ES2287811T3 - Revestimiento de suelo electricamente conductores. - Google Patents
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Abstract
Revestimiento de superficie que comprende un sustrato y un recubrimiento superior, caracterizado porque el recubrimiento superior comprende entre 0, 01 y el 10% peso/peso de partículas con un recubrimiento conductor con un tamaño medio entre 0, 1 y 50 µm, con respecto al peso del recubrimiento superior.
Description
Revestimientos de suelo eléctricamente
conductores.
La invención se refiere a un revestimiento de
suelo eléctricamente conductor.
Las cargas estáticas, que se producen al caminar
o desplazarse en revestimientos de suelo plásticos, especialmente a
una humedad atmosférica baja, representan un problema grave,
particularmente para los componentes electrónicos sensibles. Dichos
componentes electrónicos pueden resultar dañados o se puede alterar
su función debido a descargas electrostáticas. Además, en zonas en
las que se trabaja con materiales fácilmente inflamables, existe el
peligro de que dichos materiales se enciendan debido al arco
eléctrico en el caso de descargas estáticas. Resulta
particularmente importante evitar cargas estáticas en ambientes con
aire acondicionado y, por lo tanto, que tienen una humedad
atmosférica baja, como los salas de ordenadores, instalaciones de
fabricación de componentes electrónicos y dispositivos
electrónicos, instalaciones de radiología, salas de operaciones, así
como otras zonas en las que se procura proporcionar una atmósfera
baja en polvo y partículas.
Los revestimientos de suelo utilizados
típicamente, por ejemplo los que tienen base de cloruro de
polivinilo o mezclas de caucho, son aislantes. Se pueden convertir
en conductores si se mezclan agentes antiestáticos o rellenos
conductores. Sin embargo, se debe utilizar una cantidad
relativamente grande, entre 30 y 50 en porcentaje de volumen de un
relleno conductor, para conseguir una conductividad suficiente. Se
utilizan materiales metálicos, negro de carbón conductor, o
grafito, en particular como rellenos conductores, pero el uso de las
cantidades necesarias tiene como resultado productos negros o
grises. Si se utilizan agentes antiestáticos, existe la desventaja
de que dichos materiales reaccionen fuertemente a los cambios en la
humedad atmosférica y, por lo tanto, su efectividad es más fuerte
dependiendo de las condiciones del entorno.
A partir de la patente europea A 869 217 se
conoce un procedimiento para producir material de revestimiento
altamente comprimido y conductor a partir de plásticos
termoplásticos, en el que se comprimen partículas de plásticos
termoplásticos, que están provistas de un recubrimiento que contiene
una sustancia conductora, a una temperatura y una presión elevadas
en un bloque con pasos conductores y, posteriormente, se divide
transversalmente en la dirección de los pasos conductores en
baldosas del espesor deseado, estando dichas baldosas provistas de
pasos conductores en la dirección de su espesor. De este modo, se
obtienen revestimientos de suelo conductores, de colores claros,
realizadas en plástico termoplástico.
El poliuretano (PU) y otros recubrimientos
superiores como acrilatos de PU, acrilatos de epoxi, acrilatos de
poliéster, acrilatos de poliéter, acrilatos de silicio, etc. se
utilizan ampliamente como refuerzo de superficie en suelos de
plástico, para uso residencial y comercial. Estos recubrimientos
superiores hacen que la superficie de recubrimiento del suelo
resulte más suave, que descienda la fricción y, debido a ello,
mejoran las propiedades de mantenimiento y limpieza.
Un inconveniente con los recubrimientos
superiores existentes son sus propiedades de aislamiento eléctrico,
que hacen que no resulten adecuadas para suelos homogéneos
conductores.
Los suelos conductores deberían presentar una
resistencia eléctrica entre 0,5 y 1,0 M\Omega durante la
totalidad de la vida del producto. Para alcanzar este objetivo, el
recubrimiento superior debería tener muy poca o ninguna influencia
en la conductividad total del suelo. La conductividad del suelo se
debería determinar mediante la cantidad y la calidad del material
conductor en el sustrato, por ejemplo por el negro de carbón
(puntos negros) integrado en el sustrato.
Para un revestimiento de suelo conductor, la
resistencia eléctrica de conformidad con la EN 1081 se incrementará
desde aproximadamente 0,05-0,1 M\Omega a más de
100 M\Omega cuando se aplique un recubrimiento superior
tradicional. El valor del incremento depende del espesor, la
naturaleza y el grado del recubrimiento superior utilizado.
El uso de aditivos químicos para reducir la
resistencia eléctrica es bien conocido, pero no resulta adecuado
para suelos, debido a que los recubrimientos superiores resultantes
muestran una resistencia a las manchas baja, un riesgo de migración
de los aditivos en algunos casos, y debido a que la conductividad
obtenida no es estable en el tiempo. A menudo, estos productos
químicos también reducen la transparencia y/o colorean el
recubrimiento superior.
También se pueden utilizar materiales minerales
o pigmentos conductores para reducir la resistencia eléctrica, pero
en general presentan un efecto colorante sobre el recubrimiento.
El documento EP1284278 da a conocer una
composición de recubrimiento conductor para materiales textiles que
comprende un aglomerante de polímero PU y el 50-95%
en peso de una esfera recubierta de metal noble con un diámetro de
1-150 \mum.
\newpage
El documento EP0409099 da a conocer una
composición de recubrimiento conductor exotérmico que comprende una
resina de poliuretano y 22-80% en peso de vidrio
esférico o partículas de resina con un recubrimiento metálico,
preferentemente plata, con un tamaño de partícula de
4-350 \mum.
El documento US nº 4.419.297 da a conocer una
pasta conductora, que comprende el 30-40% en peso de
esferas de vidrio recubiertas de plata con un tamaño de partícula
de 1-100 \mum, insertadas en una matriz polimérica
endurecible por UV.
El documento DE 10200292 da a conocer un
revestimiento de suelo (10) que comprende una capa conductora (14)
y una capa de disipación (16) que comprende partículas de carburo de
silicio de un tamaño de 0,5-3 mm, alternativamente
se pueden utilizar también partículas de silicio o de germanio, o
fibras de carbono. La capa (16) pertenece a una capa de partícula
dispersa que está fijada a la capa inferior (14) con una capa de
sellado con base de resina (18).
De acuerdo con la presente invención, se
proporciona un revestimiento de superficie que comprende un sustrato
y una superficie o recubrimiento superior, para un suelo conductor
con una parte de recubrimiento superior que muestra una mejora en
las propiedades de limpieza y mantenimiento, así como una buena
transparencia.
De acuerdo con ello, la invención proporciona un
revestimiento de suelo nuevo y mejorado que comprende un sustrato y
un recubrimiento superior caracterizado porque dicho recubrimiento
superior comprende partículas con un recubrimiento conductor, que
presentan un tamaño de partícula medio (en números) entre 0,1 y 50
\mum.
El suelo conductor con un recubrimiento superior
según la invención muestra propiedades de limpieza y mantenimiento
mejoradas, así como una mayor transparencia. Además, la
conductividad del suelo permanece constante durante la totalidad de
su vida.
Según una forma de realización preferida, las
partículas son sustancialmente esféricas. Dichas partículas
esféricas se mezclan más fácilmente con el recubrimiento superior
antes de la aplicación de dicho recubrimiento superior al
sustrato.
Las partículas comprenden preferentemente un
recubrimiento de plata, aluminio, cobre, níquel, oro o una aleación
de los mismos con otros metales. Se prefieren específicamente
glóbulos esféricos recubiertos de metal. Dicho recubrimiento
metálico consigue rendimientos muy buenos y permite dirigir de forma
efectiva cualquier carga que se acumule en el recubrimiento
superior por debajo del sustrato a través del cual se dirigen a
tierra.
Las partículas o los glóbulos esféricos
recubiertos de metal presentan una resistividad en volumen en seco
ventajosamente entre 0,0001 y 0,01 Ohms/cm. Se consiguen muy buenos
resultados con los glóbulos esféricos recubiertos de metal con una
resistividad en volumen en seco de alrededor de 0,001 Ohms/cm.
El recubrimiento superior comprende entre 0,01 y
10% peso/peso de partículas según el peso del recubrimiento
superior. La razón óptima depende principalmente del tipo y del
espesor del material de recubrimiento superior utilizado.
El recubrimiento superior preferentemente
comprende una dispersión de PU (como Neovez R988 de Neokesins), una
solución de PU, un PU de 2 componentes, un acrilato de PU (como
Aqualux 1420-8500 de Teknos A/S), un acrilato de
epoxi, un acrilato de poliéster, un acrilato de poliéter, un
acrilato de silicio o una mezcla de los mismos.
El recubrimiento comprende un polímero derivado
del uretano, preferentemente poliuretano y con mayor preferencia,
una dispersión acrilato de PU endurecible por UV con base de agua,
con un contenido en seco de entre el 5% y el 80% peso/peso,
preferentemente 20 y 60% peso/peso. Dichos recubrimientos superiores
se utilizan ampliamente en la técnica para aplicaciones en las que
no se precisa una conductividad eléctrica.
El recubrimiento superior normalmente presenta
un espesor de entre 0,5 \mum y 100 \mum.
El recubrimiento superior se puede aplicar
mediante cualquier técnica conocida como recubrimiento por rodillo,
reverso e inverso, rociado, cortina, pantalla, etc.
Obviamente, el tamaño de las partículas con un
espesor de recubrimiento conductor depende del espesor del
recubrimiento superior. Como regla general, el tamaño medio de las
partículas no debería ser mayor que aproximadamente la mitad del
espesor del recubrimiento superior.
El recubrimiento superior descrito anteriormente
se puede utilizar en cualquier suelo conductor y antiestático
descrito, preferentemente sobre un suelo con base de PVC con canales
conductores verticales, que contengan negro de carbón. Dicho
producto se encuentra disponible comercialmente en Tarkett AB bajo
la marca registrada TORO EL. También se pueden utilizar suelos con
base de poliolefina o de caucho.
A continuación se describirá la presente
invención con mayor detalle haciendo referencia al ejemplo.
Utilización: con el fin de producir un suelo
conductor, se han utilizado los materiales siguientes:
- 1)
- esferas de vidrio de plata conductoras (CSGS 10 A, disponibles en Progressive Fillers Int'Inc. de Tennessee, USA) con un tamaño medio de partícula de 10 \mum, una electroplasia de plata pura del 12% y una resistividad en volumen en seco de 0,001 Ohms/cm.
- 2)
- recubrimiento superior: Aqualux^{TM} de Teknos A/S Dinamarca, una dispersión de acrilato de PU endurecible por UV con base de agua con un contenido en seco del 40% aproximadamente.
- 3)
- suelo de plástico de PVC (Toro EL disponible en Tarkett AB, Suecia) con "canales conductores verticales" que contienen negro de carbón.
Se mezcló aproximadamente el 1% peso/peso de
CSGS 10A en la dispersión de acrilato de PU mencionada anteriormente
y se recubrió el suelo conductor con 20 g/m^{2} aproximadamente
en una estación de recubrimiento por rodillo.
El espesor de la "película" del
recubrimiento superior después del secado era de 8 \mum
aproximadamente.
Se utilizaron dos muestras de control para
comparar los resultados, uno sin ningún recubrimiento superior y el
otro con el mismo recubrimiento superior, pero sin partículas
conductoras.
Dado que únicamente se utilizó el 1%
aproximadamente de partículas CSGS 10A, el recubrimiento superior es
transparente. Las partículas CSGS 10A provocaron muy poco o ningún
cambio visible de la superficie. El contenido bastante bajo de
esferas implica también que el recubrimiento superior sólo es
conductor en la dirección vertical desde la superficie hasta el
sustrato conductor y no en la dirección horizontal.
Las propiedades del suelo se determinaron según
los siguientes procedimientos:
- 1)
- Norma europea EN 1081 (enero 1998): Revestimientos de suelo elástico-Determinación de la resistencia eléctrica.
- 2)
- Norma de la asociación ESD (ANSI/ESDS7.1-1994)
Se observó que la resistencia eléctrica del
suelo conductor (Toro EL) sin recubrimiento superior era entre 0,03
y 0,1 M\Omega, mientras que la resistencia eléctrica del suelo
conductor (Toro EL) con recubrimiento PU sin CSGS era de >500
M\Omega. La resistencia eléctrica del suelo conductor (Toro EL)
con PU conductor según la invención fue de 0,05 a 0,2
M\Omega.
No se observó ningún cambio de color utilizando
la concentración de partículas mencionada anteriormente, no hubo
dependencia de la humedad del aire y se dio una conductividad
vertical muy elevada a través del recubrimiento superior según la
invención hacia las partes conductoras (negro de carbón) en el
sustrato. Este recubrimiento superior no incrementa la resistencia
eléctrica del suelo de forma significativa. La resistencia del
sustrato situado debajo del recubrimiento superior de PU determina
la conductividad del suelo. Dado que se utilizó una cantidad
"normal" de PU, las propiedades de limpieza del suelo mejoraron
de forma considerable en comparación con la referencia sin PU.
Claims (10)
1. Revestimiento de superficie que comprende un
sustrato y un recubrimiento superior, caracterizado porque
el recubrimiento superior comprende entre 0,01 y el 10% peso/peso de
partículas con un recubrimiento conductor con un tamaño medio entre
0,1 y 50 \mum, con respecto al peso del recubrimiento
superior.
2. Revestimiento superior según la
reivindicación 1, en el que las partículas son sustancialmente
esféricas.
3. Revestimiento superior según las
reivindicaciones 1 ó 2, en el que las partículas comprenden un
recubrimiento de plata, aluminio, cobre, oro, o una aleación de los
mismos con otros metales.
4. Revestimiento superior según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en el que las partículas presentan
una resistividad en volumen en seco de entre 0,0001 y 0,01
Ohms/cm.
5. Revestimiento superior según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en el que el recubrimiento
superior comprende una dispersión de PU, una solución de PU, un PU
de 2 componentes, un acrilato de PU, un acrilato de epoxi, un
acrilato de poliéster, un acrilato de poliéter, un acrilato de
silicio o una mezcla de los mismos.
6. Revestimiento superior según la
reivindicación 5, en el que el recubrimiento comprende un polímero
derivado del uretano, preferentemente poliuretano.
7. Revestimiento superior según la
reivindicación 5, en el que el recubrimiento comprende una
dispersión de acrilato de PU endurecible por UV con base de agua,
con un contenido en seco entre el 5% y el 80% peso/peso,
preferentemente entre el 20 y el 60% peso/peso.
8. Revestimiento superior según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en el que el recubrimiento superior
presenta un espesor entre 0,5 \mum y 100 \mum.
9. Revestimiento superior según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en el que el sustrato es un suelo
conductor y antiestático.
10. Revestimiento superior según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en el que el sustrato es un suelo
de PVC, de poliolefina o con base de caucho con canales conductores
verticales.
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