DE3416573C2

DE3416573C2 - Leitfähige Linoleumbahn

Info

Publication number: DE3416573C2
Application number: DE19843416573
Authority: DE
Inventors: Uwe Dipl.-Ing. 2870 Delmenhorst Buchholz
Original assignee: DLW AG 7120 BIETIGHEIM-BISSINGEN DE
Current assignee: DLW AG 7120 BIETIGHEIM-BISSINGEN DE
Priority date: 1984-05-04
Filing date: 1984-05-04
Publication date: 1986-08-07
Also published as: NL191294C; NL191294B; NL8501264A; GB2159184B; DE3416573A1; GB2159184A; GB8511103D0

Abstract

Die Erfindung betrifft eine leitfähige Linoleumbahn mit einem Gehalt an einem die leitfähigen und antistatischen Eigenschaften der Bahn verbessernden Zusatz, der aus mindestens einer Verbindung mit mindestens einem heterocyclischen Ring, der mindestens ein Stickstoffatom und mindestens ein weiteres Heteroatom aufweist, besteht. Durch den Zusatz wird ein elektrischer Ableitwiderstand RA von < 108 Ohm erreicht, ohne daß die optischen, konstruktiven und farblichen Gestaltungsmöglichkeiten und Gebrauchseigenschaften sowie der Reifeprozeß des Linoleums nachteilig beeinträchtigt werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine leitfahige, antistatisch ausgerüstete Linoleumbahn mit einem Gehalt an einem die leitfahigen und antistatischen Eigenschaften der Bahn verbessernden Zusatz.

Die Herstellung von Linoleum ist seit über 100 Jahren bekannt; seine Verwendung reicht, mit Ausnahme von Naß- und Freilandbereichen, über die gesamte Palette menschlicher Lebensräume.
Nach Ullmann, Enzyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 12, Seiten 24-25, ist Linoleum ein Fußbodenbelag, der in 30 m langen, 2 m breiten und 2 -4 mm dicken Bahnen hergestellt werden kann und aus einem grobmaschigen Jutegewebe, auf das einseitig eine Belagsmasse, die sog. Linoleumdeckmasse, unter Druck aufgewalzt wird, besteht. Die Linoleumdeckmasse erhält man durch Zusammenkneten von Kork- oder Holzmehl, mineralischen Füllstoffen (z. B. feingemahlene Kreide) und Farbstoffen mit Linoleunizement. Das wichtigste Rohmaterial für die Herstellung des Linoleumzements und damit für die Linoleumherstellung ist Leinöl, das durch Aufnahme von Luftsauerstoffin einen festen, kautschukartigen elastischen Körper, das Linoxyn übergeht. Diese Eigenschaften besitzen auch andere trocknende Öle, wie Sojaöl, Tallöl usw. Diese Öle können jedoch wegen ihrer schwächer trocknenden Eigenschaften für die Linoleum-Produktion nur im Verschnitt mit Leinöl benutzt werden. Linoxyn bildet zusammen mit Naturharzen, meistens Kolophonium, das eigentliche Linoleumbindemittel, den sog. Linoleumzement. Die Herstellung des Linoleumzements ist in den letzten Jahren erheblich vereinfacht und rationalisiert worden. Man arbeitet heute ausschließlich nach dem sog. Schnelloxidations-Verfahren, bei dem in Leinöl in einem doppelwandigen heiz- und kühlbaren, liegenden Oxidationskessel nach Zugabe einer kleinen Menge Sikkati ν bei ca. 8O⁰C unter starkem Rühren ein kräftiger Luftstrom eingeblasen wird, bis eine bestimmte Viskosität des Öles erreicht ist. Dann werden ca. 20 Massen-% geschmolzenes Kolophonium zugegeben und die Temperatur auf 130-150⁰C gesteigert. Der Zement wird hierauf in einer Schneckenpresse zu einem Strang gespritzt, in ca. 40 m lange Stücke abgelängt und bis zur Weiterverarbeitung in eisernen Kästen ausgekühlt und gelagert.

Bezüglich weiterer Einzelheiten der Linoleumherstellung sei auf die angegebene Literaturstelle verwiesen.

Ein Nachteil des bisher bekannten Linoleums besteht darin, daß es wegen seiner relativ hohen Ableitwerte

(RA > 10" Ohm) nicht in Räumen verlegt werden kann, zu deren Funktionsprinzip ganz bestimmte Ableitwerte des Bodenbelags erforderlich sind. Zu diesen Räumen zählen z.B.: Operations- und Computerräume. Es ist zwar möglich, den Ableitwiderstand des Linoleums durch Zumischen leitfähiger Füllstoffe, z. B. Spezial-Ruße und Metallpulver, zu senken, doch erleidet das Linoleum dadurch Einschränkungen in seinen Gebrauchseigenschaften und/oder seinen Gestaltungsspielräumen. Bei Verwendung von Ruß gibt es praktisch keine farblichen Gestaltungsmöglichkeiten und bei Verwendung von Metallpulvern sind die farblichen Gestaltungsmöglichkeiten stark eingeschränkt; zusätzlich ergeben sich veränderte Eigenschaften im mechanischen Verhalten sowie ein hohes Gewicht und eine erheblich verminderte Wärmedämmung.

Aus dem Bereich der Kunststoff-Technik ist es ferner bekannt, daß sich die elektrostatische Aufladung von Kunststoffen durch Zumischen von Antistatika vermindern läßt.
Als Antistatika einsetzbare Verbindungen sind z.B.

N,N-bis(hydroxyethyl)-alkylamin
Oxethylierte Fettalkohole
Oxethylierte Amine
Oxethylierte Fettsäuren

Oxethylierte Alkylphenole

Sulfatester von oxethylierten Alkylphenolen

Phosphatester von oxethylierten Alkylphenolen

Alkylarylsulfonate

Alkylsulfate

Quaternäre Ammoniumverbindungen und

Alkylpyridiniumhalogenide.

Bei der Linoleumherstellung können diese Antistatika wegen der rohstoffbedingten spezifischen Herstellungstechnik jedoch nicht eingesetzt werden, da sich gezeigt hat, daß durch derartige Antistatika der Reifeprozeß (Oxidationsvorgang im Anschluß an die Kalandrierung) entweder vollständig unterbunden oder mindestens auf eine wirtschaftlich unvertretbare Zeitdauer verzögert wird oder daß sich die Wirksamkeit der Antistatika mit zunehmendem Oxidationsgrad des Linoleums gegen Null vermindert.

Eine weitere Möglichkeit, die Leitfähigkeit zu erhöhen, besteht im Einsatz feuchtigkeitsanziehender bzw. -regulierender Mittel, wie z. B. Glycerin. Die erforderlichen Leitfähigkeiten lassen sich bei Linoleum jedoch damit nicht erreichen, wie die folgenden Meßwerte zeigen.

Linoleum mit 3,5% Glycerin:

RA frisch:
RA gereift:

7,5 x 10⁹ Ohm 4,5 x I0^g Ohm.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine als Fußbodenbelag verwendbare Linoleumbahn anzugeben, die gekennzeichnet ist durch: einen elektrischen Ableitwiderstand RA von < 10⁸ Ohm unter Beibehaltung der optischen, konstruktiven und farblichen Gestaltungsmöglichkeiten und Gebrauchseigenschaften, wobei der Reifeprozeß des Linoleums nicht oder höchstens unwesentlich beeinflußt wird.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die leitfähige Linoleumbahn als Zusatz mindestens ein Derivat des Imidazols, Imidazolins oder Morpholins enthält.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Tatsache, daß der Zusatz von Derivaten des Imidazols, Imidazolins oder Morpholins die Leitfähigkeit der Linoleummasse stark erhöht, ohne den Reifeprozeß und die übrigen Produkteigenschaften zu beeinträchtigen, und daß die Leitfähigkeitserhöhung auch nach dem Reifevorgang erhalten bleibt, war nicht zu erwarten und muß als überraschend angesehen werden, obwohl derartige Derivate an sich als Antistatika bekannt sind (Chem. Zentralblatt 1967, Nr. 15; Chemical Abstract, 1975, Bd. 83, Nr. 2).

Die erfindungsgemäß eingesetzten Verbindungen weisen vorzugsweise ein quartäres Stickstoffatom auf und sind kationenaktiv.

Beispiele für erfindungsgemäß einsetzbare Verbindungen sind:

1. Imidazolderivate der Formel: R¹

R-C

N-CH

R²

10

15 20

30 35 40

worin bedeuten:

R einen aliphatischen Rest, insbesondere einen Alkylrest mit 6 bis 30 C-Atomen;

R' u. R² Wasserstoffatome, Alkyl- oder Hydroxyalkylreste, insbesondere Alkyl- oder Hydroxyalkylreste mit

1 -5 C-Atomen und
Α^θ ein Anion, wie sie für kationaktive oberflächenaktive Verbindungen typisch sind.

In typischer Weise kann R z.B. für einen Alkylrest mit 12-18 C-Atomen stehen, R' und R² sind Methyloder Ethylreste und Α^θ steht für einen Rest der Formel -OSOiR³, in der R³ ein Alkylrest mit vorzugsweise 1-5 C-Atomen ist, oder für ein Halogenatom.

2. Benzimidazolderivate der Formel: R¹

C-R

45 50 55 60 65

worin R, R¹, R² und A^edie bereits angegebene Bedeutung haben. In typischer Weise steht R für einen Rest der Formel -Ci₇H₃₅, R¹ und R² sind Methylreste und A"' steht für ein Anion der Formel -OSOiCH₁.

3. Morpholinderivate der Formel:

CH,- CH,

/ ' \ R —N

CH₂-CH₂

worin R für einen Alkylrest mit 1-30, vorzugsweise 6-30 C-Atomen steht.

4. Quartäre Morpholinderivate der Formel:

CH₂-CH₂

R—N R¹ CH₂-CH₂

in der R, R¹ und A' die bereits angegebene Bedeutung haben.

5. Imidazolinderivate der Formel:

N-CH₂

-I*

R-

N-CH₂

R'

worin R, R¹, R² und A" die bereits angegebene Bedeutung haben. In typischer Weise steht R beispielsweise für einen Alkylrest mit 12-18 C-Atomen, R¹ ist ein Methylrest, R² ein Rest der Formel -C₂H₄OH und A-' steht für ein Chloridion.

Die Einsatzmenge der erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen oder Verbindungsgemische richtet sich nach der Rezeptur für die entsprechende Linoleumqualität und nach dem Zeitpunkt der Zugabe.

Das Einarbeiten des erfindungsgemäßen antistatischen WirkstoiTes erfolgt vorzugsweise dann, wenn die Einzelkomponenten der Linoleum-Rezeptur als nichtstaubendes, bindiges Gefüge vorliegen, also z. B. in dem zweiten Wurstmacher. Die Zusatzmenge des erfindungsgemäßen antistatischen Wirkstoffes liegt hier vorzugsweise zwischen 0,5 und 15 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtrezeptur.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.

Beispiel 1 (Vergleichsbeispiel) Zu Vergleichszwecken wurde eine Linoleumbahn in bekannter Weise hergestellt aus:

17 Teilen Holzmehl 13 Teilen Pigmente 33 Teilen Bedford-Zement 21 Teilen Korkmehl 16 Teilen Scrapmehl

Der elektrische Ableitwiderstand dieser Linoleumbahn lag bei: RA > 10" Ohm.

Beispiel 2 (Vergleichsbeispiel) Zu Vergleichszwecken wurde eine weitere Linoleumbahn in bekannter Weise hergestellt aus:

50 Teilen Holzmehl 45 Teilen leitfähigem Ruß 157 Teilen Bedford-Zement 15 Teilen neutraler Mischmasse 30 Teilen Korkmehl

Der elektrische Ableitwiderstand dieser Linoleumbahn lag bei: RA 5 x 10'' Ohm. Die Linoleumbahn war jedoch schwarz, es bestanden keine koloristischen Gestaltungsmöglichkeiten.

Beispiel 3 (Vergleichsbeispiel)

Zu Vergleichszwecken wurde eine weitere Linoleumbahn unter Verwendung eines handelsüblichen Anstistatikums hergestellt aus:

17 Teilen Holzmehl
13 Teilen Pigmente
33 Teilen Bedford-Zement
21 Teilen Korkmehl

16 Teilen Scrapmehi ^l5

5 Teilen handelsüblichem Antistatikum auf Basis eines stickstoffhaltigen Polyglykols

Ableitwiderstand RA: 6,8 x 10⁷ Ohm bei frischem Linoleum und

RA: 1,7 x 10^KI Ohm bei ausgereiftem Linoleum. 20

Dieses Beispiel zeigt, daß das verwendete Antistatikum seine Wirksamkeit durch den Reifeprozeß des Linoleums verliert.

Beispiel 4 (Vergleichsbeispiel) 25

Zu Vergleichszwecken wurde eine weitere Linoleumbahn unter Verwendung eines weiteren handelsüblichen Antistatikums hergestellt aus:

150 Teilen Holzmehl 30

106 Teilen Pigmente

280 Teilen Bedford-Zement

180 Teilen Korkmeh! ₃₅

135 Teilen Scrapmehi

43 Teilen handelsüblichem Anstistatikum auf Basis eines Fettsäurepolyglykolesters

Ahleitwiderstand bei frischem Linoleum: RA 3,3 x 10⁸ Ohm. ₄₀

Die Reifezeit des Linoleums ohne Antistatikum betrug 20 Tage. Der Reifeprozeß mit Antistatikum 318 S wurde nach 40 Tagen abgebrochen - es wurde kein befriedigender Reifevorgang festgestellt.

B e i s ρ i e 1 5 45

Es wurde eine Linoleumbahn hergestellt aus:

100 Teilen Holzmehl
22 Teilen Pigmente

136 Teilen Bedford-Zement

30 Teilen neutraler Mischmasse

30 Teilen Korkmehl ⁵⁵

10 Teilen Anstistatikum: N-Stearyl-N-äthylmorpholiniumäthylsulfat

Abieitwiderstand: Frisches Linoleum RA 4 X 10⁷ Ohm

gereiftes Linoleum RA 8,5 x 10⁷ Ohm 60

Reifezeit ohne Antistatikum: 19 Tage
Reifezeit mit Antistatikum: 19 Tage

Beispiel 6 Es wurde eine Linoleumbahn hergestellt aus:

100 Teilen Holzmehl 20 Teilen Pigmente 136 Teilen Bedford-Zenent 30 Teilen neutraler Mischmasse 30 Teilen Korkmehl

16 Teilen Anstistatikum wie in Beispiel 5 angegeben.

Ableitwiderstand: Frisches Linoleum RA 1,4 x 10⁷ Ohm gereiftes Linoleum RA 8 x 10⁷ Ohm

Reifezeit ohne Antistatikum: 19 Tage Reifezeit mit Anstistatikum: 20 Tage

Beispiel 7 Es wurde eine weitere Linoleumbahn hergestellt aus:

150 Teilen Holzmehl 106 Teilen Pigmente 280 Teilen Bedford-Zement 180 Teilen Korkmehl 135 Teilen Scrapmehl 26 Teilen Antistatikum der Formel:

C — C17H35

³OSO₃CH₃

Ableitwiderstand: Frisches Linoleum RA 5 X 10⁷ Ohm gereiftes Linoleum RA 8 x 10⁷ Ohm

Die Reifezeit des Linoleums betrug 24 Tage.

Beispiel 8 Es wurde eine weitere Linoleumbahn hergestellt aus:

100 Teilen Holzmehl 20 Teilen Pigmente 136 Teilen Bedford-Zement 30 Teilen neutraler Mischmasse 30 Teilen Korkmehl

10 Teilen Antistatikum: Imidazolinverbindung der Formel:

N-CH₂

R-C

N-CH₂

/ \ R¹ C₂H₄OH

mit R = -Kokosfettsäurerest R¹= -CH₃

Cl^e

¹S;!

Ableitwiderstand: Frisches Linoleum RA 1,5 x 10⁷ Ohm
gereiftes Linoleum RA 5 x 10⁷ Ohm

Die Reifezeit des Linoleums betrug 22 Tage.

Aus den Beispielen 5-8 ergibt sich die Vorteilhaftigkeit der Verwendung der erfindungsgemäß eingesetzten
heterocyclischen Verbindungen.

30 35 40

iff

j^

t? 50

S ι

55

Claims

Patentansprüche:

1. Leitfahige Linoleumbahn mit einem Gehalt an einem die leitfähigen und antistatischen Eigenschaften der Bahn verbessernder Zusatz, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Zusatz mindestens ein Derivat des Imidazols, Imidazolins oder Morpholins enthält.

2. Leitfahige Linoleumbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie den Zusatz in einer Menge von 0,5 bis 15 Gew.-% enthält.

3. Leitfahige Linoleumbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn eine einschichtige Bahn ist.

ίο

4. Leitfahige Linoleumbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn eine mehrschichtige

Bahn ist.

5. Leitfahige Linoleumbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Unterschicht aus Korkment aufweist.

6. Leitfahige Linoleumbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Füllstoff Korkgranulat enthält.