DE2824739A1

DE2824739A1 - Antistatischer bodenbelag

Info

Publication number: DE2824739A1
Application number: DE19782824739
Authority: DE
Inventors: Hans Riha; Udo Dr Rossmann; Dieter Wimmer
Original assignee: Deutschen Semperit GmbH
Current assignee: Semperit Gummiwerk Deggendorf 8360 Deggendor GmbH
Priority date: 1977-08-01
Filing date: 1978-06-06
Publication date: 1979-02-15
Also published as: CH626938A5; ATA567677A; AT364136B

Description

AntEstatascher Bodenbelag
Angemeldet all: (A Beginn der Patentdauer: Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bodenbelag mit anti statischer Wirkung aus Gummi oder Kunststoff, und verfolgt den Zweck, tMallweise entstehende elektrostatische Entladungen in einem bestimmten Widerstandsbereich sicher gegen Erde abzuleiten.
Beispielsweise ist es bekannt, Gummi- oder Polyvinylchlorid-Beläge durch Einmischen bestimmter Spezialruße oder anderer leitfähiger Teile elektrisch leitfähig zu machen. Die elektrische Leitfähigkeit dieser Bodenbeläge liegt in der Regel zwischen 104 - 106 Ohm Ableitwiderstand gegen Erde. Derartige Beläge werden in Operationssälen von Krankenhäusern verwendet, wo höchste Anforderungen an die elektrischen Eigenschaften gestellt werden, um jede Explosionsgefahr, z.B. beim Hantieren mit Ather auszuschalten.
FUr Einsatzgebiete, in denen keine so hohe teitfähigkeit verlangt wird, beispielsweise in Räumlichkeiten für EDV-Anlagen, wo ein Ableitwiderstand von 106 bis 108 Ohm gefügt, werden Bodenbeläge mit chemischen Wirkstoffen, sogenannten Antistatica versetzt, die dem Belag die gewflnschte Leitfähigkeit verleihen. FUr die Anwendungsfälle, wo derartige Beläge eingesetzt werden, ist eine größere Leitfähigkeit von der Oberseite zur Unterseite nicht erforderlich, so daß man den höheren wirtschaftlichen Aufwand zur weiteren Verkleinerung des Ableitwiderstandes nicht benötigt.
Es gibt verschiedene Einsatzbereiche für Gummi- und Kunststoffbodenbeläge mit verschieden strengen Anforderungen an die antistatischen Eigenschaften.
Die Anforderungen, die an einen guten Bodenbelag gestellt werden, sind teils völlig konträr, so daß bei der Herstellung ein Mittelweg eingehalten wird, der beiden Anforderungen so gut wie möglich gerecht wird. Diese Anforderungen bestehen einerseits in einer möglichst hohen Leitfähigkeit, um elektrostatische Aufladungen zu vermeiden, während andererseits eine möglichst hohe Isolation zwecks Vermeidung von Frdschlossen gewünscht wird.
Um die AbleiGunf, UnFt entstandener eleXctrostnt;ischet Aufladungen bei derartigen Belägen zu ermöglichen wird an der Unterseite ein Netz von Kupferdrähten angebracht. Dies erfordert naturgemäß einen besonderen Aufwand an Manipulation. Um eine genügend hohe Querleitfähigkeit zu erhalten und jede Stelle des Belages gleich zu erfassen, muß das Drahtnetz entsprechend dicht angeordnet sein, was sich zusätzlich auf der Kostenseite ungünstig auswirft.
Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Bodenbelages, der zwar eine äußerst hohe Querleitfähigkeit aufweist, insgesamt jedoch einen Ableitwiderstand gegen Erde zwischen 109 und 108 Ohm aufweist.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Bodenbelag eine untere Schichte aus einer besonders leitfähigen Mischung mit einem Ableitwiderstand von etwa 100 bis etwa 500n und eine obere Schichte einen Ableitwiderstand von etwa lO bis etwa 108 Q aufweist.
Die Leitfähigkeit der oberen Schicht wird erfindungsgemäß durch einen Gehalt an antistatisch wirksamen chemischen Wirkstoffen erreicht. Derartige Wirkstoffe können sein Alkylsulfate, Alkylsulfonate, quartäre Stickstoffbasen, äthoxylierte Fettamine, Alkylolamine, Phosphorsäureester, Polyglykolester und dgl. (siehe Zeitschrift Gtunmi, Asbest, Kunststoffe Nr. 2, 4, 5 und 6 1973; Gentner Verlag, Stuttgart; Artikel "Antistatika" von Dr. S. Riethmayer). Es ist jedoch auch möglich, leitfähige Ruße einzusetzen, was bei Gummibelägen auch häufig gemacht wird, da man hier auf Farbeff7ekte,die bei Kunststoffbelägen möglich sind, ohnedies verzichten muß.
Die erfindungsgemäße IConstrulction hat zur Folge, daß in der oberen Schichte entstehende elektrostatische Aufladungen durch die über die gesamte Fläche in Kontakt mit der oberen Schichte befindliche besonders leitfähige Schichte abgeleitet werden können, wobei eine aufwendige Manipulation beim Verlegen des Bodenbelages nicht erforderlich ist, sondern der Bodenbelag gegebenenfalls nur lose verlegt und die Unterschicht einseitig geerdet werden kann.
Bodenbeläge, die z.B. im vorerwähnten EDV-Bereich eingesetzt werden, bedürfen keines Ableitwiderstandes der Oberschicht, die kleiner als 106 Ohm wäre, da dies technisch keinen Zusatznutzen brächte. Man verwendet daher in diesem Bereich vorzugsweise Bodenbeläge aus Kunststoff, insbesondere PolyvinyLchlorid, deren obere Schicht einen Ableitwiderstand von etwa 106 bis etwa 108 Ohm aufweist. Dadurch erreicht man nicht nur eine technisch zufriedenstellende Lösung, sondern hat auch die Möglichkeit Farbe und Dessin der Oberfläche des Bodenbelages weitgehend zu wählen.
Die Erdung kann zweckmäßigerweise dadurch erfolgen, daß die untere Schicht über einen metallisolion Leiter mit einer Erd, leitung in Vcrbindulig steht Dieser metallische Leiter kann entlang nur einer Kante des Bodenbelages angebracht sein und gegebenenfalls mittels eines leitfähigen Klebers an der Belagsunterseite fixiert werden.
Eine besonders günstige Ableitung von elektrostatischen Ladungen kann erreicht werden, wenn das Dickenverhältnis der oberen Schichte zur unteren etwa 10 : 1 beträgt. Dazu ist es von Vorteil, wenn die elektrische Leitfähigkeit der untcren Schichte durch Zugabe von Ruß erreicht wird, so daß schon bei geringer Dicke eine hohe Ableitfähigkeit erreicht werden kann.
Beispiel 1 Eine besonders vorteilhafte Mischung der oberen, antistatischen Schichte setzt sich aus folgenden Bestandteilen zusainmen: Teile E- PVC K 70 50 E- PVC K 65 50 Ketonharz 5 Epoxy-Weichniacher 10 Die(2 Sthyl-hexyl)phthalat 29 Zn-Stearat 1,2 Cd-Ba Stabilisator fest 1,2 Cd- Stabilisator flüssig 0,7 Chelator o,8 Kreide 50 Stearinsäure 0,3 Antistaticum z.B. 5,0 Tebestat JK 12 Cyastat ts Beispiel 2 S- PVC K 70 100 ABS- Pulver 11 Di-(2 äthyl-hexyl)phthalat 35 Epoxidiertes Sojabohnenöl 2 Cd-Ba Stabilisator fest 1,2 Cd- Stabilisator flüssig 0,7 Chelator 0,8 Kreide 50 Stearinsäure 0,3 Antistaticum z.B. 10 Tebestat JK 22 Beispiel 3 Folgende Zusammensetzung für die untere Schichte mit einem Ableitwiderstand von etwa 100 bis etwa 500 R, ist für die Verwendung als Rückenbeschichtung eines Bodenbelages besonders vorteilhaft: Teile E- PVC 100 Cd- Stabilisator flüssig 1,0 Cd-Ba Stabilisator fest 2,0 Zn- Stearat 0,4 Chelator 1,6 Pb- Stabilisator Kreide 50 leitfähiger Spezialruß angepastet mit Di(2 äthyl-hexyl)phthalat in 50 %iger Konzentration 146 z.B. Corax L Die Bestimmung des Ableitwiderstandes erfolgt nach Ö -Norm 5209, indem eine kreisförmige Meßelektrode aus Messing von 20 cm2 Fläche ohne Schutzring mit einer Mindestbelastung von 400p verwendet wird. Auf die Mitte der Oberfläche der Probe wird ein mit Leitungswasser befeuchtetes Fließpapier von 50 mm Durchmesser gelegt und die Meßelektrode vollflächig aurgesetzt. Zwischen der Graphitelektrode auf der Unterseite und der Meßelektrode auf der Oberseite wird der elektrische Widerstand gemessen.
Der erfindungsgemäße Bodenbelag kann durch folgendes Verfahren in vorteilhafter Weise hergestellt werden: In einem Trogmischer werden Polyvinylchlorid und pulverfrmige Stabilisatoren 5 min lang innig miteinander vermischt.
WShrend dessen werden in einem RUhrkUbel die notwendigen Farbstoffe und die notwendige Menge Antistaticum in einem Teil des Gesamt- Weichmachers und den flüssigen Stabilisatoren mit einem Korbrührer aufgesprudelt.
Nach Beendigung des Mischablaufes wird der mit Farbstoff, Stabilisator und Antistaticum gemischte Weichmacher sowie der Restweichmacher zur Grundmischung dazugegeben und 1D min gemischt.
Anschließend wird der rezeptmäßig erforderliche Füllstoff beigegeben und während 10 min fertiggemischt. Man erhält eine pulverförmige Mischung.
Die Musterung besteht aus einer Grundfarbe, einer hellen und einer dunklen Marmorierkomponente.
Nach Marmorierkomponenten getrennt werden die Mischungen auf Walzwerken bei Temperaturen zwischen 1600C und 1900C, vorzugsweise 1800C zu homogenen, ca. 5 mm dicken Walzfellen verarbeitet.
Zum Marmorieren werden von dem auf den Walzwerken laufenden Material der Grund- und Marmorierkomponenten gleichmäßig aufeinander abgestimmte Mengen entnommen, zu einer sg.Puppe zusammengerollt, über ein-weiteres Walzwerk geschickt und dann auf dem Kalander bei Temperaturen zwischen 1700C und 1800C zur Bodenbelagsrohschichte kalandriert.
Die für die leitfähige Folie für die flückenbeschichtung hergestellte Mischung wird auf einem 4- Walzen-Kalander unter Vorschaltung geeigneter Kneter bzw. Gelimaten und Walzlser1ten bei Temperaturen von l80oC bis 190°C, vorzugsweise 1800C zu einer 0,20 mm dicken hochleitfähigen Folie verarbeitet.
Zum Verbinden der Bodenbelagsschichte und der leitfähigen Rückenbeschichtung, im folgenden "doublieren" genannt, wird eine kontinuierlich arbeitende Doublieranlage verwendet.
FUr einen Belag mit einer Gesamtdicke von 2,2 mm werden drei, 0,70 mm dicke Bodenbelagsrohschichten und eine 0,20 mm dicke leitende Schichte doubliert.
Die leitende Schichte wird so angebracht, daß sie nach dem Doubliervorgang die Rückseite des Belages darstellt. Das Doublieren der Schichten wird bei einer Temperatur von 1500C bis 1800C, vorzugsweise 1700C durchgeführt.
Die fertigen Belagsbahnen werden in einem Temperkanal nochmals langsam auf ca. gOOC erwärmt, eine bestimmte Zeit bei dieser Temperatur belassen und dann langsam auf Raumtemperatur abgekühlt. Diese Anlage arbeitet kontinuierlich.
- Patentansprüche -

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e , 1. Bodenbelag mit antistatischer Wirkung, dadurch gekenn zeichnet, daß er eine untere Schichte aus einer besonder leitfähigen Mischung mit einem Ableitwiderstand von etwa 100 bis 5ooQ und eine obere Sohichte mit einem Ableitwiderstand von etwa 106 bis 108 # aufweist.
2. Bodenbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Schichte einen Ableitwiderstand von etwa 106 bis etwa 1o8R aufweist.
3. Bodenbelag nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Schichte über einen metallischen Leiter mit einer Erdleitung in Verbindung steht.
4. Bodenbelag nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch geicennzeichnet, daß das Dickenverhältnis der oberen Schichte zur unteren etwa 10 : 1 beträgt.
5. Bodenbelag nach einem der vorhergehenden AnsprUche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Leitfähigkeit der unteren Schichte durch einen Gehalt an Ruß erreicht wird.