DE102013219934A1

DE102013219934A1 - Steigfell mit Silikonbeschichtung

Info

Publication number: DE102013219934A1
Application number: DE201310219934
Authority: DE
Inventors: Maria Murcia; Bernard Moulin; Pierre Defaux; Josep Castellet; Estienne Gerboud
Original assignee: POMOCA SA; Bluestar Silicones France SAS
Current assignee: POMOCA SA; Elkem Silicones France SAS
Priority date: 2013-10-01
Filing date: 2013-10-01
Publication date: 2015-04-02
Also published as: EP3052206A1; WO2015049206A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steigfell umfassend ein Substrat, mindestens eine Schicht aus Silikon-Elastomer und gegebenenfalls mindestens eine Schicht aus Silikon-Gel sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steigfell umfassend ein Substrat, mindestens eine Schicht aus Silikon-Elastomer und gegebenenfalls mindestens eine Schicht aus Silikon-Gel sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Steigfelle werden üblicherweise beim Wandern auf Schnee verwendet. Sie werden auf der Lauffläche eines Sportgeräts, beispielsweise Ski, Snowboard, Schneeschuh, Langlaufski, etc., angebracht. Die Haare des Steigfells, der sogenannte Flor, ist derart ausgerichtet, dass ein Gleiten in Laufrichtung möglich ist, ein Gleiten gegen die Laufrichtung aber verhindert wird. Ein Tourengeher ist somit in der Lage einen Aufstieg problemlos zu bewältigen. Die Felle werden auf die Lauffläche des Sportgeräts geklebt oder über die Lauffläche gespannt. Letztere Variante ist insbesondere deshalb wenig vorteilhaft, weil sich zwischen Lauffläche und Steigfell Schnee ansammeln kann und das Steigfell bei ungenügender Spannung leicht verrutscht.
Diese Nachteile werden durch Klebefelle, die auf die Lauffläche geklebt werden, weitgehend überwunden. Zu beachten ist allerdings, dass die Klebefelle rückstandsfrei von der Lauffläche gelöst werden können ohne die Gleiteigenschaften der Lauffläche negativ zu beeinflussen. Es ist bekannt, dass die Klebeeigenschaften von Klebefellen mit der Zeit abnehmen. Dies ist einerseits auf die zunehmende Verschmutzung der Kleberschicht zurückzuführen. Um die Verschmutzung zu minimieren, wird daher üblicherweise nach Benutzung der Steigfelle eine Schutzfolie auf die Kleberschicht aufgetragen. Andererseits bauen Klebstoffe mit der Zeit, auch während der Lagerung, kontinuierlich ab. Bei herkömmlichen Klebefellen muss daher regelmäßig eine neue Kleberschicht aufgetragen werden, um ausreichende Adhäsion des Steigfells an der Lauffläche zu gewährleisten.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, Steigfelle bereitzustellen, die eine optimale Haftung an der Lauffläche gewährleisten und rückstandsfrei von der Lauffläche entfernt werden können. Gleichzeitig sollen einfach handzuhabende Steigfelle bereitgestellt werden, die auch nach intensiver Benutzung und/oder längerer Lagerung optimale Klebeeigenschaften aufweisen.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Steigfell, umfassend

a) ein Substrat, das mindestens auf einer Seite einen Flor aufweist,
b) mindestens eine Schicht aus Silikon-Elastomer, die auf der dem Flor abgewandten Seite aufgetragen ist, und
c) gegebenenfalls mindestens eine Schicht aus Silikon-Gel, die auf die mindestens eine Schicht aus Silikon-Elastomer aufgetragen ist.

Eine andere Ausführungsform ist ein Steigfell umfassend

a) ein Substrat, das mindestens auf einer Seite einen Flor aufweist,
b) mindestens zwei Schichten aus Silikon-Elastomer, die auf der dem Flor abgewandten Seite aufgetragen sind, und
c) gegebenenfalls mindestens eine Schicht aus Silikon-Gel, die auf die mindestens zwei Schichten aus Silikon-Elastomer aufgetragen ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform ist ein Steigfell, umfassend

a) ein Substrat, das mindestens auf einer Seite einen Flor aufweist,
b) mindestens eine Schicht aus Silikon-Elastomer, die auf der dem Flor abgewandten Seite aufgetragen ist, und
c) mindestens eine Schicht aus Silikon-Gel, die auf die mindestens eine Schicht aus Silikon-Elastomer aufgetragen ist.

In einer Ausführungsform ist das Substrat ein textiles Flächengebilde, das mindestens auf einer Seite einen Flor aufweist. Das textile Flächengebilde kann durch eine zusätzliche Textilschicht verstärkt sein. Die zusätzliche Textilschicht kann ein Vlies oder ein Gewebe sein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die zusätzliche Textilschicht auf der dem Flor abgewandten Seite aufgebracht. Die zusätzliche Textilschicht ist bevorzugt auf das textile Flächengebilde genäht oder geklebt oder in das textile Flächengebilde eingewebt. Bevorzugt ist die zusätzliche Textilschicht auf das textile Flächengebilde geklebt. Geeignete Klebstoffe sind dem Fachmann bekannt und beispielsweise ausgewählt aus Polyurethan-, Silikon- und Acrylat-Klebstoffen. Die zusätzliche Textilschicht zur Verstärkung umfasst bevorzugt synthetische Fasern, insbesondere bevorzugt Polyamid-Fasern.
Als Flor wird in der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl von Härchen verstanden, die parallel zueinander ausgerichtet sind und aus der Grundebene des Substrats ragen. Der Flor ist bevorzugt in einem Winkel von 95° bis 175°, bevorzugt von 140° bis 170° bezogen auf die Grundebene des Substrats angeordnet. Eine solche Ausführungsform gewährt in Laufrichtung eine minimale und entgegen der Laufrichtung eine maximale Reibung, d. h. maximalen Halt auf rutschigem Untergrund. Die einzelnen Härchen des Flors haben bevorzugt eine Länge von 1 bis 4 mm, bevorzugt 1 bis 3 mm.
Das Substrat oder textile Flächengebilde umfasst bevorzugt natürliche und/oder synthetische Fasern. Als natürliche Fasern kommen insbesondere Mohair Fasern in Betracht. Als synthetische Fasern werden insbesondere Polyamid-Fasern bevorzugt. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Substrat oder textile Flächengebilde und der Flor aus den gleichen Fasern. In einer anderen Ausführungsform besteht das Substrat oder textile Flächengebilde und der Flor aus unterschiedlichen Fasern.
Auf die dem Flor abgewandten Seite des Substrats ist mindestens eine Schicht aus Silikon-Elastomer, bevorzugt eine oder zwei Schichten aus Silikon-Elastomer, aufgetragen. Sofern das Substrat eine zusätzlich Textilschicht zur Verstärkung aufweist, kann das Silikon-Elastomer direkt auf die zusätzliche Textilschicht aufgetragen sein.
Das Silikon-Elastomer hat bevorzugt eine Shore A Härte von 5 bis 60, bevorzugt von 40 bis 60. Die Silikon-Elastomer-Schicht(en) sind mit einem Flächengewicht von 50 bis 1000 g/m², bevorzugt 100 bis 700 g/m² auf das Substrat aufgetragen. Die Silikon-Elastomer-Schicht(en) können aus gleichen oder unterschiedlichen Materialien aufgebaut sein.
Die Silikon-Elastomer-Schicht(en) sind mit dem Substrat so fest verbunden, dass das Substrat und das Silikon-Elastomer nicht zerstörungsfrei voneinander gelöst werden können. Das Silikon-Elastomer verleiht dem Substrat eine erhöhte Stabilität und verhindert gleichzeitig eine Diffusion von Wasser von der Florseite ins Innere des Steigfells. Mögliche negative Effekte von Feuchtigkeit auf die Klebewirkung können durch die Silikon-Elastomer-Schicht ausgeschlossen werden. Darüber hinaus dient das Silikon-Elastomer ggf. als Primer-Schicht (haftvermittelnde Schicht) zwischen dem Silikon-Gel und dem Substrat.
Auf die Silikon-Elastomer-Schicht(en) kann bevorzugt mindestens eine Schicht aus Silikon-Gel aufgetragen werden. Die mindestens eine Schicht aus Silikon-Gel ist direkt auf die Silikon-Elastomer-Schicht(en) aufgetragen. Die Silikon-Gel-Schicht(en) können aus gleichen oder unterschiedlichen Materialien aufgebaut sein. Die Silikon-Gel-Schichten sind mit einem Flächengewicht von 50 bis 1000 g/m², bevorzugt 100 bis 400 g/m² aufgetragen.
Die Silikon-Gel-Schicht(en) haben bevorzugt einen Penetrationswert von 100 bis 190 mm/10, bevorzugt 150 bis 180 mm/10 bei 20°C gemäß DIN ISO 2137. In einer bevorzugten Ausführungsform gilt dieser Penetrationswert für die Gesamtheit der Silikon-Gel-Schichten. In einer anderen Ausführungsform bezieht sich der Penetrationswert auf die vom Substrat abgewandten äußersten Silikon-Gel-Schicht.
Die Silikon-Gel-Schicht(en) haben bevorzugt eine Sofortklebrigkeit von 1 bis 10 mJ/cm², bevorzugt 4,5 bis 10 mJ/cm², stärker bevorzugt 8 bis 10 mJ/cm² gemäß ASTM D2979. Die Sofortklebrigkeit bezieht sich dabei insbesondere auf die dem Substrat abgewandte äußerste Silikon-Gel-Schicht. Die Silikon-Gel-Schicht(en) und die Silikon-Elastomer-Schicht(en) können nicht zerstörungsfrei voneinander getrennt werden.
Die Silikon-Elastomer-Schicht(en) und/oder die Silikon-Gel-Schicht(en) umfassen bevorzugt ein zumindest teilweise vernetztes Polyorganosiloxan. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Vernetzungsgrad des Silikon-Elastomers höher als der Vernetzungsgrad des Silikon-Gels. Als „Vernetzungsgrad” im Sinne der vorliegenden Erfindung wird der Quotient aus der Molzahl vernetzter Grundbausteine und der Molzahl der insgesamt in diesem makromolekularem Netzwerk vorhandenen Grundbausteine verstanden. In einer bevorzugten Ausführungsform liegt der Vernetzungsgrad des Silikon-Gels bei 20–90% des Vernetzungsgrads des Silikon-Elastomers. In einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die Silikon-Elastomer-Schicht(en) und/oder die Silikon-Gel-Schicht(en) bevovorzugt Polyorganosiloxane mit Dimethylsiloxan-Bausteinen.
In einer weiteren Ausführungsform kann auf die äußerste Silikon-Schicht gegebenenfalls eine Schutzfolie aufgebracht sein. Die Schutzfolie besteht insbesondere aus einem Polymer-Film, beispielsweise einem Polyethylen-, Polypropylen- oder Polyamid-Film. Die Abdeckfolie kann darüber hinaus strukturiert, beispielsweise gewellt oder genoppt, sein.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Steigfells, umfassend die Schritte

a) Bereitstellen eines Substrats, das mindestens auf einer Seite einen Flor aufweist,
b) Aufbringen mindestens eines Silikon-Elastomer-Precursors auf die dem Flor abgewandten Seite des Substrats,
c) thermisches, chemisches und/oder photochemisches Aushärten des Silikon-Elastomer-Precursors, um eine Silikon-Elastomer-Schicht zu bilden,
d) ggf. Aufbringen mindestens eines Silikon-Gel-Precursors auf die Silikon-Elastomer-Schicht, und
e) thermisches, chemisches und/oder photochemisches Aushärten des mindestens einen Silikon-Gel-Precursors, um eine Silikon-Gel-Schicht zu bilden.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Silikon-Elastomer-Precursor auf die zusätzliche Textilschicht aufgetragen.
Als „Precursor” im Sinne der vorliegenden Erfindung wird eine fließfähige Zubereitung aus mindestens einer Silikon-Komponente angesehen, die thermisch, chemisch und/oder nach photochemischer Behandlung aushärtet.
Ein bevorzugter Silikon-Elastomer-Precursor umfasst

a) mindestens ein Polyorganosiloxan G mit durchschnittlich zwei C_2-6-Alkenylgruppen, bevorzugt Vinylgruppen, pro Molekül, wobei kein Siliciumatom im Polyorganosiloxan G mit mehr als einer Alkenylgruppe substituiert ist,
b) mindestens eine Siliciumverbindung H mit mindestens zwei, bevorzugt mindestens drei, reaktiven Wasserstoffatomen pro Molekül, die an mindestens ein Siliciumatom in der Siliciumverbindung H gebunden sind,
c) mindestens einen Edelmetall-basierten Hydrosilylierungskatalysator J,
d) gegebenenfalls mindestens ein Polyorganosiloxan I, das keine reaktiven Gruppen aufweist,
e) gegebenenfalls mindestens einen Füllstoff F und
f) gegebenenfalls mindestens einen Haftvermittler L.

Das Polyorganosiloxan G ist bevorzugt im Wesentlichen linear. Es weist bevorzugt eine dynamische Viskosität von ≤ 200000 mPas, bevorzugt ≤ 170000 mPas und stärker bevorzugt zwischen 5000 und 150000 mPas bei 20°C auf.
Das Polyorganosiloxan G umfasst bevorzugt mindestens einen Baustein der Formel -[SiR¹ ₂-O]-, wobei
R¹ unabhängig voneinander C_1-12-Alkyl, bevorzugt Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, n-Butyl, i-Butyl, n-Hexyl, i-Hexyl; C_2-6-Alkenyl, bevorzugt Vinyl; und Aryl, bevorzugt Phenyl ist, mit der Maßgabe, dass kein Siliciumatom im Polyorganosiloxan G mit mehr als einer Alkenylgruppe substituiert ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Polyorganosiloxan G an den Termini und/oder in den Seitenketten C_2-6-Alkenylgruppe(n). Bevorzugt ist das Polyorganosiloxan G ein Polydimethylsiloxan-Homopolymer oder -Copolymer. Bevorzugt ist das Polyorganosiloxan G ausgewählt aus Dimethylpolysiloxan, wobei beide Termini mit Dimethylvinylsiloxygruppen blockiert sind, Copolymeren aus Dimethylsiloxan und Methylvinylsiloxan, wobei beide Termini mit Dimethylvinylsiloxygruppen blockiert sind, Copolymeren aus Dimethylsiloxan und Diphenylsiloxan, wobei beide Termini mit Dimethylvinylsiloxygruppen bockiert sind, Copolymeren aus Dimethylsiloxan, Methylvinylsiloxan und Phenylsiloxan, wobei beide Termini mit Dimethylvinylsiloxygruppen blockiert sind, Copolymeren aus Dimethylsiloxan und Vinylmethylsiloxan, wobei beide Termini mit Trimethylsiloxygruppen blockiert sind, Copolymeren aus Dimethylsiloxan, Vinylmethylsiloxan und Diphenylsiloxan, wobei beide Termini blockiert sind mit Trimethylsiloxygruppen, Polydimethylsiloxan, wobei die Termini mit einer Trimethylsiloxygruppe und einer Dimethylvinylsiloxygruppe blockiert sind und Copolymeren aus Dimethylsiloxan und Methylvinylsiloxan, wobei die Termini mit einer Trimethylsiloxygruppe und einer Dimethylvinylsiloxygruppe blockiert sind.
Die Siliciumverbindung H weist mindestens 2, bevorzugt mindestens 3, reaktive Wasserstoffatomen pro Molekül auf, die an mindestens ein Siliciumatom in der Siliciumverbindung H gebunden sind. Bevorzugt ist die Siliciumverbindung H ein Polyorganosiloxan oder ein Silan, bevorzugt ein Polyorganosiloxan. Im Polyorganosiloxan können die Wasserstoffatome terminal oder in der Seitenkette lokalisiert sein. Bevorzugt ist die Silicium – verbindung H ein Polyorganohydrogensiloxan. Geeignete Polyorganohydrogensiloxane H sind Methylhydrogenpolysiloxan, wobei beide Termini mit Trimethylsiloxygruppen blockiert sind, Copolymere aus Dimethylsiloxan und Methylhydrogensiloxan, wobei beide Termini mit Trimethylsiloxygruppen terminiert sind, Polydimethylsiloxan, wobei beide Termini mit Dimethylhydrogensiloxygruppen terminiert sind, Copolymere aus Dimethylsiloxan und Methylhydrogensiloxan, wobei beide Termini mit Dimethylhydrogen siloxygruppen blockiert sind, Copolymere umfassend (CH₃)₂HSiO_1/2-Einheiten (CH₃)₃SiO_1/2-Einheiten und SiO_4/2-Einheiten, Copolymere umfassend (CH₃)₂HSiO_1/2-Einheiten und SiO_4/2-Einheiten, Copolymere, umfassend (CH₃)₂HSiO_1/2-Einheiten, (C₆H₅)₃Si0_1/2-Einheiten und SiO_4/2-Einheiten.
Als Edelmetall-basierter Hydrosilylierungskatalysator J werden die dem Fachmann bekannten Hydrosilylierungskatalysatoren eingesetzt. Bevorzugt handelt es sich dabei um organometallische Platinkomplexe. Beispiele umfassen Pd/C, Chlorplatin-Säure, alkoholmodifizierte Chlorplatin-Säure, ein Komplex aus Chlorplatin-Säure mit einem Olefin, einem Aldehyd, einem Vinylsiloxan oder einem Acetylen-Alkohol. Bezüglich geeigneter Edelmetallbasierter Hydrosilylierungskatalysatoren wird Bezug genommen auf US 2,823,218 , US 3,419,593 , US 3,159,601 , US 3,159,662 , US 3,723,497 und US 3,220,972 . Der Edelmetall-basierte Hydrosilylierungskatalysator wird bevorzugt in Mengen von 0,001 bis 0,5 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Silikon-Elastomer-Precursors eingesetzt.
Gegebenenfalls kann in dem Silikon-Elastomer-Precursor ein Polyorganosiloxan I zugegen sein. Die Polyorganosiloxane I sind bevorzugt im wesentlichen linear. Sie haben insbesondere eine dynamische Viskosität von ≦ 50000 mPas bei 20°C, bevorzugt zwischen 20 und 40000 mPas bei 20°C. Bevorzugt ist das Polyorganosiloxan I Polydimethylsiloxan und/oder α,ω-(Trimethylsiloxy)polydimethylsiloxan, insbesondere bevorzugt Polydimethylsiloxan. Die Polyorganosiloxane I sind kommerziell erhältlich und werden beispielsweise unter dem Markennamen Bluesil^®, beispielsweise Bluesil^®47V50, 47V100, 47V500, 47V12500 oder 47V30000, angeboten.
Als Füllstoff F kommen insbesondere anorganische und/oder organische Füllstoffe in Betracht. Anorganische Füllstoffe sind bevorzugt Kieselsäure, kristallines Siliciumdioxid, ausgefälltes Siliciumdioxid, Quarz, Hohlfasern, Silsesquioxane, Titandioxid, Magnesiumoxid, Zinkoxid, Eisenoxid, Aluminiumoxid, Magnesiumcarbonat, Kalziumcarbonat, Zinkcarbonat, Schichtsilikat, Ruß, Kieselgur und Glasfasern. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Oberfläche der anorganischen Füllstoffe hydrophobiert, z. B. mit Organosiliciumverbindungen (zum Beispiel Organoalkoxysilan, Organo chlorsilan, Organosilazan oder niedermolekulare Siloxane).
Als organische Füllstoffe werden Silikongummipartikel und Silikonharze bevorzugt. Silikonharz-Füllstoffe sind dem Fachmann wohl bekannt. Die Silikonharze liegen als Organopolysiloxan-Oligomere oder Polymere vor. Sie sind üblicherweise in der Form von Silikonlösungen. Die Struktur der Silikonharze umfasst mindestens zwei unterschiedliche Einheiten ausgebildet aus den Einheiten R₃SiO_1/2 (Einheit M), R₂SiO_2/2 (Einheit D), RSiO_3/2 (Einheit T) und SiO_4/2 (Einheit Q), wobei mindestens eine der Einheiten T oder Q ist. Die Reste R sind identisch oder verschieden und können ausgewählt sein aus linearen oder verzweigten C_1-6-Alkylresten, insbesondere Methyl, Ethyl, Isopropyl, tert.-Butyl, n-Hexyl, C_2-4-Alkenylresten, insbesondere Vinyl, Phenyl und 3,3,3-Trifluorpropyl. Die Oligomere oder Polymere enthalten bevorzugt mindestens eine Alkenylfunktion.
Geeignete verzweigte Organopolysiloxan Oligomere oder Polymere sind MQ, MDQ, TD und MDT Harze, wobei die Alkenylfunktion gegebenenfalls in den Einheiten M, D und/oder T zugegen ist. Bevorzugt sind Vinyl-MDQ-Harze mit einem Gewichtsanteil der Vinylgruppe von 0,2 bis 10 Gew.-%.
Als Haftvermittler L werden die dem Fachmann bekannten Verbindungen eingesetzt.
Der Silikon-Elastomer-Precursor hat bevorzugt eine dynamische Viskosität von 40'000–80'000 mPas bei 20°C.
Das molare Verhältnis von reaktiven Wasserstoffatomen in Siliciumverbindung H zu Alkenylgruppen in Polyorganosiloxan G ist bevorzugt 0,5:1–5:1, bevorzugt 0,9 bis 2, insbesondere bevorzugt 0,9 bis 1,2.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Silikon-Elastomer-Precursor ein Gemisch aus den Komponenten Bluesil TCS 7550A/B von Bluestar Silicone, France.
Der Silikon-Elastomer-Precursor wird auf das Substrat durch dem Fachmann bekannte Verfahren aufgetragen. Beispielsweise kann der Silikon-Elastomer-Precursor auf das Substrat gestrichen, gerakelt, gesprüht oder aufgewalzt werden.
Im Schritt c) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Silikon-Elastomer-Precursor chemisch, thermisch und/oder photochemisch, insbesondere thermisch ausgehärtet. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Aushärtung des Silikon-Elastomer-Precursor thermisch, bevorzugt bei 25 bis 210°C, insbesondere bevorzugt bei 120 bis 180°C. Die Aushärtung ist beendet sobald mindestens 90%, bevorzugt mindestens 95% und insbesondere bevorzugt 100% der Alkenylgruppen bzw. Silangruppen umgesetzt sind.
Gemäß Schritt d) kann auf das ausgehärtete Silikon-Elastomer mindestens eine Silikon-Gel-Precursor Schicht aufgebracht werden. Der Silikon-Gel-Precursor umfasst bevorzugt

a) mindestens ein Polyorganosiloxan G mit durchschnittlich zwei C_2-6-Alkenylgruppen, bevorzugt Vinylgruppen, pro Molekül, wobei kein Siliciumatom im Polyorganosiloxan G mit mehr als einer Alkenylgruppe substituiert ist,
b) mindestens eine Siliciumverbindung H mit mindestens zwei, bevorzugt mindestens drei, reaktiven Wasserstoffatomen pro Molekül, die an mindestens ein Siliciumatom in der Siliciumverbindung H gebunden sind,
c) mindestens einen Edelmetall-basierten Hydrosilylierungs katalysator J,
d) gegebenenfalls mindestens ein Polyorganosiloxan I, das keine reaktiven Gruppen aufweist,
e) gegebenenfalls mindestens einen Füllstoff F und
f) gegebenenfalls mindestens einen Haftvermittler L.

Das Polyorganosiloxan G, die Siliciumverbindung H, der Edelmetall-basierte Hydrosilylierungskatalysator J, das Polyorganosiloxan I, der Füllstoff F und der Haftvermittler L sind wie oben definiert.
Der Edelmetall-basierte Hydrosilylierungskatalysator J wird bevorzugt in Mengen von 0,001 bis 0,5 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Silikon-Gel-Precursors eingesetzt.
Der Silikon-Gel-Precursor kann ferner mindestens ein Reaktionsverzögerungsmittel oder einen Vernetzerinhibitor enthalten.
Geeignete Verbindungen sind Polyorganosiloxane, die mit mindestens einem Alkenyl, das gegebenenfalls in zyklischer Form vorliegt, substituiert sind, insbesondere bevorzugt sind Tetramethylvinyltetrasiloxan, Pyridin, Phosphine, organische Phosphite, ungesättigte Amide, Alkylmaleate und/oder Acetylenalkohole.
Die Acetylenalkohole sind bevorzugte thermische Blockierungsmittel der Hydrosilylierungsreaktion und haben bevorzugt die folgende Struktur: (R')(R'')(OH)C-C≡CH, wobei
R' ein linearer oder verzweigter Alkylrest oder ein Phenylrest ist,
R'' H oder ein linearer oder verzweigter Alkylrest oder Phenylrest ist, wobei es auch möglich ist, dass die Reste R' und R'' mit dem C-Atom einen Ring bilden, und
wobei die Anzahl an Kohlenstoffatomen in R' und R'' mindestens 5, vorzugsweise 9 bis 20, ist.
Bevorzugte acetylenische Alkohole haben einen Siedepunkt von mehr als 250°C. Beispielhaft sind 1-Ethinylcyclohexan-1-ol; 3-Methyldodec-1-in-3-ol; 3,7,11-Trimethyldodec-1-in-3-ol; 1,1-Diphenylprop-2-in-1-ol; 3-Ethyl-6-ethylnon-1-in-3-ol; 2-Methylbut-3-in-2-ol; 3-Methylpentadec-1-in-3-ol genannt.
Hinsichtlich der Acetylenalkohole wird auf die Patentschriften FR-A-1528464 und FR-A-2372874 Bezug genommen.
Die Verzögerungsmittel werden üblicherweise in einer Menge von ≤ 3000 ppm, bevorzugt in einer Menge von 100 bis 1000 ppm bezogen auf das Gesamtgewicht der Polyorganosiloxane in der SilikonGel-Zusammensetzung eingesetzt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das molare Verhältnis von reaktiven Wasserstoffatomen in Siliciumverbindung H zu Alkenylgruppen im Polyorganosiloxan G 0,4 bis 0,8 im Silikon-Gel-Precursor.
Bevorzugt hat der Silikon-Gel-Precursor eine dynamische Viskosität von 4000 bis 60000 mPas, bevorzugt 30000 bis 50000 mPas bei 20°C. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Silikon-Gel-Precursor ein Gemisch aus RT-Gel 4717A/B erhältlich bei Bluestar Silicone, France.
Der Silikon-Gel-Precursor wird auf das Substrat durch dem Fachmann bekannte Verfahren aufgetragen. Beispielsweise kann der Silikon-Gel-Precursor auf das Substrat gestrichen, gerakelt, gesprüht oder aufgewalzt werden.
Im Schritt e) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Silikon-Gel-Precursor chemisch, thermisch und/oder photochemisch, insbesondere thermisch ausgehärtet. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Aushärtung des Silikon-Gel-Precursors thermisch, bevorzugt bei 25 bis 210°C, bevorzugt bei 100 bis 150°C. Die Aushärtung ist beendet sobald mindestens 90%, bevorzugt mindestens 95% und insbesondere bevorzugt 100% der Alkenylgruppen bzw. Silangruppen umgesetzt sind. Die übliche Aushärtung erfolgt in 1–90 min, bevorzugt in 5–90 min.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Steigfell, das nach dem oben beschriebenen Verfahren erhältlich ist.
Die derart hergestellten Steigfelle zeichnen sich durch eine konstante Sofortklebrigkeit aus, die auch nach mehrmaligem (> 100) Aufkleben und Ablösen auf die Laufflächen der Sportgeräte konstant bleibt. Durch die erfindungsgemäßen Steigfelle werden die Laufflächen nicht kontaminiert. Darüber hinaus ist die Verschmutzungsgefahr der erfindungsgemäßen Steigfelle dadurch gemindert, dass die Silikon-Schichten einfach durch Wasser gereinigt werden können und nach Trocknen eine ungeminderte Sofortklebrigkeit aufweisen. Eine Abdeckung der Klebeschicht durch Schutzfolie ist zwar möglich, um das Steigfell vor Verschmutzung zu schützen. Da das erfindungsgemäße Steigfell aber leicht von Verschmutzungen befreit werden kann, ist eine Schutzfolie nicht zwingend notwendig. Die Handhabbarkeit der erfindungsgemäßen Steigfelle ist somit gegenüber den herkömmlichen Steigfellen deutlich verbessert.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist die Verwendung eines Silikon-Gels als Kleber für Steigfelle, insbesondere Skifelle.
Auch die Verwendung eines Silikon-Elastomers als Kleber für Steigfelle, insbesondere Skifelle, ist von der vorliegenden Erfindung umfasst.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.
Figuren
zeigt einen schematischen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Steigfells mit 1: Mohair-Substrat, 2: zusätzliche Textilschicht zur Verstärkung, 3: eine erste Silikon-Elastomer-Schicht, 4: eine zweite Silikon-Elastomer-Schicht und 5: eine Schutzfolie.
zeigt einen Querschnitt durch ein Skifell aus einem Mohair Substrat, auf das eine Silikon-Elastomer-Schicht (TCS 7550) und eine Silikon-Gel-Schicht (RT Gel 4717) aufgetragen ist.
Beispiele
Methoden:
Sofern nicht anders angegeben, wird die Viskosität gemäß ISO 3219 bei 20°C mit einem Brookfield-Viskosimeter (Nadel Nr. 5, Geschwinndigkeit 5) gemessen. Die Sofortklebrigkeit wird gemäß ASTM D2979 bestimmt. Der Penetrationswert wird mittels DIN ISO 2137 gemessen.
Beispiel 1
Auf ein textiles Flächengebilde aus Mohair, bei dem parallel ausgerichtete Mohair Fasern einen Flor bilden, ist auf der dem Flor abgewandten Seite eine zusätzliche Textilschicht aus synthetischen Fasern zur Stabilisierung aufgeklebt worden. Auf die zusätzliche Textilschicht wurde ein erster Silikon-Elastomer-Precursor (TCS-7550 erhältlich von Bluestar Silcone) aufgetragen und bei Raumtemperatur ausgehärtet. Eine zweite Silikon-Elastomer-Schicht wurde durch den oben genannten Silikon-Elastomer-Precursor (TCS 7550) auf die erste Silikon-Elastomer-Schicht aufgetragen. Die zwei Schichten wurden mit einem Flächengewicht von insgesamt 250 g/m² aufgetragen. Das Silikon-Elastomer hat eine Shore A Härte von etwa 50. Auf die Silikon-Elastomer-Schicht kann ein Schutzfilm aufgetragen werden. In ist das erhaltene Steigfell schematisch dargestellt.
Beispiel 2
Auf ein textiles Flächengebilde aus Mohair Fasern, das auf einer Seite einen Flor aus parallel stehenden Mohair Fasern aufweist, wird ein Silikon-Elastomer-Precursor (TCS 7550A/B, Bluestar Silicone; Viskosität: 60000 mPas) aufgetragen. Der Silikon-Elastomer-Precursor wird bei Raumtemperatur vernetzt. Das Flächengewicht des Silikon-Elastomers beträgt 500 g/m². Der Silikon-Elastomer hat eine Shore A Härte von etwa 50. Auf das Silikon-Elastomer wird ein Silikon-Gel-Precursor (RT-Gel 4717, Bluestar Silicone, Viscosität: 40000 mPas) mit einem Flächengewicht von 200 g/m² aufgetragen. Der Precursor wird bei Raumtemperatur ausgehärtet. Der Penetrationswert des Silikon-Gels liegt bei 170 mm/10 bei 20°C gemäß DIN ISO 2137 und hat eine Sofortklebrigkeit von 9,0 mJ/cm². Ein Querschnitt erhaltenen Steigfells ist in 2 gezeigt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2823218 [0027]
US 3419593 [0027]
US 3159601 [0027]
US 3159662 [0027]
US 3723497 [0027]
US 3220972 [0027]
FR 1528464 A [0045]
FR 2372874 A [0045]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN ISO 2137 [0015]
ASTM D2979 [0016]
ISO 3219 [0058]
ASTM D2979 [0058]
DIN ISO 2137 [0058]
DIN ISO 2137 [0060]

Claims

Steigfell, umfassend a) ein Substrat, das mindestens auf einer Seite einen Flor aufweist, b) mindestens eine Schicht aus Silikon-Elastomer, die auf der dem Flor abgewandten Seite aufgetragen ist, und c) gegebenenfalls mindestens eine Schicht aus Silikon-Gel, die auf die mindestens eine Schicht aus Silikon-Elastomer aufgetragen ist.
Steigfell nach Anspruch 1, wobei das Substrat ein textiles Flächengebilde ist, das mindestens auf einer Seite einen Flor aufweist und gegebenenfalls durch mindestens eine zusätzliche Textilschicht verstärkt ist.
Steigfell nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Flor in einem Winkel von 95°–175°, bevorzugt von 140°–170° bezogen auf die Grundebene des Substrats angeordnet ist.
Steigfell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Substrat natürliche und/oder synthetische Fasern, insbesondere Mohair- und/oder Polyamidfasern umfasst.
Steigfell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schicht(en) aus Silikon-Elastomer jeweils eine Shore A Härte von 5–60, bevorzugt von 40–60, aufweist.
Steigfell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schicht aus Silikon-Elastomer ein Flächengewicht von 50–1000 g/m², bevorzugt 100–700 g/m² aufweist.
Steigfell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gesamtheit der Schichten aus Silikon-Gel einen Penetrationswert von 100–190 mm/10, bevorzugt 150–180 mm/10 bei 20°C gemäß DIN ISO 2137 aufweist.
Steigfell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Schicht aus Silikon-Gel eine Sofortklebrigkeit von 1–10 mJ/cm², bevorzugt 4,5–10 mJ/cm², stärker bevorzugt 8–10 mJ/cm² gemäß ASTM D2979 aufweist.
Steigfell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Schicht aus Silikon-Gel ein Flächengewicht von 50–1000 g/m², bevorzugt 100–400 g/m² aufweist.
Steigfell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Silikon-Elastomer und/oder das Silikon-Gel zumindest teilweise vernetztes Polyorganosiloxan umfasst.
Steigfell nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Vernetzungsgrad des Silikon-Elastomers höher ist als der Vernetzungsgrad des Silikon-Gels.
Verfahren zur Herstellung eines Steigfells nach einem der Ansprüche 1 bis 11, umfassend die Schritte a) Bereitstellen eines Substrats, das mindestens auf einer Seite einen Flor aufweist, b) Aufbringen mindestens eines Silikon-Elastomer-Precursors auf die dem Flor abgewandten Seite des Substrats, c) thermisches, chemisches und/oder photochemisches Aushärten des Silikon-Elastomer-Precursors, um eine Silikon-Elastomer Schicht zu bilden, d) ggf. Aufbringen mindestens eines Silikon-Gel-Precursors auf die Silikon-Elastomer Schicht, und e) thermisches, chemisches und/oder photochemisches Aushärten des mindestens einen Silikon-Gel-Precursors, um eine Silikon-Gel Schicht zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Silikon-Elastomer-Precursor umfasst: a) mindestens ein Polyorganosiloxan G mit durchschnittlich zwei C Alkenylgruppen, bevorzugt Vinylgruppen, pro Molekül, wobei kein Siliciumatom im Polyorganosiloxan G mit mehr als einer Alkenylgruppe substituiert ist, b) mindestens eine Siliciumverbindung H mit mindestens zwei, bevorzugt mindestens drei, reaktiven Wasserstoffatomen pro Molekül, die an mindestens ein Siliciumatom in der Siliciumverbindung H gebunden sind, c) mindestens einen Edelmetall-basierten Hydrosilylierungskatalysator J, d) gegebenenfalls mindestens ein Polyorganosiloxan I, das keine reaktiven Gruppen aufweist, e) gegebenenfalls mindestens einen Füllstoff F und f) gegebenenfalls mindestens einen Haftvermittler L.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das molare Verhältnis von reaktiven Wasserstoffatomen in Siliciumverbindung H zu Alkenylgruppen in Polyorganosiloxan G 0,9–2, bevorzugt 0,9–1,2, ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13–14, wobei das Polyorganosiloxan G mindestens einen Baustein der Formel -[SiR¹ ₂-O]_a- umfasst, wobei R¹ unabhängig voneinander C_1-12-Alkyl, bevorzugt Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, n-Butyl, i-Butyl, n-Hexyl, i-Hexyl; C_2-6-Alkenyl, bevorzugt Vinyl; und Aryl, bevorzugt Phenyl ist, mit der Maßgabe, dass kein Siliciumatom im Polyorganosiloxan G mit mehr als einer Alkenylgruppe substituiert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12–15, wobei der Silikon-Elastomer-Precursor eine Viskosität von 40'000-80'000 mPas bei 20°C aufweist.
Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche 12–16, wobei die Siliciumverbindung H ein Polyorganosiloxan oder ein Silan, bevorzugt ein Polyorganosiloxan, ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12–17, wobei das Polyorganosiloxan I Polydimethylsiloxan (PDMS) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12–18, wobei die Aushärtung des Silikon-Elastomer-Precursors thermisch, bevorzugt bei 25–210°C, bevorzugt bei 120–180°C erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12–19, wobei der Silikon-Gel-Precursor umfasst: a) mindestens ein Polyorganosiloxan G mit durchschnittlich zwei C_2-6-Alkenylgruppen, bevorzugt Vinylgruppen, pro Molekül, wobei kein Siliciumatom im Polyorganosiloxan G mit mehr als einer Alkenylgruppe substituiert ist, b) mindestens eine Siliciumverbindung H mit mindestens zwei, bevorzugt mindestens drei, reaktiven Wasserstoffatomen pro Molekül, die an mindestens ein Siliciumatom in der Siliciumverbindung H gebunden sind, c) mindestens einen Edelmetall-basierten Hydrosilylierungskatalysator J, d) gegebenenfalls mindestens ein Polyorganosiloxan I, das keine reaktiven Gruppen aufweist, e) gegebenenfalls mindestens einen Füllstoff F und f) gegebenenfalls mindestens einen Haftvermittler L.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei das molare Verhältnis von reaktiven Wasserstoffatomen in Siliciumverbindung H zu Alkenylgruppen im Polyorganosiloxan G 0,4–0,8, ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12–21, wobei der Silikon-Gel-Precursor eine Viskosität von 4'000–60'000 mPas, bevorzugt 30'000–50'000 mPas bei 20°C aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12–22, wobei die Aushärtung des Silikon-Gel-Precursors thermisch, bevorzugt bei 25–210°C, bevorzugt bei 100–150°C, erfolgt.
Steigfell, erhältlich nach einem Verfahren gemäß den Ansprüchen 12–23.
Verwendung eines Silikon-Gels als Kleber für Steigfelle, insbesondere Skifelle.
Verwendung eines Silikon-Elastomers als Kleber für Steigfelle, insbesondere Skifelle.