JP5228487B2 - スポーツ用品のための潤滑剤 - Google Patents

Description

本発明は、スポーツ用品、たとえばスキー板のようなウィンタースポーツ用品等の滑走性を向上させる物質と、これを含む組成と、その目的のための使用とに関する。より詳細には、本発明は、潤滑剤としての変性シリコーンポリマーに関する。

プロ・スポーツ界においてだけでなく、意欲的なアマチュアの間でも、スキーのようなスポーツ用品の滑走性をさらに向上させ、たとえばさらに速いトップスピードおよびさらに良好な加速をもたらす潤滑剤の需要は常にある。

先行技術においては、スポーツ用品、たとえばクロスカントリースキー、アルペンスキー、スノーボード等の滑走性を向上させる数多くの物質が既に提案されている。これらの物質は、通常はパラフィンワックスまたはフッ素ワックス、フッ素ポリマーで、それらは添加剤も含みうる（例：WO89/10950、EP0444752、EP1009544）。

ウィンタースポーツ用品の滑走面は通常、焼結熱可塑性物質、特に超高分子量ポリエチレン（UHMWPE）のように高密度および高分子量を有するポリエチレンまたは押出しポリマーからなる。

潤滑剤は通常、高温環境下たとえばアイロン等によって溶融して滑走面に塗布する。これに関し、ワックスを塗付する際に、スキー板のポリエチレン製のソール部にダメージを与えるおそれがある。というのも、ポリエチレンの融点は、ワックスおよびポリマーの融点よりもわずかに高いのみだからである。

ワックスはまた、様々な形にすることもでき、熱の影響を受けないいわゆるリキッドワックスの形で塗布することもできる。しかしながら、そのような液剤をベースとしたコーティングは耐久性に優れていないことが多く、頻繁に塗りなおさなければならない。

従来のワックスの場合において、適切なワックスおよび／または使用すべき添加剤の選択は、雪質により決定されていた。そのためほとんどの場合、ある特定の雪のコンディション下における最適な滑走性を得るために、必要に応じたワックスを選択すること、かつ／またはワックスに添加剤を添加することが不可欠であった。しかしながら通常これは困難で、とりわけ経験の浅い使用者には困難であった。

実際、従来技術においては、万能ワックスが知られており、これは異なる様々な雪のコンディション下において良好な滑走性を生み出した。とはいえ、これらのワックスも、十分に満足できるものではなかった。

従来技術においては、シロキサンをベースとするスキーワックスも知られていた。米国特許第4828885号および米国特許第4729794号において、直鎖状または環状の非揮発性ジメチルシロキサンを含むスキーワックスの組成が記載されている。また英国特許第755794号公報は、メチルポリシロキサンまたはメチルフェニルポリシロキサンを含むワックスの組成に関している。

欧州特許出願第527286号は、たとえばスキーワックス等にも使用可能な潤滑剤を開示しており、それは炭素数24以上の炭化水素基で修飾されたシロキサンコポリマーを含んでいる。

本発明の目的は上記の不利益を解決し、ウィンタースポーツ用品の滑走性を雪質とは無関係にさらに向上可能で、それと同時に、必ずしも高温で塗布する必要がなく塗付容易で、ソール部に良好に接着する潤滑剤を示すことである。

また同じように、通常水中で使用されるスポーツ用品、たとえば水上スキーまたはスピードボート、水着等も、各表面に潤滑剤を塗付して滑走性をさらに向上させ、それによって得られるスピードを向上させることが望ましい。また同じように、空に関係するスポーツ用品、たとえば帆またはパラグライダー、超軽量飛行機等の滑走性に関しても上記は当てはまる。

本発明はそれゆえ、スポーツ用品、具体的にはウィンタースポーツ用品の潤滑剤としての変性シリコーンポリマーに関する。この変性シリコーンポリマーは、炭素数16〜18の少なくとも１つの長鎖炭化水素を含むアルキル変性シリコーンポリマーと、少なくとも１つの官能化炭化水素を含む有機官能化シリコーンポリマーとのうちから選択されたものである。

アルキル変性シリコーンポリマーの炭化水素は、直鎖状でも分岐状でもよく、飽和でも
不飽和でもよい。それらの炭化水素はさらに１つまたはそれ以上の置換基も有し得る。

有機官能化シリコーンポリマーは、少なくとも１つの官能化炭化水素を含み、その官能化炭化水素は官能基、具体的には１つまたは複数のハロゲン原子、特にフッ素原子を含む。また、有機官能化シリコーンポリマーの官能化炭化水素は飽和でも不飽和でもよく、直鎖状でも分岐状でもよい。官能化炭化水素は、具体的には、ハロゲン化されたもの、特にフッ素化されたものでもよい。また官能化炭化水素は、パーフルオロ化されてもよい。

特に好ましい実施例としては、３，３，３−トリフルオプロピル基を挙げることができる。

シリコーンポリマーは、ホモポリマーまたはコポリマーにすることが可能で、直鎖状または分岐状、環状にすることも可能である。

本発明による好ましい変性シリコーンポリマーは、以下の式（Ｉ）のホモポリマーまた
はコポリマーである。

ここでRはそれぞれ、同一または別異の、直鎖状または分岐状の、炭素数1〜10のアルキル基またはフェニル基で、好ましくはRの80％、さらに好ましくはRのすべてがメチル基であり、R’はそれぞれ、同一または別異の、水素、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基、ビニル基、ヒドロキシ基であり、
Xは、炭素数16〜50のアルキル基または炭素数1〜10のハロゲン化アルキル基で、好ましくは炭素数1〜10のフッ化アルキル基であり、
ｍは0または整数1〜50、好ましくは0〜15、特に好ましくは0〜10であり、
nは整数1〜20、好ましくは1〜5、特に好ましくは1〜3である。

本発明によれば、Xは、好ましくは直鎖のハロゲン化アルキル基で、特に３，３，３ト
リフルオプロピル基である。

本発明によれば、大気温度下で液状である変性シリコーンポリマーが特に好ましい。特に好ましい変性シリコーンポリマーは、摂氏25度（華氏77度）下において10,000〜30,000 cst の範囲の粘度を有する。そのような変性シリコーンポリマーは、滑走性の特に顕著な向上をもたらす。これらのポリマーはさらなる利点として、各スポーツ用品の表面に、加熱を必要とせずに特に容易に塗付することができる。潤滑剤は、たとえば布あるいはスポンジで容易に塗り付けること、またはエアロゾルとしてたとえばエアロゾル容器もしくはポンプ容器等を用いて塗付すること等もできる。

本発明によるこれらの潤滑剤は、純粋な形で塗付することもできるが、添加剤を含むこともでき、またはさらなる他の潤滑剤または溶剤と混合して用いることもできる。ウィンタースポーツ用品の場合は、従来用いられてきた潤滑剤たとえばパラフィンワックスやフッ素ワックス等に混合して使用することもでき、また、たとえばボートの場合等は、コーティングに用いる塗装層に導入することもできる。

たとえば、本発明による変性シリコーンポリマーと組み合わせて、重量の0.1〜98％を占める通常のパラフィンワックスおよび／またはフッ素ワックスを含む組成を用いることができる。本発明による変性シリコーンポリマーは、好ましくは潤滑剤の総重量の2〜30％、より好ましくは5〜20％を占める。すなわち、驚くべきことに、本発明による変性シリコーンポリマーを混合物に含む通常のパラフィンワックスおよび／またはフッ素ワックスは、公知のパラフィンワックスおよび／またはフッ素ワックス単体よりも著しく良好な雪上での滑走性をもたらすことがわかったのである。

本発明による変性シリコーンポリマーは、特にシリコーンポリマーが粘性を有する場合、またはワックス様で比較的高い分子量を有する場合は、溶媒と共に用いることもできる。

適した溶媒は、シリコーンオイルたとえばシクロペンタシロキサンまたはシクロメチコン等、炭化水素系溶媒たとえばイソパラフィン（ISOPAR）類等、またアルコールたとえばイソプロパノールやエタノール等である。好ましくはシリコーンオイルが用いられる。

本発明によれば、変性シリコーンポリマーを従来のスキー板用ワックスフィルムに適用し、すなわち潤滑剤の層をベースワックスとすることもできる。しかしながら本発明による変性シリコーンポリマーは、あらかじめベースワックスを塗付することなしに直接滑走面に塗付することもできる。

特に好ましくは、まず本発明による変性シリコーンポリマーをソール部に直接塗付し、次に追加の従来の潤滑剤たとえばフッ素ワックスまたはパラフィンワックス等を塗付する。この方法により滑走性が向上し得るのみならず、耐磨耗性も向上され得、接着力が強化されるため、潤滑剤は時々塗付し直すだけでよくなる。

さらにいえば、本発明により変性されたシリコーンポリマーは、化学的に無害かつ健康面でも問題がなく、それゆえこの潤滑剤を塗付するに際してどんな特別な安全策もとる必要がない。

本発明による特に好ましいアルキル変性シリコーンは、炭素数16〜18の１つまたは複数のアルキル鎖、あるいはそれらの鎖の混合物を含むアルキル変性ポリジメチルシロキサンである。

特に好ましい有機官能化シリコーンポリマーは、末端ビニル基またはヒドロキシ基を有する、トリフルオロプロピルメチル／ジメチルシロキサンのコポリマーである。

本発明による変性シリコーンポリマーは、様々なスポーツ用品の大部分の滑走性を向上させることができる。例として、具体的にはスキー板、クロスカントリースキー、スノーボード、橇、ボート、サーフボード、水上スキー、グライダー、パラグライダー、超軽量飛行機が挙げられる。

以下、本発明をより詳細に説明するための実施例を記載する。

下記の実験によってクロスカントリースキーの滑走性を確認した。このテストでは、一方の対のスキー板には本発明による潤滑剤を施し、他方の対には従来技術の潤滑剤を施した。

二対のスケート用スキー板は、まずホルメンコール社のベータミックス・ワールドカップREDを用いたベース作りをした。ワックスはワックス・アイロンによってスキー板上に溶融し、プラスチックの刃で余分なワックスを削り落とし、ブラッシングをした。ベータミックス・ワールドカップREDは、フッ素成分のないパラフィンワックスである。

この滑走面に、テストされる各々のワックス混合物を塗付した。一方のスキー板の対は、ホルメンコール社のベータミックス・ワールドカップREDでさらにコートした（比較例）。他方のスキー板の対は、長鎖アルキル（炭素数16〜18）を有する本発明によるアルキル変性シリコーンポリマーでワックスがけした。どちらの場合においても、ワックスはワックス・アイロンを用いてスキー板上に塗布し、余分なワックスはプラスチックの刃で削り落とし、次にスキー板のソール部をホルメンコール社のスチール・マイクロ・フィニッシュ・ブラシでブラッシングした。

このテストは、整地済みの傾斜したクロスカントリースキー用トレイルコースで行った。所定距離に要する時間はライトバリアにより検出された。一対のスキー板ごとにそれぞれ3回のテスト走行を行い、すべての走行は同一のスキーヤーが行った。
テスト時の条件
天候：曇り、雨
気温：摂氏6.2度（華氏43.16度）
雪温度：摂氏−0.7度（華氏30.74度）
大気の湿度：72.5％
雪のタイプ：旧雪、ザラメ雪（結晶粒サイズ1.5mm）
トレイルコース：湿っている 柔らかい
テスト結果は以下の表に要約され、検出された所要時間から平均値を各々算出した。

この結果から、本発明によるアルキル変性シリコーンポリマーを用いると、所要時間を0.46％短縮可能であると判明した。

この実施例は、本発明による潤滑剤の組成によって得られる、従来技術の潤滑剤と比較したときの滑走性の向上を示す。

各々のスケート用スキー板は、まずホルメンコール社のベータミックス・ワールドカップREDを用いたベース作りをした。ワックスはワックス・アイロンによりスキー板上に溶融し、プラスチックの刃で余分のワックスを削り落とし、ブラッシングをした。

このベース・コートの上に、テストされる各々のワックス混合物を塗付した。一方の対にはブリコ社のH7 Yellow（比較例）を、他方の対には総重量の80％がホルメンコール社のノルディックグライダーSF0/2で20％が長鎖アルキル（炭素数16〜18）を有するアルキル変性シリコーンポリマーである混合物とを塗付した。以下では、この混合物を“テスト混合物A”とする。

どちらの場合においても、ワックスはワックス・アイロンにより塗付し、余分なワックスはプラスチックの刃で削り落とし、それからスキー板のソール部をスチールマイクロ・フィニッシュ・ブラシでブラッシングした。H7 YellowもノルディックグライダーSF 0/2と同様に、ペルフルオロアルカンを含み、スキー競技の実戦で用いられている。

テストは、整地済みの傾斜したトレイルコースにおいて行われた。所定距離に要する時間は、ライトバリアによって検出された。一対のスキー板につき、交互に３回のテスト走行を行い、すべての走行は同一のスキーヤーが行った。
テスト時の条件
天候：晴れ
気温：摂氏−1.0度（華氏30.2度）
雪温度：摂氏−4.9度（華氏23.18度）
大気湿度：43.6％
雪のタイプ：旧雪、粉雪（結晶粒サイズ1mm）
トレイルコース：乾燥している 固い
結果は、下の表に要約する。それぞれ、検出された所要時間から平均値を算出した。

テスト混合物Aによりワックスがけされたスキー板は、約0.30％速かった。

Claims (9)

1. 変性シリコーンポリマーを少なくとも1つ含むスポーツ用品の潤滑剤であって、
   前記変性シリコーンポリマーが、炭素数16〜18の、飽和もしくは不飽和、直鎖状もしくは分岐状の炭化水素を少なくとも1つ含む少なくとも1つのアルキル変性シリコーンポリマーであり、かつ／または、
   炭素数1〜10の、直鎖状または分岐状、飽和または不飽和の官能化炭化水素を少なくとも1つ含む有機官能化シリコーンポリマーであって、
   前記官能化炭化水素は、ハロゲン化されたものであることを特徴とする、スポーツ用品の潤滑剤。
2. 前記変性シリコーンポリマーの重量が、前記潤滑剤の総重量に関し0.1〜100％を占める
   ことを特徴とする、請求項1に記載の潤滑剤。
3. 前記変性シリコーンポリマーは、以下の化学式（Ｉ）：
   の化合物より選択され、
   Rは、同一または別異の、炭素数1〜10の直鎖状または分岐状のアルキル基またはフェニル基で、Rの少なくとも80％がメチル基で、
   R’は、同一または別異の、水素、または炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基、ビニル基、またはヒドロキシ基で、
   Xは、炭素数16〜18のアルキル基、または炭素数1〜10のハロゲン化アルキル基で、
   mは0または1〜50の整数、
   nは整数1〜20、であることを特徴とする、請求項1または2のうちいずれかに記載の潤滑剤。
4. 前記有機官能化シリコーンポリマーは、トリフルオロプロピルメチル／ジメチルシロキ
   サンのコポリマーであることを特徴とする、請求項1から3のうちいずれかに記載の潤滑剤。
5. さらに、従来のパラフィンワックス、および／またはフッ素ワックス、および／または
   シリコーンオイル、シクロペンタシロキサンまたはシクロメチコンを含むことを特徴とする、請求項1から4のうちいずれかに記載の潤滑剤。
6. 70〜98質量％の1つまたは複数のパラフィンワックスおよび／またはフッ素ワックスと、
   2〜30質量％の1つまたは複数の、請求項1から4に記載の変性シリコーンポリマーと、
   必要ならば、1つまたはそれ以上の粘度調整剤である溶剤とを含むことを特徴とする、スポーツ用品の滑走性を高める組成。
7. 80〜90質量％の1つまたは複数の溶剤であるシリコーンオイル、シクロメチコン、シクロペンタシロキサン、イソプロパノール、または液化炭化水素と、1〜20質量％の1つまたは複数の、請求項2から6に記載された変性シリコーンポリマーと、必要ならば、製剤用添加剤とを含むことを特徴とする、スポーツ用品の滑走性を向上させる組成。
8. 前記変性シリコーンポリマーまたはその組成が、下処理のされていないウィンタースポーツ用品のソール部または他の潤滑剤であるパラフィンワックスおよび／もしくはフッ素ワックスで下処理された前記ウィンタースポーツ用品のソール部に塗付され、または変性シリコーンポリマーが他の潤滑剤パラフィンワックスと混合されて前記ウィンタースポーツ用品のソール部に塗付される、請求項１から７のいずれかに記載のウィンタースポーツ用品の雪上における滑走性向上のための変性シリコーンポリマーまたは組成の使用。
9. スポーツ用品であるボート、サーフボード、水上スキー、水着の、水中における滑走性向上のための、請求項1から8のいずれかに記載の変性シリコーンポリマーまたは組成の使用。