WO1999050367A1 - Gleitmittel auf basis von octadecan - Google Patents

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    • C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended

Definitions

  • the invention relates to a lubricant, in particular ski wax for application to the
  • Running surface of a skiing device such as skis, big feet, monoschi. Snowboard and the like
  • Known lubricants serve to reduce the frictional resistance acting between a moving object and its surrounding medium.
  • ski waxes are popular tools for professional skiers to help them
  • Lubricants can also be used advantageously in other fields of technology.
  • the hull surface and the water or the ambient air can affect the
  • Ship hull lubricant can be applied.
  • the surfaces of vehicles and airplanes can be provided with a lubricant to keep their friction against the
  • the lubricants can be applied to the surfaces in question in that the lubricant according to the invention is part of the paint to be applied to the surface.
  • the object of the invention is to provide a lubricant of the type mentioned at the outset which increases the lubricity, in particular of ski sports equipment.
  • n l is 1 to 36.
  • the most important properties of a lubricant, namely lubricity, can be selected by carefully selecting another alkane mixed with octadecane. Adhesion strength of the
  • Lubricant can be set on the surface coated with it and acceleration.
  • the other carbon compound is eicosan (C2 0 H4 2 ).
  • Carbon compound is a fullerene.
  • a further increase in the adhesive strength of the lubricant according to the invention can be achieved in a further embodiment of the invention by 0.1% by weight. up to 2.0% by weight>
  • Lubricant as ski wax.
  • This ski wax can be used on the running surfaces of all kinds of skiing equipment, e.g. be applied to the tread of a ski, big foot, mono ski, snowboard and the like.
  • mixtures according to the invention can also be used for all known types of
  • Lubricants are used.
  • the air resistance or the water resistance of a motor vehicle or a ship can be noticeably reduced by adding the lubricant according to the invention to the surface coating for the body or the ship's hull, as a result of which the fuel consumption can be reduced accordingly.
  • the lubricant according to the invention can also be applied separately to flow-exposed surfaces, analogously to the separate application to the running surface of a skiing device.
  • ski wax is produced in each case by mixing at least 80% by weight> octadecane (C ] gH 38 ) with another
  • Octadecan proportions namely with at least 90 wt.%, Preferably at least 95 wt.%> Achieved.
  • Cutbacks in the acceleration values can be accepted.
  • Properties of the lubricant can be set.
  • a ski wax was prepared by mixing 95.33% by weight> octadecane (C j gH g) and 4.67% by weight o eicosan (C 20 H42) and then applied to the tread of a ski. It was found that all three of the lubricant properties explained are optimal with this mixture. None of the three properties showed maximum values, but each property occurred with a particularly high level and this was almost independent of the snow temperature up to a maximum value of -1 ° C to -4 ° C.
  • Fouling is understood to mean the growth of algae forming on the hulls of the ship, the term "antifouling" is derived from this and describes the property of a ship's paint or a ship's lubricant to prevent such growth. These two properties, UV resistance and antifouling, also show optimal values for a lubricant of the composition just mentioned, and the lubricity in fresh and salt water is particularly high.
  • octadecane is docosan (C22H 6 ), tetracosane (C2 4 H 50 ), squalane (C 30 H 6 ) or add a similar longer chain alkane.
  • a mixture of fullerene and octadecane also leads to higher adhesive strengths, but a higher octadecane fraction, specifically 99.88% by weight octadecane and 0.12% by weight fullerene, should be selected here.
  • traces of Docosan (C 2 0H 42 ) and tetracosane (C 24 H 50 ) are added to the above-mentioned mixture of 95.33% by weight> octadecane (C 18 H 38 ) and 4.67% by weight o eicosan (C20H42).
  • the increased adhesive strength has arisen in particular at snow temperatures of a maximum of -4 ° C to -7 ° C.
  • the increased adhesive strength has arisen especially at snow temperatures of a maximum of -2 ° C to -4 ° C.
  • the increased adhesive strength has become particularly evident at snow temperatures of
  • the increased adhesive strength has been achieved in particular at snow temperatures of less than -15 ° C.
  • the increased adhesive strength has occurred in particular at snow temperatures of less than -20 ° C.
  • the increased gliding ability has become particularly evident at snow temperatures in the range of -
  • the increased gliding ability has become particularly evident at snow temperatures in the range of -
  • the increased slidability has been achieved in particular in snow temperatures in the range from 0 ° C to + 3 ° C.
  • Example K The increased slidability has been achieved in particular in snow temperatures in the range from 0 ° C to + 3 ° C.
  • Example K The increased slidability has been achieved in particular in snow temperatures in the range from 0 ° C to + 3 ° C.

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Abstract

Gleitmittel, insbesondere Schiwachs zum Auftragen auf die Lauffläche eines Schisportgeräts, wie Schi, Bigfoot, Monoschi, Snowboard und dgl., welches zu zumindest 80 Gew.-%, insbesondere 90 Gew.-%, aus Octadecan (C18H38) und zum Rest aus zumindest einer anderen Kohlenstoffverbindung besteht.

Description

GLEITMITTEL AUF BASIS VON OCTADECAN
Die Erfindung betrifft ein Gleitmittel, insbesondere Schiwachs zum Auftragen auf die
Lauffläche eines Schisportgeräts, wie Schi, Bigfoot, Monoschi. Snowboard und dgl.
Bekannte Gleitmittel dienen der Verringerung des zwischen einem bewegten Gegenstand und seinem umgebenden Medium wirkenden Reibungswiderstandes.
So sind etwa Schiwachse für professionelle Schifahrer beliebte Hilfsmittel, um die
Gleitfähigkeit ihrer Schier zu erhöhen. Abhängig von der vorherrschenden Schneetemperatur können nur durch Wahl des richtigen Schiwachses merkliche Verbesserungen der
Abfahrtszeiten für Schifahrer erreicht werden. Schiwachse sind daher nach wie vor ein wichtiger Bestandteil des Rennmaterials für alpine und nordische Sportbewerbe.
Auch in anderen Gebieten der Technik können Gleitmittel vorteilhaft angewandt werden.
Wichtigstes Beispiel ist die Schiffahrt. Zur Herabsetzung der Reibung zwischen der
Schiffsrumpf-Oberfläche und dem Wasser bzw. der Umgebungsluft können auf den
Schiffsrumpf Gleitmittel appliziert werden. Desgleichen können die Oberflächen von Fahr- und Flugzeugen mit einem Gleitmittel versehen werden, um ihre Reibung an der
Umgebungsluft herabzusetzen. So können die Treibstoffkosten für die genannten
Transportmittel stark herabgesetzt werden. Das Applizieren der Gleitmittel an den betreffenden Oberflächen kann im einfachsten Fall dadurch erfolgen, daß das erfmdungsgemäße Gleitmittel Bestandteil des auf die Oberfläche aufzubringenden Lackes ist.
Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Gleitmittel der eingangs genannten Art anzugeben, welches die Gleitfähigkeit, insbesondere von Schi Sportgeräten erhöht.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß es zu zumindest 80 Gew.%, insbesondere
90 Gew.%, aus Octadecan (Cjg^g) und zum Rest aus zumindest einer anderen
Kohlenstoffverbindung besteht.
Durch die Kombination von Octadecan mit einer weiteren Kohlenwasserstoffverbindung im angegebenen Verhältnis wird überraschenderweise eine viel höhere Gleitfähigkeit als mit bisher bekannten Schiwachsen erzielt.
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß es zu zumindest 95 Gew.% aus Octadecan (C] gH38) besteht.
Dadurch kann bei Verwendung als Schiwachs für alle Schneetemperaturen bis maximal -1 °C bis -4°C eine überraschende Steigerung der Gleitfähigkeit von Schigerätiaufflächen beobachtet werden.
Besonders bevorzugt ist dabei gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, daß es zu 95,33 Gew.% aus Octadecan (Cj ^g) und zu 4.67 Gew.% aus einer anderen
Kohlenstoffverbindung besteht.
Dadurch kann eine besonders starke Erhöhung der Gleiteigenschaften, insbesondere von
Schiern erzielt werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die andere
Kohlenstoffverbindung ein Alkan mit der Strukturformel CnH2n -2 ist. wobei n=l 1 bis 36 ist. Durch gezielte Auswahl eines anderen, zu Octadecan gemischten Alkans können die wichtigsten Eigenschaften eines Gleitmittels, nämlich Gleitfähigkeit. Haftfestigkeit des
Gleitmittels an der mit ihm bestrichenen Oberfläche und Beschleunigung eingestellt werden.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die andere Kohlenstoffverbindung Eicosan (C20H42) ist.
Bei einem Gleitmittel dieser Zusammensetzung sind alle drei genannten Eigenschaften bei allen Schneetemperaturen bis maximal -1°C bis -4°C optimal.
Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die andere
Kohlenstoffverbindung ein Fulleren ist.
Damit haftet das Gleitmittel besonders gut an der bestrichenen Oberfläche.
In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders günstig erwiesen, daß es zu 99,88
Gew.%o aus Octadecan (Ci g^g) und zu 0,12 Gew.% aus Fulleren besteht.
Damit ist neben einer guten Haftfestigkeit auch eine besonders gute Gleitfähigkeit gegeben.
Eine weitere Steigerung der Haftfestigkeit des erfindungsgemäßen Gleitmittels kann in weiterer Ausbildung der Erfindung dadurch erzielt werden, daß 0,1 Gew.%. bis 2,0 Gew.%>
Kaliumdihydrogenphosphat beigemischt ist.
Nachfolgend wird die Erfindung vorallem anhand von Beispielen eingehend erläutert. Alle angegebenen Beispiele beziehen sich auf die Verwendung des erfindungsgemäßen
Gleitmittels als Schiwachs. Dieses Schiwachs kann auf die Laufflächen von Schisportgeräten jedweder Art, also z.B. auf die Lauffläche eines Schis, Bigfoots, Monoschis, Snowboards und dgl. aufgetragen werden.
Es können die erfindungsgemäßen Mischungen aber auch für alle bekannten Arten von
Gleitmitteln eingesetzt werden. So kann der Luftwiderstand bzw. der Wasser widerstand eines Kraftfahrzeugs bzw. eines Schiffes durch Beigabe des erfindungsgemäßen Gleitmittels zum Oberflächenanstrich für die Karosserie bzw. den Schiffsrumpf merkbar erniedrigt werden, wodurch der Treibstoffverbrauch entsprechend gesenkt werden kann. Alternativ zur
Beimischung in einen Oberflächenanstrich kann das erfindungsgemäße Gleitmittel analog zur separaten Auftragung auf die Lauffläche eines Schisportgerätes auch separat auf strömungsbeaufschlagte Oberflächen aufgetragen werden.
Allen nachstehenden Beispielen ist gemeinsam, daß jeweils ein Schiwachs hergestellt wird durch Vermischung von zumindest 80 Gew.%> Octadecan (C]gH38) mit einer anderen
Kohlenstoffverbindung. Die besten Ergebnisse wurden allerdings mit noch höheren
Octadecan-Anteilen, nämlich mit mindestens 90 Gew.%, vorzugweise mindestens 95 Gew.%> erreicht.
Wenn hier von guten bzw. besseren Ergebnissen die Rede ist, so sind damit die wichtigsten
Eigenschaften eines Gleitmittels gemeint. Diese Eigenschaften sind: die Gleitfähigkeit, die
Haftfestigkeit des Gleitmittels auf der mit ihm bestrichenen Oberfläche und die
Beschleunigung. Zur Abgrenzung von Gleitfähigkeit und Beschleunigung ist anzumerken, daß die Gleitfähigkeit den Reibungswiderstand einer bereits in Bewegung befindlichen
Oberfläche und dem sie umgebenden Medium betrifft, während sich die Beschleunigung auf die Reibung zwischen einer (z.B. aus dem Stillstand) beschleunigten Oberfläche und dem sie umgebenden Medium bezieht.
Den erwähnten drei Eigenschaften wird in den verschiedensten Anwendungsbereichen unterschiedlich hohe Bedeutung zugemessen. Beispielsweise spielt für den Bereich des
Schispringens bzw. -fliegens die Haftfestigkeit des Schiwachses eine untergeordnete
Bedeutung, da die Athleten hier nur über sehr kurze Strecken (nämlich die Schanzenlänge) optimale Beschleunigungs- und Gleiteigenschaften benötigen. Löst sich das Schiwachs nach der Landung von den Schiern, so ist dies für die mögliche Leistung der Schispringer völlig uninteressant.
Anders liegen die Verhältnisse bei den Alpin-Bewerben. Insbesondere bei der Abfahrt und im Super-G ist es von eminenter Bedeutung, daß das Schiwachs während der gesamten
Fahrdauer zuverlässig am Schi haftet. Kann diese Haftfestigkeit garantiert werden, so können
Abstriche bei den Beschleunigungswerten durchaus in Kauf genommen werden.
Durch gezielte Auswahl der zu Octadecan gemischten Kohlenstoffverbindung können die
Eigenschaften des Gleitmittels eingestellt werden.
Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß die besten Ergebnisse bei Verwendung von exakt 95,33 Gew.%) Octadecan (Cjg^g) und exakt 4,67 Gew.%> einer anderen
Kohlenstoffverbindung erzielt wurden, wobei besagte andere Kohlenstoffverbindung ein
Alkan mit der Strukturformel CnH2n+2 war und wobei weiters n=T 1 bis 36 war.
Beispiel A:
Es wurde ein Schiwachs durch Vermischen von 95,33 Gew.%> Octadecan (CjgH g) und 4,67 Gew.%o Eicosan (C20H42) hergestellt und dann auf die Lauffläche eines Schis aufgetragen. Es wurde festgestellt, daß alle drei erläuterten Gleitmitteleigenschaften bei dieser Mischung optimal sind. Keine der drei Eigenschaften wies maximale Werte auf, jedoch trat jede Eigenschaft mit besonders hoher Ausprägung auf und dies nahezu unabhängig von der Schneetemperatur bis zum einem Maximalwert von -1°C bis -4°C.
Weiters hat sich herausgestellt, daß die angeführte Mischung, also 95,33 Gew.%> Octadecan (C ι gH3g) und 4,67 Gew.% Eicosan (C20H42), besonders gut als Gleitmittel für Schiffsrümpfe geeignet ist. Bei Schiffswachsen sind neben den bereits angeführten drei Gleitmittel-Eigenschaften: Gleitfähigkeit, Haftfestigkeit des Gleitmittels auf der mit ihm bestrichenen Oberfläche und Beschleunigung auch die Eigenschaften UV-Beständigkeit und Antifouling von Interesse.
Unter Fouling wird der sich auf Schiffsrümpfen bildende Bewuchs von Algen verstanden, der Begriff "Antifouling" ist hiervon abgeleitet und bezeichnet die Eigenschaft eines Schiff- Anstriches bzw. eines Schiff-Gleitmittels, solchen Bewuchs zu verhindern. Auch diese beiden Eigenschaften UV-Beständigkeit und Antifouling weisen bei einem Gleitmittel der gerade angeführten Zusammensetzung Optimalwerte auf, daneben ist die Gleitfähigkeit in Süß- wie auch in Salzwasser besonders hoch. Sollen einzelne Eigenschaften (zu Lasten anderer Eigenschaften) erhöht werden, so müssen andere Alkane zu Octadecan hinzugemischt werden: Will man die Haftfestigkeit erhöhen, so ist dem Octadecan Docosan (C22H 6), Tetracosan (C24H50), Squalan (C30H6 ) oder ein ähnliches längerkettiges Alkan hinzuzumischen. Daneben wurde herausgefunden, daß auch eine Mischung aus Fulleren und Octadecan zu höheren Haftfestigkeiten führt, allerdings ist hier ein höherer Octadecananteil, konkret 99,88 Gew.% Octadecan und 0,12 Gew.% Fulleren, zu wählen.
Will man Beschleunigung und Gleitfähigkeit maximieren, so ist dem Octadecan Heptadecan (C ] 7H36), Hexadecan (C ]6H34), Pentadecan (C 15H32 , Tetradecan (C ]4H30) oder ein ähnliches kürzerkettiges Alkan hinzuzumischen.
Zur Vergrößerung der Temperaturbandbreite, innerhalb welcher sich die optimalen Gleitmittel-Eigenschaften zeigen, aber auch zur Vergrößerung der Anwendungsbandbreite (Gleitmittel kann z.B. auch bei Kunstschnee eingesetzt werden) sowie auch zur Vergrößerung der Eigenschaftsbandbreite (Gleitmittel weist z.B. höhere Gleitfähigkeit oder Haftfestigkeit auf) können Spuren von Docosan (C20H42) und Tetracosan (C24H50) zur erwähnten Mischung aus 95,33 Gew.%> Octadecan (C18H38) und 4,67 Gew.%o Eicosan (C20H42) hinzugemischt werden.
Konkrete Beispiele von Gleitmitteln mit gegenüber dem Gleitmittel aus Beispiel A erhöhter Haftfestigkeit:
Beispiel B:
95,33 Gew.% Octadecan
4,67 Gew.% Docosan (C22H46)
Die erhöhte Haftfestigkeit hat sich insbesondere bei Schneetemperaturen von maximal -4°C bis -7°C eingestellt.
Beispiel C:
95,33 Gew.% Octadecan
4,67 Gew.%> Tetracosan (C24H50)
Die erhöhte Haftfestigkeit hat sich insbesondere bei Schneetemperaturen von maximal -2°C bis -4°C eingestellt.
Beispiel D:
95,33 Gew.%o Octadecan
4,67 Gew.% Nonadecan (Cι9H40)
Die erhöhte Haftfestigkeit hat sich insbesondere bei Schneetemperaturen von
-1 °C bis -2°C eingestellt. Beispiel E:
95.33 Gew.% Octadecan
4,67 Gew.% Squalan (C30H62)
Die erhöhte Haftfestigkeit hat sich insbesondere bei Schneetemperaturen von kleiner -15°C eingestellt.
Beispiel F:
99,88 Gew.% Octadecan
0,12 Gew.% Fulleren
Die erhöhte Haftfestigkeit hat sich insbesondere bei Schneetemperaturen von kleiner -20°C eingestellt.
Konkrete Beispiele von Gleitmitteln mit gegenüber dem Gleitmittel aus Beispiel A erhöhter Gleitfähigkeit:
Beispiel G:
95,33 Gew.% Octadecan
4,67 Gew.% Heptadecan (C17H36)
Die erhöhte Gleitfähigkeit hat sich insbesondere bei Schneetemperaturen im Bereich von -
2°C bis -4°C eingestellt.
Beispiel H:
95,33 Gew.% Octadecan
4,67 Gew.% Hexadecan (C16H34)
Die erhöhte Gleitfähigkeit hat sich insbesondere bei Schneetemperaturen im Bereich von -
5°C bis -10°C eingestellt.
Beispiel I:
95,33 Gew.% Octadecan
4,67 Gew.% Tetradecan (C14H30)
Die erhöhte Gleitfahigkeit hat sich insbesondere bei Schneetemperaturen im Bereich von 0°C bis +3°C eingestellt.
Beispiel J:
95.33 Gew.% Octadecan
4.67 Gew.% Tridecan (CI 3H28)
Die erhöhte Gleitfahigkeit hat sich insbesondere bei Schneetemperaturen im Bereich von 0°C bis +3°C eingestellt. Beispiel K:
93,33 Gew.% Octadecan
4, 67 Gew.%o Tridecan
2 Gew.%o Kaliumdihvdrogenphosphat

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Gleitmittel, insbesondere Schiwachs zum Auftragen auf die Lauffläche eines Schisportgeräts, wie Schi, Bigfoot, Monoschi, Snowboard und dgl., dadurch gekennzeichnet, daß es zu zumindest 80 Gew.%, insbesondere 90 Gew.%>, aus Octadecan (C ] 8H38) und zum Rest aus zumindest einer anderen Kohlenstoffverbindung besteht.
2. Gleitmittel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß es zu zumindest 95 Gew.%o aus Octadecan (C18H38) besteht.
3. Gleitmittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es zu 95,33 Gew.%> aus Octadecan (C] 8H38) und zu 4,67 Gew.%> aus einer anderen Kohlenstoffverbindung besteht.
4. Gleitmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Kohlenstoffverbindung ein Alkan mit der Strukturformel CnH2n+2 ist, wobei n=l 1 bis 36 ist.
5. Gleitmittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Kohlenstoffverbindung Eicosan (C20H42) ist.
6. Gleitmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Kohlenstoffverbindung ein Fulleren ist.
7. Gleitmittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es zu 99,88 Gew.% aus Octadecan (C] 8H3g) und zu 0,12 Gew.%o aus Fulleren besteht.
8. Gleitmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
0,1 Gew.%o bis 2,0 Gew.%> Kaliumdihydrogenphosphat beigemischt ist.
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