NO171399B - Skisaale - Google Patents

Abstract

Sklsåler med god og varig voksehefteevne, deres fremstilling og ski utstyrt med slike såler.Sålene foreligger i form av en folie eller en film av termoplastisk polymermateriale, fremstilt på basis av en grundig blanding av ett eller flere polyolerfiner og ett eller flere polyeteresteramider.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en skisåle, det vil si den undre del av skien i kontakt med sneen og på hvilken resten av skien samt skiløperen hviler.

Sklsåler ifølge oppfinnelsen oppviser en utmerket tendens til å absorbere voks og å holde varig på denne.

Skisålene foreligger vanligvis i form av en folie eller en film med en tykkelse mellom 0,5 og 2 mm. De består av et polyolefinisk plastmateriale og fortrinnsvis på basis av polyetylen med høy densitet, PEHD, og/eller med høy molekylmasse (tallmidlere molekylmasse mellom 150.000 til 450.000), noe man kan måle ved kromatografi ved gelpermeasjon.

Slike sklsåler fremstilles ved en klassisk ekstruderingstek-nikk. Imidlertid er egenskaper som støtmotstandsevne, farveaf f initet og evne til å holde på voks (fetter av parafintypen) ikke meget tilfredsstillende eller sogar enkelte ganger utilstrekkelig for de spesielle behov for en skisåle.

Man har derfor søkt å forbedre de spesifikke egenskaper for polyetylener for sklsåler ved å modifisere strukturen enten ved å innarbeide additiver eller ved behandling med et middel som favoriserer porøsiteten til PEHD.

I US-PS 3 075 948 er det beskrevet poding av et polyolefin (og spesielt et polyetylen) med et silan.

I FR-PS 2 478 877 foreslår man å rektifisere glideflaten ved i PEHD å innarbeide et stoff som er oppløselig i ikke-vandige væsker med derefter følgende ekstrudering i form av en folie eller en film.

Man benytter likeledes PEHD med meget høy molekylmasse (tallmidlere molekylvekt mellom 300.000 og 8.000.000) for å fremstille sklsåler for konkurransebruk. Disse såler oppnås ved fritting, teknisk sett meget mere komplisert enn ekstrudering.

I AT-PS 332 273 beskrives en fremgangsmåte for å oppnå en frittet PEHD skisåle.

Foreliggende oppfinnelse har til hensikt å forbedre den kjente teknikk og angår derfor en skisåle omfattende en film eller en folie av termoplastisk polymermateriale og skisålen karakteriseres ved at det termoplastiske polymermaterialet består av en blanding av ett eller flere polyolefiner og ett eller flere polyeteresteramider og eventuelle additiver.

Egenskapene for en slik skisåle er spesielt:

en utmerket evne til å absorbere voks og holde på denne i

lang tid;

en meget god glideevne på grunn av en lav friksjonsko-effisient;

en god motstandsevne mot støt og slitasje;

en god evne til å klebe til skiens legeme;

en farveaffinitet som er spesielt god, likeledes gode

antistatiske egenskaper ved lav temperatur;

en transparens eller transluciditet slik at man kan klart se skiens hovedlegeme gjennom sålen idet skilegemet således kan være dekket med forskjellige inskripsjoner som tegninger, varemerker og så videre.

Med polyeteresteramider menes både statistiske polyeteresteramider (det vil si dannet ved vilkårlig kjedeforlengelse av forskjellige monomerbestanddeler) og sekvens-polyeteresteramider, det vil si bestående av blokker som oppviser en viss kjedelengde for de forskjellige bestanddeler.

Polyeteresteramidene er produkter fra polykondensering av polyamidsekvenser med reaktive ender med polyetersekvenser med reaktive ender slik som blant annet: polyamidsekvenser med dikarboksyliske kjedeender med polyeterdiolsekvenser.

Slike produkter er for eksempel beskrevet i de FR-søknader

74 18913 og 77 26678.

Den tallmidlere molekylvekt for polyamidsekvensene ligger vanligvis mellom 500 og 10.000 og mere spesielt mellom 600 og 5.000.

Polyamidsekvensene til polyeteresteramidene dannes fortrinnsvis av polyamid 6, 6,6, 6,12, 11 eller 12 (PA-6, PA-6,6, PA-6,12, PA-11, PA-12) eller kopolyamider oppnådd ved polykondensering av de enkelte monomerer.

Den tallmidlere molekylvekt for polyetrene ligger vanligvis mellom 200 og 6.000 og mere spesielt mellom 600 og 3.000.

Polyetersekvensene består fortrinnsvis av polytetrametylenglykol PTMG, polypropylenglykol PPG eller polyetylenglykol

PEG.

Grenseviskositeten for polyeteresteramidene ligger fortrinnsvis mellom 0,8 og 2,05.

Grenseviskositeten måles i metacresol ved 20 "C med en initialkonsentrasjon på 0,5 g for 100 g metacresol. Den uttrykkes i dl/g.

Polyeteresteramidene ifølge oppfinnelsen kan bestå av 5 til 85 vekt-* polyeter og 95 til 15 vekt-* polyamid, fortrinnsvis 30 til 80 vekt-* polyeter og 70 til 20 vekt-* polyamid.

Tilstedeværende polyolefiner som benyttes for sklsåler som gjenstand for foreliggende oppfinnelse består av polypropylen PP, polyetylen PE, blandinger eller kopolymerer derav men fortrinnsvis av polyetylen.

Den tallmidlere molekylvekt for de foretrukne polyolefiner kan ligge mellom 100.000 og 500.000, fortrinnsvis mellom 150.000 og 400.000.

Blandingen av termoplastisk polymermateriale som utgjør skisålen ifølge oppfinnelsen kan inneholde 5 til 99 vekt-* polyolefin og 50 til 1 vekt-* polyeteresteramid og fortrinnsvis inneholder den 60 til 90 vekt-* polyolefin og 40 til 10 vekt-* polyeteresteramid.

Blandingen kan for eksempel inneholde opp til 70* organiske eller mineralske fyllstoffer 1 form av fibre eller pulvere.

Tilsvarende blandinger er beskrevet i FR-PS 2 519 012.

Som eksempel på fyllstoffer skal spesielt nevnes silisium-dioksyd, titanoksyd, glassfibre, karbonfibre og lignende.

Blandingen kan likeledes inneholde forskjellige additiver slik som anti-UV midler, anti-skummingsmidler, støtmodifi-serende midler, vokser og lignende.

For å forbedre foreneligheten for de forskjellige bestanddeler i blandingen kan man videre innarbeide et emulgeringsmiddel.

Som emulgeringsmiddel kan for eksempel nevnes maleinisert polypropylen.

Generelt innarbeider man i blandingen 1 til 15 vekt-* emulgeringsmiddel.

Nærværet av emulgator er ikke nødvendig. Imidlertid er dette middel spesielt å anbefale når andelen av polyeteresteramid i blandingen er lik eller over 20 vekt-*.

Fremstilling av sklsåler ifølge oppfinnelsen og spesielt i form av folie eller film av den type blanding som er beskrevet ovenfor kan gjennomføres ved en hvilken som helst kjent ekstruderingsmetode. Før den egentlige ekstrudering av blandingen er det videre nødvendig grundig å blande bestanddelene i sålen.

Det er mulig å arbeide med mekanisk blanding av bestanddelene i sålen før innføring i ekstruderingsløpet.

Man kan likeledes blande utgangsstoffene som utgjør den ovenfor nevnte blanding i form av pulver eller granulat og deretter behandle blandingen i smeltet tilstand i en enkel-eller dobbeltskrue-ekstruder, eller i en blandeapparatur eller en kalandreringsapparatur. Slike teknikker sikrer en god homogenitet i blandingen.

Når bestanddelene er blandet grundig kan man fortsette med den egentlige ekstrudering. Man kan benytte enhver type mono- eller dobbeltskrue-ekstruder.

Ekstruderingsteknikkene som er foretrukket er enten plaxage-ekstrudering eller kalandreringsekstrudering.

Man oppnår på denne måte en folie eller en film av den ovenfor angitte blanding med en tykkelse mellom 0,5 og 2 mm og fortrinnsvis mellom 0,9 og 4 mm.

En variant for fremstilling av en skisåle ifølge oppfinnelsen består i, i blandingen som utgjør skisålen å blande inn all eller en del av voksen før ekstrudering. Man oppnår således en såle som er mer eller mindre selvsmørende, det vil si at en voksing av skiene utstyrt med en slik såle ikke lenger er like nødvendig.

Teknikken med selvsmøring av ski oppviser følgende fordeler: sålen kan absorbere en større mengde voks; og voksen er integrert i sålestrukturen og holdes på permanent måte i denne struktur og skiene er vokset en gang for alle.

Med betegnelsen voks menes samtidig glidevoks som spesielt benyttes for alpinski og gripevoks som spesielt benyttes for tur- og langrennsski.

Voksene som kalles glidevoks har generelt som hovedfunksjon å forbedre skiens glideevne på sneen ved å redusere friksjons-koeffesienten for sålen så mye som mulig.

Gripevoks har spesielt en antirekylfunksjon: snekrystallene kan trenge inn i overflatesjiktet av voksen og gir således sålen en forankringsegenskap som er nødvendig for godt hold for skien på sneen for derved å unngå glipp i uønsket grad.

Festingen av sålen til skiskroget kan skje på kjent måte. For eksempel kan man operere med påsmelting: man oppvarmer filmen eller folien og påfører den under trykk på skiskroget.

Foreliggende oppfinnelse anvender likeledes på fordelaktig måte en folie eller en film på basis av en eller flere polyeteresteramider og en eller flere polyolefiner som beskrevet ovenfor som glideflate på gjenstander som skal gli på en flytende eller fast overflate som vann, sne, løv og så videre.

Som et eksempel på slike gjenstander kan nevnes seilbrett, surfebrett, sleder og lignende.

Oppfinnelsen skal illusteres ved følgende eksempler:

Eksempel 1

A Bestanddeler

Skisåleblandingen omfatter i vektdeler:

høydensitet polyetylen PEHD 90 deler (etylen-butenkopolymer inneholdende 2-3* buten med

<M>n = 150 OOO)

polyestereteramid 10 deler

(opnådd ved polykondensering av sekvensene PA-12

med Mn= ^<q>o polyetersekvenser PTMG med <M>n = 2000)-

B Gjennomføring

Man gjennomfører en mekanisk blanding av granulatet av bestanddelene som er beskrevet under l.A. Man innfører derefter den oppnådde blanding I en enskrueekstruder hvis skruerotasjonshastighet er 100 omdr./min. I ekstruderen blir det hele bragt til en temperatur mellom 225 og 230°C.

Man oppnår ved utløpet av dysen en folie med tykkelse 1,2 mm og en bredde på 105 mm, denne betegnes prøve 1.

Som sammenligning ekstruderer man PEHD alene under de samme betingelser som ovenfor for å oppnå en folie med 1,2 mm tykkelse og 105 mm bredde, denne kalles prøve 2.

For å fastslå egenskapene for foliene i prøve 1 og 2 bestemmer man den frie overf lateenergi *ys for folieover-flåtene for prøvene 1 og 2 samt for de to komponenter: y s^ og

•y p

i s •

Den frie overflateenergi for overflaten til et faststoff er summen av komponentene *y s^ (bidraget til Londons disper-sivkrefter) og komponenten y s^ (bidraget til de ikke-dispersive krefter: polare krefter og andre krefter) i det

Ts <=> Ts<d> + Ts<P->

Til dette formål måler man overflatevinkelen 0 for en standard væskedråpe avsatt på en flate av foliene fra prøve 1 og 2, holdt horisontalt.

Metoden for måling av denne vinkel er beskrevet av W.D. Warkins, "The Physical Chemistry of Surface Films", s. 41. Målingen av vinklene gjennomføres ved 25°C suksessivt på de to prøveoverflater.

Standardvæskene som ble benyttet er:

diiodmetan, oc-bromnaftalene (lite polare væsker)

- vann, formamid (polare væsker).

Man avsetter en dråpe på 1 til 5 yl standardvæske på overflaten av folien, holdt horisontalt. 30 sekunder til 2 minutter efter avsetning av dråpen på den horisontale folieoverflate måler man vinkelen 0 dråpen utgjør med den horisontale overflate.

Efter at vinkelen er målt benytter man metoden i henhold til W. Rabel "Farbe and Lack". 77. årg. nr. 10 997-1006-1971 for å beregne 7sd, 7SP og <y>s.

Resultatene er oppsummert i Tabell I.

Ts<d>' 'Ys<P>°6"Ys uttrykkes i m N/m. Målenøyaktigheten er + 1 m N/m.

Man merker ingen signifikant forskjell mellom de to over-flater av prøvene 1 og 2.

De fysiske karakteristika for prøvene 1 og 2 er meget forskjellige: Prøve 1 (blanding av PEHD og polyeteresteramid) oppviser en fri overflateenergi som er 39* høyere enn den til prøve 2, altså PEHD alene. Det polare bidrag er lik 6,7 m N./m for prøve 1 mens det er 0 for prøve 2.

Eksempel 2

Å Bestanddeler

Sålesammensetning i vektdeler:

- PEHD 80 deler

(homopolymer av propylen med Mn = 300 000)

- polyeteresteramid 20 deler

(oppnådd ved kopolykondensering av sekvensene PÅ

12 med Mn = 850 og polyetersekvenser PTMG med Mn =

2000).

B Gjennomføring

I en WERNER PFLEIDERER dobbelskrue-ekstruder av typen ZSK 30, blander man i smeltet tilstand blandingen som angitt under A.

Det hele bringes til 230°C, rotasjonshastigheten for skruen er 150 omdr./min. og mengden materiale er 17 kg/time.

Man oppnår et granulat som man ekstruderer under betingelser identiske med de i eksempel 1 for å oppnå en folle med tykkelse 1,2 mm og en bredde på 105 mm.

Som en sammenligning ekstruderer man PEHD alene (der egenskapene er som angitt under 2.A) under de samme betingelser for å oppnå en folie av PEHD med tykkelse 1,2 mm og bredde 105 mm.

De således oppnådde foller er egnet til å kunne limes på en skiskrog og skien som oppnås på denne måte kan så vokses.

Eksempel 3

Til en blanding av PEHD og polyeteresteramid som foreligger i smeltet tilstand og som beskrevet under eksempel 2 tilsettes noen vektdeler kommersiell voks. Man ekstruderer den således oppnådde blanding under de samme betingelser som under 2.B.

Man oppnår en folie av typen "selvsmørende" som man kan lime på skiskrog.

Ålt efter mengden voks som Innarbeides som angitt ovenfor i sålestrukturen kan en senere voksing være unødvendig.

Claims (12)

1. Skisåle omfattende en film eller en folie av termoplastisk polymermateriale, karakterisert ved at det termoplastiske polymermateriale består av en blanding av ett eller flere polyolefiner og ett eller flere polyeteresteramider og eventuelle additiver.

2. Skisåle ifølge krav 1, karakterisert ved at polyeteresteramidene er statiske polyeteresteramider.

3. Skisåle ifølge krav 1, karakterisert ved at polyeteresteramidene er dannet av produkter fra kopolykondensering av polyamidsekvenser med reaktive ender med polyetersekvenser med reaktive ender slik som: polyamidsekvenser med dikarboksyliske kjedeender med polyeterdiolsekvenser.

4. Skisåle ifølge krav 3, karakterisert ved at polyamidsekvensene i polyeteresteramidene består av polyamid 6, 11, 6,6, 6,12 eller 12 (PA-6, PA-11, PA-6,6, PA-6,12, PA-12-) eller kopolyamidet som oppstår ved kopolykondensering av monomerene.

5. Skisåle ifølge krav 3 eller 4, karakterisert ved at den tallmidlere molekylvekt for polyamidsekvensene ligger mellom 500 og 10.000 og fortrinnsvis mellom 600 og 5.000.

6. Skisåle ifølge kravene 1 til 5, karakterisert ved at polyetersekvensen består av polytetrametylenglykol PTMG, polypropylenglykol PPG eller polyetylenglykol PEG.

7. Skisåle ifølge kravene 1 til 6, karakterisert ved at den tallmidlere molekylvekt for polyetrene ligger mellom 200 og 6.000 og fortrinnsvis mellom 600 og 3.000.

8. Skisåle ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 7, karakterisert ved at polyeteresteramidet består av 5 til 85 og fortrinnsvis 30 til 85 vekt-* polyeter og 95 til 15 og fortrinnsvis 70 til 20* polyamid.

9. Skisåle ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 8, karakterisert ved at polyolefinet består av polypropylen, polyetylen, blandinger eller kopolymerer derav.

10. Skisåle ifølge kravene 1 til 9, karakterisert ved at polyolefinet er et polyetylen med høy densitet og med en tallmidlere molekylvekt mellom 100.000 og 500.000, fortrinnsvis mellom 150.000 og 400.000.

11. Skisåle ifølge kravene 1 til 10, karakterisert ved at blandingen består av 50 til 99 vekt-* polyolefin og 50 til 1 vekt-* polyeteresteramid.

12. Skisåle ifølge kravene 1 til 10, karakterisert ved at blandingen består av 60 til 90 vekt-* polyolefin og 40 til 10 vekt-* polyeteresteramid.