DE2458802B2 - Verfahren zur herstellung elektrostatische ladungen ableitender belaege auf einem mineralischen untergrund, einem fussboden - Google Patents

Description

Diese Arbeitstechnik setzt ein Substrat mit einem dadurch gekennzeichnet ist, daß vor dem Aufbringen Widerstand von 10⁴ bis 10⁶O voraus, damit eine der Beschichtungsmasse durch Metallspritzen eine den Leitfähigkeit des beschichteten Bodens im Rahmen der elektrischen Strom leitende Metallschicht auf den gesetzlichen Vorschriften erzielt wird. Da der Wider- 55 mineralischen Untergrund aufgebracht wird.
stand des Belagsquerschnittes direkt in die Leitfähig- Das Verfahren ist auch deshalb überraschend, weil

keitsmessung eingeht, ist der Widerstand an mehreren der nach dem Metallspritzverfahren aufgebrachte Meßpunkten verschieden, da z. B. Betonflächen unter- Metallfilm gut auf dem mineralischen Untergrund haftet schiedliche Rauhtiefen aufweisen, die zu unterschiedli- und somit eine Ableitung elektrostatischer Aufladungen chen Belagsdicken führen. Ferner kann sich der <>o gewährleistet.

Widerstand eines beschichteten Estrichs oder Betonbo- Zweckmäßigerweise wird der mineralische Unter-

dens im Laufe der Zeit ändern, weil der Widerstand grund von allen Trennmittel bildenden Filmen (Zementeines derartigen Bodens von seinem Feuchtigkeitsge- schlämme, Verschmutzungen, Staub, Feuchtigkeit, öle, halt abhängt. An trockenem Beton wurde z. B. ein Bitumen usw.) befreit. Dieses kann durch übliche Widerstand von 10⁷ Ω gemessen. Dieser Untergrund ist ¹^ Methoden wie Sandstrahlen oder mittels eines Flammfür die Ableitung elektrostatischer Aufladungen über Strahlgerätes geschehen. Auf diesen so vorbereiteten seinen Querschnitt nicht geeignet. Untergrund wird in bekannter Weise durch Metall-

F.in wesentlicher Nachteil dieser elektrostatische spritzverfahren eine den elektrischen Strom leitende

Metallschicht aufgebracht. Dabei kann die Metallschicht eine Dicke von 10 bis 100 μιη aufweisen. Bevorzugt sollte eine Schichtdicke von 20 bis 50 μηι erreicht werden. Die Schichtdicke und die dabei entsprechend verbrauchten Metallmengen (0,2 bis 1,5 kg/m²) wird nach unten begrenzt durch eine noch ausreichende Leitfähigkeit der Schicht und die daraus resultierende Ableitung auftretender Aufladungen und weiter in ihrer Dicke nach oben begrenzt durch den wirtschaftlich vertretbaren Einsatz der M etallmenge. , ^

Als bevorzugte Metalle zur Erzeugung der leitenden Metalischicht finden Aluminium, Kupfer oder Zink ihre Anwendung.

Nach dem Aufspritzen des Metalls wird die metallisierte Oberfläche mittels in diese Fläche hinein- ι ragender Erdungsbänder aus Kupfer, Messing oder Blei an ein Erdpotential angeschlossen. Zweckmäßigerweise werden diese Erdungsbänder in einem Abstand von 5 bis 10 m angeordnet und an eine Erdsammelleitung mittels lösbarer Schraubverbände angeschlossen. Jetzt kann die ze ueschichtung des metallisierten Untergrundes mit einer den elektrischen Strom leitenden Masse auf der Basis von Reaktions-Kunststoffen (z. B. ungesättigte Polyester. Epoxide, Polyurethane) erfolgen. Diese Reaktions-Kunststoffe werden in bekannter Weise mit den :- elektrischen Strom in begrenzter Weise leitenden Füllstoffen gemischt. Diese Verschleißbeläge haben eine Dicke von 1.5 bis 3 mm. Die Haftung des Beschichtungsmaterials an der aufgespritzten Metallschicht erwies sich als ausgezeichnet, so daß keinerlei Störstellen, wie ν sie z. B. bei der Verlegung von leitfähigen Bändern entstehen können, auftreten. Die gegen Erde gemessenen Ableitwiderstände des Bodens waren nach der Metallbeschichtung und der darauf folgenden Beschichtung in der verschleißfähigen Belagsmasse überall < gleichmäßig. An allen Punkten des Beschichtungsuntergrundes wird also ein gleichbleibender Widerstand garantiert.

Sollte der zu beschichtende mineralische Untergrund nach seiner Vorbehandlung durch Sandstrahlen erhebli- ^ ehe Unebenheiten oder Rauhtiefen aufweisen, ist es günstig, einen Grundierungsanstrich und anschließend eine Egalisierungsspachtelung mit einer Masse auf der Basis von Reaktions-Kunststoffen aufzutragen. Diese Egalisierungsspachtelung wird mit feinkörnigem Quarz- 4> sand abgestreut. Nach der Erhärtung dieser Spachtelung erfolgt die Metallisierung der Fläche mittels des bekannten Metallspritzverfahrens. Auf diese Metallfläche wird dann in üblicher Weise der Verschleißbelag aufgebracht. y

Durch dieses System wird eine sichere Ableitung entstehender Aufladungen auf der gesamten Belagsfläche gewährleistet.

Anhand der nachfolgenden Beispiele wird das erfindungsgemäße Verfahren noch näher erläutert

Beispiel 1

Durch leichtes Sandstrahlen wird der Estrich von der aufliegenden Zementschlämme befreit Der Ableitwiderstand dieser Fläche beträgt etwa 10⁷Ώ. Mittels eines handelsüblichen Uchtbogen-Metallspritzgerätes wird eine dünne K.üpferschicht auf diesen Untergrund aufgespritzt Dabei wurden die in die Fläche hineinragenden Erdungsbänder aus Kupfer (Oimm dick und 20 mm breit) mit überspritzt Anschließend wurde die Fläche durch Abkehren und Absaugen von Kupferabbrand befreit und die Horizontal-Leitfähigkeit auf der Kupferschicht gemessen. Der Meßwert betrug auf 10 m Länge 0,8 Ω. Anschließend wurde die Schlußbeschichtung in einer Dicke von 2 mm mit Polyepoxid, welche durch geeignete Füllstoffe einen Durchgangswiderstand von 10* Ω aufwies, ausgeführt

Nachdem die Erdungsbänder in herkömmlicher Weise an ein Erdpotential angeschlossen wurden, erfolgte die Messung des Ableitwiderstandes, der sich an allen Meßpunkten der Versuchsfläche zu 2 χ 10⁴O ergab.

Beispiel 2

Der Betonboden wurde mittels eines Flammstrahlgerätes (Acetylen-Sauerstoffbrenner) thermisch geschält und anschließend durch Abkehren und Absaugen von lose aufliegenden Teilen befreit. Nach der Grundierung mit einem niedrig-viskosen unpigmentierten Polyepoxid wurde nach dessen Erhärtung eine Kratzspachtelung mit einer auf Epoxidbasis formulierten Spachtelmasse, die einen Durchgangswiderstand > 10⁷ Ω besaß, aufgetragen. Noch im frischen Zustand wurde diese Spachtelschicht mit einem feinkörnigen Quarzsand (Körnung 0.1 bis 0,2 mm) dicht abgestreut. Nach der Erhärtung dieser Spachtelmasse erfolgte das Verlegen der Erdungsbänder. Anschließend wurde — wie unter Beispiel 1 beschrieben — der Untergrund mit Kupfer gespritzt, wofür etwa 1,1 kg/m² Kupfer benötigt wurde. Allerdings wurde diese Kupferspritzung nicht vollflächig, sondern in einer netzförmigen Struktur ausgeführt. Die Maschenwtute des »Netzes« betrug etwa 3 cm. Der Kupferverbrauch belief sich auf etwa 1 kg/m². Danach erfolgte die 2 mm dicke SchluOlbeschichtung mit einer Neschichtungsmasse auf der Basis eines Polyepoxides, welche einen Durchgangswiderstand von ΙΟ⁴ Ω besaß. Nach der Erhärtung dieser B.eschichtungsmasse und dem Anschluß der Erdungsleitungen an ein Erdpotential wurde der Abieitwiderstand der Beschichtung an allen Vleßpunktenmit4 χ ΙΟ⁴ Ω gemessen.

Claims (4)

Ladungen ableitenden Beschichtungen ist ihre Eigen- PatentansDriiche· schaft, daß in horizontaler Richtung. z.B. auf ihrer Patentansprüche. Oberfläche, mit steigender Entfernung der Meßpunkte

1. Verfahren zur Herstellung elektrostatische zeigende Widerstände gemessen werden so daß beim

Ladungen ableitender Beläge auf mineralischem 5 Abstand der MeBpunMe won ^^en^^erenJ^^etern der

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Untergrund, einem Fußboden durch Aufbringen nocnst^m«»»^ ,.„,»,„«-,„ j

einer leitfähigen, Pigmente enthaltenden Beschich- Es wurden schon Versuche urne nommen. durch

tung. dadurch gekennzeichnet, daß vor Einlegen von Bändern, Geweben und Netzen aus

dem Aufbringen der Beschichtungsmasse durch leitfähigen Materialien elektrostatische Ladungen über

Metallspritzen eine den elektrischen Strom leitende ,c den Belags- und Substrat- oder einen Teil des

Metallschicht auf den mineralischen Untergrund Substratquerschnittes abzule.ten. Sie scheiterten daran,

aufgebracht wird diese leitfähigen Materialien in einfacher, kostensparen-

2 Verfahren zur Herstellung elektrostatische der Weise kraftschlüssig, hohlraumfrei in einer Ebene

Ladungen ableitender Beläge nach Anspruch 1. (ohne Verwerfungen) und versch.ebefest auf dem

dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht eine ,5 Substrat zu befestigen (verkleben), damit «emu der

Dicke von lObis 100 μΐη aufweist relativ dünnen 2 bis 3 mm d.cken, ™t JFuUstolfcn

3. Verfahren zur Herstellung elektrostatische versehenen Kunstharzmasse in einem gleichbleibenden Ladungen ableitender Beläge nach Anspruch 1 oder Abstand zwischen Oberkante des elektrischen Le.ters 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht aus und Oberfläche der Beschichtungsmasse uberspachteh Kupfer, Aluminium oder Zink besteht. 20 werden können.

4. Verfahren zur Herstellung elektrostatische Diese elektrischen Leiter müssen bei ihrem Einsatz Ladungen ableitender Beläge nach Anspruch 1, 2 bestimmte Dimensionen aufweisen, die durch ihre oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metall- Materialeigenschaften (z. B. Festigkeit, elastisches Verschicht in Form eines Gitters aufgebracht wird. halten) bestimmt werden. Verwendet man als elektri-

2<, sehen 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 emelen wie bei seiner Verwendung ohne elektrischen Leiter. Dadurch schafft

In vielen industriellen und kommunalen Hochbauten 30 man gleichzeitig Störstellen zwischen Belag und werden aus Sicherheitsgründen immer mehr elektrosta- Untergrund, weil zwischen dem Kunststoff und dem tische Ladungen ableitende Bodenbeläge gelegt. Viel- Untergrund einerseits und dem Kunststoff und den fach wird dieses schon von Amts wegen gefordert. elektrischen Leitern andererseits im allgemeinen

Für derartige Böden, auf denen Teppichbeläge oder beträchtliche Haftungsunterschiede bestehen, die bei ähnliche textile Bodenbeläge verlegt werden, hat die 3.«· mechanischen Belastungen zu Unterbrechungen der Teppichindustrie das Problem gelöst, indem sie in ihre gleichmäßigen Spannungsübertragung zum Untergrund Produkte Kupferfäden einwebt, die anschließend führen, was Schäden in der Beschichtung zur Folge hat. geerdet werden. In viel stärkerem Maße treten nachteilige Folgen auf

Für mechanisch und chemisch hochbeanspruchte beim Einsatz von Bändern als elektrische Leiter, die die Böden (Estriche u.a.) müssen jedoch mechanisch und 40 Maße Breite > Höhe (z.B. 10 χ 0,2mm) aufweisen, chemisch widerstandsfähige Beläge verwendet werden. Hier kommt es vielfach zu einer fortschreitenden die meist aus Reaktionskunstharzen (Polyester-, Poly- Rißbildung in der Beschichtungsmasse. Die Eigenspanurethan- oder Epoxidharze) hergestellt werden. Diese nungen dieser leitfähigen Materialien in anwendungs-Reaktionskunstharze werden meist mit geeigneten, den technisch manipulierbaren Dimensionen lassen es nicht elektrischen Strom in begrenzter Weise leitenden 45 zu, sie auf großen Flächen völlig plan, die Fläche an Füllstoffen gemischt, so daß die Mischung im ausgehär- jedem Punkt berührend, zu verlegen,
teten Zustand einen Widerstand, gegen Erde gemessen, Es stellte sich daher die Aufgabe, eine Methode zu

von etwa 10⁴ bis 10⁶O hat. Diese Massen werden finden, die unter Vermeidung der obengenannten vorwiegend in Schichtdicken von 2 bis 3 mm auf das Nachteile eine sichere Ableitung elektrostatischer Substrat, vorwiegend Estrich- und Betonflächen, aufge- 50 Aufladungen der gesamten Belagsfläche garantiert, tragen. Überraschend wurde nun ein Verfahren gefunden, das