vekt% og K-verdier mellom 45 og 70, idet den sammenbindende grunnmasse også inneholder fra 3 til 15 vekt% av en vel avveiet smøremiddel/stabiliseringsmiddel-kombinasjon innbefattende minst to forskjellige smøremidler som er faste ved temperaturer opp til minst 50°C, og en effektiv varmestabiliserende forbindelse av et metallisk grunnstoff.

2. Flammehemmende, termoplastisk støpemateriale ifølge krav 1, karakterisert ved at stabiliseringsmiddel/smøremiddel-kombinasjonen innbefatter minst 1 vekt% voksaktig smøremiddel, minst 1 vekt% fettsyresalter av magnesium, lithium og /eller jordalkalimetaller og minst 1 vekt% effektive varmestabiliserende forbindelser av metalliske grunnstoffer fra gruppe IVA eller VA i det periodiske system.

3. Flammehemmende, termoplastisk støpemateriale ifølge krav 1, karakterisert ved at de faste, metalliske partikler har et sideforhold på minst 10:1 og en gjennomsnittlig, minste, karakteristisk lineær dimensjon (tykkelse) på minst 1 um men ikke over 100 p.

4. Termoplastisk støpemateriale ifølge krav 3, karakterisert ved at metallinnholdet i metallpartiklene er avledet overveiende fra metaller valgt blant aluminium, kobber, magnesium, krom, tinn, nikkel, jern og titan.

5. Støpemateriale ifølge krav 3, karakterisert ved at den sammenbindende grunnmasse innbefatter fra 5 til 50 vekt% polymere hjelpestoffer som er tilstrekkelig forlikelige til at de lett kan blandes med vinylkloridpolymerer når disse blandes under smelteplastiseringen.

6. Støpemateriale ifølge krav 5, karakterisert ved at den sammenbindende grunnmasse innbefatter minst 5 vekt% polymere hjelpestoffer som er effektive med hensyn til å forbedre slagfastheten av stive vinylkloridharpikser.

7. Støpemateriale ifølge krav 6, karakterisert ved at de slagfasthetsforbedrende polymere hjelpestoffer enten er copolymerer dannet ved polymerisasjon av podningstypen av én eller flere comonomerer valgt blant vinylaromatiske forbindelser, acrylatmonomerer og acrylnitriler, i nærvær av forhåndsdannet, gummiaktig ryggradspolymer eller klorert lineært polyethylen inneholdende mellom 25 og 50 vekt% bundet klor.

8. Støpemateriale ifølge krav 3, karakterisert ved at det totalt ikke inneholder vesentlig mer enn 10 vekt%, regnet på basis av grunnmassen, av diverse mindre bestanddeler valgt blant pigmenter, inerte fyllstoffer, væskeformige myknere, væskeformige smøremidler og synergibefordrende midler.

9. Granulært, flammehemmende, termoplastisk støpe-materiale med god elektrisk ledningsevne, karakterisert ved at det inneholder mellom 15 og 35 volum% anisometriske faste partikler av ledende metall med et sideforhold mellom 20:1 og 100:1 og med en karakteristisk minste dimensjon på mellom 5 og 50 um, hvilke partikler er grundig dispergert i en sammenbindende grunnmasse som har et klorinnhold på minst 24 vekt%, og som er sammensatt overveiende av hovedsakelig termoplastiske harpikser av hvilke minst halvparten, regnet på vektbasis, utgjøres av stive vinylkloridharpikser som inneholder minst 85 vekt% vinylklorid, og som har K-verdier mellom 50 og 60, hvilken sammenbindende grunnmasse også inneholder fra 3 til 15 vekt% av en vel avveiet smøremiddel-stabiliseringsmiddel-kombinasjon inneholdende minst to forskjellige smøremidler som er faste ved temperaturer opp til minst 50°C, og en effektiv varmestabiliserende forbindelse av et metallisk element.

10. Støpemateriale ifølge krav 9, karakterisert ved at den vel avveiede smøremiddel-stabili-seringsmiddel-kombinasjon innbefatter minst ett additiv fra hver av de følgende grupper: (A) voksaktige smøremidler, (B) fettsyresalter av magnesium, lithium og/eller jordalkalimetaller, (C) varmestabiliseringsforbindelser av metaller fra gruppe IVA og/eller gruppe VA i det periodiske system.

11. Støpemateriale ifølge krav 10, karakterisert ved at metallene nevnt under (C) er valgt blant tinn, bly og antimon.

12. Støpemateriale ifølge krav 9, karakterisert ved at mer enn 50 vekt% av partiklene er sammensatt av ett eller flere metaller valgt blant aluminium, kobber, magnesium, krom, tinn, nikkel, jern og titan.

13. Støpemateriale ifølge, krav 12, karakterisert ved at partiklene er sammensatt overveiende av aluminium.

14. Støpemateriale ifølge krav 9, karakterisert ved at den sammenbindende grunnmasse innbefatter mellom 5 og 40 vekt% av et delvis elastomert men overveiende termoplastisk polymert hjelpestoff som er effek-tivt med hensyn til å forbedre slagfastheten av stive vinylkloridharpikser.

15. Fremgangsmåte ved fremstilling av et støpemateriale ifølge krav 1 eller 9, karakterisert ved at hovedbestanddeler av grunnmassen, inklusive de angitte smøremidler, stabiliserende forbindelser, vinylkloridpolymerer og andre viktige polymerbestanddeler forhåndsblandes til en ensartet pulverblanding uten smelting eller plastisering av vinylkloridpolymerene, og at de anisometrisk formede, metalliske partikler deretter innlemmes i de forhåndsblandede grunnmassebestanddeler i et plasti-serende harpikssmeltetrinn under innvirkning av skjærkrefter.

16. Fremgangsmåte for fremstilling av et støpemateriale ifølge krav 1 eller 9, karakterisert ved at en ensartet pulverblanding av de fleste av bestanddelene av grunnmassen fremstilles idet man unngår fullstendig smelting eller plastisering av vinylkloridpolymerene, og at de anisometrisk formede metalliske partikler deretter innlemmes i de forhåndsblandede grunnmassebestanddeler under plastisering av vinylkloridpolymerene i en blandeoperasjon under smelting og innvirkning av skjærkrefter i en kontinuerlig virkende blander, knamaskin eller ekstruder.

17. Fremgangsmåte for fremstilling av en sterkt elektrisk ledende, flammehemmende, formet gjenstand ut fra et materiale ifølge krav 1 eller 9, karakterisert ved at den formede gjenstand varmformes i en støpeform eller tvinges gjennom en dyse mens den foreligger i en smelteplastisert tilstand.