AT390198B - Verfahren zur herstellung eines schis und schi hergestellt nach diesem verfahren - Google Patents
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Description
Nr. 390 198
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schis.
Bei der Herstellung von Schiern mit geschäumtem Kon werden im wesentlichen zwei Verfahren verwendet: die Kemschäumung und das Injektionsverfahren.
Bei der Kemschäumung wird der Kern in der gewünschten Form vorgeschäumt, wobei vor der Weiterverarbeitung das an der Oberfläche verbleibende Trennmittel aus der Schäumform abgeschliffen werden muß. Ein solcher Schi ist beispielsweise aus der AT-PS 315.693 bekannt. Bei der Injektionsschiherstellung werden faserverstärkte Laminate in eine Form eingelegt und die den Kern bildenden PUR-Schaumkomponenten in den Zwischenraum injiziert, wobei der Kem in situ gebildet wird. Beide Verfahren haben den Nachteil, daß die Dichteverteilung über die gesamte Schilänge etwa gleich ist Am Schiende und an der Schispitze, wo einerseits der Schi am dünnsten, andererseits aber die mechanische Beanspruchung am höchsten ist, wäre jedoch eine wesentlich höhere Schaumdichte vorteilhaft Ein weiterer Nachteil dieser Verfahren besteht darin, daß die Laminate vor dem Verpressen angeschliffen werden müssen um eine ausreichende Haftung am Schaumkem zu erreichen. Durch das Schleifen der Laminate gehen aber wertvolle mechanische Eigenschaften und Material verloren, ln vielen Fällen muß zusätzlich ein Haftvermittler verwendet werden.
Diese Nachteile können dadurch behoben werden, daß man aus einem warmverformbaren harten Urethan-und/oder Isocyanuratgruppen enthaltenden Schaumstoffstück durch Erwärmen und Umformen einen Schikem herstellt und diesen beidseitig mit Prepregs, auf der Unterseite zusätzlich mit einer Polyethylenlauffläche, auf der Oberseite zusätzlich mit einer Deckschicht aus Metall oder Kunststoff oder gegebenenfalls weiteren Dekorschichten in einer Schiform heiß verpreßt.
Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Verfahren zur Herstellung eines Schis, bestehend aus einem doppelkeilförmigen Kern aus einem Urethan- und/oder Isocyanuratgruppen enthaltenden Schaumstoff und mindestens zwei darüber und darunterliegenden Schichten, wie einem Ober- und einem Untergurt aus mit Verstärkungsfasem verstärktem Kunststoff, sowie einem Deck- und Laufbelag, wobei der Kem mit diesen Schichten zu einem fertigen Schi verpreßt wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zunächst für den Kem ein warmverformbarer Schaumstoffblock, dessen Abmessungen etwa der Schilänge, der Schibreite und der maximalen Schihöhe entsprechen, auf eine Temperatur von 150 -190 °C erwärmt wird, daß dieser Schaumstoffblock in einer kalten oder etwa 30 °C temperierten Form, deren Hohlraum der fertigen Schiform entspricht zu dem doppelkeilförmigen Schikem verpreßt wird, wobei die für den Obergurt vorgesehenen Verstärkungsfaserlaminate in unausgehärteten Zustand als Prepreg in die Schiform eingelegt werden.
Warmverformbare, harte Urethan- und/oder Isocyanuratgruppen enthaltende Schaumstoffe sind beispielweise aus der DE-OS 2 607 380 und EP-A-0 239 906 bekannt Als Ausgangsverbindungen für solche Schaumstoffe dienen aliphatische, cycloaliphatische, aromatische und heterocyclische Polyisocyanate oder Mischungen davon. Geeignete Isocyanate sind beispielsweise 1,4-Tetramethylendiisocyanat, 1,12-Dodecandiisocyanat, Cyclobuten-1,7-diisocyanat, Phenylendiisocyanate, Toluylendiisocyanate, Diphenylethandiisocyanate, Diphenylmethandiisocyanate, Naphthylendiisocyanate, Hexamethylendiisocyanat oder modifizierte Isocyanate, die Carbodiimidgruppen, Urethangruppen, Isocyanuratgruppen, Hamstoffgruppen, Allophanatgruppen oder Biuretgruppen aufweisen. Vorzugsweise werden leicht zugängliche Isocyanate, wie 2,4- und/oder 2,6-Toluylendiisocyanat, 4,4' und/oder 2,4-Diphenylmethandiisocyanat, sowie von diesen abgeleitete modifizierte Isocyanate verwendet
Als weitere Ausgangsverbindungen werden Gemische aus mindestens zwei Hydroxylgruppen aufweisenden Polyethern und Polyestem mit einem Molekulargewicht von 400 -10 000 verwendet Bevorzugt sind Gemische mit einer OH-Zahl von mindestens 400. Auch diese Ausgangsverbindungen sind an sich bekannt.
Als Treibmittel werden üblicherweise Wasser und/oder leichtflüchtige Kohlenwasserstoffe oder halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid oder Trichlormonofluormethan eingesetzt
Als Katalysatoren für die Polyadditionsreaktion können alle üblichen Katalysatoren eingesetzt werden, beispielsweise Organometallverbindungen, wie Zinnoktanoat, Dimethylzinnlaureat, Dibutylzinnlaureat, Dibutylzinnacetat, Bleioleat, Vanadiumpentoxide oder Mischungen davon, tertiäre Amine wie Triethylendiamin, Triethylamin, Dimethylcyclohexylamin, N-Ethylpiperidin, Tetramethyltetramethylendiamin oder Mischungen davon.
Der Polyurethanschaum kann übliche Zusätze wie Kettenverlängerungs- und/oder Vemetzungsmittel, Reaktionsverzögerer wie sauer reagierende Stoffe, wie H3PO4 oberflächenaktive Stoffe, wie Emulgatoren und Schaumstabilisatoren, Farbstoffe und Füllstoffe usw. enthalten.
Der Schaumstoff wird nach einem an sich bekannten Verfahren, beispielsweise dem Einstufenverfahren, dem Prepolymerverfahren oder dem Semiprepolymerverfahren hergestellt und anschließend weiterverarbeitet.
Als Prepregs werden mit duroplastischen Harzen, vorzugsweise mit Epoxyharzen getränkte Rovings, Gewebe, Gelege, Gewirke und Vliese aus Verstärkungsfasem wie Glas-, Kohlenstoff-, Aramidfasem und/oder anderen organischen oder anorganischen oder metallischen Fasern eingesetzt, wobei glasfaserverstärkte Prepregs bevorzugt sind.
Zur Herstellung des Schis wird ein Stück eines oben beschriebenen Schaumstoffes in etwa Schilänge, Schibreite und maximaler Schihöhe geschnitten, auf etwa 150 -190 °C, vorzugsweise 160 - 185 °C erwärmt und anschließend sofort in einer kalten oder nur auf etwa 20 - 50 °C leicht temperierten Schikemform verpreßt. Dabei stellt sich im Bereich der dünneren Wandstärke, beispielsweise bei der Schischaufel und am Schiende eine -2-
Nr. 390 198 wesentlich höhere Dichte und somit höhere Steifigkeit ein. Gegenüber der ursprünglichen Dichte des Schaumstoffes wird die Dichte in diesen Bereichen um etwa 200 - 300 % erhöht. Im Bereich der Schibindung erfolgt nur eine geringfügige Erhöhung der Dichte um etwa 25 - 50 %. Anschließend werden alle zur Herstellung eines Schis nötigen Bestandteile, das sind Polyethylenlauffläche, Prepreg, der auf obige Weise hergestellte doppelkeilförmige Schikem, Prepreg und Deckschicht aus Metall, Kunststoff und gegebenenfalls weitere Dekorschichten der Reihe nach in eine Schiform gelegt und in bekannter Weise heiß verpreßt. Es ist auch möglich, daß Prepreg und Deckschicht bereits miteinander verbunden sind. Der Schikem kann gegegenenfalls zusätzlich allseitig mit einem Prepreg ummantelt werden, was dem Schi höhere Torsionssteifigkeit verleiht. Insgesamt wird einerseits die Verbindung des Kerns mit beiden Prepregs, andererseits die Verbindung der Prepiegs mit Polyethylenlauffläche bzw. Deckschicht in einem Arbeitsgang ohne Verwendung zusätzlicher Haftvermittler hergestellt, wobei gleichzeitig das Prepreg ausgehärtet wird. Ein Anschleifen wie beim Verpressen von Laminaten ist bei der Anwendung von Prepregs nicht notwendig. Da die Verstärkungsfasem im Prepreg unbeschädigt vorliegen, werden bessere mechanische Eigenschaften als mit einem vergleichbaren Laminat erzielt, ein Prepreg kann daher für die Erzielung gleicher Eigenschaften niedrigere Faseranteile als ein entsprechendes Laminat auf weisen.
Je nach verwendetem Harz im Prepreg betragen die Preßtemperaturen etwa zwischen 80 · 130 °C. Die Preßzeiten betragen etwa 5-20 min, der Preßdruck kann zwischen 4 und 10 bar, vorzugsweise 5 - 7 bar liegen, wobei eine wechselseitige Abhängigkeit dieser Parameter gegeben ist.
Auf die oben beschriebene Weise werden vorzugsweise Langlauf- oder Kinderschier hergestellt.
Beispiel 1 343 Gew. T. Semiprepolymer aus Tripropyllenglykol und 4,4T)iphenylmethandiisocyanat NCO-Gehalt23 % 69 Gew. T. Polyether Triol(OHZ 550) 16,7 Gew. T. Mischester aus 0,7 Mol Phthalsäureanhydrid, 0,3 mol Adipinsäure, 0,5 mol Trimethylolpropan, 1,5 mol Diethylenglykol (OHZ 370) 11 Gew. T. Ethylenglykol (OHZ 1806) 1 Gew. T. Wasser 0,5 Gew. T. Tetramethyltetramethylendiamin 0,5 Gew. T. Polycat^41 (Fa. Abbot) 1 Gew. T. Methylsilikonöl 0,3 Gew. T. H3PO4 (85 %) Dichte freigeschäumt 179 kg/m3
Polyol-Gemisch OH Zahl 640
Isocyanat Kennzahl 150
Es wurde ein Block mit einer Schaumhöhe von ca. 12 cm hergestellt.
Aus diesem Schaumstoffblock wurde ein quaderförmiger Teil mit folgenden Abmessungen herausgeschnitten: Länge 2100 mm, Breite 60 mm, Dicke 30 mm. Die Rohdichte des Blocks beträgt 155 kg/nA Dieser Zuschnitt wurde in einem Heizschrank während 4 min auf 180 °C erhitzt und anschließend sofort in einem auf 30 ° temperierten Prägewerkzeug mit einem spezifischen Druck von 7 bar zu einem doppelkeilförmigen Schikem gepreßt. Die Preßzeit betrug 2 min. Nach dem Umformen betrug die Dichte in der Mitte des Schaumkörpers 220 kg/rn^ und am Ende und bei der Schischaufel 550 kg/nA
In eine beheizbare Schiform wurden nacheinander folgende Materialien gelegt: eine PE-Lauffläche mit einer Dicke von 1,1 mm bestehend aus einem hochmolekularen HDPE (MG 500 000), ein Epoxidharzprepreg, bestehend aus Glasfaserrovings (600 g/m2) und einem Epoxidharzgehalt von 295 g/m2, der oben hergestellte Schaumkem, ein Epoxidharzprepreg, bestehend aus Glasfaserrovings mit einem Faseranteil von 600 g/m2, versehen mit einer Dekoroberfläche auf Basis Zellulosefaser mit einem Flächengewicht von 160 g/m2 und einem
Epoxidharzgehalt von 340 g/m2. Die Teile wurden bei 100 °C verpreßt, die Preßzeit betrug 15 min, der Preßdruck 7 bar.
Beispiel 2
Ein Schaumstoffkem hergestellt wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde mit einem Glasgewebeprepreg auf Epoxidharzbasis auf allen Seiten ummantelt Der Glasgehalt des Prepregs betrag 390 g/m2, der Harzgehalt 294 g/m2. In die Preßform wurde der Reihe nach eine PE-Schilauffläche bestehend aus höchstmolekularem HDPE (MG 3 500 000), mit einer Dicke von 1,2 mm, ein Prepreg bestehend aus Glasfaserrovings (600 g/m2) -3t
Claims (4)
- Nr. 390 198 und einem Epoxidharzgehalt von 295 g/m^, der mit Prepreg ummantelte Schaumstoffkern, ein Glasfasergelegeprepreg bestehend aus einem Glasfasergelege mit 520 g/m^, einem Glasfaservlies mit 30 g/m^ und einem Epoxidharzgehalt von 370 g/m^, eingelegt. Die Aushärtung der Prepiegs und Herstellung des Verbundkörpers wurde bei 120 °C durchgeführt, die Preßzeit betrug 15 min, der Preßdruck 7 bar. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung eines Schis, bestehend aus einem doppekeilförmigen Kem aus einem Urethan-und/oder Isocyanuratgruppen enthaltenden Schaumstoff und mindestens zwei darüber und darunterliegenden Schichten, wie einem Ober· und einem Untergurt aus mit Verstärkungsfasem verstärktem Kunststoff, sowie einem Deck- und Laufbelag, wobei der Kem mit diesen Schichten zu einem fertigen Schi verpreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst für ein Kem ein warmverformbarer Schaumstoffblock, dessen Abmessungen etwa der Schilänge, der Schibreite und der maximalen Schihöhe entsprechen, auf eine Temperatur von 150 -190 °C erwärmt wird, daß dieser Schaumstoffblock in einer kalten oder etwa 30 °C temperierten Form, deren Hohlraum der fertigen Schiform entspricht, zu dem doppelkeilförmigen Schikem verpreßt wird, wobei die für den Obergurt vorgesehenen Verstärkungsfaserlaminate in unausgehärteten Zustand als Prepreg in die Schiform eingelegt werden.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den doppelkeilförmigen Schikem zusätzlich mit einem Prepreg umwickelt.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstärkungsfaserlaminate Glasfaserlaminate in unausgehärtetem Zustand eingesetzt werden.
- 4. Schi, hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kem aus einem Isocyanuratgruppen enthaltenden Schaumstoffblock besteht. -4-
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| AT50588A AT390198B (de) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | Verfahren zur herstellung eines schis und schi hergestellt nach diesem verfahren |
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