197255. lajstromszámú szabadalom • Kompozíció és eljárás egy vagy többrétegű, antisztatikus, lágy PVC-alapú lapszerű termék előállítására
3 197255 4 A találmány tárgya antisztatikus tulajdonságú, egy vagy többrétegű PVC-alapú lapszerű termék előállítására alkalmas kompozíció, továbbá az antisztatikus, egy vagy többrétegű lágy PVC lapszerű termék előállítására szolgáló eljárás. A műanyagok rohamos elterjedése miatt az elektrosztatikus feltöltödés egyre több problémát okoz mind a hétköznapi élet mind pedig az ipar különböző területén. A feltöltődött műanyag felületek között fellépő erőhatások kellemetlen következményekkel járhatnak, technológiai problémákat okozhatnak (pl. porosodás, tapadás). A feltöltődött műanyagok miatt fellépő villamos kisülések akaratlan mozgást idézhetnek elő, így gyakran veszélyt is jelentenek. Abban az esetben pedig, ha az elektrosztatikus töltések kisülése gyúlékony környezetben lép fel, a feltöltödés tűz vagy robbanás közvetlen oka is lehet. Bár a feltöltódés általában az anyagok érintkezése és elválása során alakul ki, sok egyéb hatás (pl. villamos megosztás, koronakisülés, sugárzás) is hozhat létre jelentős töltéselkülönülést. A kellemetlen, esetenként veszélyes helyzetek rendkívüli változatossága miatt nagyon nehéz a feltöltödés, illetve annak veszélyei ellen való átfogó védekezés. A kutatások és a gyakorlati tapasztalatok egybehangzó eredményei alapján a vezetők földelése mellett az egyetlen átfogó és mindenkor biztosan eredményre vezető védekezési mód a szigetelő műanyagok helyett antisztatikus anyagok alkalmazása. Antisztatikus tulajdonsággal rendelkeznek azok az anyagok, amelyek az elektrosztatikus feltöltödés szempontjából vezetőként, az esetleges feltöltödés kisütése szempontjából pedig szigetelőként viselkednek. Ez egyrészt azt jelenti, hogy az antisztatikus anyagok földelhetek, illetve rajtuk keresztül a vezető testeket is le lehet földelni, másrészt pedig a földtől elszigetelt és feltöltött antisztatikus test teljes energiájának csupán egy kis hányada sülhet ki egyetlen szikra fellépésekor. Az előbbiek alapján az antisztatikus anyagok egyesítik magukban mind a vezetők, mind pedig a szigetelők kedvező elektrosztatikai tulajdonságait. A leggyakrabban előforduló veszélyhelyzetek jellemzőit (a feltöltödés sebessége, töltőáram, kapacitás, stb) figyelembe véve a szabványok és előírások általában azokat az anyagokat tekintik antisztatikusnak, amelyek fajlagos térfogati ellenállása 103 ohm.m és 106 ohm.m közé esik. Antisztatikus műanyagok széleskörű alkalmazásával elkerülhetők az elektrosztatikus eredetű technológiai problémák és kellemetlenségek az üzemben és a háztartásokban és meg lehet akadályozni az elektrosztatikus feltöltődést. A hagyományos PVC anyagok alkalmazása nagyon sok esetben rendkívül kedvezőtlen, felhasználásukat gyakran a szabványok és rendeletek tiltják. Ilyen módon azonban az igen sok kedvező tulajdonsággal rendelkező anyagok (pl. PVC padlóburkolatok) alkalmazása helyett sokkal kedvezőtlenebb megoldást kell választani. A sztatikus feltöltődésből származó zavarok elkerülésére több megoldás született. A 3 425 911 lajstromszámú német szövetségi köztársaságbeli közrebocsájtási irat olyan módszert ismertet, amely szerint a műanyag rendszerekbe acetilén kormot kevernek. Ennek a megoldásnak az a hátránya, hogy elfogadható elektrosztatikai jellemzők csak magas 10-15 tömeg% korom bevitelével érhetők el, ami egyrészt a termék szine révén nagyon korlátozott alkalmazást tesz lehetővé, másrészt a vezetóképes korom típusok nagy fajlagos felületük miatt a PVC plasztiszolokban nem alkalmazhatók, mivel sokszorosára növelnék a plasztiszol látszólagos viszkozitását. A fekete szín hátrányainak kiküszöbölésére a 998 745. és 1 121 721 lajstromszámú német, szövetségi köztársaságbeli közrebocsájtási iratokban olyan eljárást írnak le, ahol az acetilén kormot nem oszlatják el homogénen a színes műanyag rendszerben, hanem makroszkopikus inhomogenitást hoznak létre. A korom részecskék pontszerű, vonalas elrendeződésü formában vannak jelen, így egy fekete mintázatú színes terméket nyernek. Ebben az esetben a folyamatos filmképzés nein oldható meg, és korom inhomogén eloszlása eleklrosztatikailag is bizonytalanságok forrása lehet,. A 3 415 173 lajstromszámú német szövetségi köztársaságbeli közrebocsájtási iratban olyan módszert ismertetnek, amelynél 1-3 mm hosszúságú szénszál beviteléve!, speciális rétegelóberendezés alkalmazásával növelik a műanyag rendszer vezetőképességét. Kísérleteink során azt találtuk, hogy lia 1-500 nim szemcsenagyságú grafitot az alkalmazott PVC lágyító összmennyiségének 30-50 törneg%-nyi hányadával elkeverjük és az elegyet egy dezintegrátorban legfeljebb 1000 fordulat/perc sebességgel kezeljük oly módon, hogy a keverési sebességet fokozatosan növeljük 1000 fordulat/perc határig. Olyan grafit készítményt kapunk, e.mely PVC plasztiszolokba problémamentesen bekeverhető. Azt találtuk továbbá, hogy az igy kezelt grafitot tartalmazó lapszerű formatestek elektrosztatikus tulajdonságai nem várt mértékben javulnak. Ez a hatfis feltehetően a grafitlapocskák szerkezetében a kezelés során bekövetkező morfológiai változásnak tulajdonítható. A találmány szerinti kompozícióban alkalmazott grafit mennyisége a PVC tömegére számítva 3-70 tönieg% lehet. Kísérleteink során meglepő módon még azt tapasztaltuk, hogy a PVC-alapú kompozíció, illetve a belőle készülő termék antisztatikus tulajdonsága tovább javítható, ha a rendszerbe a PVC tömegére számítva 0,5-5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
