WO2004067118A1

WO2004067118A1 - Polyethylen-skibelag mit zusatzstoffe(en)

Info

Publication number: WO2004067118A1
Application number: PCT/AT2004/000014
Authority: WO
Inventors: Klaus Krenn
Original assignee: Isosport Verbundbauteile Gesellschaft M.B.H.
Priority date: 2003-01-30
Filing date: 2004-01-20
Publication date: 2004-08-12

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Polyethylen-Skibelag mit wenigstens einen Zusatzstoff, welcher erfindungsgemäss aus Partikel mit einem Durchmesser von 1-900 mm besteht. Diese Skibeläge, auch Nano-Composites genannt, zeigen einen gegenüber bekannten Polyethylen-Belagsmaterialien erhöhtes Gleitverhaltens auf dem Schnee. Dieses Gleitverfahren ist beim erfindungsgemässen Polyethylen-Skibelagsmaterial hauptsächlich durch Zugabe eines Zusatzstoffes in Form von Nanopartikel erzeugt, da diese Nanopartikel homogen innerhalb des Skibelages verteilt sind. Diese homogene Verteilung wird durch die äusserst geringe Durchmessergrösse der Partikel, nämlich in einem Bereich von 1-900 mm, erzeugt. Diese Partikel, wie Silikatpartikel, sind inert und können demgemäss mit weiteren Zusatzstoffen, wie Graphit, Russ, Bornitrid, Fluorverbindungen, Wachsen, Ölen, Kunststoffen, Fasern oder Pigmenten vermengt werden, so dass zusätzliche Vorteile des erfindungsgemässen Skibelagsmaterials, wie beispielsweise ein spezielles fluoreszierendes Dekor, erzeugt werden kann.

Description

Polyethylen-Skibelag mit Zusatzstoffe(en)

Die Erfindung betrifft einen Polyethylen-Skibelag mit Zusatzstoffen), ein Verfahren zu dessen Herstellung sowie diesen aufweisenden Skigleitgeräte.

Es ist bekannt, Polyethylen als Skibelag einzusetzen, da dieses den hohen Anforderungen hinsichtlich Abriebverhalten, Festigkeit, Zähigkeit sowie Gleitverhalten auf dem Schnee genügt. Diese Eigenschaften werden zumindest teilweise durch den apolaren Cha- rakter von Polyethylen bedingt. Somit zeigen Polyethylen-Skibeläge eine gute Wasserab- stoßung und damit einen niedrigen Gleitreibungskoeffizienten. Diese Eigenschaften können durch die sogenannte Oberflächenenergie ausgedrückt werden. Je niedriger der Wert für die Oberflächenenergie ist, desto besser ist das Gleitverhalten des Skibelages auf dem Schnee. Die Werte für die Oberflächenenergie von Polyethylen werden lediglich von Flu- rorpolymeren unterboten. Jedoch sind Fluorpolymere äußerst spröde, so dass sich ein Ski- belag aus Fluorpolymeren an seiner Oberfläche mit üblichen Schleifmitteln nur schwer bearbeiten lässt.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen Skibelag der eingangs genannten Art anzugeben, der gegenüber bekannten Skibelägen ein verbessertes Gleitverhalten auf dem Schnee zeigt, wobei jedoch die Anforderungen hinsichtlich Abriebverhalten, Festigkeit sowie Zähigkeit weiter erfüllt sein sollen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe an Hand eines Polyethylen-Skibelages mit wenigstens einem Zusatzstoff gelöst, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass der Zusatzstoffaus Partikeln mit einem Durchmesser von 1-900 mm besteht. Diese erfindungsgemä- ßen Bauteile werden auch Nano-Composites genannt.

Weiter vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Polyethylen- Skibelages sind gemäß Unteransprüche offenbart.

Die Erfindung betrifft weiters ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Polyethylen-Skibelages, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass dem Polyethylen- Ausgangsmaterial vor den für die Skibelagsherstellung an sich bekannten Verfahren, wie Schneckenextrusion, Kolbenstrangpressen oder Presssintem, wenigstens ein Zusatzstoff zugeführt wird, welcher aus Partikeln mit einem Durchmesser von 1-900 mm besteht.

Die Erfindung betrifft weiters Skigleitgeräte, welche den erfindungsgemäßen Polyethylen-Skibelag aufweisen. Die Erfindung wird nun an Hand einer möglichen Ausführungsform der Erfindung näher erläutert:

Als bevorzugtes Skibelegausgangsmaterial wird beispielsweise hochdichtes Polyethylen ( HDPE) oder ultrahochmolekulares Polyethylen (UHMW-PE) eingesetzt. Der An- teil von Polyethylen im Skibelagsmaterial beträgt wenigstens 80 Gew.-% bezogen auf die 100 Gew.-% Skibelagsmaterial. Davon entfallt beispielsweise die Hälfte an Zusatzstoffen an Partikel mit einem Durchmesser von 1-900 nm. Diese Partikel sind abriebfeste Materialien, wie beispielsweise Silikate oder Polytetrafluorethylen. Bedingt durch den äußerst geringen Durchmesser dieser Partikel lassen sich diese in vorteilhafter Weise mit dem Po- lyethylen-Skibelagsmaterial vermengen und sind in diesem homogen verteilt. Auf Grund dieser homogenen Verteilung bedingt durch die äußerst geringe Partikelgröße wird das Verschleiß-und/oder Gleitverhalten des Polyethylen-Skibelages insgesamt verbessert.

Unabhängig davon ist es möglich, weitere Zusatzstoffe dem Skibelagsausgangs- material aus Polyethylen hinzuzufügen, wobei insbesondere Graphit, Ruß oder Fluor- Verbindungen sowie auch Wachse und Öle das Gleitverhalten des Skibelages auf dem

Schnee verbessern. Um das Abriebverhalten des Skibelages zu verbessern, hat es sich auch gezeigt, dass Zusatzstoffe, wie Bornitrid, insbesondere gegenüber Kunstschnee, den zu erwartenden Verschleiß des Skibelagsmaterials reduzieren. Um gegebenenfalls die Festigkeit und/oder Zähigkeit des Skibelags zu erhöhen, können weitere Kunststoffe, wie Fluor- polymere, oder Fasern, wie Carbonfasern und/oder Glasfasern, zugesetzt werden. Um gegebenenfalls den geforderten dekorativen Effekt von Skibelagsmaterialien zu erfüllen, können dem Skibelagsmaterial zusätzlich Pigmente zugefügt werden. Besonders bevorzugt sind fluoreszierende Pigmente, welche das Dekor auch bei Dunkelheit wiedergeben.

Nach Bereitstellung dieses homogenen Gemisches besteht aus Polyethylen und Zusatzstoffen wird dieses Gemisch beispielsweise einem Extruder zugeführt und in diesem bei einer Temperatur von etwa 300°C zu Folienbahnen verarbeitet. Die Kalibrierung dieser Folienbahnen erfolgt in einem nachgeschalteten Kalander. Anschließend werden die kalibrierten Folienbahnen in die gewünschte Skibelags- bzw. Snowboardbreite geschnitten. Weiters ist es möglich, das Gemisch bestehend aus Polyethylen-Skibelagsmaterial und Zusatzstoffen durch Sintern zu Skibelägen weiter zu verarbeiten. Dabei wird das pul- ververförmige Gemisch in eine Rondenform gefüllt und diese bei einem Druck von etwa 100 bar kalt verdichtet. Anschließend wird die Rode ca. acht Stunden unter Druck und bei Raumtemperatur abgekühlt. Diese gesinterte Ronde wird anschließend durch Schälen in die vorgegebenen Maße eines Skis oder Snowboards weiterverarbeitet. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass durch an sich bekannte Herstellungsverfahren ein hochabriebfester Skibelag auf Basis von Polyethylen bereitgestellt werden kann, welcher zusätzlich ein gegenüber bekannten Polyethylen-Belagsmaterialien erhöhtes Gleitverhalten auf dem Schnee aufweist. Dieses Glei -verfahren ist beim erfindungsgemä- ßen Polyethylen-Skimaterial hauptsächlich durch Zugabe eines Zusatzstoffes in Form von Nanopartikel erzeugt, da diese Nanopartikel homogen innerhalb des Skibelags verteilt sind. Diese homogene Verteilung wird durch die äußerst geringe Durchmessergröße der Partikel, nämlich in einem Bereich von l-900nm, erzeugt. Diese Partikel, wie Silikatpartikel, sind inert und können demgemäß mit weiteren Zusatzstoffen, wie Graphit, Ruß, Bornitrid, Fluorverbindungen, Wachsen, Ölen, Kunststoffen, Fasern, oder Pigmenten vermengt werden, so dass zusätzliche Vorteile des erfindungsgemäßen Skibelagsmaterials, wie beispielsweise ein spezielles fluoreszierendes Dekor, erzeugt werden kann.

Claims

Patentansprüche:

1. Polyethylen-Skibelag mit wenigstens einem Zusatzstoff, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff Partikel mit einem Durchmesser von 1-900 nm aufweist.

2. Polyethylen-Skibelag nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel Silikatpartikel sind.

3. Polyethylen-Skibelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel Polytetrafluorethylen-Partikel sind.

4. Polyethylen-Skibelag nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass weiter Zusatzstoffe ausgewählt aus der Gruppe Graphit, Ruß, Bornitrid, Fluorverbindungen, Wachsen, Ölen, Kunststoffen, Fasern oder Pigmenten, insbesondere fluoreszierende Pigmente, vorliegen.

5. Verfahren zur Herstellung eines Polyethylen-Skibelages nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Skibelagsausgangsmaterial auf der Basis von Polyethylen von dem an sich bekannten Herstellungsverfahren, wie Schneckenextrusion, Kolbenstrangpressen oder Presssintern, wenigstens ein Zu- satzstoff in Form von Partikel mit einem Durchmesser von 1-900 nm zugesetzt wird.

6. Skigleitgerät, wie Ski oder Snowboard, dadurch gekennzeichnet, dass das Skigleitgerät einen Polyethylen-Skibelag gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 aufweist.