DE1469877C

DE1469877C - Leitender Flachenwerkstoff, insbe sondere Folie aus Polyvinylchlorid mit einem Gehalt an Ruß und Polyathylengly colester

Info

Publication number: DE1469877C
Application number: DE19621469877
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Chemische Werke Worms Weinsheim GmbH, 6520 Worms Weinsheim
Priority date: 1962-01-15
Filing date: 1962-01-15
Publication date: 1973-05-30

Description

Elektrisch leitende Flächenwerkstoffe aus Kunststoff, worunter Gewebefolien, beschichtete Gewebe, mit Gewebe oder Geflecht bzw. Gewirke armierte Folienplatten verstanden werden, sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt und für manche Verwendung, bei der elektrostatische Aufladung zu befürchten ist, vorgeschrieben. So hat man Polyäthylenfolien durch Zusatz verhältnismäßig großer Mengen leitender Substanzen in Pulverform, wie Ruß, Metalle, Metallverbindungen, leitend machen können. ,

Die erreichte Leitfähigkeit liegt in der Größenordnung von 10~⁸, ohne daß die übrigen Eigenschaften, insbesondere die Festigkeit der Polyäthylenfolie, nachteilig verändert sind. In ähnlicher Weise kann man Gummi und Kunstgummi leitend machen. Auf Polyvinylchlorid jedoch lassen sich die bekannten Maßnahmen merkwürdigerweise nicht übertragen.

Bei Zumischung der genannten leitenden Substanzen in den bekannten Mengen verlieren Flächenwerkstoffe aus Polyvinylchlorid ihre mechanischen Eigenschaften, z. B. werden die Werte der Dehnung und der Zerreißfestigkeit herabgesetzt, auch lassen sich solche Folien erheblich schlechter verschweißen. Hochbeanspruchte Schweißnähte, die Zug- und Biegebeanspruchungen aufzunehmen haben, sind bei Flächenwerkstoffen aus Polyvinylchlorid, die die genannten leitenden Substanzen in bekannten Mengen enthalten, nicht mehr herstellbar. Soweit man daher durch Zusatz leitender Substanzen versucht hat, unter Beibehaltung tragbarer mechanischer und schweißtechnischer Eigenschaften Polyvinylchlorid und insbesondere Flächenwerkstoffe aus Polyvinylchlorid leitfähig zu machen, hat man diese leitenden Substanzen in so geringen Mengen zusetzen müssen, daß eine den praktischen Anforderungen genügende, z. B. die elektrostatische Aufladung durch Reibung verhindernde Leitfähigkeit nicht erreicht werden konnte. Im übrigen ist es bekannt, auf Flächenwerkstoffe aus Polyvinylchlorid leitfähige Oberflächenschichten aufzubringen. Auch diese Maßnahme ist jedoch nachteilig, da ■ mit - dem verschleißenden Abtragen - der Oberflächenschicht auch die Leitfähigkeit verlorengeht, so daß bei Reibungsbeanspruchungen eine dauerhafte Befreiung von einer elektrostatischen Aufladung auf diese Weise nicht erreichbar ist.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Flächenwerkstoff, insbesondere eine Folie, aus Polyvinylchlorid, so elektrisch leitend zu machen, daß der Flächenwerkstoff bei hinreichender Leitfähigkeit seine mechanischen Eigenschaften und insbesondere auch seine Schweißbarkeit behält.

Die Erfindung betrifft einen Flächenwerkstoff, insbesondere eine Folie, aus Polyvinylchlorid mit Zusatz pulverförmiger leitender Substanzen. Die Erfindung besteht darin, daß eine Grundmasse aus Weichpolyvinylchlorid bekannter Zusammensetzung als beigemischte pulverförmige leitende Substanzen eine Rußkombination und außerdem Polyäthylenglycolester enthält. Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird die Rußkombination in Mengen von 5 bis 6%, bezogen auf die Gesamtmasse, dem Werkstoff beigegeben, während der Polyäthylenglycolester in Mengen von 4 bis 5%, bezogen auf die Gesamtmasse, in dem Werkstoff enthalten sein soll. Der Polyäthylenglycolester kann natürlich durch ein anderes Material ersetzt werden, das die gleichen Eigenschaften hat, wie z.B. antistatische Wirkung, schwach hygroskopisch, mechanischen Anlagerungsvermögen an das Polyvinylchlorid-Molekül, also keine feste Verbindung, so daß die Verteilung und Brückenbildung des Rußes damit gegeben ist.

Die Rußkombination, die bei dem erfindungsgemäßen Flächenwerkstoff verwendet wird, besteht aus einem Ruß mit großen tröpfchenförmigen Teilchen und einem weiteren Ruß von kleiner kugelförmiger Teilchengröße mit großer rauher, zur Coronabildung neigender .'Oberfläche, Die Teilchengröße der Rußpartikeln selbst liegt dabei im Rahmen des Gebräuchlichen. Zweckmäßigerweise verwendet man eine Rußkombination aus 80 % großen Teilchen, Teilchengrößen 1200 A, und 20% Ruß mit rauher Oberfläche, Teilchengröße 260 A.

Die Herstellung der elektrisch leitenden Flächenwerkstoffe erfolgt wie folgt: Auf einem Träger, beispielsweise ein Gewebe oder auch nur ein grobmaschiges Gewebe, wird die Polyvinylchloridpaste in mehreren Schichten auf den Träger aufgebracht sowie jede Schicht für sich geliert. Die Gelierung erfolgt zweckmäßigerweise bei Temperaturen von etwa

19O⁰C. ·:··■ ■■·:: .::-.■/■..

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß der erfindungsgemäße leitende Flächenwerkstoff durch und durch und nicht nur auf der Oberfläche oder in Oberflächenschichten eine überraschend hohe Leitfähigkeit besitzt. Diese beträgt nämlich weniger 10~⁴ Ohm"¹ und ist damit um Größenordnungen besser als bei bekannten leitenden Flächenwerkstoffen auf Polyvinylchloridbasis. Diese vorteilhafte Durch-und-Durch-Leitfähigkeit bei dem . erfindungsgemäßen Flächenwerkstoff wird dadurch erklärt, daß sich der Polyäthylenglycolester an das Polyvinylchloridmolekül anlagert und somit die Brückenbildung zwischen den Rußteilchen verstärkt. Darüber hinaus besitzt der erfindungsgemäße Flächenwerkstoff in mechanischer und in schweißtechnischer Hinsicht optimale Eigenschaften, so daß er allen Anforderungen genügt und durch Schweißen verarbeitet werden kann. Versprödungen werden auch an den Schweißnähten nicht beobachtet.

Claims

Patentansprüche:

1. Leitender Flächenwerkstoff, insbesondere Folie, aus Polyvinylchlorid mit einem Gehalt an Ruß und Polyäthylenglycolester, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Rußkombination aus einem Ruß mit großen tropfenförmigen :, Teilchen und einem Ruß mit kleinen kugelförmigen Teilchen mit großer, rauher und zur Coronabildung neigender Oberfläche enthält.

2. Leitender Flächenwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ruß-—kombination in Mengen von 5 bis 6°/o, bezogen auf die Gesamtmasse, im Werkstoff enthalten ist.

3. Leitender Flächenwerkstoff nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyäthylenglycolester in Mengen von 4 bis 5%, bezogen auf die Gesamtmasse, in dem Werkstoff enthalten ist.

4. Verfahren zur Herstellung eines Flächenwerkstoffes nach den Ansprüchen 1 bis 3, wobei auf eine Unterlage eine Weichpolyvinylchloridpaste aufgestrichen und diese durch Anwendung von Wärme geliert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Weichpolyvinylchloridpaste zunächst die Rußkombination und der Polyäthylenglycol-

ester beigemischt und diese Mischung in mehreren Schichten auf die Unterlage aufgebracht sowie jede Schicht für sich geliert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelierung bei Tempera- türen von etwa 190° C durchgeführt wird.