Elektrisch leitfähige Fussbodenkonstruktion

Beschreibung

[0001] Gegenstand des vorliegenden Schutzrechts ist eine elektrisch leitfähige Fußbodenkonstruktion, bestehend aus einem üblichen Nutzboden, der als oberste Lage einen Textil- oder Kunststoffbelag aufweist und der eine gute Wärmeisolierung mit einer angenehmen elastischen Begehbarkeit kombiniert.

[0002] Aus der DE-A-1790224 ist ein Fußbodenaufbau bekannt, bei dem auf einem Estrich eine frundierungs- oder Ausgleichsschicht in Forum einer Spachtelmasse aufgetragen ist. Auf dieser Ausgleichsschicht befindet sich eine elektrisch leitfähige Schicht, auf die wiederum eine Aluminiumpulver enthaltende kunststoffoberschicht als Nutzbelag aufgebracht ist.

[0003] Neben den sonstigen Qualitäten, die von einem Fußbodenbelag verlangt werden, tritt mehr und mehr die Eigenschaft seiner elektrischen Leitfähigkeit eines Nutzbelages in den Vordergrund. Beim Begehen eines nicht leitfähigen Bodenbelags kommt es insbesondere bei trockener Luft zur elektrostatischen Aufladung des Begehenden. Diese elektrostatische Aufladung kann einerseits zu unangenehmen Entladungen führen, wenn die den Boden begehende Person elektrisch leitfähige Gegenstände berührt und darüber hinaus aber auch zu Störungen an laufenden Programmen von Computern führen oder sogar die Zündung von explosionsfähigen Lösungsmittel-Luftgemischen auslösen.

[0004] Insbesondere im technischen Bereich hat man deshalb bereits leitfähige Nutzbeläge verwendet, bei denen unter dem eigentlichen obersten Belag eine geerdete Kupferband-Konstruktion, insbesondere ein Kupfernetz, angeordnet ist. Bei PVC-Fliesen ist es in diesem Falle erforderlich, die Netze bzw. sich kreuzende Kupferbänder so zu verlegen, daß in der Mitte der Fliesen sich die Kupferbänder kreuzen, so daß jeweils unter der Mitte der Fliese ein elektrisch besonders gut leitfähiger Punkt angeordnet ist. Zur Vereinfachung dieser recht aufwendigen Konstruktion hat man bereits versucht, leitfähige Spachtelmassen oder auch leitfähige Voranstriche einzusetzen. In diesen Fällen ist jedoch Voraussetzung, daß ein fester Unterboden vorhanden ist, der der DIN 18365 für Fußbodenarbeiten entspricht.

[0005] Um die Voraussetzungen zur Verlegung eines gut leitfähigen Fußbodens zu schaffen, mußten daher die alten Beläge völlig entfernt werden. Dies ist jedoch mit erheblichem Aufwand verbunden, da Klebstoffreste leicht am Unterboden haften und insbesondere wenn sie älter sind, nur schwierig entfernt werden können. Oft hat man daher in Kauf nehmen müssen, den Unterboden zum Teil mechanisch zu entfernen, ein Vorgang, der mit Lärm- und Staubentwicklung verbunden ist.

[0006] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand also zunächst darin, ein neues Verfahren bzw. eine neue Konstruktion eines elektrisch leitfähigen Fußbodens zu finden, der ohne aufwendiges Entfernen der alten Fußbodenkonstruktion aufgebracht werden kann. Die mit den üblichen Mitteln aufzubringende Konstruktion aus Kupferbändern und Kupferdrahtnetzen mußte also verlassen werden und eine Möglichkeit der wünschenswerten Aufbringung eines neuen elektrisch leitfähigen Nutzbelages auf einen nicht zu entfernenden Altbelag gefunden werden.

[0007] Diese Aufgabe konnte dadurch gelöst werden, daß man auf einen vorhandenen, üblichen Nutzbelag, bestehend aus einem Textil-oder Kunststoffbelag, ohne diesen zu entfernen, direkt folgende Beläge aufbringt:

a) einen mit einseitiger Haftklebeschicht versehenes Verlegevlies mit der Haftschicht auf den vorhandenen Nutzbelag und darauf

b) einen elektrisch leitfähigen Anstrich sowie

c) einen elektrisch leitfähigen Kleber und zuletzt

d) einen antistatisch ausgerüsteten oder elektrisch leitfähigen Nutzboden.

[0008] Gegenstand des vorliegenden Schutzrechts ist somit eine elektrisch leitfähige Fußbodenkonstruktion, die auf einem bereits vorhandenen, nicht mehr voll funktionsfähigen Altbelag (A) einen folgenden elektrisch leitfähigen neuen Nutzbodenbelag (B) aufweist, der wie folgt von der Oberseite des Altbelags an folgenden Aufbau hat:

a) ein mit einseitiger Haftklebeschicht versehenes Verlegevlies mit der Haftschicht auf den vorhandenen Nutzboden (A) und darauf

b) ein elektrisch leitfähiger Anstrich sowie

c) ein elektrisch leitfähiger Kleber und zuletzt

d) einen antistatisch ausgerüsteten bzw. elektrisch leitfähigen Nutzboden.

[0009] Das einseitig mit einer Haftkleberschicht versehene Verlegevlies (a) ist vorzugsweise ein Wirrvlies aus Polypropylen-, Polyethylen-, Polyterephthalat- oder Polyamidfasern. Das gesamte Kunststoffvlies sollte ein Gewicht zwischen etwa 40 g/m² und etwa 250 g/m², insbesondere von 60 bis 120 g/m², aufweisen. Als Haftklebebeschichtung kommt insbesondere eine Dispersion in Frage, deren Filme eine starke Oberflächenklebrigkeit haben.

[0010] Dieses elektrisch nicht leitende Kunststoffvlies bzw. nur relativ schlecht leitende Kunststoffvlies wird als erstes mit einer leitfähigen Beschichtung versehen, die in Form eines Anstrichs aufgebracht wird. Als Wirksubstanz enthält dieser leitfähige Anstrich (Vorstrich) Ruß oder Graphit. Als Bindemittel werden dabei in erster Linie synthetische oder auch Naturlatices verwendet. Bewährt ist der Einsatz von Polychloropren- oder Polybutadienstyrol oder Polybutadienacrylnitrillatex. Zweckmäßig enthalten sie noch Kolophoniumderivate oder sonstige als "Klebrigmacher" bekannte Kohlenwasserstoffe oder Terpen- oder Balsamharz in dispergierter Form. Die Mitverwendung von üblichen Hilfsstoffen wie Zinkoxid, Kreide oder Bariumsulfat ist möglich. Auch die vorgenannten die Leitfähigkeit vermittelnden Stoffe werden zweckmäßig als handelsübliche Dispersionen verwendet, wobei natürlich die üblichen Netzmittel und Emulgatoren im System enthalten sein müssen. Den Vorstrich, der mit der Rolle oder durch Spritzen aufgetragen werden kann, läßt man je nach Temperatur und Luftbewegung etwa 3 bis 24 Stunden, vorzugsweise 5 bis 12 Stunden trocknen.

[0011] Auf diesen Vorstrich wird dann der Kleber aufgetragen. In dem Kleber oder aber bereits in dem Vorstrich werden zwecks elektrischer Erdung etwa 1 bis 2 m lange dünne Kupferbänder eingelegt. Dadurch soll dann eine einwandfreie Ableitung der durch Begehen von Personen aufgebrachte Ladung gewährleistet sein. Es ist ausreichend, wenn man auf etwa 20 bis 35 m² ein Kupferband einlegt. Das Band selbst soll etwa 0,05 bis 0,25 mm dick sein. Eine mittlere Dicke innerhalb der vorstehenden Grenzen sowie eine Breite von 5 bis 15 mm ist ausreichend. Die gesamte Fußbodenkonstruktion wird durch Einkleben von dünnen, etwa 1 m langen Kupferbändern für jeweils 30 m² geerdet. Die elektrisch leitfähigen Klebstoffe, welche für das neue Verfahren bzw. zum Aufbau der neuen Konstruktion verwendet werden, sollen eine leitfähig machende Substanz wie Ruß, Graphit, Kupfer oder evtl. Silberpulver enthalten.

[0012] Als Bindemittel für den eigentlichen Klebstoff haben sich wäßrige Dispersionen von Polyacrylsäureestern, insbesondere Copolymerisate aus Acrylsäureestern mittlerer Kettenlänge (C_3-8) und Vinylacetat, als günstig erwiesen. Auch kann man Copolymerisate mit überwiegenden Anteilen aus Vinylacetat und untergeordneten Mengen an Ethylen, Propylen und/oder Acrylsäureestern verwenden. Auch der Einsatz von Latices aus natürlichen oder synthetischen Elastomeren, z.B. aus Polystyrolbutadien, ist möglich. Derartige Grunddispersionen sollten auch die für Klebstoff-Systeme typischen weiteren Hilfsstoffe zur Konservierung, Alterungsschutzmittel und Füllstoffe, z.B. Kreide, Quarzmehl, Bariumsulfat, Zinkoxid oder Titandioxid enthalten, welche sich direkt vorteilhaft auf die Festigkeit bzw. den Widerstand gegen Belastung der Klebefuge auswirken. Der Ruß sollte als handelsübliche Dispersion dem Klebstoff zugefügt werden und sollte in einer Menge von etwa 3 bis 1O Gewichtsprozent, bezogen auf Festkörper, vorliegen.

[0013] In den mittels eines üblichen Zahnspachtels oder auf sonst bekannte Weise in einer Menge von 100 bis 600 g/m², insbesondere 250 bis 500 g/m² (naß), aufgetragenen Klebstoff, sollte nach kurzer Verweildauer der eigentliche Fußbodenbelag eingelegt werden.

[0014] Selbstverständlich muß der Belag selbst hohe Anforderung an die elektrische Leitfähigkeit erfüllen. Als elektrisch leitfähige Elastomerbeläge bzw. elastische Fußbodenbeläge sind ruß- oder graphithaltige PVC- und Gummibeläge im Einsatz. Antistatische Fußbodenbeläge werden sowohl auf der Basis PVC als auch textile Bodenbeläge hergestellt. Antistatische PVC-Beläge enthalten Feuchte haltende Chemikalien, während antistatische Textilbeläge unter Verwendung von Stahlfasern und von Kohlenstoffasern herstellbar sind.

Beispiel 1

[0015] Der Untergrund bestand aus einem Velourteppichboden mit Juterücken, der auf dem Estrich fest verklebt war. Mittels eines Staubsaugers wurde der Teppich sorgfältig gesäubert.

[0016] Zunächst wurde ein Polypropylenvlies von 75 g/m² Flächengewicht einer einseitigen Haftklebebeschichtung (150 g trocken/m²) aufgebracht. Der Haftklebestoff bestand aus einem Carboxylgruppen enthaltenden Acrylsäureester-Copolymerisat (Acronal V 205, BASF). Die Dispersion hatte 70 % Feststoffgehalt, pH-Wert 4 und 1200 mPa·s bei 23 °C (Contraves-Rheometer).

[0017] Auf das Vlies wurde dann der elektrisch leitende Anstrich mit einer Rolle in einer Menge von 200 g (naß) auf 1 m² aufgetragen. Die Dispersion war zusammengesetzt aus 42 Gew.-% einer Polychloropren-Dispersion (Neoprene-Latex 115 DuPont),
30 Gew.-% Naturharzdispersion (Kolophoniumderivate-Dispersion Nr. 5786 der Hercules) sowie 28 Gew.-% einer 25 %igen Rußdispersion (Derussol AN Degussa). Sie enthielt weiterhin die üblichen Alterungsschutzmittel, Konservierungsstoffe und Schutzkolloide. Der pH-Wert lag bei 9. Ein getrockneter Anstrich hatte nach DIN 53276 einen Widerstand von weniger als 3 · 10⁵ Ohm.

[0018] In den noch feuchten Anstrich wurde in dem 30 m² Fläche aufweisenden Proberaum noch ein 1 m langes Kupferband der Abmessung 1 m × 0,2 mm eingelegt, um später geerdet zu werden.

[0019] Nach dem Auftrocknen des Anstrichs (12 Stunden) wurde dann ein elektrisch leitender Klebstoff mit dem Zahnspachtel (A3: Zahnlückentiefe 1,65 mm, Zahnlückenbreite 1,5 mm, Zahnbrückenbreite O,5 mm) in einer Menge von 300 g/m² (naß) aufgetragen. Der Klebstoff hatte folgende Zusammensetzung:
25 Gew.-%wäßrige 60%ige Dispersion eines Copolymerisats von Acrylestern mit Vinylacetat (Handelsprodukt Aeronal V 303 BASF)
2 Gew.-%Monobutylen von Triethylenglykol
4 Gew.-% Xylol
10 Gew.-%Kolophonium (dispergiert)
18 Gew.-% Kreide
9 Gew.-% Quarzmehl
32 Gew.-% Rußdispersion (25 Gew.-% als Handelsprodukt Derussol AN1-25/II der Degussa)
Dieser Klebstoff hatte nach dem Auftrocknen einen Widerstand von weniger als 3 ·10⁵ Ohm. In das noch feuchte Klebstoffbett wurden dann elektrisch leitfähige PVC-Platten von 2 mm Stärke (Mipolam ^R 480 CE) der Abmessung 60,8 × 60,8 cm eingelegt. Nach 1 Woche wurde bei dieser Fußbodenkonstruktion die Leitfähigkeit nach DIN mit 1 × 10⁶ Ohm gemessen.

Beispiel 2

[0020] Vorhanden war ein Nadelvlies-Nutzboden, der sorgfältig mit dem Staubsauger gesäubert wurde. Aufgebracht wurde das einseitig mit Haftklebstoff ausgerüstete Verlegevlies von Beispiel 1. Darauf wurde mit der Rolle der Ruß enthaltende Polychloropren-Anstrich des Beispiels 1 aufgetragen. Nach dessen Trocknen über Nacht trägt man den leitfähigen Teppichklebstoff mit dem Spachtel (B1: Zahnlückentiefe 2,1 mm, Zahnlückenbreite 2,3 mm und Zahnbrückenbreite 2,7 mm) auf; der Klebstoffauftrag beträgt 400 g/m² naß.
Der leitfähige Klebstoff die gleiche Zusammensetzung wie im Beispiel 1.

Ansprüche

1. Elektrisch leitfähige Fußboden-Konstruktion, bei der auf einem vorhandenen, üblichen Nutzbelag, bestehend aus einem Textil- oder Kunststoffbelag direkt folgende Beläge aufliegen:

a) ein mit einseitiger Haftklebeschicht versehenes Verlegevlies mit der Haftschicht auf den vorhandenen Nutzbelag und darauf

b) ein elektrisch leitfähiger Vorstrich oder Anstrich sowie

c) ein elektrisch leitfähiger Kleber und zuletzt

d) ein antistatisch ausgerüsteter oder elektrisch leitfähiger Nutzboden.

2. Elektrisch leitfähige Fußboden-Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf 20 bis 35 m² des Fußbodens ein Kupferband der Abmessung 0,05 bis 0,25 mm × 5 bis 15 mm und einer Länge von 1 bis 2 m in dem Vorstrich und/oder die Klebstoffschicht eingelegt ist.

3. Elektrisch leitfähige Fußboden-Konstruktion nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorstrich bzw. Anstrich aus Ruß enthaltendem Polychloropren besteht.

4. Elektrisch leitfähige Fußboden-Konstruktion nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der leitfähig eingestellte Klebstoff rußhaltige Dispersionsklebstoffe auf Acrylatester-Copolymerisat-Basis, auf Basis von Vinylacetat-Acrylester-Copolymeridispersionen oder auf Basis von synthetischer oder natürlichen Latices besteht.

5. Verfahren zur Herstellung einer elektrisch leitfähigen Fußbodenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man auf einen üblichen, verhandenen Nutzboden, bestehend aus Textil- oder Kunststoffbelag, ohne diesen zu entfernen, direkt folgende Beläge aufgebracht werden:

a) ein mit einseitiger Haftkleberschicht versehenes Verlegevlies mit der Haftschicht auf den vorhandenen Nutzbelag und darauf

b) ein elektrisch leitfähiger Vorstrich oder Anstrich sowie

c) ein elektrisch leitfähiger Kleber und zuletzt

d) ein antistatisch ausgerüsteter oder elektrisch leitfähiger Nutzboden.

6. Verfahren zur Herstellung einer elektrisch leitfähigen Fußbodenkonstruktion nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man auf 20 bis 35 m² des Fußbodens in den Vorstrich oder Anstrich ein Kupferband der Abmessung O,O5 bis O,25 mm × 5 bis 15 mm und einer Länge von 1 bis 2 m einlegt.

7. Verfahren zur Herstellung einer elektrisch leitfähigen Fußbodenkonstruktion nach Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Ruß enthaltendes Klebemittel auf Basis Polychloropren einsetzt.

8. Verfahren zur Herstellung einer elektrisch leitfähigen Fußbodenkonstruktion nach Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man als leitfähig eingestellten Klebstoff eine Ruß enthaltende Dispersion auf Basis von Vinylacetat-Acrylester-Copolymerisaten oder sonstigen modifizierten Polyacrylsäureestern oder synthetischen Latices, wie z.B. Polychloropren oder Polybutadienstyrol, verwendet.

9. Verfahren zur Herstellung einer elektrisch leitfähigen Fußbodenkonstruktion nach Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß handelsübliche, nicht leitfähig eingestellte Dispersionsklebstoffe auf nach unter 8 genannter Rohstoffbasis mit leitfähig machenden Zusätzen am Ort des Verlegens leitfähig eingestellt werden.

Claims

1. An electrically conductive floor construction, in which the following coverings lie directly on an existing, standard wearing surface in the form of a fabric or plastic covering:

a) a nonwoven covering provided on one side with a layer of contact adhesive with the adhesive layer on the existing wearing surface,

b) an electrically conductive primer or paint,

c) an electrically conductive adhesive and, finally,

d) an antistatically treated or electrically conductive wearing surface.

2. An electrically conductive floor construction as claimed in claim 1, characterized in that, for every 20 to 35 square metres of floor area, one copper band measuring 0.05 - 0.25 mm x 5 - 15 mm for a length of 1 to 2 metres is placed on the primer and/or on the adhesive layer.

3. An electrically conductive floor construction as claimed in claims 1 and 2, characterized in that the primer or paint consists of polychloroprene containing carbon black.

4. An electrically conductive floor construction as claimed in claims 1 to 3, characterized in that the conductive adhesive consists of carbon-black-containing emulsionbased adhesives based on acrylate copolymers, on vinylacetate-acrylate copolymer dispersions or on synthetic or natural latices.

5. A process for making up the electrically conductive floor construction claimed in any of claims 1 to 4, characterized in that the following layers are directly applied to a standard wearing surface in the form of a fabric or plastic covering without removing the latter:

a) a nonwoven covering provided on one side with a layer of contact adhesive with the adhesive layer on the existing wearing surface,

b) an electrically conductive primer or paint,

c) an electrically conductive adhesive and, finally,

d) an antistatically treated or electrically conductive wearing surface.

6. A process for making up an electrically conductive floor construction as claimed in claim 5, characterized in that, for every 20 to 35 square metres of floor area, one copper band measuring 0.05 - 0.25 mm x 5 - 15 mm for a length of from 1 to 2 metres is placed on the primer or paint.

7. A process for making up an electrically conductive floor construction as claimed in claims 5 and 6, characterized in that a polychloroprene-based adhesive containing carbon black is used.

8. A process for making up an electrically conductive floor construction as claimed in claims 5 to 7, characterized in that a carbon-black-containing emulsion based on vinylacetate-acrylate copolymers or other modified polyacrylates or synthetic latices, such as polychloroprene or polybutadiene-styrene for example, is used as the conductive adhesive.

9. A process for making up an electrically conductive floor construction as claimed in claims 5 to 8, characterized in that commercial, non-conductive emulsion-based adhesives of the raw materials mentioned in claim 8 are made conductive in situ by means of additives which impart conductivity.

Revendications

1. Construction électroconductrice pour plancher, dans laquelle, sur un revêtement utile habituel déjà présent, constitué d'un revêtement en textile ou en matière synthétique, viennent directement se disposer les revêtements suivants :

a) un non-tissé de pose muni, d'un côté, d'une couche adhésive, cette dernière venant se disposer sur le revêtement utile déjà présent et, par-dessus,

b) une couche d'apprêt ou un enduit électroconducteur, de même que

c) une colle électroconductrice et finalement

d) un sol utile électroconducteur ou réalisé de manière à être antistatique.

2. Construction électroconductrice pour plancher selon la revendication 1, caractérisée en ce que, sur 20 à 35 m² du plancher, on incorpore une bande de cuivre de dimension 0,05 à 0,25 mm x 5 à 15 mm, ayant une longueur de 1 à 2 m, dans la couche d'apprêt et/ou dans la couche adhésive.

3. Construction électroconductrice pour plancher selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la couche d'apprêt ou l'enduit est constitué de polychloroprène contenant du noir de carbone.

4. Construction électroconductrice pour plancher selon les revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'adhésif mis au point pour être conducteur est constitué d'adhésifs de dispersion contenant du noir de carbone, à base de copolymères d'esters acryliques, à base de dispersions de copolymères d'acétate de vinyle et d'esters acryliques ou à base de latex synthétiques ou naturels.

5. Procédé pour la préparation d'une construction électroconductrice pour plancher selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on applique, directement sur un sol utile habituel déjà présent, constitué d'un revêtement textile ou en matière synthétique, sans éliminer ce dernier, les revêtements suivants :

a) un non-tissé de pose muni, d'un côté, d'une couche adhésive, cette dernière venant se disposer sur le revêtement utile déjà présent et, par-dessus,

b) une couche d'apprêt ou un enduit électroconducteur, de même que

c) une colle électroconductrice et finalement

d) un sol utile électroconducteur ou réalisé de manière à être antistatique.

6. Procédé pour la préparation d'une construction électroconductrice pour plancher selon la revendication 5, caractérisé en ce que, sur 20 à 35 m² du plancher, on incorpore une bande de cuivre de dimension 0,05 à 0,25 mm x 5 à 15 mm, ayant une longueur de 1 à 2 m, dans la couche d'apprêt et/ou dans l'enduit.

7. Procédé pour la préparation d'une construction électroconductrice pour sol selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce qu'on met en oeuvre un adhésif contenant du noir de carbone, à base de polychloroprène.

8. Procédé pour la préparation d'une construction électroconductrice pour sol selon les revendications 5 à 7, caractérisé en ce que, comme adhésif mis au point pour être conducteur, on utilise une dispersion contenant du noir de carbone, à base de copolymères d'acétate de vinyle-esters acryliques ou d'autres esters polyacryliques modifiés ou encore de latex synthétiques tels que, par exemple, le polychloroprène ou le polybutadiène-styrène.

9. Procédé pour la préparation d'une construction électroconductrice pour plancher selon les revendications 5 à 8, caractérisé en ce que, sur les lieux de la pose, on met au point, pour les rendre conducteurs, des adhésifs de dispersion disponibles dans le commerce à base des matières premières mentionnées à la revendication 8 et réglés pour ne pas être conducteurs, à l'aide d'additifs qui rendent conducteurs.

Zeichnung