[发明专利]抗静电地毯砖片及其制造方法

说明书

地板复盖材料，例如地毯砖片，由于人员的走动以及家俱或其它物体在其上移动的结果，会促成静电荷的大量积累。积累在地板复盖材料上的静电荷突然放电会引起人员的不适，也可能导致计算机或其它电器设备失灵。静电的积累和释放通过下列方法可以降低到最小程度：从地毯的表面到导电地面之间提供一条导电通路，并保证地板表面材料的电阻，即体电阻和表面电阻，在规定的标准之内，例如计算机和电子产品制造商为保护敏感的电子计算机电子设备和微型集成电路设备所要求的标准。一般说来，这类标准要求表面电阻和体电阻的最小值为5×10⁵欧姆，最大值为2×10¹⁰欧姆。另外，对于安全来说，常常希望电阻最小值为10³至10⁴欧姆。

已经研制能防止静电荷形成或静电荷积累的地毯材料，特别是地毯砖片，允许静电荷的急剧耗散而对人员或设备没有危险;然而，迄今为止，这种地板复盖材料还不能完全令人满意。可以通过在地板复盖物的表面添加抗静电专用剂来生产抗静电地板表面材料，然而，这样的抗静电处理往往不是永久性的，还会改变地板复盖物的特性，而且在低湿度和相对湿度的情况下，通常不是非常有效。可以通过将导电纤维或纱线混合到地板复盖物为地毯砖片的表面，使纤维地板复盖物具有永久导电性或静电导电性。例如，这种导电纤维成份可以由精细的金属线或带有金属涂层的细线作为纱线，也可以由含碳的细线组成，例如混入非导电表面纤维或纱线中的充填有碳芯的纱线和纤维。这种永久性的保护既能使地毯表面在和人员及物体相互作用时具有低的静电产生率，也能使地毯表面具有导电性能。然而，导电纤维表面本身并不能确保足够的通过地毯表面的导电率，即合格的导电性能或体电阻率（也称为体积电阻率）。

在已经研制出的地毯砖片中，所产生的静电荷通过固定在第一背层上的混合在地毯纤维表面的导电纤维或纱线以及导电涂层和背层迅速释放。具体来说，这种导电涂层由聚合材料组成，例如混有象金属微粒或更具体地说胶状的磨碎的碳黑微粒之类的导电剂的苯乙烯-丁二烯乳胶，以提供较高的导电率。这种地毯砖片和其它地毯材料也需要一个相当厚的背层，以确保地毯砖片在尺寸上的稳定性和地毯砖片在使用时辅设的平坦性。各种不同种类的聚合材料都可以用做背层，然而，无规聚丙烯、沥青和聚氯乙烯树脂目前是用于商品化地毯砖片背层的最常用的材料。这些材料基本上是不导电的，因此不可能提供电荷到地面或地毯背面的良好通路。

一般说来，利用抗静电或导电剂，例如象碳黑微粒之类的颗粒性微粒加入到聚合背层材料中，其结果并非令人满意，因为理想的导电率或抗静电效果所需的碳黑数量明显地增加了粘度，另一方面往往影响了背层的化学特性。同样，利用其它抗静电添加剂，如金属脂肪酸盐、乙二醇及类似物，加入背层材料，常常改变背层的化学和机械性能，导致令人不满意的特性。例如，在地毯砖片的处理中，在固体沥青背层中使用硬脂酸盐，常常影响沥青的粘合质量，并进而降低沥青或如石灰石之类的沥青充填物背层材料的机械性能。地毯砖片及其制造方法已经在英国专利2057353    B中公布，1984年3月出版，这里可以作为参考。

因此，理想的是提供一种更有效的经改进的抗静电或导电的纤维表面和表面复盖材料，具体地说是一种有着经改进的导电率的地毯砖片，这种材料能避免原先工艺的表面材料和生产方法的缺点。

本发明涉及一种具有抗静电的或经改进的导电性能的纤维表面和表面复盖材料，同时涉及处理和使用这种材料的方法。具体地说，本发明是关于一种抗静电地毯砖片和制造、使用这种地毯砖片的方法，特别是在工业和办公室环境中使用，例如计算机和电子工业，以防止敏感的计算机及电子设备的损坏。

本发明的抗静电导电地毯或表面复盖材料包括纤维状表面和背层，其中有大量的导电材料细柱，从地毯背面通过背层，延伸到或延伸入地毯表面的底下，通过支柱型细柱的导电材料从地毯表层背面到地毯的背面提供了一条导电通路。

具体地说，本发明是关于一种抗静电地毯砖片，其中，地毯砖片具有一个纤维状表面和一个预涂层、纤维状表面固定在第一背层上，第一背层通常是无纺聚丙烯、聚脂、黄麻或玻璃纤维或其它用作第一背层的材料;预涂层在第一背层的背面，以助于固定纤维状表面。地毯包括一个相当厚的固体或泡沫或者两者混合的背层，背层可能由一层或数层组成，也可能包含有玻璃纤维薄层或其它尺寸稳定的薄层材料。作为一个可供选择的方案，一个第二背层，例如聚酯或其它薄层材料，被固定在背层的背面上。