JP5133518B2

JP5133518B2 - 滑走面用ワックスおよびその製造方法

Info

Publication number: JP5133518B2
Application number: JP2005362583A
Authority: JP
Inventors: 昌司橋本; 博幸工藤; 谷行結城
Original assignee: 株式会社ガリウム
Priority date: 2005-12-16
Filing date: 2005-12-16
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2025-12-16
Also published as: JP2007161938A

Description

本発明は、スキー等の滑走面に使用される滑走面用ワックスおよびその製造方法に関する。

スキー、スノーボートのように雪面を滑走する競技やスポーツでは、これらの滑走面と雪面とが接触する境界面において滑走性が良いことが望まれる。そして当該滑走性には、滑走面と雪面との滑り抵抗が少ないこと、当該滑り抵抗が少ない状態を少なくとも競技の間は維持できること、さらには、天候、気温等により変化する雪面への柔軟な対応が可能なこと、等が望まれる。当該滑走性は、各種の滑走競技に参加する競技者のみならず、一般のスキーヤー、スノーボーダーにおいても、安全の観点等から要望されるものである。そして、当該要望に対し、さまざまな技術が提唱されており、例えば、特許文献１には、滑走面用ワックスに含まれるパラフィンの中へ金属成分を含有させ、当該金属を含有させたパラフィンを含む滑走面用ワックスを、スキー等の滑走面に塗布し、滑走性を向上させる旨の技術が開示されている。

特開２００５−２１３３７１号公報

上述した、金属を含有させたパラフィンを含む滑走面用ワックスをスキー等の滑走面に塗布することで、滑走性を向上させる効果を得ることができたものの、競技者、スキーヤー、およびスノーボーダー等からの、より滑走性に優れた滑走面用ワックスへの要請は依然として強い。そこで、本発明が解決しようとする課題は、スキーまたはスノーボート等の滑走する競技やスポーツの際、より優れた滑走性を得ることの出来る滑走面用ワックスおよびその製造方法を提供することである。

本発明者らは、上述の課題を解決するため鋭意研究を行い、滑走面用ワックスの基材中に窒化ホウ素を含有させることで、当該滑走面用ワックスが塗布されたスキー、スノーボート等の滑走体の滑走性を向上させることが出来ることを見出し、本発明に想到した。

即ち、上述の課題を解決するための第１の手段は、
滑走面に塗布される滑走面用ワックスであって、
前記滑走面用ワックスに含まれる基材中に、０．１〜１０ｗｔ％の粒径０．１〜５００μｍを有する窒化ホウ素と、０．１〜１ｗｔ％の粒径１０μｍ〜１０００μｍを有するガリウムとが含有されていることを特徴とする滑走面用ワックスである。

第２の手段は、
高分子化合物のワックス基材を加熱融解し、０．１〜１０ｗｔ％の粒径０．１〜５００μｍを有する窒化ホウ素と、０．１〜１ｗｔ％の粒径１０μｍ〜１０００μｍを有するガリウムとを添加混合した後、冷却することを特徴とする滑走面用ワックスの製造方法である。

第１の手段に係る滑走面用ワックスを、スキーまたはスノーボート等の滑走体の滑走面に塗布することで、当該滑走体の滑走性を向上させることが出来た。

第２の手段に係る滑走面用ワックスの製造方法によれば、滑走性の高い滑走面用ワックスを高い生産性をもって製造することが出来た。

スキー、スノーボート等の滑走体の滑走性を向上させることを目的とした滑走面用ワックスの剤型には、大別して、固形のワックスと、液体状のワックスとがある。そして、本発明は、当該両剤型のワックスに適用可能であることから、以下、各剤型毎の実施形態について説明する。

１．固形のワックス
滑走面用の固形のワックスは、その基材としてパラフィンワックスを始めとする高分子化合物を含んでいる。特に、スキー用に開発された滑走面用の固形のワックスは、使用される際の雪温、気温、湿度に応じてそのワックス成分を変化させている。
本発明に係る滑走面用の固形のワックスにおいても、基材として含有するパラフィンワックスを始めとする高分子化合物は、使用される雪温に応じて選択される従来のワックス成分をそのまま用いることが出来る。これは、本発明に係る窒化ホウ素を添加した場合、窒化ホウ素が化学的に安定な物質であるため、基材との反応を考慮せず自由に混合できること、および、雪温、気温、湿度に適応したパラフィンワックスを始めとする高分子化合物を基材として用いることで、これらが雪温等に適合して発揮する滑走性を引き続き享受することができ相乗的な効果が得られるからである。

窒化ホウ素（ＢＮ）は、粒径０．１〜５００μｍを有する粉体状の市販品を用いることが出来る。窒化ホウ素原料として粒径０．１〜５００μｍを有する粉体を用いるのは、常温において取り扱いが容易であること。および、当該窒化ホウ素原料と、パラフィンワックスを始めとする高分子化合物の基材とを混合する際、通常の攪拌機を用いて攪拌混合するだけで、当該窒化ホウ素原料を基材に分散させることができ、温度制御も特段の精度を要さず、反応も安定しているため、製造工程を安定して操業出来るからである。
当該基材への窒化ホウ素の混合量は０．１〜１０ｗｔ％で良く、０．８〜１．２ｗｔ％がさらに好ましい。

窒化ホウ素は、安定な物質であるため、そのまま単分散されてワックス中の基材内に分布することとなる。このとき、滑走面用の固形のワックスの滑走性が向上する詳細な理由は明らかではないが、概ね次のように考えられる。即ち、滑走体の滑走面に当該ワックスを塗布後、当該ワックスが冷却固化する際に、窒化ホウ素の粉体は、やや表面に偏って分布する性質がある。一方、当該ワックス固化後にワックスの表面を整える操作を行うが、窒化ホウ素は表面の化学的安定性が高く、高硬度である為、表面に偏在した窒化ホウ素粒子は、変形等することなくワックスの基材の表面に強く圧入される。この結果、ワックス基材の表面に存在する窒化ホウ素は、滑走時にも容易に剥離されない強固な固着を維持することで滑走性を安定させるとともに、ワックス表面の硬度を上げることができ、安定した滑走性を実現しているものと考えられる。

ここで、窒化ホウ素を、ワックス中の基材内へ単分散させる方法について説明する。
高分子化合物である固形ワックス基材を融点以上に加温し、得られた固形ワックス基材の融液へ窒化ホウ素粒子の添加を行う。添加が完了したら、これらを十分に混合、分散させるため強攪拌する。当該攪拌後に加温を終了し、融液を鋳型に流し込み冷却して固体状のワックスとして成形し、鋳型から離型後、固体状のワックスを得る。

以上、滑走面用の固形のワックスへ窒化ホウ素を混合する構成について説明したが、当該窒化ホウ素が混合された滑走面用の固形のワックスへ、さらにガリウムを始めとする金属を添加することも好ましい構成である。本発明に係る窒化ホウ素が混合された滑走面用の固形のワックスへ、ガリウムを始めとする金属を添加することで、当該滑走面用の固形のワックスが適用可能な雪質、気温を拡大することが出来る。そこで、当該窒化ホウ素が混合された滑走面用の固形のワックスへの、ガリウムおよび他金属の添加について説明する。

まず、ガリウムを添加する場合について説明する。
ガリウムの添加量は、当該滑走面用の固形のワックスに対して、０．１〜１重量％含まれていれば、さらに広範囲な雪質、気温、湿度にも十分対応可能となる。重量比で１％であっても、ガリウムは比重が固形のワックスより高いため、容積比では、１％に満たない。ガリウムがこのようにわずかな配合比でも優れた効果を発揮するのは、固形のワックスと混合された状態において、その粒径が微小化されるため極めて高い比表面積を有するためであると考えられる。尚、ガリウムの粒径は、１０μｍ〜１０００μｍが好ましい。

他の添加金属としては、金、銀、銅、亜鉛、インジウム、錫、酸化ガリウムなどの１種以上または、他の元素も含む合金の粉状のものを用いることができる。添加量は、固形のワックスに対して０．１〜５重量％が好ましく、粒径は１μｍ〜７００μｍが好ましい。
また、さらに弗化炭素粉などを混合しても良い。

ガリウムは低融点の金属なので、パラフィン等の固形ワックスとの混合時において、３０℃以上の温度であれば融解して基材内に分散し、その分散粒径はナノレベルまで微小粒化される。従って、ガリウムは粒状化したものを添加しても良いが、ガリウムを溶融し液状となったガリウム溶融液の形で基材に添加しても良い。さらに、この添加の際、液化したガリウムを噴霧する形で基材の融液へ添加しても良い。当該噴霧により、ガリウムの分散、溶解が助長されるからである。ガリウムは化学的な活性状態にあるため、他の金属と接触すると化合する可能性がある。ここでガリウムが窒化ホウ素と接触した場合、化学的に反応しないまでも、窒化ホウ素粒子の表面に微量に付着するか、または、ホウ素−ガリウム間で微弱な結合をするなどの形態をとる可能性が考えられる。このように窒化ホウ素とガリウムとは、それぞれが滑走性に寄与することが考えられる上に、何らかの結合を有する新たな化合物を生成し、当該化合物が滑走性に寄与している可能性も考えられる。

高分子化合物である固形ワックス基材を融点以上に加温し、得られた固形ワックス基材の融液へ窒化ホウ素粒子の添加を行い、さらにガリウム他の添加金属の分散、溶解による添加が完了したら、これらを十分に混合、分散させるため強攪拌する。その後加温を終了し、融液を鋳型に流し込み、冷却して固体状のワックスとして成形し、鋳型から離型後、固体状のワックスを得る。尚、固形ワックス基材とガリウムを混合、分散させる際の攪拌力によって、固形ワックス基材中におけるガリウムの粒径を制御できる。すなわちより強攪拌すればガリウムの粒径が小径化されナノ粒子になり、攪拌を弱めると添加時の粒径よりやや小さな粒径となる。

２．液体状のワックス
滑走面用の液体状のワックスは、フッ素系溶剤中に、「１．固形のワックス」にて説明したものと同様の窒化ホウ素（さらに加えて、所望により「１．固形のワックス」にて説明したものと同様の金属ガリウム他の添加金属）が分散混合されたものである。当該窒化ホウ素（さらに加えて、所望により金属ガリウム他の添加金属）の分散混合量は、当該溶剤の０．１〜５重量％であることが好ましい。そして、当該当該窒化ホウ素（さらに加えて、所望により金属ガリウム他の添加金属）と、フッ素系溶剤とを含む液体状のワックスは、加圧容器内に封入され、スプレー操作により滑走面に塗布可能なものもある。

本発明に係る固形又は液体状のワックスを用いることで、スキーおよびスノーボート等の滑走競技やスポーツにおいて滑走性を改善することができる。特に、滑走競技においては、僅かな時間差であっても順位に影響を与えるため、当該滑走性の向上は滑走競技において重要な意味を持つ。

そして、気象状況の変化、雪質の変化、使用者自身の技量等に応じ、当該液体状のワックスの塗布量を加減することで、より優れた滑走性とを得ることができるものである。

以下、実施例を参照しながら、本発明を実施するための形態例を具体的に説明する。
（参考例１）
ワックス基材として、ガリウムを含まない市販の滑走用パラフィン系ワックス（ドウワガリウムワックス販売社製）を１００ｇ準備した。
当該ワックス基材を８０℃に保温して溶解し、ここへ、最大粒径１００μｍ以下の窒化ホウ素粉を１ｇ添加した。当該添加の後、窒化ホウ素粉を添加したワックス基材を保温しながら１０分間程度攪拌する。当該攪拌が完了したら保熱を停止し、溶解したワックス基材を鋳型に流し込み放冷し、当該放冷後に離型して参考例１に係る固形ワックスを得た。

（実施例１）
ガリウム粉体として、平均粒径１００μｍのガリウム粉体０．５ｇを準備した。
そして参考例１と同様に、ワックス基材を溶解し、ここへ、窒化ホウ素粉１ｇと当該ガリウム粉体とを添加した。この後も参考例１と同様の操作を行い、実施例１に係る固形ワックスを得た。

（比較例１）
ガリウム粉体として、平均粒径１００μｍのガリウム粉体０．５ｇを準備した。
そして参考例１と同様に、ワックス基材を溶解し、ここへ、当該ガリウム粉体のみを添加した。この後も参考例１と同様の操作を行い、比較例１に係る固形ワックスを得た。

（（滑走性評価その１）参考例１、実施例１、比較例１に係る固形ワックスの滑走性評価）
国内のスキー場の斜面にて、同一の滑走用スキー板の滑走面を用い、参考例１、実施例１、比較例１に係る固形ワックスの滑走性評価を実施した。
当該評価時の気象条件は、雪温−１℃、気温０℃、雪面湿度７８％であった。滑走距離は７０ｍとした。

滑走性の評価は、当該滑走距離７０ｍを滑走するのに費やした滑走時間を計測して行った。
まず、スキー板の滑走面に、比較例１にかかる固形ワックスを塗布した。当該固形ワックスを塗布したスキーにて４回滑走を行い、滑走時間を計測し平均値を求めた。この時の滑走時間は８．０１〜８．２４秒であり、平均は８．１１秒であった。

次に、滑走面の固形ワックスを除去し、参考例１に係るワックスを塗布した。そして、比較例１と同様に４回の滑走時間を計測した。そして、当該滑走時間の平均値を求め、上述した比較例１で求めた平均値と比較し、百分率による滑走時間の短縮率を算出したところ、当該短縮率は４．５％であった。
さらに、滑走面の固形ワックスを除去し、参考例１と同様に実施例１に係るワックスを塗布し、参考例１と同様に滑走時間の短縮率を算出したところ、当該短縮率は５．３％であった。

（参考例２）
ワックス基材として、ガリウムを含まない市販の低温用の滑走用パラフィン系ワックス（ドウワガリウムワックス販売社製）を１００ｇ準備した。
当該ワックス基材の他は、参考例１と同様に操作して、参考例２に係る固形ワックスを得た。

（実施例２）
ワックス基材として、参考例２で説明したワックス基材を用いた他は、実施例１と同様に操作して、実施例２に係る固形ワックスを得た。

（比較例２）
ワックス基材として、参考例２で説明したワックス基材を用いた他は、比較例１と同様に操作して、比較例２に係る固形ワックスを得た。

（（滑走性評価その２）参考例２、実施例２、比較例２に係る固形ワックスの滑走性評価）
国内のスキー場の斜面にて、同一の滑走用スキー板の滑走面を用い、上述した（滑走性評価その１）と同様にして、参考例２、実施例２、比較例２に係る固形ワックスの滑走性評価を実施した。
当該評価時の気象条件は、雪温−４℃、気温−１℃、雪面湿度７０％であった。滑走距離は７０ｍとした。この時の滑走時間は１０．６２〜１０．９０秒であり、平均は１０．７８秒であった。これは上述した（滑走性評価その１）のときより滑走し難い雪面であった。

そして、比較例２で求めた平均値と比較し、百分率による滑走時間の短縮率を算出したところ、当該短縮率は５．３％であった。
さらに、滑走面の固形ワックスを除去し、参考例１と同様に実施例２に係るワックスを塗布し、参考例１と同様に滑走時間の短縮率を算出したところ、当該短縮率は６．３％であった。

以上の結果から明らかなように、窒化ホウ素、または、窒化ホウ素およびガリウムを添加した固形の滑走用ワックスは、広範囲の雪温、気温においても、滑走時間の短縮を可能とすることが解った。特に、滑走競技において当該滑走時間の短縮は、その結果に及ぼす効果が顕著なものであり、本発明に係る滑走用ワックスを用いることのメリットは大きいものであると考えられる。

Claims

滑走面に塗布される滑走面用ワックスであって、
前記滑走面用ワックスに含まれる基材中に、０．１〜１０ｗｔ％の粒径０．１〜５００μｍを有する窒化ホウ素と、０．１〜１ｗｔ％の粒径１０μｍ〜１０００μｍを有するガリウムとが含有されていることを特徴とする滑走面用ワックス。
高分子化合物のワックス基材を加熱融解し、０．１〜１０ｗｔ％の粒径０．１〜５００μｍを有する窒化ホウ素と、０．１〜１ｗｔ％の粒径１０μｍ〜１０００μｍを有するガリウムとを添加混合した後、冷却することを特徴とする滑走面用ワックスの製造方法。