DE2445737B2

DE2445737B2 - Elektrostatische aufladungen ableitender fussboden

Info

Publication number: DE2445737B2
Application number: DE19742445737
Authority: DE
Inventors: Rolf 6900 Heidelberg Petri
Original assignee: TH Goldschmidt AG
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1974-09-25
Filing date: 1974-09-25
Publication date: 1977-09-01
Also published as: DE2445737A1; DE2445737C3

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrostatische Aufiadung ableitenden, etwa 2 bis 3 mm dicken Fußboden aus an Ort und Stelle erhärtenden Massen und mit einer Metallfäden aufweisenden, in die Masse eingebetteten Einlage.

In vielen industriellen und kommunalen Hochbauten werden aus Sicherheitsgründen immer mehr elektrostatische Ladungen ableitende Bodenbeläge gelegt. Vielfach wird dieses schon von Amts wegen gefordert.

Für derartige Böden, auf denen Teppichbeläge oder ähnliche textile Bodenbeläge verlegt werden, hat die Teppichindustrie das Problem gelöst, indem sie in ihre Produkte Kupferfäden einwebt, die anschließend geerdet weiden.

Für mechanisch und chemisch hoch beanspruchte Böden (Estriche u. ä.) müssen jedoch mechanisch und chemisch widerstandsfähige Beläge verwendet werden, die meist aus Reaktions-Kunstharzen (Polyester-, Polyurethan- oder Epoxidharze) hergestellt werden. Diese Reaktions-Kunstharze werden meist mit geeigneten, den elektrischen Strom in begrenzter Weise leitenden Füllstoffen gemischt, so daß die Mischung im ausgehärteten Zustand einen Widerstand, gegen Erde gemessen, von etwa 1(H-IO⁶Q hat. Diese Massen werden vorwiegend in Schichtdicken von 2 — 3 mm auf das Substrat, vorwiegend Estrich- und Betonflächen, aufgetragen.

Diese Arbeitstechnik setzt ein Substrat mit einem Widerstand von W-IO⁶Q voraus, damit eine Leitfähigkeit des beschichteten Bodens im Rahmen der gesetzlichen Vorschriften erzielt wird. Da der Widerstand des Belagsquerschnitts direkt in die Leitfähigkeitsmessung eingeht, ist der Widerstand an mehreren Meßpunkten verschieden, da z. B. Betoinflächen unterschiedliche Rauhtiefen aufweisen, die zu unterschiedlichen Belagsdicken führen. Ferner kann sich der Widerstand eines beschichteten Estrichs oder Betonbodens im Laufe der Zeit ändern, weil der Widerstand eines derartigen Bodens von seinem Feuchtigkeitsgehalt abhängt. An trockenem Beton wurde ?.. B. ein Widerstand von ΙΟ⁷ Ω gemessen. Dieser Untergrund ist für die Ableitung elektrostatischer Aufladungen über seinen Querschnitt nicht geeignet.

Ein wesentlicher Nachteil dieser elektrostatische Ladungen ableitenden Beschichtungen ist ihre Eigenschaft, daß in horizontaler Richtung, z. B. auf ihrer Oberfläche, mit steigender Entfernung der Meßpunkte steigende Widerstände gemessen werden, so daß beim Abstand der Meßüunkte von mehreren Metern der

höchstzulässige Widerstand überschritten wi.-d.

Es wurden schon Versuche unternommen, durch Einlegen von Bändern, Geweben und Netzen aus leitfähigen Materialien elektrostatische Ladungen über den Belags- und Substrat- oder einen Teil des Substratquerschnittes abzuleiten. Sie scheiterten daran, diese leitfähigen Materialien in einfacher, kostensparender Weise kraftschlüssig, hohiraumfrei in einer Ebene (ohne Verwerfungen) und verschiebefest auf dem Substrat zu befestigen (verkleben), damit sie mit der relativ dünnen 2—3 mm dicken, mit Füllstoffen versehenen Kunstharzmasse in einem gleichbleibenden Abstand zwischen Oberkante des elektrischen Leiters und Oberfläche der Beschichtungsmasse überspachtelt werden können.

Diese elektrischen Leiter müssen bei einem Einsatz bestimmte Dimensionen aufweisen, die durch ihre Materialeigenschaften (z. ß. Festigkeit, elastisches Verhalten) bestimmt werden. Verwendet man als elektrischen Leiter mit einer Dimension Höhe = Breite (0,5 bis etwa 1 mm) z. B. Cu-Netze, muß die Belagdicke um diesen Betrag erhöht werden, um die gleiche mechanische Belastbarkeit des Belages zu erzielen wie bei seiner Verwendung ohne elektrischen Leiter. Dadurch schafft man gleichzeitig Störstellen zwischen Belag und Untergrund, weil zwischen dem Kunststoff und dem Untergrund einerseits und dem Kunststoff und den elektrischen Leitern andererseits im allgemeinen beträchtliche Haftungsunterschiede bestehen, die bei mechanischen Belastungen zu Unterbrechungen der gleichmäßigen Spannungsübertragung zum Untergrund führen, was Schäden in der Beschichtung zur Folge hat. In viel stärkerem Maße treten nachteilige Folgen auf beim Einsatz von Bändern als elektrische Leiter, die die Maße Breite > Höhe (z. B. 10 χ 0,2 mm) aufweisen. Hier kommt es vielfach zu einer fortschreitenden Rißbildung in der Beschichtungsmasse. Die Eigenspannungen dieser leitfähigen Materialien in anwendungstechnisch manipulierbaren Dimensionen lassen es nicht zu, sie auf großen Flächen völlig plan, die Fläche an jedem Punkt berührend, zu verlegen.

Es stellte sich daher die Aufgabe, einen elektrischen Leiter zu finden, der hohlraumfrei in einer Ebene auf der zu beschichtenden Fläche befestigt werden kann. Diese Aufgabe wird überraschenderweise dadurch gelöst, daß ein Träger aus Gewebe oder Vlies für in einer Richtung eingezogene Metallfäden mit einem Durchmesser kleiner als 0,3 mm und mit einem Abstand von etwa 5 mm vorgesehen ist.

Als Gewebe dient vorzugsweise ein Glasfaser- oder Kunststoffgewebe, in welches ein dünner Metallfaden, vorzugsweise Kupfer, eingewebt ist. Die Kunststoffgewebe haben meistens Fasern aus Polyamid oder sind auf der Basis von Polyacrylfasern aufgebaut. Weiterhin werden Gewebe aus Acetatseide oder Polyesterfasern eingesetzt.

Der in diesem Gewebe eingewebte dünne Metallfaden kann eine Dicke von 0,05 bis 0,3 mm aufweisen, wobei sich eine Dicke von 0,1 mm als am vorteilhaftesten erwiesen hat.

Bei der Herstellung des die elektrostatischen Ladungen ableitenden Belages wird folgendermaßen vorgegangen: Als erstes wird die zu beschichtende Fläche grundiert und bei gegebenenfalls vorhandenen Rauhtiefen mittels einer Kratzspachtelung egalisiert. In diese noch flüssige bzw. pastöse Grundierungsschicht wird nun das mit dem Metallfaden durchzogene Gewebe eingelegt. Die Metallfaden können in bekann-

ler Weise an Erdungsschienen angeschlossen werden, die ihrerseits wiederum in üblicher Weise geerdet werden. Nach dem Aushärten dieser das ableitende Gewebe enthaltenden Grundierungsschicht wird die Endbeschichtung aufgetragen. In bekannter Wei.e enthalten die Beschichtungsmassen einen Füllstoff, der dem ausgehärteten Material einen Widerstand von 10»—ΙΟ⁶ Ω verleiht.

Durch das Einlegen des mit dem Metallfaden durchzogenen Gewebes wird an allen Punkten des beschichteten Untergrundes ein gleicher Ableitwiderstand garantiert.

An Hand der Abbildungen und eines Anwendungsbeispiels wird die Erfindung noch näher erläutert. Dabei zeigt Abb.l das Gewebe, wobei 1 den Metallfaden bedeutet und mit 2 das Fasermaterial bezeichnet ist.

A b b. 2 zeigt einen aufgeschnittenen Belag. Dabei bedeuten 1 den Metallfaden, 2 die Fasern des Gewebes, 3 das Erdungsband, 4 die Grundierungsmasse, 5 die abschließende Verschleißschicht und 6 zeigt den Untergrund, der auf diese Weise behandelt worden ist.

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Beispiel

Auf eine Betonfläche, deren Ableitwiderstand 10Ώ beträgt, wurde eine Grundierung bzw. Kratzspachtelung mit einem Polyepoxid, welches in ausgehärtetem Zustand einen Widerstand von ΙΟ⁴ Ω aufweist, aufgetragen. Danach folgte das Einlegen eines Polyamidgewebes mit 0,2 mm Fadendicke und 5x5 mm Maschenweite. In jeder Masche läuft ein Kupferfaden (unlackiert) von 0,1 mm Dicke. Nach dem Aushärten dieser Schicht wurde der Kupferfaden mitteils eines leitfähigen Polychloropren-Klebers an Aluminiumschienen, welche parallel zu den aufgehenden Wänden verliefen, geklebt. Anschließend wurde die Beschichtung in einer Dicke von 2 mm mit Polyepoxid, welches durch Zusatz geeigneter Füllstofe einen Durchgangswiderstand von ΙΟ⁴ Ω aufwies, ausgeführt.

Nachdem schließlich die Aluminiumschienen in herkömmlicher Weise geerdet wurden, erfolgte die Messung des Ableitwiderstandes, der sich an allen Meßpunktender Versuchsfläche zu 2,0 · 10* Ω ergab.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Elektrostatische Aufladung ableitender, etwa 2 bis 3 mm dicker Fußboden aus an Ort und Stelle erhärtenden Massen und mit einer Metallfäden aufweisenden, in die Masse eingebetteten Einlage, dadurch gekennzeichnet, daß ein Träger auSi Gewebe oder Vlies für in einer Richtung eingezogene Metallfaden mit einem Durchmesser kleiner als 0,3 mm und mit einem Abstiand von etwa 5 mm vorgesehen ist.