EP1128713A1 - Kunststoffplatte für die Herstellung einer elektrisch leitfähigen Belagsfläche - Google Patents

Kunststoffplatte für die Herstellung einer elektrisch leitfähigen Belagsfläche Download PDF

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EP1128713A1
EP1128713A1 EP01104669A EP01104669A EP1128713A1 EP 1128713 A1 EP1128713 A1 EP 1128713A1 EP 01104669 A EP01104669 A EP 01104669A EP 01104669 A EP01104669 A EP 01104669A EP 1128713 A1 EP1128713 A1 EP 1128713A1
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EP
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layer
plastic plate
plastic
electrically conductive
conductive
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Withdrawn
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EP01104669A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Aris Ghilardi
Simon Käppeli
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Forbo Giubiasco SA
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Forbo Giubiasco SA
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05F—STATIC ELECTRICITY; NATURALLY-OCCURRING ELECTRICITY
    • H05F3/00—Carrying-off electrostatic charges
    • H05F3/02—Carrying-off electrostatic charges by means of earthing connections
    • H05F3/025—Floors or floor coverings specially adapted for discharging static charges

Definitions

  • the invention relates to a plastic plate highly compressed, thermoplastic according to Features of the preamble of claim 1 and one electrically conductive covering surface made of such plastic sheets.
  • Plastic plates are made of EP-A2-0 869 217 known high density, thermoplastic, whose lumpy thermoplastic starting material before Pressing with an electrically conductive substance is covered. After pressing the raw material consistently obtained electrically conductive plastic plates assign a defined Contact resistance on her to rest on one Underlying a pattern from a surface adherent, conductive substance.
  • the production the plastic plates with an electrically conductive Covered, thermoplastic starting material is complex and expensive.
  • the processing of the Plastic plates on site to form a conductive surface is expensive and labor intensive since the plates by means of an electrically conductive adhesive or by means of an electrically conductive adhesive tape on a dissipative pad must be glued on. The For this purpose, the base must be as level as possible and should be one have sufficient electrical conductivity. Also the Disassembly of such glued plastic sheets manufactured surface is expensive.
  • the object of the present invention is therefore a Inexpensive, electrically conductive plastic plate for To make available whose electrical discharge is not mandatory over an electrically conductive pad must and which simply becomes an electrically conductive Covering surface can be laid as well as an electrical conductive covering surface made of such plastic sheets that is easy to disassemble.
  • Plastic plates according to claim 1 are in their Production cheap, since only one is a usable area Wear layer of the plastic plate is electrically conductive, very wear-resistant and against aggressive chemicals must be designed to be resistant. With the help of one conductive paint provided connecting elements on the Edges of the plastic plate, this can be very simply and without much work with others Connect plastic plates in an electrically conductive manner.
  • a carrier layer firmly attached to the wear layer can also, to save costs, from electrical not be made of conductive material and with respect to mechanical and chemical properties less high Be adapted to requirements.
  • An electrically conductive one can advantageously be used as grounding Flat cable in the tongue and groove connection between the Plastic plates are inserted.
  • the flat cable can then pulled through under the plastic sheets and for example with the neutral conductor of the house installation or a metallic water pipe.
  • Another advantageous grounding for a covering area the plastic plates described is a Wear layer and the carrier layer more penetrating Metal pin in an electrically conductive base can be introduced.
  • Fig. 1 shows in section two plastic plates 10, each an electrically non-conductive carrier layer 14 and one electrically conductive forming a usable area 15 Wear layer 16 made of highly compressed, thermoplastic Have plastic.
  • the wear layer 16 has on it the side facing the carrier layer 14 has a continuous, an electrically conductive layer adhering firmly to it Substance 18, as described, for example, in EP-A2 0 869 217 is described. This layer from the electrical conductive substance 18, significantly determines the Volume resistance of the electrically conductive wear layer 16.
  • Wear layer 16 and carrier layer 14 are e.g. firmly connected with each other via pressure welding.
  • the plastic plates 10 have at their edges 12 integrally molded connecting elements 20 in the form of a Groove 22 and a flange 24 'acting as a spring 24.
  • a ground is in Fig. 1 for deriving the electrical Charge from the electrically conductive wear layer 16 Flat cable 28 between the connecting elements 20 of the two adjacent plastic plates 10 inserted.
  • leveling layers 29 provided from a soft, moldable material.
  • Fig. 2 shows a section of a covering surface 30 made of plastic plates 32 with an electrical conductive wear layer 34, which is fixed with an electrical non-conductive carrier layer 36 is connected. Between the wear layer 34 and the carrier layer 36 is located a pattern of an electrically conductive substance 38, which is the volume resistance of the electrically conductive Wear layer 34 significantly determined.
  • the one piece molded connecting elements 40 engage positively into each other and ensure via their in contact located, electrically conductive paint layers 42 den electrical contact of the plastic plates 32.
  • the electrically conductive covering surface 30 is laid on a cement or concrete floor containing reinforcements, that is, an electrically conductive base 44 Deriving the electrical charge from the electrical conductive wear layer 34 takes place via a Wear layer 34 and the carrier layer 36 reaching through and metal pin 46 protruding into the base 44, whose head 48 on an electrically conductive, metallic washer 50 rests, the dimension - Diameter about 25mm to 60mm - is chosen so that the charge removal from the wear layer 34 via the as Grounding metal pin 46 is fast enough, a electrostatic charging of the surface 30 to prevent. If several such groundings are provided, then so is the dimension of the washers 50 accordingly choose. Of course, with a corresponding Dimensioning of the head 48 of the metal pin 46 on the Washer 50 and the head 48th lie directly on the wear layer 34. Instead of one Metal pin 46 can also be a metallic screw be provided.
  • the electrically conductive wear layer 10/34 can next to the defined electrical and mechanical properties also have a defined pattern and so at the same time serve as a decorative layer.
  • Plastic plates have proven to be equally suitable 10/32 without adherent, conductive substance 18/38 on the the surface opposite the usable area of the Wear layer 16/34 highlighted. Can too Plastic plates 10/32 with conductive wear layer 16/34 on a conductive carrier layer 14/36 with and without conductive substance 18/38 can be used. It applies here the manufacturing costs and the specific requirements to weigh the conductivity against each other and the best To achieve a cost-benefit ratio.
  • the graphite particles in the graphite suspensions have a grain size between 1 ⁇ m and 100 ⁇ m, preferably from 1 ⁇ m to 30 ⁇ m. Suspensions with graphite particles with a size of 3 ⁇ m to 10 ⁇ m have proven to be particularly advantageous. For suspensions containing soot, soot particles with a large active surface, preferably between 500 m 2 / g and 1500 m 2 / g, have proven to be favorable.
  • the paint is preferably applied to the connecting elements 20 sprayed on so that it is a coherent layer of a few ⁇ m thick.

Landscapes

  • Elimination Of Static Electricity (AREA)
  • Floor Finish (AREA)

Abstract

Kunststoffplatte (10) aus hochverdichtetem, thermoplastischem Kunststoff deren eine Nutzfläche (15) aufweisende Nutzschicht (16) elektrisch leitfähig ist und auf ihrer der Nutzfläche (15) gegenüberliegenden Oberfläche mit einer festhaftenden, leitfähigen Substanz (18) versehen ist. Die Nutzschicht (16) ist - mit der leitfähige Substanz (18) dazwischen - fest mit einer Trägerschicht (14) verbunden. An ihren Rändern (12) weist die Kunststoffplatte (10) integrierte, einstückig angeformte, mit einem leitfähigen Lack (26) versehene Verbindungselemente (20) aufweist, die beim Verlegen formschlüssig in Verbindungselemente (20) angrenzender Kunststoffplatten (10) eingreifen, so dass die Nutzschichten (16) aneinandergrenzender Kunststoffplatten (10) leitend miteinander verbunden sind. Durch Verlegen dieser Kunststoffplatten (10) lassen sich einfach und schnell elektrisch leitfähige Belagsflächen herstellen, die auch ebenso einfach wieder demontiert werden können. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Kunststoffplatte aus hochverdichtetem, thermoplastischem Kunststoff gemäss den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 und eine elektrisch leitfähige Belagsfläche aus solchen Kunststoffplatten.
An Kunststoffbeläge werden heute sehr hohe Ansprüche in Bezug auf mechanische Festigkeit, Verschleisswiderstand und Resistenz gegen chemische Stoffe gestellt. Zudem sollten solche Beläge keine oder nur eine äusserst geringe elektrostatische Aufladung zeigen. Beläge aus elektrisch leitfähigem, hochverdichtetem, thermoplastischem Kunststoff erfüllen diese Anforderungen.
Aus EP-A2-0 869 217 sind Kunststoffplatten aus hochverdichtetem, thermoplastischem Kunststoff bekannt, deren stückiges thermoplastisches Ausgangsmaterial vor dem Verpressen mit einer elektrisch leitfähigen Substanz überzogen wird. Nach dem Verpressen des Ausgangsmaterials erhaltene durchgehend elektrisch leitfähige Kunststoffplatten weisen zur Einstellung eines definierten Durchgangswiderstandes auf ihrer zum Aufliegen auf einer Unterlage bestimmten Oberfläche ein Muster aus einer festhaftenden, leitfähigen Substanz auf. Die Herstellung der Kunststoffplatten aus mit einem elektrisch leitfähigen Überzug versehenen, thermoplastischen Ausgangsmaterial ist aufwendig und teuer. Aber auch die Verarbeitung der Kunststoffplatten vor Ort zu einer leitfähigen Belagsfläche ist teuer und arbeitsintensiv, da die Platten mittels eines elektrisch leitfähigen Klebstoffes oder mittels eines elektrisch leitfähigen Klebebandes auf eine ableitende Unterlage aufgeklebt werden müssen. Die Unterlage muss dazu möglichst eben sein und sollte eine genügende elektrische Leitfähigkeit aufweisen. Auch die Demontage einer aus solchen verklebten Kunststoffplatten hergestellten Belagsfläche ist aufwendig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher eine kostengünstige, elektrisch leitfähige Kunststoffplatte zur Verfügung zu stellen, deren elektrische Entladung nicht zwingend über eine elektrisch leitende Unterlage erfolgen muss und die einfach zu einer elektrisch leitfähigen Belagsfläche verlegt werden kann sowie eine elektrisch leitfähige Belagsfläche aus solchen Kunststoffplatten, die leicht demontierbar ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Kunststoffplatte gemäss den Merkmalen des Anspruches 1 und eine Belagsfläche gemäss den Merkmalen des Anspruches 6.
Kunststoffplatten gemäss Anspruch 1, sind in ihrer Herstellung günstig, da nur eine eine Nutzfläche bildende Nutzschicht der Kunststoffplatte elektrisch leitfähig, sehr verschleissfest und gegen aggressive Chemikalien resistent ausgestaltet sein muss. Mit Hilfe von mit einem leitfähigen Lack versehenen Verbindungselementen an den Rändern der Kunststoffplatte, lässt sich diese sehr einfach und ohne grossen Arbeitsaufwand mit weiteren Kunststoffplatten elektrisch leitfähig verbinden.
Eine mit der Nutzschicht fest verbundene Trägerschicht kann auch, um Kosten zu sparen, aus elektrisch nicht leitendem Material hergestellt sein und bezüglich der mechanischen und chemischen Eigenschaften weniger hohen Ansprüchen angepasst sein.
Durch das Aufbringen einer festhaftenden, leitfähigen Substanz auf der der Nutzfläche gegenüberliegenden Oberfläche der Nutzschicht, ganzflächig oder auch in definierten Mustern, ist es möglich, der Nutzschicht einen definierten Durchgangswiderstand zu geben.
Besonders vorteilhaft ist es die Verbindungselemente in Form von formschlüssig ineinandergreifenden Nuten und Federn auszubilden, da so das Verlegen der Kunststoffplatten zu einer Belagsfläche und auch die Demontage einer solchen Belagsfläche besonders einfach ist, ohne dass die elektrische Leitfähigkeit zwischen den Kunststoffplatten beeinträchtigt wird.
Als Erdung kann mit Vorteil ein elektrisch leitfähiges Flachkabel in die Nut-Feder-Verbindung zwischen den Kunststoffplatten eingelegt werden. Das Flachkabel kann dann unter den Kunststoffplatten durchgezogen und beispielsweise mit dem Nullleiter der Hausinstallation oder einem metallischen Wasserrohr verbunden werden.
Eine andere vorteilhafte Erdung für eine Belagsfläche aus den beschriebenen Kunststoffplatten ist ein die Nutzschicht und die Trägerschicht durchgreifender Metallstift, der in eine elektrisch leitfähige Unterlage eingebracht werden kann.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand weiterer abhängiger Ansprüche.
Im weiteren wird anhand der Fig. 1 und 2 der Gegenstand der Erfindung beispielhaft erklärt. Es zeigen rein schematisch
Fig. 1
In Schnitt zwei zum Verlegen zu einer elektrisch leitfähigen Belagsfläche bestimmte Kunststoffplatten mit einem zwischen sie eingebrachten Flachbandkabel für die Erdung; und
Fig. 2
einen Ausschnitt aus einer Belagsfläche mit einem Metallstift als Erdung.
Fig. 1 zeigt im Schnitt zwei Kunststoffplatten 10, die je eine elektrisch nicht leitende Trägerschicht 14 und eine elektrisch leitfähige eine Nutzfläche 15 bildende Nutzschicht 16 aus hochverdichtetem, thermoplastischem Kunststoff aufweisen. Die Nutzschicht 16 weist auf ihrer der Trägerschicht 14 zugewandten Seite eine durchgehende, fest an ihr haftende Schicht einer elektrisch leitfähigen Substanz 18 auf, wie sie beispielsweise in EP-A2 0 869 217 beschrieben ist. Diese Schicht aus der elektrisch leitfähigen Substanz 18, bestimmt massgeblich den Durchgangswiderstand der elektrisch leitfähigen Nutzschicht 16. Nutzschicht 16 und Trägerschicht 14 sind z.B. via Pressschweissen fest miteinander verbunden.
An ihren Rändern 12 weisen die Kunststoffplatten 10 einstückig angeformte Verbindungselemente 20 in Form einer Nut 22 und eines als Feder 24 wirkenden Flansches 24' auf. Auf der zur Berührung mit einer angrenzenden Kunststoffplatte 10 vorgesehenen Oberfläche der Verbindungselemente 20 ist ein elektrisch leitfähiger Lack 26 vorgesehen, der beim Verlegen der Kunststoffplatten 10 zu einer Belagsfläche die elektrisch leitfähige Verbindung zwischen den Kunststoffplatten 10 gewährleistet. Als Beispiel für eine Erdung ist in Fig. 1 zum Ableiten der elektrischen Ladung aus der elektrisch leitfähigen Nutzschicht 16 ein Flachkabel 28 zwischen die Verbindungselemente 20 der beiden aneinandergrenzenden Kunststoffplatten 10 eingelegt. Zum Ausgleichen von Unebenheiten einer Unterlage sind auf der der Nutzschicht 16 gegenüberliegenden Seite der Trägerschicht 14 Ausgleichsschichten 29 aus einem weichen, modellierbaren Material vorgesehen.
Fig.2 zeigt im Schnitt einen Ausschnitt einer Belagsfläche 30 aus Kunststoffplatten 32 mit einer elektrisch leitfähigen Nutzschicht 34, die fest mit einer elektrisch nicht leitfähigen Trägerschicht 36 verbunden ist. Zwischen der Nutzschicht 34 und der Trägerschicht 36 befindet sich ein Muster aus einer elektrisch leitfähigen Substanz 38, die den Durchgangswiderstand der elektrisch leitfähigen Nutzschicht 34 massgeblich bestimmt. Die einstückig angeformten Verbindungselemente 40 greifen formschlüssig ineinander und gewährleisten via ihre in Kontakt befindlichen, elektrisch leitfähigen Lackschichten 42 den elektrischen Kontakt der Kunststoffplatten 32.
Verlegt ist die elektrisch leitfähige Belagsfläche 30 auf einem Armierungen enthaltenen Zement- oder Betonboden, also einer elektrisch leitfähigen Unterlage 44. Die Ableitung der elektrischen Ladung aus der elektrisch leitfähigen Nutzschicht 34 erfolgt via einen die Nutzschicht 34 und die Trägerschicht 36 durchgreifenden und in die Unterlage 44 hineinragenden Metallstift 46, dessen Kopf 48 auf einer elektrisch leitfähigen, metallischen Unterlegscheibe 50 aufliegt, deren Dimension - Durchmesser etwa 25mm bis 60mm - so gewählt ist, dass der Ladungsabtransport aus der Nutzschicht 34 über den als Erdung fungierenden Metallstift 46 schnell genug ist, eine elektrostatische Aufladung der Belagsfläche 30 zu verhindern. Sind mehrere solcher Erdungen vorgesehen, so ist die Dimension der Unterlegscheiben 50 entsprechend zu wählen. Natürlich kann bei einer entsprechenden Dimensionierung des Kopfes 48 des Metallstiftes 46 auf die Unterlegscheibe 50 verzichtet werden und der Kopf 48 direkt auf der Nutzschicht 34 aufliegen. Statt eines Metallstiftes 46 kann auch eine metallische Schraube vorgesehen sein.
Die elektrisch leitfähige Nutzschicht 10/34 kann neben den definierten elektrischen und mechanischen Eigenschaften auch eine definierte Musterung aufweisen und so zugleich als Dekorschicht dienen.
Als ähnlich gut einsetzbar haben sich Kunststoffplatten 10/32 ohne festhaftende, leitfähige Substanz 18/38 auf der der Nutzfläche gegenüberliegenden Oberfläche der Nutzschicht 16/34 herausgestellt. Auch können Kunststoffplatten 10/32 mit leitfähiger Nutzschicht 16/34 auf einer leitfähigen Trägerschicht 14/36 mit und ohne leitfähiger Substanz 18/38 eingesetzt werden. Hier gilt es die Herstellungskosten und die spezifischen Anforderungen an die Leitfähigkeit gegeneinander abzuwägen und das beste Kosten Nutzen Verhältnis zu erzielen.
Als elektrisch leitfähigen Lack 26/42 auf der zur Berührung mit einer angrenzenden Kunststoffplatte 10 vorgesehenen Oberfläche der Verbindungselemente 20 jeder Kunststoffplatte 10 können Lacke z.B. folgender Zusammensetzung eingesetzt werden:
  • a)
  • 18% Bindemittel auf Basis Vinylacetat-Vinylchlorid
  • 21% Graphit
  • 1% NH3
  • 60% Wasser
  • b)
  • 27% Graphit
  • 73% Wasser
  • c)
  • 25% Graphit
  • 5% Weizenquellstärke
  • 70% Wasser
  • d)
  • 3% Russ
  • 75% Vinlacetat-Vinylchlorid-Bindemittel
  • 16% Wasser
  • 6% filmbildende und haftvermittelnde Lösungsmittel
  • e)
  • 36% PU-Dispersion
  • 4% Acryl-Dispersion
  • 6% Glykole
  • 1% Additive
  • 4% einer leitfähigen Substanz wie z.B. Russ
  • 49% Wasser
    • Die Graphitteilchen in den Graphitsuspensionen haben dabei eine Korngrösse zwischen 1µm und 100µm, vorzugsweise von 1µm bis 30µm. Als besonders vorteilhaft haben sich Suspensionen mit Graphitteilchen einer Grösse von 3µm bis 10µm herausgestellt. Für Russ enthaltende Suspensionen haben sich Russpartikel mit grosser aktiver Oberfläche, vorzugsweise zwischen 500 m2/g und 1500 m2/g, als günstig erwiesen.
    Der Lack wird vorzugsweise auf die Verbindungselemente 20 aufgespritzt, so dass er eine zusammenhängende Schicht von einigen µm Dicke bildet.

    Claims (9)

    1. Kunststoffplatte (10/32) aus hochverdichtetem, thermoplastischem Kunststoff deren eine Nutzfläche aufweisende Nutzschicht (16/34) elektrisch leitfähig ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzschicht (16/34) fest mit einer Trägerschicht (14/36) verbunden ist und die Kunststoffplatte (10/32) an ihren Rändern 12 integrierte, einstückig angeformte, mit einem leitfähigen Lack (26/42) versehene Verbindungselemente (20/40) aufweist, die beim Verlegen formschlüssig in Verbindungselemente (20/40) angrenzender Kunststoffplatten (10/32) eingreifen, so dass die Nutzschichten (16/34) aneinandergrenzender Kunststoffplatten (10/32) zu einer elektrisch leitfähigen Belagsfläche miteinander verbunden sind.
    2. Kunststoffplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (20/40) in Form von Nut (22) und Feder (24) ausgebildet sind.
    3. Kunststoffplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die der Nutzfläche gegenüberliegende Oberfläche der Nutzschicht (16/34) mit einer festhaftenden, leitfähigen Substanz (18/38) versehen ist.
    4. Kunststoffplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (14/36) nicht elektrisch leitfähig ist.
    5. Kunststoffplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Nutzschicht (16/34) gegenüberliegenden Seite der Trägerschicht (14/36) eine Ausgleichsschicht (29) zum Ausgleichen von Unebenheiten einer Unterlage (44) vorgesehen.
    6. Kunststoffplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzschicht (16/34) zugleich eine Dekorschicht mit einem vorbestimmten Muster ist.
    7. Belagsfläche aus hochverdichtetem, thermoplastischem Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus Kunststoffplatten (10/32) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6 besteht und mit einer Erdungseinrichtung (28/46) versehen ist.
    8. Belagsfläche nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erdung ein elektrisch leitender Flachdraht (28) zwischen die mit elektrisch leitendem Lack (26//42) versehenen Verbindungselemente (20/40) zweier aneinandergrenzender Kunststoffplatten (10/32) eingebracht ist.
    9. Belagsfläche nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass für die Erdung ein die Nutzschicht (16/34) und die Trägerschicht (14/36) durchgreifender in eine leitende Unterlage (44) einbringbarer Metallstift (46) vorgesehen ist.
    EP01104669A 2000-02-28 2001-02-24 Kunststoffplatte für die Herstellung einer elektrisch leitfähigen Belagsfläche Withdrawn EP1128713A1 (de)

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