CA1332018C - Semelles de ski, leur procede de fabrication et skis equipes de ces semelles - Google Patents
Semelles de ski, leur procede de fabrication et skis equipes de ces semellesInfo
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- CA1332018C CA1332018C CA000588729A CA588729A CA1332018C CA 1332018 C CA1332018 C CA 1332018C CA 000588729 A CA000588729 A CA 000588729A CA 588729 A CA588729 A CA 588729A CA 1332018 C CA1332018 C CA 1332018C
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Abstract
L'invention concerne des semelles de ski à absorption de fart améliorée de façon durable, leur procédé de fabrication, ainsi que des skis équipés de ces semelles. Ces semelles sont constituées d'une feuille ou d'un film en matière polymère thermoplastique à base d'un mélange intime d'une ou plusieurs polyoléfines et d'un ou plusieurs polyétheresteramides.
Description
~ 33~0 ~ 8 SEME~LES DE SKI, LEUR PROCEDE DE FABRICATIO~ ET
SKIS EQUIPES DE CES SEMF.L~ES
La presente invention concerne une semelle de ski c'est-à-dire la partie inferieure du skl en contact avec la neige et sur laquelle repo6e 5le ski ainsi que le skieur.
La semelle de ski selon l'invention présente une excellente apti-tude à absorber les farts et à les retenir durablement.
~es semelies de ski se présentent en généràl sous orme d'une feuille ou d'un film d'épaisseur comprise entre 0,5 et 2 mm. Elles sont 10en matière plastique polyoléfinique et préférentiellement à base de polyéthylène de haute densité (PEHD), et!ou de haute ma~se moléculaire (masse moléculaire moyenne en nombre comprise entre 150.000 et 450.000) que l'on peut mesurer par chromatographie par perméation de gél.
De telles semelles sont réali~ées selon une technique d'extru&ion 15classique. Or les proprlétés de résistance aux choc~ l'affinité tinc-toriale et 1& facultq a absorber le~ farts (corps ~ras de type paraf-fine) ne sont pas tres satisfaisantes voire même insuffisantes pour lës besoins spécifique~ d'une semelle de ski.
C'est pourquoi on a tenté d'améllorer les qualités spécifiques des 20polyéthylenes des semelle~ de ski en modifiant leur structure soit par : incorporation d'additlfs soit par traitement avec un agent favorisant la poro3ité des PEHD.
Dans le brevet américain publié sous le n3.075.948, on a décrit le greffage d'une polyoléfine (et notamment d'un polyéthylène) avec un 25silane.
Dan~ le brevet français publié sous le n2.478.877, on a proposé de rectif~er la surface de glisse en incorporant au PE~D une substance soluble dans des liquides non aqueux avant extrusion puis mise en forme de feullle ou de film.
i 30On utilise également du PEHD de très haute masse moleculalre (masse I moléculaire moyenne en nombre comprise entre 300.000 et 8.000.000) pour fabriquer des semelles de ski de haute competition. Ces semelles sont obtenues par frittage, technique beaucoup plus onéreuse que l'extrusion.
Dans le brevet autrichien publie sous le n332.273, on a decrit un 35procedé d'obtention d'une semelle de ski en PEHD fritté.
~, A . i ' , . . : . ~
~ 33~o~ 8 La semelle de ski, objet de la présente invention, comprend une feuille ou un film en matière polymere thermoplastique à base d'un mélange intlme de une ou plusieurs polyoléfines et de un ou plusieurs polyétheresteramides.
S Les propriétés que possède une telle semelle de ski sont, notam-ment :
- une exc~llente faculté à absorber les farts et a les retenir de façon durable, .
- un gl1ssement de très bonne qualité du à un bas coefficlent de frottement, - une bonne résistanc-e aux chocs et à l'abrasion, - une bonne aptitude au collage sur l'ébauche du ski, - une affinité tinctoriale particulierement bonne ainsl que de~
. propriétés d'antistatlsme a basse température, 15 - une transparence ou une trsnslucidité telle.que l'on peut distin-. guer tout à f.ait clairement l'ébauche du ski :à travers la-semelle- . . éventuellement .revêtuë d'inscriptions diverses telles que dessins, . marques Comme indiqué plus haut, la:semelle de ski selon l'invention est constltuée d'un .matériau polymere thermoplastlque à base d'une ou plusieurs polyoléfines et d'un ou plusieurs polyétheresteramides, et pouvant contenir divers additifs, charges...
Par polyétheresteramides, on entend 8USSi bien les polyétherestera-mide~ statistiques (c'est-a-dire formés par l'encha~nement aléatoire des diverg constituants monomeres~ que les polyétheresteramides séquencés c'est-a-dire formés de blocs présentant une certaine longueur de cha~ne de leurs divers constituants.
Les polyétheresteramides sont le produit de la copolycondensation de séquences polyamides a extrémités réactives avec des séquences polye-thers à extrémités réactives, telles que entre autres :
. séquences polyamides a fins de chaIne dicarboxyliques avec desséquence polyétherdiols.
De tels produits ont été décrits pa~ eY.emple dans les brevets fran$ais publiessous les nos 2.273.021 et 2.401.947.
_ .. _ .. . . _ 1 33~0 1 8 ~ a masse moleculaire moyenne'en nombre de ces séquences polyamides est généralement comprise entre 500 et 10 000 et plus partlculièrement entre 600 et 5 000. Les séquences polyamides des polyétheresteramides sont formées de préférence de polyamide 6, 6.6, 6.12, 11 ou 12 (PA-6, S PA-6.6, PA-6.12, PA-ll, PA-12~ ou de copolyamides résultant de la polycondensation de leurs monomeres.
La masse moléculaire moyenne en nombre des polyéthers est comprise généralement entre 200 et 6 000 et plus particulièrement entre 600 et 3 000.
Les séquences polyéthers consistent de préférence en polytétramé-thylène glycol (PTMG), 'polypropylène glycol (PPG~, ou polyéthylène : glycol (PEG). ' ' La viscQsité inhérente des polyétheresteramides est avantageusement comprise entre 0,8 et 2,05.
La viscosité inhérente e8t mesurée dans le métacrésol à 20C aYeC
' une concentration initiale'de 0,5 g pour 100 g de métacrésol. lle est exprimée en dlg . ' ' ' Les polyétheresteramldes 8elon l'lnvention peuvent ~etre formés de 5 - à 85 % en poids de polyéther, et de 95 à 15 Z en poids de polyamide, et de pr~férence de 30 ~ 80 Z en poids de polyéther et de 70 à 20 70 en poids de polgamide.
La ou les polyoléfines utilisées pour la semelle de ski, ob~et de la présente invention consistent en polypropylène (PP), polyéthylène I ~P~), leurs mélanges ou copolymeres, mais est de préférence le polyéthy-¦ 25 lene.
¦ Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, la ou les polyoléfine(s) sont de masse moléculaire élevée.
La masse moléculaire moyenne en nombre des polyoléfines préférées peut être comprise entre 100 000 et 500 000, et de préférence entre ¦ 30 150 000 et 400 000.
Le mélange de matériau polymère thermoplastique constituant la ~ semelle de ski de l'invention peut contenir de 50 a 99 % en poids de3 polyoléfine(s) et de 50 a 1 % en poids de polyétheresteramide(s) et de 'préférence, il contient de 60 a 90 % en poids de polyoléfine(s)' et de 40 à 10 % de polyétheresteramide(s).
Le mélange peut éventuellement contenlr par exemple jusqu'à 70 % de J~ charges organiques ou minérales, fibreuses ou pulvérulentes.
Des mélanges similaires ont été décrits dans le brevet francais publié sous le n 2 519 012.
1 33201~
A titre d'exemple de c~arges, on peut citer notamment la silice, l'oxyde de titane, les fibres de verre, de carbone.
Le mélange peut également contenir divers additifs tels que agents anti-UV, agents dé~oulants, modifiants choc, farts S Pour améliorer la compatibilité des différents constituants du mélange, on peut en outre incorporer un agent émulgateur.
Comme agent émulgateur, on peut choisir par exemple le polypropy-lène maléisé.
En général, on incorpore au mélange de 1 à 5 % en poids d'agent émulgateur.
La présence d'agent~émulgateur n'est pas nécessaire. Cependant, elle est particulièrement recommandée lorsque la proportion de polyéthe-resteramide dans le méia~ge est supérieure ou égale à 20 Z en poids.
La fabrlcation des semelle8 de ski selon l'invention et en partlcu-lier la mise en forme de feuille ou de film du mélange décrit ci-dessus peut s'effectuer selon tout procédé d'extrusion connu. Avant I'extru~ion du mélange proprement dlte9 11 est en outre néce~aire de mélanger lntlmement lésdlts constituant~ de la semelle.
Il est possible d'opérer par mélange mécanique des constltuants de la semelle avant lntroduction dans la trémie de l'extrudçuse.
On peut également mélanger les matières premières constltuant le mélange intime décrlt précédemment sous forme pulvérulente ou granulaire et en~uite traiter le mélange à l'état fondu dans une extrudeuse ~ono-ou double vis, ou dans un appareil de malaxage ou dans un appareil de calandrage. Cette technique assure une meilleure homogénéité du mélange.
Une fois les constituants de la semelle intimement mélangés; on peut procéder à l'extruslon proprement dite. On peut utill~er tout type d'extrudeuse mono ou double vls.
Les techniques d'extruslon préférées sont solt l'extrusion-plaxage, goit l'extrusion-calandrage à plat.
On obtlent ainsi une feuille ou un film du mélange décrit précédem-ment d'épaisseur comprise entre 0,5 et 2 mm, et de préférence comprise entre 0,9 et 1,4 mm.
Une variante du procédé- de fabrlcation de semelle de ski selon l'invention consiste a incorporer au mélange constituant la semelle tout ou partie des farts avant l'extrusion. On obtient ainsi une semelle plus ou molns auto-fartee c'est-à-dire que le fartage du ski muni de sa semelle ne sera plus nécessaire.
~ _", ,__ _ ___ , , ,, ., , ., . , ,, ,.. , , .. . , _. , .. _ . .. , .. _,.. .. ., .. . _, .. ~_, .. ._ _ . __ _ _v _ _ . , !
~ 33~o ~ 8 La technique de l'auto-fartage présente les avantages suivants :
- la semelle peut absorber une plus grande quantité de farts.
- les farts étant intégrés à la structure de la semelle, lls sont maintenus de façon permanente à cette structure et le ski est farté une 5 fois pour toutes.
Sous la dénomlnation farts, on entend à la fois les farts de glisse. utilisés plus spécifiquement pour les skls de descente et les farts de retenue, plus spécifiquement employés pour les skis de fond.
Les farts dits de glisse ont en général pour fonction prlnclpale 10 d'améllorer le glissement du .ski sur la neige en dlmlnuant de fason non négligeable le coeffic~ent~de frottement de ladlte semelle.
Les farts dits de retenue ont principalement une fonction anti-recul les crlstanx de neige peuvent penétrer dans la couche superfl-: cielle de fart et il8 dbnnent ainsi à la semelle les propriétés d'an-.l5 crage n~cessaire à un bon ~aintien du ski sur la neige, lui évltant de , .glis~er da~s u~ sens non.d:ésiré.par le skieur. .
~ e- coil~g~.de.la semelle sur l'ébauche de.ski peut se faire selon un procédé connu. A titre d'ëxemple, on peut- opérer par flammage : on chauffe le film ou la feuille et on l'applique avec une pression sur l'ébauche de ski.
La présente invention s'applique également de façon avantageuse à
la réalisation et à l'utilisation d'une feuille ou un film à base d'un ou plusieurs polyétheresteramides et d'une ou plusieur~ polyoléfines tel que d~crits précédemment comme surface de glissement d'objets ayant pour fonction de glisser sur une surface liquide ou solide telle que eau, neige, herbe...
A titre d'exemple de tels ob~ets, on peut citer la luge, le trai-neau, la planche à voile, la planche de surf.
Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois la limiter.
A -- CONSTITUA~TS
La composition de la semelle de ski comprend en poids .
- polyéthylène haute densité (PEHD) .gO parts (copolymere ethylene-butene contenant 2 à 3 % de butene de n = 150 000) : ` ~
~ 33~0 1 8 - polyetheresteramide 10 parts (resultant de la copolycondensati.on de sequences PA-12 de Mn = 600 et de séquences polyethers (PTMG) de Mn = 2000)-B - MISE EN OEW RE
On procede au melange mecanlque des granules des constituants decrlts en l.A. On introduit ensuite le mélange ainsi obtenu dans une extrudeuse mono vis dont la vitesse de rotation de la vis est de 100 tours/mn. Dans l'extrudeuse, l'ensemble est porté à une température comprise entre 225 et 230 C.
On obtient en sortie de fi~ière, une feuille continue de 1,2 mm d'épaisseur et de 105.mm de largeur(~CHANTILLON 1).
. A titre de comparaiRon, on extrude du PEED seul dans les memes ............. conditions que ci-dessus afin d'obtenir une feuille continue de 1,2 mm d'epaisseur et de 105 mm de largeur.(ECEANTILLON 2).
. Pour conna$tre les caracteristiques des feuilles des ~CHANTILLON$ 1 - . et.2, .on détermine i'énerg~e superficieile.:libre Y8 des surfaces des . feullles des ~C~A~TILLONS. 1 et 2 alnsl que ses 2 composantes : Y8 .
et y P
L'énergie superficielle libre de la surface d'un solide est la somme de la composante y8d (contrlbution des forces dispersives de London) et de la composante y P (contrlbution des forces non disper-I sives : forces polalres et autres forces) Y8 = Y8d + Y8P-!~ Pour cela, on mesure l'angle de raccordement ~ que fait une.goutte de llqulde standard deposee sur une face maintenue horizontale des feuilles des EC~ANTILLONS 1 et 2.
La méthode de mesure de l'angle de raccordement est exposee dans I l'article de W.D WhRKINS, The Physical Chemistry of Surface Films, I p 41. Reinhold Pub. Corp. 1952.
Les mesures d'angles de raccordement sont effectuées a 25 C
successivement sur les 2 faces des échantillons.
Les liquides standards utilisés sont :
- le dlodométhane, l'a-bromonaphtalene (liquides peu polaires) - - l'eau, le formamide (liquides polaires) On depose une goutte de 1 à 5 ~1 de liquide standard sur la face . maintenue horlzontale de la feuille.
30 secondes à 2 minutes apres dépot de la goutte sur la surface horizontale de la feuille, on mesure l'angle de raccordement ~ que fait la goutte avec la surface hori~ontale sur laquelle elle a été déposée.
Une fois l'angle de raccordement mesuré, on utilise la méthode de 5 W. RABEL - Farbe and Lack - 77 Jahrg - n 10 - 997-1006-1971 pour calculer y5 , y5P et Ys Les résultats sont réunis dans le Tableau I.
Ys ~ Ys et y5 sont exprimées en m N.m . La précision des mesures est de + 1 m N.m 10 On ne note pas de diffcrence significatlve entre les 2 faces des EC~ANTILLONS 1 et 2.
Les caractéristiques physiques des ECHANTILLONS 1 et 2 sont tr~s différentes l'ECP~NTILLON 1 (mélange de PEHD et de, polyéthereste-ramide) presente une énergie superficielle llbre de 39 % supérieure a ~5 celle de l'ECHA~TILLO~ 2 (PEHD seul). La contrlbution polalre est égale ~-6,i m ,N.m pour l'E,CHANTlLLON l alors qu'elle es~ nulIe pou~ l?ECHAN-,: : TILLON 2. , , : , TABLEAU I
.
Energie ContributionCo~tribution superficielledispersive polaire libre YS (mN.m )ySd (mN.m ) YsP (mN-m ) _ ~ 6 7 ECEANTILLON 1 45,4 38,7 , ¦ECHANTILLO~ 2 j 32,7 32,7 0 I . - ~
La composition de la semelle comprend en poids :
- PEHD 80 parts (ho~opolymère de propyle~e de Mn = 300 000) 30 - polyétheresteramide 20 parts (obtenu par copolycondensatlon de séquences PA - 12 de Mn = 850 et de séquences polyéthers (PTMG) de Mn = 2000.) -c,7 ," "~
B - MISE ~N OEWRE
Dans une ext~ldeuse double vis WERNER PFLEID~R~R de type ZSK 30, on mélange ~ l'etat fondu la composition decrite en A.
~ 'ensemble est porte à 230 C, lz vitesse de rotation de la vis est de 150 tours/mn et le debit de la matière est de 17 kg/h.
On obtient des granulés que l'on extrude dans des condltions identiques a celles de l'~XEMPLE 1 afin d'obtenlr une feullle continue de 1,2 ~m d'épaisseur et de 105 mm de largeur.
A tltre comparatif, on extrude du PEHD seul (dont les caracté-ristiques sont celles décrites en 2.A) dans les mêmes conditions afin d'obtenlr une feuille continue de PEHD de 1,2 mm d'épaisseur et de 105 mm de largeur.
Les feuilles ainsi réallsées sont aptes ~ être collées ~ur une ébauche de ski et le ski ainsi réalisé peut alors subir un fartage.
Au méla~ge de PEHD et de polyétheresteramide réalisé a l'état - fondu et décrit l'EXEMPLE 2, on aJoute quèlques parties en poids de fart du com~erce. On extrude ce mélange ainsi obtenu dans les mêmes condi-tions qu'en 2.B.
On obtient une feuille continue dite "auto-fartée" que l'on peut coller sur l'ébauche de ski.
Selon la quantité de fart introduite comme ci-dessus dans la struc~ure de la semelle, unrfartage ultérieur peut ne pas etre néces-salre.
~ .
SKIS EQUIPES DE CES SEMF.L~ES
La presente invention concerne une semelle de ski c'est-à-dire la partie inferieure du skl en contact avec la neige et sur laquelle repo6e 5le ski ainsi que le skieur.
La semelle de ski selon l'invention présente une excellente apti-tude à absorber les farts et à les retenir durablement.
~es semelies de ski se présentent en généràl sous orme d'une feuille ou d'un film d'épaisseur comprise entre 0,5 et 2 mm. Elles sont 10en matière plastique polyoléfinique et préférentiellement à base de polyéthylène de haute densité (PEHD), et!ou de haute ma~se moléculaire (masse moléculaire moyenne en nombre comprise entre 150.000 et 450.000) que l'on peut mesurer par chromatographie par perméation de gél.
De telles semelles sont réali~ées selon une technique d'extru&ion 15classique. Or les proprlétés de résistance aux choc~ l'affinité tinc-toriale et 1& facultq a absorber le~ farts (corps ~ras de type paraf-fine) ne sont pas tres satisfaisantes voire même insuffisantes pour lës besoins spécifique~ d'une semelle de ski.
C'est pourquoi on a tenté d'améllorer les qualités spécifiques des 20polyéthylenes des semelle~ de ski en modifiant leur structure soit par : incorporation d'additlfs soit par traitement avec un agent favorisant la poro3ité des PEHD.
Dans le brevet américain publié sous le n3.075.948, on a décrit le greffage d'une polyoléfine (et notamment d'un polyéthylène) avec un 25silane.
Dan~ le brevet français publié sous le n2.478.877, on a proposé de rectif~er la surface de glisse en incorporant au PE~D une substance soluble dans des liquides non aqueux avant extrusion puis mise en forme de feullle ou de film.
i 30On utilise également du PEHD de très haute masse moleculalre (masse I moléculaire moyenne en nombre comprise entre 300.000 et 8.000.000) pour fabriquer des semelles de ski de haute competition. Ces semelles sont obtenues par frittage, technique beaucoup plus onéreuse que l'extrusion.
Dans le brevet autrichien publie sous le n332.273, on a decrit un 35procedé d'obtention d'une semelle de ski en PEHD fritté.
~, A . i ' , . . : . ~
~ 33~o~ 8 La semelle de ski, objet de la présente invention, comprend une feuille ou un film en matière polymere thermoplastique à base d'un mélange intlme de une ou plusieurs polyoléfines et de un ou plusieurs polyétheresteramides.
S Les propriétés que possède une telle semelle de ski sont, notam-ment :
- une exc~llente faculté à absorber les farts et a les retenir de façon durable, .
- un gl1ssement de très bonne qualité du à un bas coefficlent de frottement, - une bonne résistanc-e aux chocs et à l'abrasion, - une bonne aptitude au collage sur l'ébauche du ski, - une affinité tinctoriale particulierement bonne ainsl que de~
. propriétés d'antistatlsme a basse température, 15 - une transparence ou une trsnslucidité telle.que l'on peut distin-. guer tout à f.ait clairement l'ébauche du ski :à travers la-semelle- . . éventuellement .revêtuë d'inscriptions diverses telles que dessins, . marques Comme indiqué plus haut, la:semelle de ski selon l'invention est constltuée d'un .matériau polymere thermoplastlque à base d'une ou plusieurs polyoléfines et d'un ou plusieurs polyétheresteramides, et pouvant contenir divers additifs, charges...
Par polyétheresteramides, on entend 8USSi bien les polyétherestera-mide~ statistiques (c'est-a-dire formés par l'encha~nement aléatoire des diverg constituants monomeres~ que les polyétheresteramides séquencés c'est-a-dire formés de blocs présentant une certaine longueur de cha~ne de leurs divers constituants.
Les polyétheresteramides sont le produit de la copolycondensation de séquences polyamides a extrémités réactives avec des séquences polye-thers à extrémités réactives, telles que entre autres :
. séquences polyamides a fins de chaIne dicarboxyliques avec desséquence polyétherdiols.
De tels produits ont été décrits pa~ eY.emple dans les brevets fran$ais publiessous les nos 2.273.021 et 2.401.947.
_ .. _ .. . . _ 1 33~0 1 8 ~ a masse moleculaire moyenne'en nombre de ces séquences polyamides est généralement comprise entre 500 et 10 000 et plus partlculièrement entre 600 et 5 000. Les séquences polyamides des polyétheresteramides sont formées de préférence de polyamide 6, 6.6, 6.12, 11 ou 12 (PA-6, S PA-6.6, PA-6.12, PA-ll, PA-12~ ou de copolyamides résultant de la polycondensation de leurs monomeres.
La masse moléculaire moyenne en nombre des polyéthers est comprise généralement entre 200 et 6 000 et plus particulièrement entre 600 et 3 000.
Les séquences polyéthers consistent de préférence en polytétramé-thylène glycol (PTMG), 'polypropylène glycol (PPG~, ou polyéthylène : glycol (PEG). ' ' La viscQsité inhérente des polyétheresteramides est avantageusement comprise entre 0,8 et 2,05.
La viscosité inhérente e8t mesurée dans le métacrésol à 20C aYeC
' une concentration initiale'de 0,5 g pour 100 g de métacrésol. lle est exprimée en dlg . ' ' ' Les polyétheresteramldes 8elon l'lnvention peuvent ~etre formés de 5 - à 85 % en poids de polyéther, et de 95 à 15 Z en poids de polyamide, et de pr~férence de 30 ~ 80 Z en poids de polyéther et de 70 à 20 70 en poids de polgamide.
La ou les polyoléfines utilisées pour la semelle de ski, ob~et de la présente invention consistent en polypropylène (PP), polyéthylène I ~P~), leurs mélanges ou copolymeres, mais est de préférence le polyéthy-¦ 25 lene.
¦ Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, la ou les polyoléfine(s) sont de masse moléculaire élevée.
La masse moléculaire moyenne en nombre des polyoléfines préférées peut être comprise entre 100 000 et 500 000, et de préférence entre ¦ 30 150 000 et 400 000.
Le mélange de matériau polymère thermoplastique constituant la ~ semelle de ski de l'invention peut contenir de 50 a 99 % en poids de3 polyoléfine(s) et de 50 a 1 % en poids de polyétheresteramide(s) et de 'préférence, il contient de 60 a 90 % en poids de polyoléfine(s)' et de 40 à 10 % de polyétheresteramide(s).
Le mélange peut éventuellement contenlr par exemple jusqu'à 70 % de J~ charges organiques ou minérales, fibreuses ou pulvérulentes.
Des mélanges similaires ont été décrits dans le brevet francais publié sous le n 2 519 012.
1 33201~
A titre d'exemple de c~arges, on peut citer notamment la silice, l'oxyde de titane, les fibres de verre, de carbone.
Le mélange peut également contenir divers additifs tels que agents anti-UV, agents dé~oulants, modifiants choc, farts S Pour améliorer la compatibilité des différents constituants du mélange, on peut en outre incorporer un agent émulgateur.
Comme agent émulgateur, on peut choisir par exemple le polypropy-lène maléisé.
En général, on incorpore au mélange de 1 à 5 % en poids d'agent émulgateur.
La présence d'agent~émulgateur n'est pas nécessaire. Cependant, elle est particulièrement recommandée lorsque la proportion de polyéthe-resteramide dans le méia~ge est supérieure ou égale à 20 Z en poids.
La fabrlcation des semelle8 de ski selon l'invention et en partlcu-lier la mise en forme de feuille ou de film du mélange décrit ci-dessus peut s'effectuer selon tout procédé d'extrusion connu. Avant I'extru~ion du mélange proprement dlte9 11 est en outre néce~aire de mélanger lntlmement lésdlts constituant~ de la semelle.
Il est possible d'opérer par mélange mécanique des constltuants de la semelle avant lntroduction dans la trémie de l'extrudçuse.
On peut également mélanger les matières premières constltuant le mélange intime décrlt précédemment sous forme pulvérulente ou granulaire et en~uite traiter le mélange à l'état fondu dans une extrudeuse ~ono-ou double vis, ou dans un appareil de malaxage ou dans un appareil de calandrage. Cette technique assure une meilleure homogénéité du mélange.
Une fois les constituants de la semelle intimement mélangés; on peut procéder à l'extruslon proprement dite. On peut utill~er tout type d'extrudeuse mono ou double vls.
Les techniques d'extruslon préférées sont solt l'extrusion-plaxage, goit l'extrusion-calandrage à plat.
On obtlent ainsi une feuille ou un film du mélange décrit précédem-ment d'épaisseur comprise entre 0,5 et 2 mm, et de préférence comprise entre 0,9 et 1,4 mm.
Une variante du procédé- de fabrlcation de semelle de ski selon l'invention consiste a incorporer au mélange constituant la semelle tout ou partie des farts avant l'extrusion. On obtient ainsi une semelle plus ou molns auto-fartee c'est-à-dire que le fartage du ski muni de sa semelle ne sera plus nécessaire.
~ _", ,__ _ ___ , , ,, ., , ., . , ,, ,.. , , .. . , _. , .. _ . .. , .. _,.. .. ., .. . _, .. ~_, .. ._ _ . __ _ _v _ _ . , !
~ 33~o ~ 8 La technique de l'auto-fartage présente les avantages suivants :
- la semelle peut absorber une plus grande quantité de farts.
- les farts étant intégrés à la structure de la semelle, lls sont maintenus de façon permanente à cette structure et le ski est farté une 5 fois pour toutes.
Sous la dénomlnation farts, on entend à la fois les farts de glisse. utilisés plus spécifiquement pour les skls de descente et les farts de retenue, plus spécifiquement employés pour les skis de fond.
Les farts dits de glisse ont en général pour fonction prlnclpale 10 d'améllorer le glissement du .ski sur la neige en dlmlnuant de fason non négligeable le coeffic~ent~de frottement de ladlte semelle.
Les farts dits de retenue ont principalement une fonction anti-recul les crlstanx de neige peuvent penétrer dans la couche superfl-: cielle de fart et il8 dbnnent ainsi à la semelle les propriétés d'an-.l5 crage n~cessaire à un bon ~aintien du ski sur la neige, lui évltant de , .glis~er da~s u~ sens non.d:ésiré.par le skieur. .
~ e- coil~g~.de.la semelle sur l'ébauche de.ski peut se faire selon un procédé connu. A titre d'ëxemple, on peut- opérer par flammage : on chauffe le film ou la feuille et on l'applique avec une pression sur l'ébauche de ski.
La présente invention s'applique également de façon avantageuse à
la réalisation et à l'utilisation d'une feuille ou un film à base d'un ou plusieurs polyétheresteramides et d'une ou plusieur~ polyoléfines tel que d~crits précédemment comme surface de glissement d'objets ayant pour fonction de glisser sur une surface liquide ou solide telle que eau, neige, herbe...
A titre d'exemple de tels ob~ets, on peut citer la luge, le trai-neau, la planche à voile, la planche de surf.
Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois la limiter.
A -- CONSTITUA~TS
La composition de la semelle de ski comprend en poids .
- polyéthylène haute densité (PEHD) .gO parts (copolymere ethylene-butene contenant 2 à 3 % de butene de n = 150 000) : ` ~
~ 33~0 1 8 - polyetheresteramide 10 parts (resultant de la copolycondensati.on de sequences PA-12 de Mn = 600 et de séquences polyethers (PTMG) de Mn = 2000)-B - MISE EN OEW RE
On procede au melange mecanlque des granules des constituants decrlts en l.A. On introduit ensuite le mélange ainsi obtenu dans une extrudeuse mono vis dont la vitesse de rotation de la vis est de 100 tours/mn. Dans l'extrudeuse, l'ensemble est porté à une température comprise entre 225 et 230 C.
On obtient en sortie de fi~ière, une feuille continue de 1,2 mm d'épaisseur et de 105.mm de largeur(~CHANTILLON 1).
. A titre de comparaiRon, on extrude du PEED seul dans les memes ............. conditions que ci-dessus afin d'obtenir une feuille continue de 1,2 mm d'epaisseur et de 105 mm de largeur.(ECEANTILLON 2).
. Pour conna$tre les caracteristiques des feuilles des ~CHANTILLON$ 1 - . et.2, .on détermine i'énerg~e superficieile.:libre Y8 des surfaces des . feullles des ~C~A~TILLONS. 1 et 2 alnsl que ses 2 composantes : Y8 .
et y P
L'énergie superficielle libre de la surface d'un solide est la somme de la composante y8d (contrlbution des forces dispersives de London) et de la composante y P (contrlbution des forces non disper-I sives : forces polalres et autres forces) Y8 = Y8d + Y8P-!~ Pour cela, on mesure l'angle de raccordement ~ que fait une.goutte de llqulde standard deposee sur une face maintenue horizontale des feuilles des EC~ANTILLONS 1 et 2.
La méthode de mesure de l'angle de raccordement est exposee dans I l'article de W.D WhRKINS, The Physical Chemistry of Surface Films, I p 41. Reinhold Pub. Corp. 1952.
Les mesures d'angles de raccordement sont effectuées a 25 C
successivement sur les 2 faces des échantillons.
Les liquides standards utilisés sont :
- le dlodométhane, l'a-bromonaphtalene (liquides peu polaires) - - l'eau, le formamide (liquides polaires) On depose une goutte de 1 à 5 ~1 de liquide standard sur la face . maintenue horlzontale de la feuille.
30 secondes à 2 minutes apres dépot de la goutte sur la surface horizontale de la feuille, on mesure l'angle de raccordement ~ que fait la goutte avec la surface hori~ontale sur laquelle elle a été déposée.
Une fois l'angle de raccordement mesuré, on utilise la méthode de 5 W. RABEL - Farbe and Lack - 77 Jahrg - n 10 - 997-1006-1971 pour calculer y5 , y5P et Ys Les résultats sont réunis dans le Tableau I.
Ys ~ Ys et y5 sont exprimées en m N.m . La précision des mesures est de + 1 m N.m 10 On ne note pas de diffcrence significatlve entre les 2 faces des EC~ANTILLONS 1 et 2.
Les caractéristiques physiques des ECHANTILLONS 1 et 2 sont tr~s différentes l'ECP~NTILLON 1 (mélange de PEHD et de, polyéthereste-ramide) presente une énergie superficielle llbre de 39 % supérieure a ~5 celle de l'ECHA~TILLO~ 2 (PEHD seul). La contrlbution polalre est égale ~-6,i m ,N.m pour l'E,CHANTlLLON l alors qu'elle es~ nulIe pou~ l?ECHAN-,: : TILLON 2. , , : , TABLEAU I
.
Energie ContributionCo~tribution superficielledispersive polaire libre YS (mN.m )ySd (mN.m ) YsP (mN-m ) _ ~ 6 7 ECEANTILLON 1 45,4 38,7 , ¦ECHANTILLO~ 2 j 32,7 32,7 0 I . - ~
La composition de la semelle comprend en poids :
- PEHD 80 parts (ho~opolymère de propyle~e de Mn = 300 000) 30 - polyétheresteramide 20 parts (obtenu par copolycondensatlon de séquences PA - 12 de Mn = 850 et de séquences polyéthers (PTMG) de Mn = 2000.) -c,7 ," "~
B - MISE ~N OEWRE
Dans une ext~ldeuse double vis WERNER PFLEID~R~R de type ZSK 30, on mélange ~ l'etat fondu la composition decrite en A.
~ 'ensemble est porte à 230 C, lz vitesse de rotation de la vis est de 150 tours/mn et le debit de la matière est de 17 kg/h.
On obtient des granulés que l'on extrude dans des condltions identiques a celles de l'~XEMPLE 1 afin d'obtenlr une feullle continue de 1,2 ~m d'épaisseur et de 105 mm de largeur.
A tltre comparatif, on extrude du PEHD seul (dont les caracté-ristiques sont celles décrites en 2.A) dans les mêmes conditions afin d'obtenlr une feuille continue de PEHD de 1,2 mm d'épaisseur et de 105 mm de largeur.
Les feuilles ainsi réallsées sont aptes ~ être collées ~ur une ébauche de ski et le ski ainsi réalisé peut alors subir un fartage.
Au méla~ge de PEHD et de polyétheresteramide réalisé a l'état - fondu et décrit l'EXEMPLE 2, on aJoute quèlques parties en poids de fart du com~erce. On extrude ce mélange ainsi obtenu dans les mêmes condi-tions qu'en 2.B.
On obtient une feuille continue dite "auto-fartée" que l'on peut coller sur l'ébauche de ski.
Selon la quantité de fart introduite comme ci-dessus dans la struc~ure de la semelle, unrfartage ultérieur peut ne pas etre néces-salre.
~ .
Claims (23)
1. Semelle de ski comprenant une feuille ou un film en matière polymère thermoplastique, caractérisée en ce que ladite matière polymère thermoplastique est à base d'un mélange intime d'une ou plusieurs polyoléfines et d'un ou plusieurs polyétheresteramides.
2. Semelle de ski selon la revendication 1, caractérisée en ce que le ou les polyétheresteramides sont des polyétheresteramides statistiques.
3. Semelle de ski selon la revendication 1, caractérisée en ce que le ou les polyétheresteramides sont des produits de copolycondensation de séquences polyamides à
extrémités réactives avec des séquences polyéthers à
extrémités réactives.
extrémités réactives avec des séquences polyéthers à
extrémités réactives.
4. Semelle de ski selon la revendication 3, caractérisée en ce que le ou les polyétheresteramides sont des produits de copolycondensation de séquences polyamides à
fins de chaîne dicarboxyliques avec des séquences polyétherdiols.
fins de chaîne dicarboxyliques avec des séquences polyétherdiols.
5. Semelle de ski selon la revendication 3, caractérisée en ce que les séquences polyamides des polyétheresteramides sont formées de polyamide 6, 11, 6.6,
6.12 ou 12 (PA-6, PA-11, PA-6.6, PA-6.12 ou PA-12) ou de copolyamide résultant de la copolycondensation de leurs monomères.
6. Semelle de ski selon la revendication 3, 4 ou 5, caractérisée en ce que la masse moléculaire moyenne en nombre de ces séquences polyamides est comprise entre 500 et 10 000.
6. Semelle de ski selon la revendication 3, 4 ou 5, caractérisée en ce que la masse moléculaire moyenne en nombre de ces séquences polyamides est comprise entre 500 et 10 000.
7. Semelle de ski selon la revendication 3, 4 ou 5, caractérisée en ce que la masse moléculaire moyenne en nombre de séquences polyamides est comprise entre 600 et 5000.
8. Semelle de ski selon la revendication 3, caractérisée en ce que les séquences polyéthers consistent en polytétraméthylène glycol (PTMG), polypropylène glycol (PPG) ou polyéthylène glycol (PEG).
9. Semelle de ski selon la revendication 3, 4 ou 8, caractérisée en ce que la masse moléculaire moyenne en nombre des polyéthers est comprise entre 200 et 6000.
10. Semelle de ski selon la revendication 3, 4 ou 8, caractérisée en ce que la masse moléculaire moyenne en nombre de séquences polyéthers est comprise entre 600 et 3000.
11. Semelle de ski selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que le polyétheresteramide est formé
de 5 à 85% de polyéther et de 95 à 15% de polyamide.
de 5 à 85% de polyéther et de 95 à 15% de polyamide.
12. Semelle de ski selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que le polyétheresteramide est formé
de 30 à 80% de polyéther et de 70 à 20% de polyamide.
de 30 à 80% de polyéther et de 70 à 20% de polyamide.
13. Semelle de ski selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que la ou les polyoléfines sont choisies parmi le polypropylène, le polyéthylène, leurs mélanges et leurs copolymères.
14. Semelle de ski selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que la polyoléfine est un polyéthylène de haute densité et de masse moléculaire moyenne en nombre comprise entre 100 000 et 500 000.
15. Semelle de ski selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que la polyoléfine est un polyéthylène de haute densité et de masse moléculaire moyenne en nombre comprise entre 150 000 et 400 000.
16. Semelle de ski selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que ledit mélange est formé de 50 à
99% en poids de polyoléfine(s) et de 50 à 1% en poids de polyétheresteramide(s).
99% en poids de polyoléfine(s) et de 50 à 1% en poids de polyétheresteramide(s).
17. Semelle de ski selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que ledit mélange est formé de 60 à
90% en poids de polyoléfine et de 40 à 10% en poids de polyétheresteramide.
90% en poids de polyoléfine et de 40 à 10% en poids de polyétheresteramide.
18. Semelle de ski selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle contient une charge organique ou minérale, fibreuse ou pulvérulente, des additifs ou les deux.
19. Semelle de ski selon la revendication 18, caractérisée en ce que les additifs sont choisis parmi les agents anti-UV, les agents démoulants et les agents émulgateurs.
20. Semelle de ski selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce qu'on incorpore au mélange constituant la semelle des farts avant son extrusion et sa mise en forme de film ou de feuille.
21. Procédé de fabrication d'une semelle de ski telle que définie dans la revendication 1, 2 ou 3, carac-térisé en ce qu'on réalise un mélange intime des constituants de la semelle puis on extrude ledit mélange sous forme d'une feuille ou d'un film.
22. Ski dont la partie inférieure ou semelle est telle que définie dans la revendication 1, 2 ou 3.
23. Usage d'un film ou feuille fait d'un polymère thermoplastique identique à celui défini aux revendications 1, 2 ou 3, pour définir une surface assurant le glissement d'objet servant à glisser sur une surface liquide ou solide.
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