(57)【要約】      （修正有）【課題】より優れた滑走機能及び耐久性を付与し、種々の滑走条件に対応可能なスキー及びスノーボード用ワックス組成物とその使用方法を提供すること。【解決手段】層状構造をもつグラファイト六方結晶の層間にフラーレン分子を昇華挿入した潤滑成分が、融点４５〜１２０℃の範囲のアルカンに分散配合されていることを特徴とするスキー及びスノーボード用ワックス組成物とその使用方法。アルカンに分散配合される潤滑成分の粒径が１０ミクロン以下に粉砕されている。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
層状構造をもつグラファイト六方結晶の層間にフラーレン分子を昇華挿入した潤滑成分が、融点４５〜１２０℃の範囲のアルカンに分散配合されていることを特徴とするスキー及びスノーボード用ワックス組成物とその使用方法。
【請求項２】
アルカンに分散配合される潤滑成分の粒径が１０ミクロン以下に粉砕されていることを特徴とする請求項１記載のワックス組成物。
【請求項３】
積層塗布するワックス組成物の最外層領域がグラファイト層間にフラーレン分子を昇華挿入した潤滑成分含有層群から構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のワックス組成物の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は滑走性能に優れたスキー及びスノーボード用新規ワックス組成物とその使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  一般にスキー及びスノーボード板の滑走面は、ポリエチレンを溶融して板状に射出する押出成形法によるか、ポリエチレンチを鋳型に入れ高温高圧下で熔融して円柱形ブロックを製造し、該ブロックを薄くスライスして板状にする焼結法によって作成されたポリエチレン面から構成されている。したがって滑走面の微細構造特性は、分子量２０万〜７０万の原料が多用される前者は配向性がよく、結晶領域比率が高くワックスの吸収性に乏しく、相対的に短分子鎖長から構成される構造体面は耐摩耗性に劣る欠点が指摘されている。これに対して７０万以上８００万程度までのいわゆる超高分子量領域の原料を適用できる後者は、非結晶領域が多くワックスの吸収能力に富み、高重合度ポリマーからの構成による耐摩耗性能の高い特徴から広く賞用されている。【０００３】  一方これらのスキー及びスノーボード板が接触する雪面を構成する雪の種類は極めて複雑であって、例えば新雪、粉雪、綿状の雪、あられ雪、しまり雪、古い雪、くされ雪などの特徴を参酌にして該実体を精確に把握することが極めて重要であり、気温、湿度及び風速等の気象条件を加味して厳選されたワックス組成物の塗布で対処することが常識とされている。特に走行時間を競うアルペン及びクロス競技等では滑走速度を追及するためのワックスの改良は常に求められてきた。この慣習は一般愛好者にも浸透拡散し、滑走性アップによる爽快感ないし運動機能の向上を志向して新規なワックス組成物を所望する意欲は今なお拡大し続けている。【０００４】  なお、実際にスキーないしスノーボードが雪上を滑走するときの摩擦環境を解析すると、第一に雪がそのままベース板に接触して雪の結晶がベース板の間隙に突き刺って生ずる抵抗がある。該乾式摩擦は雪質の硬さに拮抗できる配合ワックスが推奨されることになる。第二に滑走により雪が圧縮溶解されて水分を分離してベースに付着する粘着抵抗がある。該湿式摩擦は強力な撥水作用を持つフッ素系物質等の併用が推奨されている。第三に雪中に混入した汚れ、塵、砂、塩分等がベース板と接触するために生ずる摩擦抵抗がある。該汚染物摩擦も選択されたフッ素系物質による併用効果が確認されている。第四にベースと雪、またエッジと雪の摩擦によって発生する静電気による抵抗がある。該静電気摩擦には静電気抑制剤ないし除電剤の併用が求められる等の対応策が採用されている。これらの複雑な交絡要因に対処するワックス組成物が数多く提供されていることも周知である。【０００５】  これらの対応処置として滑走面に所望する機能を付与するために適用されるワックス組成物塗布の基本操作は所望するワックスをベース板に塗布した後、アイロン等による加熱により熔融したワックスを滑走面に浸透延伸して塗り込む作業が繰り返されることになる。その塗布回数はプロ級選手では数十回に及ぶこともあることいわれている。該ワックス組成物群は固形状のものから、ペースト状の生塗りタイプ、液状からシート状まで存在し、使用者のニーズによって取捨選択されているのが現状である。【０００６】  一般に多用されてきたワックス組成物は石油ワックス系が主体で、飽和炭化水素からなる直鎖状、分枝鎖状及び環状パラフィン系の３種類に大別され、その配合��率等によりその構造特性が管理されるほか、減圧蒸留ボトム油から分離精製されたマイクロクリスタリンワックスと呼ばれる微結晶構造の特性を強調するものまで数多く提供されている。しかしながら、該ワックス群は使用環境に応じて雪質、気温、湿度等に対する適応性が限定され、積層塗布するノウハウも経験に応じて対処されているものの十分に満足される水準に達しているとはいえない。例えば人工雪のアイスバーン等では数百メートル程度の滑走で剥落するという問題点も指摘されて各種対策が求められている。【０００７】  例えば、滑走特性の向上のために分子中に１０〜２０個の炭素原子を有する線状のペルフルオロパラフィンを従来のワックスに混合使用する方法が提案されているが、パラフィンワックスとの相溶性に乏しく、性能が十分に発揮できないという問題点がある。また、パラフィンワックスとの相溶性を改良する方法として、Ｒｆ−ＲＨ−ＲＧで表される部分的フッ素化水素化合物が提案されている。さらに、Ｒｆ−ＲＨで表される部分的フッ素化炭化水素化合物も提案されている。しかし、これらの化合物は通常のパラフィンワックスに溶解しないという問題点があった。また、パラフィン、フルオロアルカン及びフルオログラフアィトからなる混合物も提案されているが、該フッ素化合物は高密度ポリエチレンからなるスキー及びスノーボード滑走面との相溶性に乏しく、一体化せず短時間で脱落するという問題点が指摘されている。【０００８】  また、パラフィンにガリウムないし二硫化モリブデンを混合したスキーワックス、更に周期律表の第ＩＩ、ＩＩＩ又はＩＶ族の金属との合金を混合したスキーワックスが提案されている。しかし、混合した金属又は金属化合物が被服に付着すると脱着が困難という難点、金属または金属化合物が熔融塗布時に遊離するという問題が残る。一方、ワックスの耐久性の向上を図るため、パラフィンワックスにシクロペンタジエン系石油樹脂類を混合したスキー及びスノーボード用ワックスが提案されている。しかし、これらの樹脂を混合すると耐久性は向上するが、滑走性能がかなり低下するという問題点が内蔵されてきた。【０００９】  本発明者らは各種産業分野で実用化が展開されるフラーレンの潤滑効果に着目し、該化合物を含有するスキー及びスノーボード用ワックスの商品化を企画し、主としてその滑走効果が認識され徐々に実用化が浸透して今日に至っている（特許文献１参照）。【００１０】  その後、炭素ボール分子又は炭素チューブ分子がグラファイト基板に挟みこまれた潤滑システムが開発され、マイクロマシン、ナノマシン等においてナノメータースケールで適用して摩擦がほぼゼロのより優れた超潤滑性システム技術が提案されている（特許文献２参照）。又、微粉末からペースト、フィルムないしはペーストとして多用されてきた二硫化モリブデンについても、二硫化モリブデン結晶基板間で二硫化モリブデン結晶の酸素雰囲気下での熱処理により、該基板上に界面を伴って析出した三酸化モリブデンの結晶が介在する微細スケールで構成される優れた超潤滑状態ができる提案もある（特許文献３参照）。さらに、層状構造を有する六方結晶の層間にフラーレンなど炭素系インターカラントを挿入する改良方法も提案されている（特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００５−１３２９４３
【特許文献２】特開２００３−０６２７９９
【特許文献３】特開２００５−１７９１３６
【特許文献４】特開２００８−１７４４１２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】  本発明は、より優れた滑走機能及び耐久性を付与し、種々の滑走条件に対応可能なスキー及びスノーボード用ワックス組成物とその使用方法を提供する。
【発明を解決するための手段】
【００１３】  本発明は摩擦力がほぼゼロの潤滑成分として開発されたフラーレンを複数枚のグラファイト基板の層間に昇華挿入した滑性成分（以下炭素ボール含有グラファイトと記す）が、本発明者らの先願（特開２００５−１３２９４３）よりも優れた超潤滑状態を構成できるものと予測して鋭意研究した結果、微粉砕条件及び塗布方法の特定化により実用機能がフラーレン含有ワックス組成物を凌駕する効果を察知して実用化試験を重ね、スキー及びスノーボード用ワックス組成物としての実用化を完成するに至った。
【発明の効果】
【００１４】  本発明のスキー及びスノーボート用ワックス組成物は塗布により滑走速度が著しく向上すると同時に、塗布方法により優れた滑走機能の持続性を大幅に延長することができる利点がある。加えてフラーレン配合時に所望される静電気摩擦の抑制対策も無視できるメリットが追加される。
【発明を実施するための形態】
【００１５】  炭素ボール分子はＣ６０以外に多くの誘導体が知られているが、アルカンとの相溶性及び該混合物の潤滑性能からは粒径が小さく、潤滑機能を有効に活用する視点からは球状に近似するＣ６０ないしＣ６０〜Ｃ７０混合物等が好適に利用できる。
炭素ボール含有グラファイトのアルカンへの配合は、熔融してアルカンに流動性を付与した後、攪拌しながら該粉末を徐々に添加することで均一配合体を得ることは可能であるが、本願発明を効果的に利用するためには粒径が１０ミクロン以下に粉砕されていることが必須条件であり、１０ミクロン以上になると滑走性能が相対的に低下する傾向が観察されて実用面からの効用は著しく阻害されることになる。
【００１６】  現在、産出される炭素ボール含有グラファイト原料は黒色の１ｍｍ角程度の鱗片状の集合体である。従って、予め該炭素ボール含有グラファイトを旋回気流型ジェットミル等にかけ１０ミクロン以下に粉砕利用することが重要である。加熱して調製したアルカンと炭素ボール含有グラファイト混合液を冷却すると黒色の炭素ボール含有グラファイト成分を含むワックスを得ることができる。本発明に有効な該炭素ボール含有グラファイトの添加量は０．１〜１０重量％、更に好ましくは０．２〜５重量％が所望される目的に応じて必要になる。
【００１７】  熔融状態のアルカンの流動性はプラスチックフローを示すが、１０ミクロン以下に粉砕した炭素ボール含有グラファトを配合添加した熔融アルカンは、本質的にチクソトロピー性を内蔵して可撓性を示すのでスキー及びスノーボード板のワックス吸収のよいとされる超高分子量ポリエチレン板への馴染も極めて乏しいことが観察されている。従って、該炭素ボール含有グラファイト配合ワックスはスキー及びスノーボード板への直接の塗布は極めて困難であり、耐久性からも避けなければならない。すなわち、アンカーになる適性ワックスの下塗り準備が細かく規制される問題点を内蔵している。
【００１８】  一般に広く活用されている潤滑剤は、外力下の接触する二物体間で滑りや転がり運動を妨げる界面の剪断応力を低下させる目的で使用されている。その代表例に水及び油が広く実用化されていることも周知である。しかしながら、例えば減圧ないし真空下、ないしは焼付き防止能を所望される場合等には特殊な環境下で賞用される固体潤滑剤も広く実用化されている。その代表例として二硫化モリブデン、グラファイト等の結晶鉱物の劈開特性を利用したものも公知である。その効果は該鉱物の結晶がある一定の方向に容易に割れて平滑な劈開面を顕現する特性を利用して、境界潤滑部の摩擦抵抗を軽減する機構を利用するものも種々提案実用化が広がっている。
【００１９】  本発明における炭素ボール含有グラファイト成分はグラファイトの劈開及び通電効果にフラーレン分子の滑性効果を複合化した潤滑特性を活用するもので、雪面と直接接触する塗布ワックスの最外層領域に配置することが効率的である。しかしながら、炭素ボール含有グラファイトを配合したアルカン層は、アルカン単独ないしペルフルオロ誘導体配合アルカン等と対比して塑性が顕著であり、該劈開効果は耐久性の負要因になることも配慮しなければならない。したがって最外層に配置する炭素ボール含有グラファイト層を複数層に積層し、該潤滑成分の含有量を徐々に増加して所要濃度に調製した最外層を配置することが望ましい。
【００２０】    多数回に分けて層状塗布されたワックス組成物の耐久性は同一滑走条件下で比較するならば層間接着力の均質化が基本的に重要であることは経験的に確認されている。すなわち、最内層ポリエチレン板から徐々に分子量の増大するワックス層を積層する原則と、分散系潤滑材料含有ワックス剤塗布前の下地塗布層にはペルフルオロパラフィン系配合の柔軟性ワックスの採用が望ましい。また、各塗布層構成の基本作業は熔融によるワックスの十分の浸透の確認と最低塗布量の固着による各層間の完全な融着が必須条件になる。
【００２１】  例えば、実際の塗布に際しては次のような配慮が重要である。先ず、慣例に準じて超高分子量ポリエチレン板から構成されるスキーないしスノーボードの滑走面に相対的に低分子量のアルカンを塗布、熔融コートする固着処理操作を複数回繰り返し、所要量のアルカンワックスを層状にコートする。次いで常法に準じ所望される中分子量アルカン層を十数回積層する。次に所望する環境対策に適応したペルフルオロロ系素材を含有する高分子量アルカンを所要回数積層することが必須条件とされる。特に該ワックスの層間凝集力を強固にして滑走中のワックスの耐久性を改善ためには最終外層域に配分する高分子量アルカンに含有する炭素ボール含有グラファイト量の逓増する塗布層の積層構築が極めて重要になる。
【実施例１】
【００２２】  本発明を実施例により更に具体的に説明する。なお、本発明は、これらの例によって何ら制限されるものではない。【００２３】  ライヒマン社製（オーストリア）のストラクチャーマシンでベースマークを施したロシニョール製（フランス）ロシニョールＲＤ、大回転用、長さ１８５ｃｍを用意した。次に市販ワックス（（有）マツモトワックスカンパニー社製、商品名「極上下地仕込」）のＹＥＬＬＯＷをスキー滑走面にスキーアイロンを用いて加熱熔融させて均一に延伸塗布した。２０分間放置後、プラスチックスクレイパーで塗布面が平滑になるように余分のワックスを削り落とし、更にナイロンブラシ、次に馬毛ブラシを用いて塗布面を仕上げした。更に（有）マツモトワックスカンパニー社製のマツモトワックスフィニシュクロスを使用して、スキーの余分なワックスを取り除いた。更にＹＥＬＬＯＷワックスを２行程、同様に処理した。次にＲＥＤを３行程、ＢＬＵＥを３行程、ＧＲＥＥＮを３行程、ＡＮＴＢＢを３行程、合計１５行程施した。更にマツモトワックスエクストラハイＲＥＤ３行程処理した。このように仕上げられたスキーに、（株）セイシン企業製旋回気流型ジェットミルにかけ平均粒径１ミクロン以下に調製された炭素ボール含有グラファイトを１．０重量％含有した商品名「特攻ＭＥＤＩＵＭ」（（有）マツモトワックスカンパニー社製）を上記と同様に施した。次に炭素ボール含有グラファイト量を３．０重量％配合したワックス固形物を上記と同様に施した。最後に炭素ボール含有グラファイト量を５．０重量％含有するワックス固形物を上記と同様に施し、条件１及び条件２で滑走試験を行い、表１に示す滑走評価を得た。
【実施例２】
【００２４】  実施例１と同様に１５行程施されたスキー板に、平均粒径１ミクロン以下に調製された炭素ボール含有グラファイトを５重量％配合したワックス固形物を実施例１と同様に施した。条件１及び条件２で滑走試験を行い、表１に滑走評価を示した。
【比較例１】
【００２５】  実施例１と同様に１５行程施されたスキー板に、融点６０〜６２℃のノルマルパラフィンワックス９０重量％、融点７０〜７４℃のマイクロクリスタリンワックス１０重量％の配合ワックスにフラーレンＣ６０（フロンティアカーボン（株）製）５重量％含有するワックス固形物を実施例１と同様に施し、条件１及び２で滑走試験を行い、表１に滑走評価を示した。
【比較例２】
【００２６】  実施例１と同様に１５行程施されたスキー板に、（（有）マツモトワックスカンパニー社製、商品名「特攻ＭＥＤＩＵＭ」）を上記と同様に施し、条件１及び２で滑走試験を行い、表１に滑走評価を示した。
【比較例３】
【００２７】  実施例１と同様に、ライヒマン社製（オーストリア）のストラクチャーアマシンでベースマークを施し、ロシニョール社製（フランス）ロシニョールＲＤ、大回転用、長さ１８５ｃｍのスキー板に（（有）マツモトワックスカンパニー社製、商品名「ＡＮＴ  ＢＢ」）２行程実施例１と同様に施した。条件１及び条件２で滑走試験を行い、滑走評価を表１に示した。
【性能評価】
【００２８】  滑走試験；上記のようにワクシングされたスノーボードを用い、滑走者が実際に以下に示す条件のテストコースを３回、１００ｍ直滑降にて滑走し、その合計タイムにて滑走性能の評価を行った。
条件１：  雪質  湿雪圧雪、  気温  ＋９℃、  雪温  ＋１℃、  湿度  ４０％、  平均        斜度  ８度、  天気  くもり、
条件２：  雪質  ザラメ・アイスバーン・スノーセメント使用、  気温  ＋４℃、  雪温        −３℃、  湿度  ３４％、  平均斜度  ８度、  天気  くもり、
【００２９】
【表１】
2011231301.tif 000002