DE4406693A1 - Floor tiles which absorb static electricity and do not give off gases - Google Patents

Floor tiles which absorb static electricity and do not give off gases

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Abstract

Polyolefin-based floor tiles which absorb static electricity and do not give off gases, containing stainless steel fibres as the conductive filling material.

Description

Diese Erfindung betrifft Bodenfliesen zum Einsatz in Reinraumanwendungen, z. B. in Arbeits- und Montageräumen, in welchen hochkomplexe und hochempfindliche elektronische und optische Instrumente und Ähnliches hergestellt, repariert und/oder getestet werden.This invention relates to floor tiles for use in cleanroom applications, z. B. in working and assembly rooms, in which highly complex and highly sensitive electronic and optical instruments and the like repaired and / or tested.

Die "National Aeronautics and Space Administration (NASA), sowie viele andere staatliche Institutionen und private Unternehmen, sind in vielen wissenschaftlichen Bereichen tätig in welchen das Herstellen, Testen und/oder Reparieren von komplexen und empfindlichen Geräten notwendig ist. In vielen dieser Fälle ist es nötig die Ausstattung, welche hergestellt, getestet und/oder repariert werden soll, in einer absolut schmutzfreien Umgebung zu bearbeit en.The National Aeronautics and Space Administration (NASA), as well as many other state institutions and private companies are in many scientific fields in which the manufacturing, testing and / or Repairing complex and sensitive equipment is necessary. In many of these In some cases it is necessary to use the equipment which is manufactured, tested and / or repaired is to work in an absolutely dirt-free environment.

Ein Teil dieser Anforderungen betrifft den Bodenbelag in Reinräumen. Insbesondere müssen die Böden Abnutzungen durch eine Vielzahl von chemischen Stoffen standhalten, sie müssen statische Elektrizität aufnehmen können, feuerfest und selbstverlöschend sein, nicht entgasen, keine Staubpartikel produzieren, leicht zu säubern und zu reparieren sein und schweren Lasten wiederstehen ohne zu brechen und/oder bleibende Verwerfungen aufweisen, sie müssen außerdem vorzugsweise weiß- oder hellfarben sein.Part of these requirements concerns the flooring in clean rooms. In particular, the floors need to be worn by a variety of chemical agents Withstand materials, they must be able to absorb static electricity, fireproof and be self-extinguishing, do not degas, no dust particles produce, easy to clean and repair and withstand heavy loads without breaking and / or have permanent dislocations, they must also preferably be white or light colors.

Dementsprechend ist es eine Aufgabe dieser Erfindung Bodenfliesen zu entwickeln, welche in Reinräumen benutzt werden können.Accordingly, it is an object of this invention to provide floor tiles develop which can be used in clean rooms.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine statische Elektrizität aufnehmende, nicht entgasende Bodenfliesenzusammensetzung gelöst die im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, daß die Zusammensetzung ein Polyolefin aus der Gruppe hochdichtes Polyethylen (HDPE), Polypropylen und/oder Polybutylen, sowie ein flammenverzögerndes System, nicht einleitendes Füllmaterial und ein leitendes Füllmaterial beinhaltet. This object is achieved by a static electricity receiving, non-degassing floor tile composition dissolved in the Essentially characterized in that the composition is a polyolefin from the group of high density polyethylene (HDPE), polypropylene and / or Polybutylene, as well as a flame retardant system, non-introductory filler and a conductive filler material.  

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung von solchen Bodenfliesen zu entwickeln.Another object of the invention is to provide a method for To develop production of such floor tiles.

Die wesentlichen Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Darstellung ersichtlich.The main advantages of the present invention will be apparent from the following illustration.

Die Bodenfliese auf Polyolefin-Basis ist von Natur aus antistatisch und besitzt einen Oberflächen- und Durchgangswiderstand von ungefähr 10⁷ Ohm, entgast nicht, d. h. sie hat einen Gesamtmasseverlust von weniger als 1% mit weniger als 0,1% kondensierbaren flüchtigen Nutzstoffen.The polyolefin-based floor tile is antistatic and inherently anti-static has a surface and volume resistance of about 10⁷ ohms, degassed not D. H. it has a total mass loss of less than 1% with less than 0.1% condensable volatile substances.

Die Reinraumbodenfliesen auf Polyolefin-Basis der vorliegenden Erfindung bestehen im allgemeinen aus folgenden Bestandteilen:The polyolefin-based clean room floor tiles of the present invention generally consist of the following components:

Gewichtsteileparts by weight Polyolefinpolyolefin 80-10080-100 Chloriertes PolyethylenChlorinated polyethylene 5-205-20 Flammwidrige StoffeFlame retardant substances 40-6040-60 Pigmentepigments 2-202-20 Inert-FüllstoffeInert fillers 5-205-20 Pyrogenes SiliziumdioxidPyrogenic silica 2-52-5 Stabilisatorenstabilizers 0,05-10.05-1 Leitendes FüllmaterialConductive filler 5-105-10

Die Bodenfliesen, hergestellt nach der obengenannten Zusammensetzung auf Polyolefin-Basis, erfüllen oder übertreffen die NASA-Basisbestimmungen für Reinraumbodenfliesen.The floor tiles made according to the above composition Polyolefin-based, meet or exceed the NASA basic regulations for Clean room floor tiles.

Die für die vorliegende Erfindung nutzbaren Polyolefine schließen Polyethylen, Polypropylen und Polybutylen ein. Während Polyethylen hoher Dichte (HDPE) mit einem Schmelzindex von ca. 8 bis 12 g/10 min bevorzugt wird, ergeben Polypropylen- und Polybutylenformulierungen ebenfalls befriedigende Resultate, da die Polyolefind normalerweise eine gute chemische Beständigkeit, eine gute Verschleißfestigkeit und gute elektrische Eigenschaften aufweisen. Die benutzten Polyolefinpolymere werden in den Formulierungen in Mengen von ca. 80 bis ca. 100 Gewichtsteilen benötigt. The polyolefins useful in the present invention include Polyethylene, polypropylene and polybutylene. While high density polyethylene (HDPE) with a melt index of about 8 to 12 g / 10 min is preferred Polypropylene and Polybutylenformulierungen also satisfactory results, since The polyolefins are usually good chemical resistance, good Have wear resistance and good electrical properties. The used ones Polyolefin polymers are used in the formulations in amounts of about 80 to about 100 parts by weight needed.  

Während Polyolefine hervorragende Strapazierfähigkeit, Festigkeit und chemische Trägheit aufzuweisen haben, benötigt jedes Gruppenmitglied einige Veredelungszusätze um den NASA-Reinraumbedingungen zu genügen.While polyolefins have excellent durability, strength and durability have chemical inertia, each group member needs some Enhancement additives to meet NASA clean room conditions.

Zum Beispiel, muß jedes der in der vorliegenden Erfindung benutzten Polyolefine durch Zusatz flammwidriger Stoffe abgeändert werden, um die Vertikalbrennormen UL-94 von V-O zu erfüllen. Während das flammenverzögernde Systemm für jedes benutzte Polyolefin verschieden ist, benötigt man in jedem Fall Mengen von ca. 40 bis ca. 60 Gewichtsteilen. Insbesondere hat sich eine Mischung aus einer halogenhaltigen Substanz und Antimonoxid als besonders nützlich erwiesen für das HDPE, während nicht halogenhaltige flammwidrige Stoffe sich nützlich erwiesen für Polypropylen und Polybutylen.For example, each of those used in the present invention must Polyolefins are modified by addition of flame retardant substances to the To comply with V-O vertical flame standards UL-94. While the flame retardant Systemm is different for each polyolefin used, you need in any case Quantities of about 40 to about 60 parts by weight. In particular, has a mixture made of a halogen-containing substance and antimony oxide proved to be particularly useful for the HDPE, while non-halogenated flame retardants are useful proven for polypropylene and polybutylene.

Um der HDPE-Bodenfliesenzusammensetzung eine verbesserte Stoßfestigkeit zu verleihen, wird chloriertes Polyethylen der Mischung beigefügt in Mengen von ca. 5 bis ca. 20 Gewichtsteilen. Die verwendeten chlorierten Polyethylene sind hauptsächlich thermoplastische Polymere entstanden durch die Abänderung des Polyethylens durch Zugabe von bis zu 45% Chlor.To improve the HDPE floor tile composition To impart shock resistance, chlorinated polyethylene is added to the mixture in Amounts of about 5 to about 20 parts by weight. The used chlorinated Polyethylenes are mainly thermoplastic polymers created by the Modification of the polyethylene by adding up to 45% chlorine.

Ein leitendes Füllmaterial, wie z. B. rostfreie Stahlfasern, wird in Mengen von ca. 5 bis ca. 10 Gewichtsteilen beigesetzt, um die statische Elektrizität aufnehmenden Eigenschaften der Zusammensetzung zu erlangen.A conductive filler, such. As stainless steel fibers, is used in amounts of about 5 to about 10 parts by weight are added to absorb the static electricity To obtain properties of the composition.

Im allgemeinen sind rostfreie Stahlfasern bei einer Vielzahl von Herstellern in nach Größe sortierten Bündeln erhältlich. In der Bodenfliesenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung hat sich herausgestellt, daß Faserlängen von ca. 3 mm bis ca. 8 mm zu zufriedenstellenden Resultaten führten, falls die Fasern durch, mit der Basiszusammmensetzung verträglichen Werkstoffen, abgemessen oder sortiert wurden.In general, stainless steel fibers are used in a variety of manufacturers Available in bundles sorted by size. In the floor tile composition of present invention has been found that fiber lengths of about 3 mm to 8 mm led to satisfactory results, if the fibers through, with the Basic composition of compatible materials, measured or sorted.

Damit die Integration der rostfreien Stahlfasern so gleichmäßig wie möglich wird, ist ein Zusatz verfahrenstechnischer Hilfsmittel wünschenswert, wie z. B. pyrogenes Siliziumdioxid in Mengen von ca. 2 bis ca. 5 Gewichtsteilen. Zusätzlich zu pyrogenem Siliziumdioxid können auch andere Zusätze wie z. B. Pigmente, Stabilisatoren und Inert-Füllstoffe in Mengen von ca. 0,05 bis ca. 40 Gewichtsteilen der Zusammensetzung beigefügt werden.Thus the integration of the stainless steel fibers as evenly as possible is an addition of procedural tools is desirable, such as z. For example, pyrogenic silica in amounts of about 2 to about 5 parts by weight. In addition to fumed silica, other additives such as z. As pigments, stabilizers and inert fillers in amounts of about 0.05 to about 40 parts by weight of the composition are added.

Während der Herstellung der Polyolefinbodenfliesen der vorliegenden Erfindung werden sämtliche Zutaten mit Ausnahme der rostfreien Stahlfasern abgewogen und im Automat getrockneten Zustand miteinander vermischt. Nach Beendigung des Mischvorgangs werden die Zutaten in einem Doppelschneckenextruder miteinander verschmolzen und zu Körnern (Pellets) verarbeitet. Diese Körner werden anschließend abgewogen und eine angemessene Menge rostfreier Stahlfasern, d. h. ca. 0,5 Volumenprozent, wird den Körnern zugefügt und die Mischung wird in einer Trommel zerstreut bis die Fasern so gleichmäßig wie möglich verteilt sind. Die Zusammensetzung aus Körnern und Fasern wird dann durch Extrudieren mittels eines Einschneckenextruders mit geringer Scherkraft vermischt und anschließend wird die Mischung durch eine Folienextrudiermaschine gepreßt und zu Fliesen geschnitten.During the production of the polyolefin floor tiles of the present Invention all ingredients except the stainless steel fibers weighed and mixed together in the automatic machine state. To  Termination of the mixing process will be the ingredients in one Twin-screw extruders fused together and into grains (pellets) processed. These grains are then weighed and a reasonable Amount of stainless steel fibers, d. H. about 0.5 volume percent, is the grains added and the mixture is dispersed in a drum until the fibers are so evenly distributed as possible. The composition of grains and Fibers are then reduced by extrusion through a single screw extruder Shear force mixed and then the mixture is replaced by a Foil extrusion machine pressed and cut into tiles.

Folgende sind Beispiele polyolefinbasierender Bodenfliesen der vorliegenden Erfindung.The following are examples of polyolefin based floor tiles present invention.

Beispiel 1 example 1

Die obengenannte Zusammenstellung wurde zu Bodenfliesen verarbeitet mit Hilfe des obengenannten Verfahrens, diese Bodenfliesen wurden einer Anzahl von Tests unterzogen und die Resultate in Tabelle I und II dargestellt. The above compilation was processed to floor tiles with Using the above method, these floor tiles were a number of Subjected tests and the results shown in Table I and II.  

Beispiel 2 Example 2

Die obengenannte Zusammenstellung wurde zu Bodenfliesen verarbeitet durch Verschmelzen in einem Zweiwalzendifferentialwalzwerk und anschließend zu Bodenfliesen formgepreßt. Diese Bodenfliesen wurden einer Anzahl von Tests unterzogen und die Resultate in Tabelle I und II dargestellt.The above compilation has been made into floor tiles by fusing in a two-roll differential mill and then to Floor tiles molded. These floor tiles have been a number of tests and the results are presented in Tables I and II.

Beispiel 3 Example 3

Die obengenannte Zusammenstellung wurde zu Bodenfliesen verarbeitet mit Hilfe des obengenannten Verfahrens, diese Bodenfliesen wurden einer Anzahl von Tests unterzogen und die Resultate in Tabelle I und II dargestellt. The above compilation was processed to floor tiles with Using the above method, these floor tiles were a number of Subjected tests and the results shown in Table I and II.  

Wie es die obengenannten Testergebnisse beweisen, zeigt die Zusammensetzung der polyolefinbasierenden Bodenfliesen eine erhöhte statische Dissipation und nicht entgasende Eigenschaften und erfüllen oder übertreffen die NASA-Reinraumbestimmungen.As the above test results prove, shows the Composition of polyolefin-based floor tiles increased static Dissipation and non-degassing properties and meet or exceed the NASA clean room conditions.

Claims (11)

1. Eine statische Elektrizität aufnehmende, nicht entgasende Bodenfliesenzusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung ein Polyolefin aus der Gruppe hochdichtes Polyethylen (HDPE), Polypropylen und/oder Polybutylen, sowie ein flammenverzögerndes System, ein nichtleitendes Füllmaterial und ein leitendes Füllmaterial beinhaltet.A static electricity receiving non-degassing floor tile composition, characterized in that the composition comprises a polyolefin from the group of high density polyethylene (HDPE), polypropylene and / or polybutylene, as well as a flame retardant system, a non-conductive filler material and a conductive filler material. 2. Statische Elektrizität aufnehmende, nicht entgasende Bodenfliesenzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefin in Mengen von ca. 80 bis ca. 100 Gewichtsteilen, das flammenverzögernde System in Mengen von ca. 40 bis 60 Gewichtsteilen und das leitende Füllmaterial in Mengen von ca. 5 bis ca. 10 Gewichtsteilen vorhanden sind.2. Static electricity absorbing, non-degassing floor tile composition according to claim 1, characterized in that the polyolefin in Quantities of about 80 to about 100 parts by weight, the flame-retardant system in Quantities of about 40 to 60 parts by weight and the conductive filler in quantities from about 5 to about 10 parts by weight are present. 3. Statische Elektrizität aufnehmende, nicht entgasende Bodenfliesenzusammensetzung nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das leitende Füllmaterial aus rostfreien Stahlfasern besteht.3. Static electricity absorbing, non-degassing floor tile composition according to claims 1 or 2, characterized in that the conductive filler made of stainless steel fibers. 4. Statische Elektrizität aufnehmende, nicht entgasende Bodenfliesenzusammensetzung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefin ein hochdichtes Polyethylen ist und des weiteren von ca. 5 bis ca. 10 Gewichtsteilen an chloriertem Polyethylenpolymer enthält.4. Static electricity absorbing, non-degassing floor tile composition according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the Polyolefin is a high density polyethylene and further from about 5 to about 10 Contains parts by weight of chlorinated polyethylene polymer. 5. Statische Elektrizität aufnehmende, nicht entgasende Bodenfliesenzusammensetzung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefin Polypropylen ist.5. Static electricity absorbing, non-degassing floor tile composition according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the Polyolefin is polypropylene. 6. Statische Elektrizität aufnehmende, nicht entgasende Bodenfliesenzusammensetzung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefin Polybutylen ist.6. Static electricity absorbing, non-degassing floor tile composition according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the Polyolefin is polybutylene. 7. Statische Elektrizität aufnehmende, nicht entgasende Bodenfliesenzusammensetzung nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die rostfreien Stahlfasern Längen von ca. 3 bis ca. 8 mm aufweisen und die Bodenfliesen hellfarben sind.7. Static electricity absorbing, non-degassing floor tile composition according to claims 1 to 6, characterized in that the  stainless steel fibers have lengths of about 3 to about 8 mm and the floor tiles are light colors. 8. Statische Elektrizität aufnehmende, nicht entgasende Bodenfliesenzusammensetzung nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das flammenverzögernde System eine nicht halogenhaltige organische Substanz enthält.8. Static electricity absorbing, non-degassing floor tile composition according to claims 1 to 7, characterized in that the flame-retardant system contains a non-halogenated organic substance. 9. Statische Elektrizität aufnehmende, nicht entgasende Bodenfliesenzusammensetzung nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das flammenverzögernde System eine halogenhaltige Substanz und Antimonoxid enthält.9. Static electricity absorbing, non-degassing floor tile composition according to claims 1 to 7, characterized in that the flame-retardant system containing a halogen-containing substance and antimony oxide. 10. Statische Elektrizität aufnehmende, nicht entgasende Bodenfliese mit einer Zusammensetzung nach Ansprüchen 1 bis 9.10. Static electricity receiving, non-degassing floor tile with a Composition according to claims 1 to 9. 11. Verfahren zur Herstellung einer statische Elektrizität aufnehmende, nicht entgasende Bodenfliese nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Zutaten mit Ausnahme der rostfreien Stahlfasern im getrockneten Zustand miteinander vermischt werden, anschließend in einem Doppelschnecken Extruder miteinander verschmolzen werden und Körnern verarbeitet werden, daß die Körner mit einer angemessenen Menge Stahlfasern gemischt und anschließend extrudiert und zu Fliesen geschnitten werden.11. Method for producing a static electricity receiving, not degassing floor tile according to claim 1 to 10, characterized in that all ingredients except the stainless steel fibers in the dried state are mixed together, then in a twin screw extruder fused together and grains are processed that the grains mixed with a reasonable amount of steel fibers and then extruded and to be cut into tiles.
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