DE3808780C2 - Verfahren zur Herstellung eines Ski und Ski hergestellt nach diesem Verfahren - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Ski und Ski hergestellt nach diesem VerfahrenInfo
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63C—SKATES; SKIS; ROLLER SKATES; DESIGN OR LAYOUT OF COURTS, RINKS OR THE LIKE
- A63C5/00—Skis or snowboards
- A63C5/12—Making thereof; Selection of particular materials
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Ski und einen Ski
hergestellt nach diesem Verfahren.
Bei der Herstellung von Ski mit geschäumtem Kern werden im wesentlichen
zwei Verfahren verwendet: die Kernschäumung und das Injektionsverfahren.
Bei der Kernschäumung 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 Ski ist beispielsweise
aus der DE-OS 20 27 370 bekannt. Bei der Injektionsskiherstellung werden faserver
stärkte Laminate in eine Form eingelegt und die den Kern bildenden PUR-
Schaumkomponenten in den Zwischenraum injiziert, wobei der Kern in situ gebildet
wird. Beide Verfahren haben den Nachteil, daß die Dichteverteilung über die
gesamte Skilänge etwa gleich ist. Am Skiende und an der Skispitze, wo
einerseits der Ski 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
Schaumkern zuerreichen. Durch das Schleifen der Laminate gehen aber wertvolle
mechanische Eigenschaften und Material verloren. In vielen Fällen muß zusätzlich
ein Haftvermittler verwendet werden.
Diese Nachteile können dadurch behoben werden, daß man aus einem warmver
formbaren harten Urethan- und/oder Isocyanuratgruppen enthaltenden Schaum
stoffstück durch Erwärmen und Umformen einen Skikern herstellt und diesen
beidseitig mit Prepregs, auf der Unterseite zusätzlich mit einer Polyethylenlauf
fläche, auf der Oberseite zusätzlich mit einer Deckschicht aus Metall oder
Kunststoff oder gegebenenfalls weiteren Dekorschichten in einer Skiform heiß
verpreßt.
Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Verfahren zur Herstellung eines Ski,
bestehend aus einem doppelkeilförmigen Kern aus einem Urethan- und/oder Iso
cyanuratgruppen enthaltenden Schaumstoff und mindestens zwei darüber und
darunterliegenden Schichten, wie einen Ober- und einem Untergurt aus mit
Verstärkungsfasern verstärktem Kunststoff, sowie einem Deck- und Laufbelag,
wobei der Kern mit diesen Schichten zu einem fertigen Ski verpreßt wird, das
dadurch gekennzeichnet ist, daß zunächst für den Kern ein warmverformbarer
Schaumstoffblock, dessen Abmessungen etwa der Skilänge, der Skibreite und der
maximalen Skihöhe 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 Skiform entspricht, zu dem doppelkeilförmigen
Skikern verpreßt wird, wobei die für den Obergurt vorgesehenen Verstärkungs
faserlaminate in unausgehärtetem Zustand als Prepreg in die Skiform eingelegt
werden.
Warmverformbare, harte Urethan- und/oder Isocyanuratgruppen enthaltende
Schaumstoffe sind beispielweise aus der DE-OS 26 07 380 und EP-A-0 239 906
bekannt. Als Ausgangsverbindungen für solche Schaumstoffe dienen aliphatische,
cycloaliphatische, aromatische und heterocyclische Polyisocyanate oder Mischun
gen davon. Geeignete Isocyanate sind beispielsweise 1,4-Tetramethylendiisocyanat,
1,12-Dodecandiisocyanat, Cyclobuten-1,7-diisocyanat, Phenylendiisocyanate, To
luylendiisocyanate, Diphenylethandiisocyanate, Diphenylmethandiisocyanate,
Naphthylendiisocyanate, Hexamethylendiisocyanat oder modifizierte Isocyanate,
die Carbodiimidgruppen, Urethangruppen, Isocyanuratgruppen, Harnstoffgruppen,
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 Iso
cyanate verwendet.
Als weitere Ausgangsverbindungen werden Gemische aus mindestens zwei Hydro
xylgruppen aufweisenden Polyethern und Polyestern 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 Kohlen
wasserstoffe oder halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid oder Tri
chlormonofluormethan eingesetzt.
Als Katalysatoren für die Polyadditionsreaktion können alle üblichen Katalysatoren
eingesetzt werden, beispielsweise Organometallverbindungen, wie Zinnoktanoat,
Dimethylzinnlaureat, Dibutylzinnlaureat, Dibutylzinnacetat, Bleioleat, Vanadium
pentoxide oder Mischungen davon, tertiäre Amine wie Triethylendiamin, Triethyl
amin, Dimethylcyclohexylamin, N-Ethylpiperidin, Tetramethyltetramethylendiamin
oder Mischungen davon.
Der Polyurethanschaum kann übliche Zusätze wie Kettenverlängerungs- und/oder
Vernetzungsmittel, 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 Verstärkungsfasern
wie Glas-, Kohlenstoff-, Aramidfasern und/oder anderen organischen oder anor
ganischen oder metallischen Fasern eingesetzt, wobei glasfaserverstärkte Prepregs
bevorzugt sind.
Zur Herstellung des Ski wird ein Stück eines oben beschriebenen Schaumstoffes in
etwa Skilänge, Skibreite und maximaler Skihöhe 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 Skikernform verpreßt. Dabei
stellt sich im Bereich der dünneren Wandstärke, beispielsweise bei der Skischaufel
und am Skiende eine 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 Skibindung erfolgt nur eine
geringfügige Erhöhung der Dichte um etwa 25-50%. Anschließend werden alle zur
Herstellung eines Ski nötigen Bestandteile, das sind Polyethylenlauffläche, Pre
preg, der auf obige Weise hergestellte doppelkeilförmige Skikern Prepreg und
Deckschicht aus Metall, Kunststoff und gegebenenfalls weitere Dekorschichten der
Reihe nach in eine Skiform gelegt und in bekannter Weise heiß verpreßt. Es ist
auch möglich, daß Prepreg und Deckschicht bereits miteinander verbunden sind.
Der Skikern kann gegebenenfalls zusätzlich allseitig mit einem Prepreg um
mantelt werden, was dem Ski höhere Torsionssteifigkeit verleiht. Insgesamt wird
einerseits die Verbindung des Kerns mit beiden Prepregs, andererseits die Verbin
dung der Prepregs mit Polyethylenlauffläche bzw. Deckschicht in einem Arbeits
gang 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 Verstärkungsfasern 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
aufweisen.
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 Kinderski
hergestellt.
343 Gew.T. Semiprepolymer aus Tripropylenglykol und 4,4′Diphenylmethandi
isocyanat NCO-Gehalt 23%
69 Gew.T. Polyether Triol (OHZ 550)
16,7 Gew.T. Mischester aus 0,7 Mol Phthalsäureanhydrid, 0,3 mol Adipinsäure, 0,5 mol Trimethyiolpropan, 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 R₄₁ (Fa. Abbot)
1 Gew.T. Methylsilikonöl
0,3 Cew.T. H₃PO₄ (85%)
Dichte freigeschäumt: 179 kg/m³
Polyol-Gemisch OH Zahl: 640
Isocyanat Kennzahl: 150
69 Gew.T. Polyether Triol (OHZ 550)
16,7 Gew.T. Mischester aus 0,7 Mol Phthalsäureanhydrid, 0,3 mol Adipinsäure, 0,5 mol Trimethyiolpropan, 1,5 mol Diethylenglykol (OHZ 370)
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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 Abmes
sungen herausgeschnitten:
Länge 2100 mm, Breite 60 mm, Dicke 30 mm. Die Rohdichte des Blocks beträgt 155 kg/m³. Dieser Zuschnitt wurde in einem Heizschrank während 4 min auf 180°C erhitzt und anschließend sofort in einem auf 30°C temperierten Prägewerkzeug mit einem spezifischen Druck von 7 bar zu einem doppelkeilförmigen Skikern gepreßt. Die Preßzeit betrug 2 min. Nach dem Umformen betrug die Dichte in der Mitte des Schaumkörpers 220 kg/m³ und am Ende und bei der Skischaufel 550 kg/m³.
Länge 2100 mm, Breite 60 mm, Dicke 30 mm. Die Rohdichte des Blocks beträgt 155 kg/m³. Dieser Zuschnitt wurde in einem Heizschrank während 4 min auf 180°C erhitzt und anschließend sofort in einem auf 30°C temperierten Prägewerkzeug mit einem spezifischen Druck von 7 bar zu einem doppelkeilförmigen Skikern gepreßt. Die Preßzeit betrug 2 min. Nach dem Umformen betrug die Dichte in der Mitte des Schaumkörpers 220 kg/m³ und am Ende und bei der Skischaufel 550 kg/m³.
In eine beheizbare Skiform wurden nacheinander folgende Materialien gelegt:
eine PE-Lauffläche mit einer Dicke von 1,1 mm bestehend aus einem hochmoleku laren HDPE (MG 500 000), ein Epoxidharzprepreg, bestehend aus Glasfaserrovings (600 g/m²) und einem Epoxidharzgehalt von 295 g/m², der oben hergestellte Schaumkern, ein Epoxidharzprepreg, bestehend aus Glasfaserrovings mit einem Faseranteil von 600 g/m², versehen mit einer Dekoroberfläche auf Basis Zellulose faser 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.
eine PE-Lauffläche mit einer Dicke von 1,1 mm bestehend aus einem hochmoleku laren HDPE (MG 500 000), ein Epoxidharzprepreg, bestehend aus Glasfaserrovings (600 g/m²) und einem Epoxidharzgehalt von 295 g/m², der oben hergestellte Schaumkern, ein Epoxidharzprepreg, bestehend aus Glasfaserrovings mit einem Faseranteil von 600 g/m², versehen mit einer Dekoroberfläche auf Basis Zellulose faser 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.
Ein Schaumstoffkern hergestellt wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde mit einem
Glasgewebeprepreg auf Epoxidharzbasis auf allen Seiten ummantelt. Der Glasgehalt
des Prepregs betrug 390 g/m², der Harzgehalt 294 g/m². In die Preßform
wurde der Reihe nach eine PE-Skilauffläche bestehend aus höchstmolekularem
HDPE (MG 3 500 000). mit einer Dicke von 1,2 mm, ein Prepreg bestehend aus
Glasfaserrovings (600 g/m²) und einem Epoxidharzgehalt von 295 g/m², der mit
Prepreg ummantelte Schaumstoffkern, ein Glasfasergelegeprepreg bestehend aus
einem Glasfasergelege mit 520 g/m², einem Glasfaservlies mit 30 g/m² und einem
Epoxidharzgehalt von 370 g/m², eingelegt.
Die Aushärtung der Prepregs und Herstellung des Verbundkörpers wurde bei 120°C
durchgeführt, die Preßzeit betrug 15 min, der Preßdruck 7 bar.
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung eines Ski, bestehend aus einem doppelkeilförmigen
Kern aus einem Urethan- und/oder Isocyanuratgruppen enthaltenden Schaum
stoff und mindestens zwei darüber und darunterliegenden Schichten, wie
einem Ober- und einem Untergurt aus mit Verstärkungsfasern verstärktem
Kunststoff, sowie einem Deck- und Laufbelag, wobei der Kern mit diesen
Schichten zu einem fertigen Ski verpreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß
zunächst für ein Kern ein warmverformbarer Schaumstoffblock, dessen
Abmessungen etwa der Skilänge, der Skibreite und der maximalen Skihöhe
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 Skiform entspricht, zu dem doppelkeilförmigen Ski
kern verpreßt wird, wobei die für den Obergurt vorgesehenen Verstärkungs
faserlaminate in unausgehärteten Zustand als Prepreg in die Skiform einge
legt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den doppelkeil
förmigen Skikern zusätzlich mit einem Prepreg umwickelt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstärkungs
faserlaminate Glasfaserlaminate in unausgehärtetem Zustand eingesetzt wer
den.
4. Ski, hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus einem Isocyanuratgruppen enthal
tenden Schaumstoffblock besteht.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19883808780 DE3808780C2 (de) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | Verfahren zur Herstellung eines Ski und Ski hergestellt nach diesem Verfahren |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19883808780 DE3808780C2 (de) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | Verfahren zur Herstellung eines Ski und Ski hergestellt nach diesem Verfahren |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3808780A1 DE3808780A1 (de) | 1989-10-05 |
| DE3808780C2 true DE3808780C2 (de) | 1995-12-07 |
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Country Status (1)
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|---|---|
| DE (1) | DE3808780C2 (de) |
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|---|---|---|---|---|
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| AT413797B (de) * | 2003-03-07 | 2006-06-15 | Tyrolia Technology Gmbh | Gleitbrett, insbesondere ski, und verfahren zur herstellung |
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1988
- 1988-03-16 DE DE19883808780 patent/DE3808780C2/de not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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|
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| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
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