DE2824739A1 - ANTISTATIC FLOOR COVERING - Google Patents
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Abstract
Description
AntEstatascher Bodenbelag AntEstatic flooring
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.Registered all: (A Start of patent term: The present invention relates to a floor covering with an anti-static effect made of rubber or plastic, and has the purpose of preventing electrostatic discharges from occurring in one to derive certain resistance range safely to earth.
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.For example, it is known rubber or polyvinyl chloride coverings by mixing in certain special soot or other conductive parts electrically to make conductive. The electrical conductivity of these floor coverings lies in the Rule between 104 - 106 Ohm leakage resistance to earth. Such Coverings are used in operating theaters in hospitals, where the most stringent requirements the electrical properties are required to avoid any risk of explosion, e.g. turn off when handling ether.
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.For areas of application in which such high conductivity is not required is, for example, in rooms for computer systems, where a leakage resistor from 106 to 108 ohms, floor coverings are made with chemical agents, so-called Antistatic agents added, which give the flooring the desired conductivity. For the applications where such coverings are used is greater conductivity from top to bottom not required, so that you get the higher economic No effort is required to further reduce the leakage resistance.
Es gibt verschiedene Einsatzbereiche für Gummi- und Kunststoffbodenbeläge mit verschieden strengen Anforderungen an die antistatischen Eigenschaften.There are different areas of application for rubber and synthetic floor coverings with different strict requirements for the antistatic properties.
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.The requirements that are made of a good floor covering are partly completely contrary, so that a middle ground is kept in the production that meets both requirements as well as possible. These requirements consist on the one hand in the highest possible conductivity to electrostatic To avoid charging, while on the other hand the highest possible isolation for the purpose Avoidance of fire closures is desired.
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.EleXctrostnt; ischet charges produced around the derivation, unFt A network of copper wires on the underside is made possible for such coverings appropriate. Naturally, this requires a special effort of manipulation. To get a sufficiently high transverse conductivity and every point To capture the covering immediately, the wire mesh must be arranged accordingly tightly which is also unfavorable on the cost side.
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.The aim of the invention is to create a floor covering that, although has an extremely high transverse conductivity, but overall a leakage resistance to earth between 109 and 108 ohms.
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.This is achieved according to the invention in that the floor covering has a lower layer made of a particularly conductive mixture with a leakage resistor from about 100 to about 500n and an upper layer has a leakage resistance of about 10 to about 108 Ω.
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.The conductivity of the upper layer is according to the invention by a Content of antistatic active chemical substances reached. Such Active ingredients can be alkyl sulfates, alkyl sulfonates, quaternary nitrogen bases, ethoxylated Fatty amines, alkylolamines, phosphoric acid esters, polyglycol esters and the like (see magazine Gtunmi, Asbest, Kunststoffe No. 2, 4, 5 and 6 1973; Gentner Verlag, Stuttgart; items "Antistatics" by Dr. S. Riethmayer). However, it is also possible to use conductive carbon blacks to be used, which is also often done with rubber flooring, since color effects that are possible with plastic coverings, but have to do without it anyway.
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.The IConstrulction according to the invention has the consequence that in the upper Electrostatic charges generated by the layers over the entire surface particularly conductive layer in contact with the upper layer is derived can be, with a complex manipulation when laying the floor covering is not required, but the floor covering may only be loosely laid and the lower layer can be grounded on one side.
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.Floor coverings that are used, for example, in the aforementioned IT area, do not require a bleeder resistance of the top layer that would be less than 106 ohms, since this would not bring any additional benefit from a technical point of view. It is therefore used in this area preferably floor coverings made of plastic, in particular polyvinyl chloride, their upper Layer has a leakage resistance of about 106 to about 108 ohms. Achieved thereby you not only have a technically satisfactory solution, you also have the option The color and pattern of the surface of the floor covering are largely to be selected.
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.The grounding can expediently take place in that the lower Layer over a metal insulation conductor with an earth line in a Vcrbindulig This metallic conductor can be attached along only one edge of the flooring and, if necessary, by means of a conductive adhesive on the underside of the covering be fixed.
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.A particularly favorable discharge of electrostatic charges can can be achieved when the thickness ratio of the upper layer to the lower is about 10: 1. It is also advantageous if the electrical conductivity of the lower layer is achieved by adding carbon black, so that even with a small thickness a high conductivity can be achieved.
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.Example 1 A particularly advantageous blend of the above antistatic Layer is made up of the following components: Parts E- PVC K 70 50 E- PVC K 65 50 ketone resin 5 epoxy softener 10 die (2 sthyl-hexyl) phthalate 29 Zn stearate 1.2 Cd-Ba stabilizer solid 1.2 Cd stabilizer liquid 0.7 Chelator 0.8 chalk 50 stearic acid 0.3 antistatic e.g. 5.0 Tebestat JK 12 Cyastat ts example 2 S- PVC K 70 100 ABS powder 11 Di- (2 ethyl-hexyl) phthalate 35 Epoxidized soybean oil 2 Cd-Ba stabilizer solid 1.2 Cd stabilizer liquid 0.7 Chelator 0.8 chalk 50 Stearic acid 0.3 Antistatic e.g. 10 Tebestat JK 22 Example 3 The following composition for the lower layer with a leakage resistance of about 100 to about 500 R, is particularly advantageous for use as the backing of a floor covering: Parts E-PVC 100 Cd stabilizer liquid 1.0 Cd-Ba stabilizer solid 2.0 Zn stearate 0.4 chelator 1.6 Pb stabilizer chalk 50 conductive special carbon black pasted with Di (2-ethyl-hexyl) phthalate in 50% concentration 146 e.g. Corax L The determination the leakage resistance takes place in accordance with Ö -Norm 5209 by using a circular measuring electrode Made of brass with an area of 20 cm2 without a protective ring with a minimum load of 400p is used. Place tap water on the center of the surface of the sample Moistened blotting paper of 50 mm diameter placed and the measuring electrode over the entire surface set on. Between the graphite electrode on the underside and the measuring electrode the electrical resistance is measured on the top.
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.The floor covering according to the invention can by the following method in are advantageously produced: In a trough mixer are polyvinyl chloride and powdery stabilizers intimately mixed with one another for 5 minutes.
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.During this, the necessary dyes are stored in a mixing bucket and the necessary amount of antistatic in part of the total plasticizer and the liquid stabilizers with a basket stirrer.
Nach Beendigung des Mischablaufes wird der mit Farbstoff, Stabilisator und Antistaticum gemischte Weichmacher sowie der Restweichmacher zur Grundmischung dazugegeben und 1D min gemischt.After completion of the mixing process, the dye, stabilizer and antistatic mixed plasticizers as well as the residual plasticizers for the basic mixture added and mixed for 1D min.
Anschließend wird der rezeptmäßig erforderliche Füllstoff beigegeben und während 10 min fertiggemischt. Man erhält eine pulverförmige Mischung.Then the filler required according to the recipe is added and mixed for 10 minutes. A powdery mixture is obtained.
Die Musterung besteht aus einer Grundfarbe, einer hellen und einer dunklen Marmorierkomponente.The pattern consists of a basic color, a light and a color dark marbling component.
Nach Marmorierkomponenten getrennt werden die Mischungen auf Walzwerken bei Temperaturen zwischen 1600C und 1900C, vorzugsweise 1800C zu homogenen, ca. 5 mm dicken Walzfellen verarbeitet.The mixtures are separated according to marbling components on rolling mills at temperatures between 1600C and 1900C, preferably 1800C to homogeneous, approx. 5 mm thick rolled heads processed.
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.The material running on the rolling mills is used for marbling equal amounts of the basic and marbling components are taken, Rolled up into a so-called doll, sent over another rolling mill and then on the calender at temperatures between 1700C and 1800C to the raw flooring layer calendered.
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.The one made for the conductive foil for the gap coating Mixing is carried out on a 4-roll calender with a suitable kneader connected upstream or Gelimaten and Walzlser1ten at temperatures from 180oC to 190 ° C, preferably 1800C processed into a 0.20 mm thick, highly conductive film.
Zum Verbinden der Bodenbelagsschichte und der leitfähigen Rückenbeschichtung, im folgenden "doublieren" genannt, wird eine kontinuierlich arbeitende Doublieranlage verwendet.For connecting the flooring layer and the conductive backing coating, hereinafter referred to as "doubling", is a continuously operating doubling line used.
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.For a covering with a total thickness of 2.2 mm, three, 0.70 mm thick floor covering layers and a 0.20 mm thick conductive layer relined.
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.The conductive layer is applied so that it is after the doubling process represents the back of the covering. The doubling of the layers is done with a Temperature from 1500C to 1800C, preferably 1700C carried out.
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.The finished covering sheets are slowed down again in a tempering tunnel heated to approx. gOOC, left at this temperature for a certain time and then slowly cooled to room temperature. This system works continuously.
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