JP4963810B2 - スポーツ装具用潤滑剤 - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

本発明は、スポーツ装具、例えばスキーなどのウィンタースポーツ装具の滑走特性を改善するための作用物質、これを含有する組成物、およびこの目的のためのそれらの使用に関する。さらに詳細には、潤滑剤としてのポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）に関する。

プロスポーツだけでなく、意欲的なアマチュアの場合でも、滑走摩擦を低下させることによってスキーなどのスポーツ装具の滑走特性をより改善でき、且つ、より高い最高速度およびより良好な加速へ導く潤滑剤への不変の要求がある。その上、それらがより優れた滑走特性を有する場合、スキーなどのスポーツ装具はより制御しやすいものとなる。

従来技術では、クロスカントリースキー、アルペンスキー、およびスノーボードなどのスポーツ装具の滑走特性を改善するための多数の材料がすでに提案された。これらの材料は通例、パラフィンワックスおよびフッ素化ワックスまたはフッ素化ポリマーであり、添加剤も含有することができる。

欧州特許出願公報第１００９５４４号明細書において、例えば非官能性、液体ペルフルオロポリエーテルが、スキー用の潤滑剤として提案されており、この潤滑剤は雰囲気温度にて液体であり、５℃（４１°Ｆ）以下の流動点を有する。欧州特許出願公報第０４４４７５２号明細書において、一方のブロックがペルフルオロポリエチレンから成り、もう一方のブロックがポリエチレンから成る、ワックス様の２ブロックコポリマーを含むスキーの滑走特性の改善用組成物が開示されている。ポリテトラフルオロエチレン粉末と比較すると、これらの２ブロックコポリマーは、ワックスとの相溶性がかなり高くなっており、従来のパラフィンワックス中に容易に混合できるが、その相溶性は完全に満足できるものではない。その上、これらの化合物は、非常に高価であるという欠点を有する。

ウィンタースポーツ装具の滑走面は通例、焼結熱可塑性物質、具体的にはポリエチレンからなり、ＵＨＷＰＥのように非常に高い密度および大きい分子量を有するものや押出ポリマーからなる。

本発明の目的は、汎用的に使用可能、すなわち広い温度範囲にわたり且つ各種ほとんどの気象条件にて使用可能であり、その上、スキーソールなどの底面に容易に塗布され、良好に付着する、スポーツ装具、特にウィンタースポーツ装具の滑走特性をより改善する潤滑剤を提供することである。さらに、それは安価であるべきである。

そこで、本発明は、以下の一般式のポリクロロトリフルオロエチレンに関する。

式中、ｎは、当該化合物が雰囲気温度において液体、ワックス様または固体となるように、また、流動点が−７０℃〜２００℃（−９４°Ｆ〜３９２°Ｆ）、特に０〜１００℃（３２〜２Ｉ２°Ｆ）となるように選択される。

室温にてワックス様の状態であり且つ流動点が４５〜６５℃（１１３〜１４９°Ｆ）である化合物、または流動点が７０℃を超える（１５８°Ｆを超える）固体の化合物が特に好適に使用される。

ｎの値は、好ましくは、ＰＣＴＦＥのモル質量が５００〜５，０００、特に１，０００〜２，０００となるように選択される。

当該化合物の分子量は、各分野においてこの化合物を利用しやすいように選択され、この利用はおおよそ−２０℃〜３０℃（−４°Ｆ〜８６°Ｆ）の範囲であり、スポーツ装具がウィンタースポーツ装具であるか、あるいは、夏季に高温で使用される、例えば、ボードや水上スキーなどの水上スポーツ装具であるかによる。

利用しやすいとは、液状においては、例えば布もしくはスポンジを用いてそれぞれの表面上に擦り込むこと、またはそれらをエアゾールとしてスプレーすることのどちらかにより、直接塗布できること、あるいは、ワックス様の化合物である場合、それらがより高い温度にて、すなわち具体的には１００℃〜１６０℃（２１２°Ｆ〜３２０°Ｆ）にて軟化可能であるため、スキーワックスでは一般的であるように、それらを熱の使用によって、例えばアイロンを用いて塗布できることを意味する。固体ポリマーは、従来のパラフィンワックスおよび／またはフッ素化ワックスとの混合物において粉末状でも使用できる。

本発明によれば、「ポリクロロトリフルオロエチレン」という用語は、ホモポリマーだけでなく、クロロトリフルオロエチレン単位に加えて、さらなる単位、例えばエチレン、プロピレンおよび／またはテトラフルオロエチレンの単位を含有するコポリマーも意味する。これらは例えば１種以上のポリクロロトリフルオロエチレンブロックとは別に、１種以上の他のブロック、例えばポリエチレンブロック、ポリプロピレンブロック；および／またはポリテトラフルオロエチレンブロックも含有する、２ブロックまたは３ブロックコポリマーなどのブロックコポリマーでもよい。コポリマーはグラフトしたものでもよく、あるいは、交互コポリマーでもよい。

また一方、本発明によれば、ＰＣＴＦＥホモポリマーが好適に使用される。

本発明のポリクロロトリフルオロエチレンホモポリマーは、上で示した利用分野で現在、従来的に潤滑剤として使用されている、パラフィンワックスおよびフロアワックス（fluor waxes）と良好に混合することができる。

本発明によるポリマーは、汎用的に利用できる。液体のポリマーは、固体ワックスと同様、各スポーツ装具の表面に他のものと混ぜ合わせることなく塗布できるが加熱を必要としない。必要な場合は、例えば布またはスポンジで表面に直接塗布することができる。

また一方、本発明によるポリマーは、エアゾール容器またはポンプボトルを使用することによって、例えばスポーツ装具にエアゾールとしてスプレーすることもできる。ポリマーが、高い粘度を有するもの、もしくはむしろワックス様であり、比較的高い分子量を有する場合、それらは、このことが望ましい場合、溶媒と組合せても使用できる。好適な溶媒は、例えば、ＩＳＯＰＡＲ、イソプロパノール、またはシリコーンオイルなどの脂肪族または芳香族炭化水素である。

本発明による潤滑剤は、他のものと混ぜ合わせなくとも塗布可能であるが、添加剤、例えば溶媒などの粘度を調節する物質を含有してもよく、適切な場合は追加的な潤滑剤と混合して使用できる。

それらは、ウィンタースポーツ装具に従来的に使用されてきたパラフィンワックスやフッ素化ワックスなどの潤滑剤中でも作用可能であり、あるいは、例えばボートをコーティングする場合など、コーティングに使用するワニスの基質に導入できる。

本発明によるポリマーと組合せて、０．１〜９９質量％の従来のパラフィンワックスおよび／またはフッ素化ワックスを含有する組成物が使用できる。本発明によるＰＣＴＦＥホモポリマーもしくはＰＣＴＦＥコポリマーは、潤滑剤の全質量に対し、好ましくは約０．１〜３０質量％、さらに好ましくは１〜１５質量％、最も好ましくは１〜１０質量％の割合である。驚くべきことに、混合物中に本発明によるＰＣＴＦＥポリマーを含有する従来のパラフィンワックスおよび／またはフロアワックスは、既知のパラフィンワックスおよび／またはフロアワックス単独よりも、雪上で著しく優れた滑走特性をもたらすことが判明した。

好適な実施形態によると、雰囲気温度にて固体であり且つ７０℃を超える（１５８°Ｆを超える）の流動点を有する粉末状のポリクロロトリフルオロエチレンは、従来のパラフィンワックスおよび／またはフッ素化ワックスと組合せて使用される。

さらに、本発明によると、ポリクロロトリフルオロエチレンを従来のスキーワックス膜の上に、すなわちベースワックスとして作用する潤滑剤の層の上に塗布することも可能である。また一方、本発明によるＰＣＴＦＥポリマーは、事前にベースワックスを塗布せずに滑走表面に直接塗布することもできる。

さらなる特殊な実施形態によると、まず、本発明によるポリクロロトリフルオロエチレンがスキーソールに直接塗布され、続いてさらに従来の潤滑剤、例えばフッ素化ワックスまたはパラフィンワックスが塗布される。この方法では、滑走特性を改善できるだけでなく、潤滑剤の耐摩耗性も向上できると共に接着性も改善するため、潤滑剤をときどき再塗布する必要があるのみである。

本発明によると、ポリクロロトリフルオロエチレンを従来のスキーワックス膜の上に、すなわちベースワックスとして作用する潤滑剤の層の上に塗布することがさらに可能である。

本発明によると、ワックス様の粘稠度を有し且つ４５℃〜６５℃（１１３〜１４９°Ｆ）の範囲の流動点を有するポリクロロトリフルオロエチレンホモポリマーが好ましく使用される。

もちろんポリクロロトリフルオロエチレンは単独で、あるいは複数のポリクロロトリフルオロエチレンの混合物として、具体的には、例えば液体ポリクロロトリフルオロエチレンとワックス様および／または固体ポリクロロトリフルオロエチレンとを組合せて、異なる流動点を有するポリクロロトリフルオロエチレンの混合物として使用できる。

本発明によるポリクロロトリフルオロエチレンは、各種ほとんどのスポーツ装具の滑走特性を改善することができる。例として具体的には、スキー、クロスカントリースキー、スノーボード、そり、ボート、サーフボード、水上スキー、セールプレーン、パラグライダーまたは超軽量飛行機が挙げられる。

以下では、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。

本実施例は、従来技術の潤滑剤と比較し、本発明による潤滑剤組成物を用いて達成できる滑走特性の改善を示すものである。

まず、全く相等しい複数のスケーティングスキーにＨｏｌｍｅｎｋｏｌ社のＢｅｔａｍｉｘ Ｗｏｒｌｄｃｕｐ ＲＥＤを用いて基礎処理を施した。このためにワックスアイロンを使用して当該ワックスをスキーソール上へ溶融させ、プラスチック製スクレーパーでこすり落とし、次にブラシをかけた。Ｂｅｔａｍｉｘ Ｗｏｒｌｄｃｕｐ ＲＥＤは、フッ素化成分を含まないパラフィンワックスである。

次にこのベースの上に、以下の混合物を塗布した。
試験混合物Ａ：パラフィンを主成分とするベースワックス（Ｈｏｌｍｅｎｋｏｌ社のＰｏｗｅｒ Ｐａｃｋ Ａｌｐｈａ）に、市販混合物であるペルフルオロアルキルヘキサデカン（２ブロックポリマー、部分的にフッ素化アルカン）を６．５質量％添加したもの、
試験混合物Ｂ（本発明による）：パラフィンを主成分とするベースワックス（Ｈｏｌｍｅｎｋｏｌ社のＰｏｗｅｒ Ｐａｃｋ Ａｌｐｈａ）に、ポリクロロトリフルオロエチレンワックス（流動点４５〜６５℃（１１３〜１４９°Ｆ）、１００℃（２１２°Ｆ）での密度１．９７０〜１．９９、１００℃（２１２°Ｆ）での粘度８０〜４２０ｃｓｔ）を６．５質量％添加したもの、
Ｂｒｉｋｏ社のＨ７ Ｙｅｌｌｏｗ（ペルフルオロアルカンを含有する製品）

すべてのスキーの場合において、ワックスはワックスアイロンによって塗布し、次に過剰なワックスをプラスチック製スクレーパーでこすり落とし、その後、スキーソールにＳｔｅｅｌＭｉｃｒｏ Ｆｉｎｉｓｈ Ｂｒｕｓｈによってブラシをかけた。

試験は準備された傾斜トライアル上で実施した。タイムはライトバリアによって検出した。スキー対ごとに交互に３回の滑走を実施し、各滑走は同じスキーヤーが行った。

試験中の条件：
気象：晴れ、降雨なし
気温：３．３℃（３７．９４°Ｆ）
雪温：−０．４℃（３１．２８°Ｆ）
大気湿度：７０．５％
雪のタイプ：粗い旧雪
トライアル：湿って柔らかい

検出したタイムからそれぞれ平均値を計算した結果を以下の表にまとめる。

本発明による試験混合物Ｂ（ポリクロロトリフルオロエチレン混合物）でワックス掛けしたスキーは、試験混合物Ａ（ペルフルオロアルキルヘキサデカンの混合物）によってワックス掛けしたスキーよりも約１．３９％、Ｂｒｉｋｏ社のＨ７ Ｙｅｌｌｏによってワックス掛けしたスキーよりも約０．６３％高速であった。

Claims (11)

1. 少なくとも１種のポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）を含有する、スポーツ装具用の潤滑剤。
2. ポリクロロトリフルオロエチレンの分子量は、その流動点が−７０℃〜２００℃（−９４°Ｆ〜３９２°Ｆ）になるように選択されていることを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤。
3. ポリクロロトリフルオロエチレンの流動点が４５〜６５℃（１１３〜１４９°Ｆ）であることを特徴とする請求項１または２に記載の潤滑剤。
4. ポリクロロトリフルオロエチレンが７０℃（１５８°Ｆ）を超える流動点を有することを特徴とする請求項１または２に記載の潤滑剤。
5. ポリクロロトリフルオロエチレンは、ポリクロロトリフルオロエチレンホモポリマーであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の潤滑剤。
6. ポリクロロトリフルオロエチレンは、１種以上のポリクロロトリフルオロエチレンブロックおよび１種以上のポリエチレンブロック、ポリプロピレンブロック、またはポリテトラフルオロエチレンブロックを含むポリクロロトリフルオロエチレンブロックコポリマーであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の潤滑剤。
7. パラフィンワックス、および／またはフロアワックス、および／または溶媒をさらに含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の潤滑剤。
8. ポリクロロトリフルオロエチレンは、１種以上のポリクロロトリフルオロエチレンからなることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の潤滑剤。
9. １種以上のパラフィンワックスおよび／またはフロアワックス、ならびに必要に応じ溶媒などの１種以上の粘度調節剤と共に、混合物中に１〜３０質量％の１種以上のポリクロロトリフルオロエチレンを含むことを特徴とする、スポーツ装具の滑走特性の改善のための潤滑剤。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の潤滑剤のウィンタースポーツ装具の雪上での滑走特性の改善のための使用であって、
    当該潤滑剤が、ウィンタースポーツ装具の予備処理されていないソールに塗布される、または
    さらなる潤滑剤、例えばパラフィンワックスおよび／またはフロアワックスによって予備処理されたウィンタースポーツ装具のソールに塗布される、
    あるいはさらなる潤滑剤、例えばフロアワックスと混合されてウィンタースポーツ装具のソールに塗布される、潤滑剤の使用。
11. ボート、サーフボード、水上スキー、セールプレーン、パラグライダー、超軽量飛行機、またはキャンバスなどのスポーツ装具の滑走特性を改善するための、請求項１〜９のいずれか一項に記載の潤滑剤の使用。