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WO2008043481A1 - Gleitmittel für wintersportgeräte - Google Patents

Gleitmittel für wintersportgeräte Download PDF

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Publication number
WO2008043481A1
WO2008043481A1 PCT/EP2007/008633 EP2007008633W WO2008043481A1 WO 2008043481 A1 WO2008043481 A1 WO 2008043481A1 EP 2007008633 W EP2007008633 W EP 2007008633W WO 2008043481 A1 WO2008043481 A1 WO 2008043481A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
nanoparticles
nanocorundum
sports equipment
alkyl
trimethoxysilyl
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2007/008633
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Norbert Schmitt
Karin Maierhofer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Clariant International Ltd
Original Assignee
Clariant International Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Clariant International Ltd filed Critical Clariant International Ltd
Publication of WO2008043481A1 publication Critical patent/WO2008043481A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09G—POLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
    • C09G3/00—Ski waxes

Definitions

  • hydrophobized silica as an additive for improving the tribological properties in lubricants for winter sports equipment.
  • the invention thus relates to a lubricant for winter sports equipment containing nanocorundum, this nanocorner preferably being modified with a silane or siloxane on the surface.
  • the nanocorundum according to the present invention are nanoparticles consisting of pure aluminum oxide, the alumina being present for the most part in the rhombohedral ⁇ -modification (corundum). But there are also nanoparticles in question, which consist of 50 to 99.9 wt .-% Al 2 O 3 and 0.1 to 50 wt .-% of an oxide of the I or II. Main group of the Periodic Table. Also in these mixed oxides, the aluminum chloride is present for the most part in the rhombohedral ⁇ -modification.
  • the oxides according to the present invention preferably have a crystallite size of less than 1 ⁇ m, preferably less than 0.2 ⁇ m and particularly preferably between 0.001 and 0.09 ⁇ m. Particles of this size will be referred to below as nanoparticles.
  • Such nanoparticles can be prepared by different methods described below. These process descriptions refer to the production of pure alumina particles, but it goes without saying that in all these process variants in addition to Al-containing starting compounds and those compounds of elements of I. or II. Main group of the Periodic Table can be present to form mixed oxides. For this purpose, especially the chlorides, but also the oxides, oxychlorides, carbonates, sulfates or other suitable salts come into question. The amount of such oxide formers is such that the finished nanoparticles contain the aforementioned amounts of oxide MeO, if such mixed oxides are desired.
  • the preparation of the nanoparticles according to the invention starts from larger agglomerates which are subsequently deagglomerated to the desired particle size.
  • These agglomerates can be prepared by methods described below.
  • Such agglomerates can be prepared, for example, by various chemical syntheses. These are usually precipitation reactions (hydroxide precipitation, hydrolysis of organometallic compounds) with subsequent calcination. Crystallization seeds are often added to reduce the transition temperature to the ⁇ -alumina. The sols thus obtained are dried and thereby converted into a gel. The further calcination then takes place at temperatures between 35O 0 C and 650 0 C. For the conversion to ⁇ -Al 2 O 3 must then be annealed at temperatures around 1000 0 C. The processes are described in detail in DE 199 22 492.
  • the desired molecules are obtained from chemical reactions of a Precursorgases or by rapid cooling of a supersaturated gas.
  • the formation of the particles occurs either by collision or the constant equilibrium evaporation and condensation of molecular clusters.
  • the newly formed particles grow by further collision with product molecules (condensation) and / or particles (coagulation). If the coagulation rate is greater than that of the new growth or growth, agglomerates of spherical primary particles are formed.
  • Flame reactors represent a production variant based on this principle. Nanoparticles are produced here by the decomposition of Precursor molecules formed in the flame at 1500 0 C - 2500 0 C. As examples, the oxidations of TiCl 4 ; SICI 4 and Si 2 O (CH 3 ) 6 in methane / O 2 flames leading to TiO 2 and SiO 2 particles. When using AICI3 so far only the corresponding clay could be produced. Flame reactors are now used industrially for the synthesis of submicroparticles such as carbon black, pigment TiO 2 , silica and alumina.
  • Small particles can also be formed from drops with the help of centrifugal force, compressed air, sound, ultrasound and other methods.
  • the drops are then converted into powder by direct pyrolysis or by in situ reactions with other gases.
  • the spray and freeze drying should be mentioned.
  • precursor drops are transported through a high temperature field (flame, oven), resulting in rapid evaporation of the volatile component or initiating the decomposition reaction to the desired product.
  • the desired particles are collected in filters.
  • the production of BaTiO 3 from an aqueous solution of barium acetate and titanium lactate can be mentioned here.
  • the nanoparticles must be released. This is preferably done by grinding or by treatment with ultrasound. According to the invention, this deagglomeration takes place in the presence of a solvent.
  • the nanocorund remains as a small particle. If, according to the preferred variant, the nanocorund is to be coated on the surface with a silane or siloxane, this coating agent is added during or after the grinding to the suspension of the nanocorundum, the first variant being preferred. By adding such a coating agent during the milling process, the resulting active and reactive surfaces of the nanocorundum are saturated by chemical reaction or by physical attachment and thus prevents reagglomeration of the nanoparticles.
  • agglomerates are used which, as described in Ber. DKG 74 (1997) no. 11/12, pp. 719-722, as previously described.
  • the starting point here is aluminum chlorohydrate, which has the formula Al 2 (OH) x Cl y, where x is a number from 2.5 to 5.5 and y is a number from 3.5 to 0.5 and the sum of x and y is always 6 amounts to.
  • This aluminum chlorohydrate is mixed with crystallization seeds as an aqueous solution, then dried and then subjected to a thermal treatment (calcination).
  • aqueous solutions Preference is given to starting from about 50% aqueous solutions, as they are commercially available. Such a solution is mixed with nuclei which promote the formation of the ⁇ -modification of Al 2 O 3 . In particular, such nuclei cause a lowering of the temperature for the formation of the ⁇ -modification in the subsequent thermal treatment.
  • nuclei As germs are preferably in question finely disperse corundum, diaspore or hematite. Particular preference is given to using finely divided ⁇ -Al 2 O 3 nuclei having an average particle size of less than 0.1 ⁇ m. In general, 2 to 3 wt .-% of germs based on the resulting alumina from.
  • this starting solution still contains oxide formers in order to generate the oxides MeO in the nanocorundum.
  • the chlorides of the elements of the I. and II. Main group of the Periodic Table, in particular the chlorides of the elements Ca and Mg, but also other soluble or dispersible salts such as oxides, oxychlorides, carbonates or sulfates.
  • the amount of oxide generator is such that the finished nanoparticles contain 0.01 to 50 wt .-% of the oxide MeO.
  • the oxides of the I. and II. Main group may be present as a separate phase in addition to the alumina or with this real mixed oxides such as spinels, etc. form.
  • the term "mixed oxides" in the context of this invention should be understood to include both types.
  • This suspension of aluminum chlorohydrate, germs and optionally oxide formers is then evaporated to dryness and subjected to a thermal treatment (calcination).
  • This calcination is carried out in suitable devices, for example in push-through, chamber, tube, rotary kiln or microwave ovens or in a fluidized bed reactor.
  • suitable devices for example in push-through, chamber, tube, rotary kiln or microwave ovens or in a fluidized bed reactor.
  • the temperature for the calcination should not exceed 1400 ° C.
  • the lower temperature limit depends on the desired yield of nanocrystalline mixed oxide, the desired residual chlorine content and the content of germs.
  • the formation of the nanoparticles begins at about 500 0 C, but to keep the chlorine content low and the yield of nanoparticles high, but you will work preferably at 700 to 1100 0 C, in particular at 1000 to 1100 ° C.
  • agglomerates accumulate in the form of nearly spherical nanoparticles. These particles consist of Al 2 O 3 and optionally MeO. The content of MeO acts as an inhibitor of crystal growth and keeps the crystallite size small.
  • the agglomerates are preferably comminuted by wet grinding in a solvent, for example in an attritor mill, bead mill or stirred mill.
  • a solvent for example in an attritor mill, bead mill or stirred mill.
  • nanoparticles which have a crystallite size of less than 1 .mu.m, preferably less than 0.2 .mu.m, more preferably between 0.001 and 0.9 microns.
  • a suspension of nanoparticles with a d90 value of approximately 50 nm is obtained.
  • Another possibility for deagglomeration is sonication.
  • coating agents which is a preferred variant of this invention, such as e.g. Silanes or siloxanes there are two possibilities.
  • deagglomeration can be carried out in the presence of the coating agent, for example by adding the coating agent to the mill during milling.
  • Suitable solvents for the deagglomeration are both water and conventional solvents, preferably those which are also taken in the paint industry, such as C- ⁇ -C 4 alcohols, in particular methanol, ethanol or isopropanol, acetone, tetrahydrofuran ran , Butyl acetate. Is this done?
  • an inorganic or organic acid for example, HCl, HNO 3 , formic acid or acetic acid should be added to stabilize the resulting nanoparticles in the aqueous suspension.
  • the amount of acid may be 0.1 to 5 wt .-%, based on the total amount of nanoparticles.
  • aqueous suspension of the acid-modified nanoparticles is then preferably the grain fraction having a particle diameter of less than 20 nm separated by centrifugation.
  • the coating agent preferably a silane or siloxane
  • the nanoparticles thus treated precipitate are separated and dried to a powder, for example by freeze-drying.
  • Suitable coating agents are preferably silanes or siloxanes or mixtures thereof.
  • suitable coating agents are all substances which can bind physically to the surface of the mixed oxides (adsorption) or which can bond to form a chemical bond on the surface of the mixed oxide particles. Since the surface of the mixed oxide particles is hydrophilic and free hydroxy groups are available, suitable coating agents are alcohols, compounds having amino, hydroxyl, carbonyl, carboxyl or mercapto functions, silanes or siloxanes. Examples of such coating compositions are polyvinyl alcohol, mono-, di- and tricarboxylic acids, amino acids, amines, waxes, surfactants, hydroxycarboxylic acids, organosilanes and organosiloxanes.
  • Suitable silanes or siloxanes are compounds of the formulas
  • R, R ', R ", R 1 " identical or different from each other, an alkyl radical having 1-18 C atoms or a phenyl radical or an alkylphenyl or a phenylalkyl radical having 6 - 18 C-atoms or a radical of the general formula - ( Cmhbm-OJp-Cqhbq + i or a radical of the general formula -C 3 H 2s Y or a radical of the general formula -XZ t- i,
  • n is an integer meaning 1 ⁇ n ⁇ 1000, preferably 1 ⁇ n ⁇ 100
  • m is an integer 0 ⁇ m ⁇ 12
  • p is an integer 0 ⁇ p ⁇ 60
  • q is an integer 0 ⁇ q ⁇ 40
  • r is an integer 2 ⁇ r ⁇ 10 and s is an integer 0 ⁇ s ⁇ 18 and
  • Y is a reactive group, for example ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated groups, such as (meth) acryloyl, vinyl or allyl groups, amino, amido, ureido, hydroxyl, epoxy, isocyanato, mercapto, sulfonyl, phosphonyl,
  • X is a t-functional oligomer with t an integer 2 ⁇ t ⁇ 8 and
  • the t-functional oligomer X is preferably selected from:
  • radicals of oligoethers are compounds of the type - (C a H 2a O) b - C a H 2a - or O- (C a H 2 aO) b -O -CaH 2a with 2 ⁇ a ⁇ 12 and 1 ⁇ b ⁇ 60, for example a diethylene glycol, triethylene glycol or tetraethylene glycol radical, a dipropylene glycol, tripropylene glycol, tetrapropylene glycol radical, a dibutylene glycol, tributylene glycol or tetrabutylene glycol radical.
  • residues of Oligoestem are compounds of the type -C b H 2b - (C (CO) C a H 2a - (CO) OC b H 2b -) c - or -OC b H 2b - (C (CO) C) a H 2a - (CO) O- C b H 2b -) c -O- with a and b different or equal
  • silanes of the type defined above are, for. Hexamethyldisiloxane, octamethyltrisiloxane, other homologous and isomeric compounds of the series Si n O n-1 (CH 3 ) 2 n + 2, where n is an integer 2 ⁇ n ⁇ 1000, e.g. B. Polydimethylsiloxane 200® fluid (20 cSt).
  • the corresponding difunctional compounds also come with epoxy, isocyanato, vinyl, allyl and di (meth) acryloyl groups used, for example, polydimethylsiloxane with vinyl end groups (850 - 1150 cST) or TEGORAD 2500 from. Tego Chemie Service.
  • Maleic acid copolymers as modifying compound e.g. BYK Silclean 3700 from Byk Chemie or TEGO® Protect 5001 from Tego Chemie Service GmbH.
  • R "" H or alkyl
  • R is an alkyl, such as. Methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, butyl,
  • R 1 is an alkyl, such as. Methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, butyl,
  • R ' is a cycloalkyl n is an integer from 1 - 20 x + y 3 x 1 or 2 y 1 or 2
  • R " 1 " H, alkyl
  • Preferred silanes are the silanes listed below: triethoxysilane, octadecyltimethoxysilane, 3- (trimethoxysilyl) -propylmethacrylate, 3- (trimethoxysilyl) -propylacrylate, 3- (trimethoxysilyl) -methylmethacrylate, 3- (trimethoxysilyl) -methylacrylate, 3- (trimethoxysilyl) ethylmethacrylate, 3- (trimethoxysilyl) -ethylacrylate, 3- (trimethoxysilyl) -pentylmethacrylate, 3- (trimethoxysilyl) -pentylacrylate, 3- (trimethoxysilyl) -hexylmethacrylate, 3- (trimethoxysilyl) -hexylacrylate, 3- (trimethoxysilyl) -butylmethacrylate , 3- (trimeth
  • Tetramethoxysilanes Tetramethoxysilanes, tetraethoxysilanes, oligomeric tetraethoxysilanes (DYNASIL® 40 from Degussa), tetra-n-propoxysilanes, 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilanes, 3-glycidyloxypropyltriethoxysilanes,
  • the coating compositions are preferably added in molar ratios of nanoparticles to silane of from 1: 1 to 10: 1.
  • the amount of solvent in the deagglomeration is generally 80 to 90 wt .-%, based on the total amount of nanoparticles and solvent.
  • the deagglomeration by grinding and simultaneous modification with the coating agent is preferably carried out at temperatures of 20 to 150 ° C, more preferably at 20 to 90 0 C.
  • the suspension is subsequently separated from the grinding beads.
  • the suspension can be heated to complete the reaction for up to 30 hours.
  • the nanoparticles according to the invention preferably those which have been modified on the surface with silanes or siloxanes as described above, improve the tribological sliding properties of lubricants for winter sports equipment, in particular as an additive in ski waxes.
  • Such ski waxes generally consist of paraffins, which have different viscosities depending on the type of snow and contain various additives. example
  • corundum powder or hydrophobized corundum powder was additionally rubbed with a cork and the sanding structure was again worked out with a textured brush.
  • corundum powder or hydrophobic corundum the products described above were used.
  • the nano corundum skis glided faster and reached a higher level
  • the sample with the surface-modified nanocorner mixed into the wax at 10% by weight put back about 10% more distance in the opposite slope than the reference sample.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)

Abstract

Es werden Gleitmittel für Wintersportgeräte, vorzugsweise Ski-Wachse, beansprucht, die zur Verbesserung der tribologischen Eigenschaften Nanokorund enthalten, der vorzugsweise an der Oberfläche mit einem Silan oder Siloxan modifiziert ist.

Description

Beschreibung
Gleitmittel für Wintersportgeräte
Aus WO 2005/095 533 ist bekannt, hydrophobierte Kieselsäure als Additiv zur Verbesserung der tribologischen Eigenschaften in Gleitmittel für Wintersportgeräte zu verwenden.
Es wurde nunmehr gefunden, dass sich die tribologischen Eigenschaften von Gleitmitteln für Wintersportgeräte auch durch den Zusatz von Nanokorund verbessern lassen.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Gleitmittel für Wintersportgeräte, enthaltend Nanokorund, wobei dieser Nanokorund bevorzugt mit einem Silan oder Siloxan an der Oberfläche modifiziert ist.
Bei dem Nanokorund gemäß der vorliegenden Erfindung handelt es sich um Nanopartikel, die aus reinem Aluminiumoxid bestehen, wobei das Aluminiumoxid zum überwiegenden Teil in der rhomboedrischen α-Modifikation (Korund) vorliegt. Es kommen aber auch Nanopartikel in Frage, die aus 50 - 99,9 Gew.-% AI2O3 und 0,1 bis 50 Gew.-% eines Oxids der I. oder II. Hauptgruppe des Periodensystems bestehen. Auch in diesen Mischoxiden liegt das Aluminiumchlorid zum überwiegenden Teil in der rhomboedrischen α-Modifikation vor. Die Oxide gemäß der vorliegenden Erfindung haben vorzugsweise eine Kristallitgröße von kleiner 1 μm, bevorzugt kleiner 0,2 μm und besonders bevorzugt zwischen 0,001 und 0,09 μm. Partikel dieser Größenordnung sollen im Folgenden als Nanopartikel bezeichnet werden.
Solche Nanopartikel können nach unterschiedlichen, im Folgenden beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Diese Verfahrensbeschreibungen beziehen sich auf die Herstellung nur von reinen Aluminiumoxid-Partikeln, es versteht sich aber von selbst, dass bei all diesen Verfahrensvarianten neben Al-enthaltenden Ausgangsverbindungen auch solche Verbindungen aus Elementen der I. oder II. Hauptgruppe des Periodensystems anwesend sein können, um Mischoxide zu bilden. Hierfür kommen vor allem infrage vorzugsweise die Chloride, aber auch die Oxide, Oxichloride, Carbonate, Sulfate oder andere geeignete Salze. Die Menge an solchen Oxidbildnern ist so bemessen, dass die fertigen Nanopartikel die zuvor genannten Mengen an Oxid MeO enthalten, falls derartige Mischoxide gewünscht sind.
Ganz allgemein geht man bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Nanopartikel von größeren Agglomeraten aus, die anschließend auf die gewünschte Partikelgröße desagglomeriert werden. Diese Agglomerate können hergestellt werden durch nachfolgend beschriebene Verfahren.
Solche Agglomerate lassen sich beispielsweise durch verschiedene chemische Synthesen herstellen. Hierbei handelt es sich meist um Fällungsreaktionen (Hydroxidfällung, Hydrolyse metallorganischer Verbindungen) mit anschließender Kalzinierung. Dabei werden häufig Kristallisationskeime zugesetzt, um die Umwandlungstemperatur zum α-Aluminiumoxid herabzusetzen. Die so erhaltenen Sole werden getrocknet und dabei in ein Gel überführt. Die weitere Kalzinierung findet dann bei Temperaturen zwischen 35O0C und 6500C statt. Für die Umwandlung zum α-AI2O3 muss dann bei Temperaturen um 10000C geglüht werden. Die Verfahren sind ausführlich in DE 199 22 492 beschrieben.
Ein weiterer Weg ist das Aerosolverfahren. Dabei werden die gewünschten Moleküle aus chemischen Reaktionen eines Precursorgases oder durch schnelle Abkühlung eines übersättigten Gases erhalten. Die Bildung der Partikel erfolgt entweder durch Kollision oder die ständige im Gleichgewicht befindliche Verdampfung und Kondensation von Molekülclustem. Die neu gebildeten Teilchen wachsen durch weitere Kollision mit Produktmolekülen (Kondensation) und/oder Partikeln (Koagulation). Ist die Koagulationsrate größer als jene der Neubildung bzw. des Wachstums, entstehen Agglomerate von kugelförmigen Primärpartikeln.
Flammenreaktoren stellen eine auf diesem Prinzip basierende Herstellungsvariante dar. Nanopartikel werden hier durch die Zersetzung von Precursormolekülen in der Flamme bei 15000C - 25000C gebildet. Als Beispiele seien die Oxidationen von TiCI4; SICI4 und Si2O(CH3)6 in Methan/O2-Flammen erwähnt, die zu TiO2- und SiO2-Partikeln führen. Bei Einsatz von AICI3 konnte bislang nur die entsprechende Tonerde erzeugt werden. Flammenreaktoren werden heute großtechnisch für die Synthese von Submikropartikeln wie Ruß, Pigment-TiO2, Kieselsäure und Tonerde eingesetzt.
Kleine Partikel können auch mit Hilfe von Fliehkraft, Druckluft, Schall, Ultraschall und weiteren Methoden auch aus Tropfen gebildet werden. Die Tropfen werden dann durch direkte Pyrolyse oder durch in situ Reaktionen mit anderen Gasen in Pulver umgewandelt. Als bekannte Verfahren sind die Sprüh- und Gefriertrocknung zu erwähnen. Bei der Spraypyrolyse werden Precursortropfen durch ein Hochtemperaturfeld (Flamme, Ofen) transportiert, was zu einer raschen Verdampfung der leicht flüchtigen Komponente führt oder die Zersetzungsreaktion zum gewünschten Produkt initiiert. Die gewünschten Partikel werden in Filtern gesammelt. Als Beispiel kann hier die Herstellung von BaTiθ3 aus einer wässrigen Lösung von Bariumacetat und Titanlactat genannt werden.
Durch Mahlung kann ebenfalls versucht werden, Korund zu zerkleinern und dabei Kristallite im nano-Bereich zu erzeugen. Die besten Mahlergebnisse können mit Rührwerkskugelmühlen in einer Nassmahlung erzielt werden. Dabei müssen Mahlperlen aus einem Material verwendet werden, das eine größere Härte als Korund hat.
Ein weiterer Weg zur Herstellung von Korund bei niedriger Temperatur stellt die Umwandlung von Aluminiumchlorohydrat dar. Dieses wird dazu ebenfalls mit Impfkeimen, bevorzugt aus Feinstkorund oder Hämatit, versetzt. Zur Vermeidung von Kristallwachstum müssen die Proben bei Temperaturen um 7000C bis maximal 9000C kalziniert werden. Die Dauer der Kalzinierung beträgt hierbei mindestens vier Stunden. Nachteil dieser Methode ist deshalb der große
Zeitaufwand und die Restmengen an Chlor im Aluminiumoxid. Die Methode wurde ausführlich beschrieben in Ber. DKG 74 (1997) No. 11/12, S. 719 - 722. Aus diesen Agglomeraten müssen die Nanopartikel freigesetzt werden. Dies geschieht vorzugsweise durch Mahlen oder durch Behandlung mit Ultraschall. Erfindungsgemäß erfolgt diese Desagglomeration in Gegenwart eines Lösungsmittels. Der Nanokorund bleibt dabei als kleiner Partikel erhalten. Wenn gemäß der bevorzugten Variante der Nanokorund an der Oberfläche mit einem Silan oder Siloxan belegt sein soll, gibt man dieses Beschichtungsmittel während oder nach der Mahlung zu der Suspension des Nanokorunds, wobei die erste Variante bevorzugt ist. Durch die Zugabe eines solchen Beschichtungsmittels während des Mahlprozesses werden die entstehenden aktiven und reaktiven Oberflächen des Nanokorunds durch chemische Reaktion oder durch physikalische Anlagerung abgesättigt und somit eine Reagglomeration der Nanopartikel verhindert.
Vorzugsweise geht man bei der Herstellung des Nanokorunds von Agglomeraten aus, die entsprechend den Angaben in Ber. DKG 74 (1997) No. 11/12, S. 719 - 722 hergestellt werden, wie zuvor beschrieben.
Ausgangspunkt hierbei ist Aluminiumchlorohydrat, dem die Formel AI2(OH)xCIy zukommt, wobei x eine Zahl von 2,5 bis 5,5 und y eine Zahl von 3,5 und 0,5 ist und die Summe von x und y stets 6 beträgt. Dieses Aluminiumchlorohydrat wird als wässrige Lösung mit Kristallisationskeimen vermischt, anschließend getrocknet und dann einer thermischen Behandlung (Kalzinierung) unterzogen.
Bevorzugt geht man dabei von ca. 50 %igen wässrigen Lösungen aus, wie sie kommerziell verfügbar sind. Eine solche Lösung wird mit Kristallisationskeimen versetzt, die die Bildung der α-Modifikation des AI2O3 fördern. Insbesondere bewirken solche Keime eine Herabsetzung der Temperatur für die Bildung der α-Modifikation bei der nachfolgenden thermischen Behandlung. Als Keime kommen bevorzugt infrage feinstdisperser Korund, Diaspor oder Hämatit. Besonders bevorzugt nimmt man feinstdisperse α- AI2O3-Keime mit einer mittleren Teilchengröße von weniger als 0,1 μm. Im Allgemeinen reichen 2 bis 3 Gew.-% an Keimen bezogen auf das entstehende Aluminiumoxid aus. Diese Ausgangslösung enthält gegebenenfalls noch Oxidbildner, um die Oxide MeO in dem Nanokorund zu erzeugen. Hierfür kommen vor allem infrage die Chloride der Elemente der I. und II. Hauptgruppe des Periodensystems, insbesondere die Chloride der Elemente Ca und Mg, aber darüber hinaus auch andere lösliche oder dispergierbare Salze wie Oxide, Oxichloride, Carbonate oder Sulfate. Die Menge an Oxidbildner ist so bemessen, dass die fertigen Nanopartikel 0,01 bis 50 Gew.-% des Oxids MeO enthalten. Die Oxide der I. und II. Hauptgruppe können als separate Phase neben dem Aluminiumoxid vorliegen oder mit diesem echte Mischoxide wie z.B. Spinelle etc. bilden. Der Begriff "Mischoxide" im Rahmen dieser Erfindung ist so zu verstehen, dass er beide Typen mit einschließt.
Diese Suspension aus Aluminiumchlorohydrat, Keimen und gegebenenfalls Oxidbildnern wird dann bis zum Trocknen eingedampft und einer thermischen Behandlung (Kalzinierung) unterworfen. Diese Kalzinierung erfolgt in hierfür geeigneten Vorrichtungen, beispielsweise in Durchschub-, Kammer-, Rohr-, Drehrohr- oder Mikrowellenöfen oder in einem Wirbelschichtreaktor. Gemäß einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens kann man auch so vorgehen, dass man die wässrige Suspension aus Aluminiumchlorohydrat, Keimen und gegebenenfalls Oxidbildnern ohne vorherige Entfernung des Wassers direkt in die Kalzinierungsapparatur einspritzt.
Die Temperatur für die Kalzinierung soll 1400°C nicht übersteigen. Die untere Temperaturgrenze ist abhängig von der gewünschten Ausbeute an nanokristallinem Mischoxid, vom gewünschten Restchlorgehalt und dem Gehalt an Keimen. Die Bildung der Nanopartikel setzt bereits bei ca. 5000C ein, um jedoch den Chlorgehalt niedrig und die Ausbeute an Nanopartikeln hoch zu halten, wird man jedoch bevorzugt bei 700 bis 11000C, insbesondere bei 1000 bis 1100°C arbeiten.
Es hat sich überraschend herausgestellt, dass für die Kalzinierung im Allgemeinen 0,5 bis 30 Minuten, vorzugsweise 0,5 bis 10, insbesondere 2 bis 5 Minuten ausreichen. Bereits nach dieser kurzen Zeit kann unter den oben angegebenen Bedingungen für die bevorzugten Temperaturen eine ausreichende Ausbeute an Nanopartikeln erreicht werden. Man kann jedoch auch entsprechend den Angaben in Ber. DKG 74 (1997) No. 11/12, S. 722 4 Stunden lang bei 7000C oder 8 Stunden lang bei 5000C kalzinieren.
Bei der Kalzinierung fallen Agglomerate in Form von nahezu kugelförmigen Nanopartikeln an. Diese Partikel bestehen aus AI2O3 und gegebenenfalls MeO. Der Gehalt an MeO wirkt als Inhibitor für das Kristallwachstum und hält die Kristallitgröße klein.
Zur Gewinnung von Nanopartikeln werden die Agglomerate vorzugsweise durch Nassmahlung in einem Lösungsmittel zerkleinert, beispielsweise in einer Attritormühle, Perlmühle oder Rührwerksmühle. Dabei erhält man Nanopartikel, die eine Kristallitgröße von kleiner 1 μm, bevorzugt kleiner 0,2 μm, besonders bevorzugt zwischen 0,001 und 0,9 μm aufweisen. So erhält man beispielsweise nach einer sechsstündigen Mahlung eine Suspension von Nanopartikeln mit einem d90-Wert von ungefähr 50 nm. Eine andere Möglichkeit der Desagglomeration ist die Beschallung mit Ultraschall.
Für die erfindungsgemäße Modifizierung der Oberfläche dieser Nanopartikel mit Beschichtungsmitteln was eine bevorzugte Variante dieser Erfindung ist, wie z.B. Silanen oder Siloxanen gibt es zwei Möglichkeiten. Gemäß der ersten bevorzugten Variante kann man die Desagglomeration in Gegenwart des Beschichtungsmittels vornehmen, beispielsweise indem man das Beschichtungsmittel während des Mahlens in die Mühle gibt. Eine zweite
Möglichkeit besteht darin, dass man zuerst die Agglomerate der Nanopartikel zerstört und anschließend die Nanopartikel, vorzugsweise in Form einer Suspension in einem Lösungsmittel, mit dem Beschichtungsmittel behandelt.
Als Lösungsmittel für die Desagglomeration kommen in Frage sowohl Wasser als auch übliche Lösungsmittel, vorzugsweise solche, die auch in der Lackindustrie genommen werden, wie zum Beispiel C-ι-C4-Alkohole, insbesondere Methanol, Ethanol oder Isopropanol, Aceton, Tetra hydrofu ran, Butylacetat. Erfolgt die Desagglomeration in Wasser, sollte eine anorganische oder organische Säure, beispielsweise HCl, HNO3, Ameisensäure oder Essigsäure zugegeben werden, um die entstehenden Nanopartikel in der wässrigen Suspension zu stabilisieren. Die Menge an Säure kann 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an Nanopartikel, betragen. Aus dieser wässrigen Suspension der sauer modifizierten Nanopartikel wird dann bevorzugt die Kornfraktion mit einem Teilchendurchmesser von weniger als 20 nm durch Zentrifugieren abgetrennt. Anschließend wird bei erhöhter Temperatur, beispielsweise bei ca. 1000C das Beschichtungsmittel, vorzugsweise ein Silan oder Siloxan, zugegeben. Die so behandelten Nanopartikel fallen aus, werden abgetrennt und zu einem Pulver getrocknet, beispielsweise durch Gefriertrocknung.
Als geeignete Beschichtungsmittel kommen hierbei vorzugsweise Silane oder Siloxane oder deren Mischungen infrage.
Darüber hinaus sind als Beschichtungsmittel alle Stoffe geeignet, die an der Oberfläche der Mischoxide physikalisch anbinden können (Adsorption) oder die durch die Bildung einer chemischen Bindung an der Oberfläche der Mischoxid- Partikel anbinden können. Da die Oberfläche der Mischoxid-Partikel hydrophil ist und freie Hydroxygruppen zur Verfügung stehen, kommen als Beschichtungsmittel Alkohole, Verbindungen mit Amino-, Hydroxy-, Carbonyl-, Carboxyl- oder Mercapto-Funktionen, Silane oder Siloxane infrage. Beispiele für solche Beschichtungsmittel sind Polyvinylalkohol, Mono-, Di- und Tricarbonsäuren, Aminosäuren, Amine, Wachse, Tenside, Hydroxycarbonsäuren, Organosilane und Organosiloxane.
Als Silane bzw. Siloxane kommen infrage Verbindungen der Formeln
a) R [-Si (R'R")-O-]n Si (R1R1^-R1" oder cyclo-[-Si (R1R11KH Si (R'R")-O-
worin R, R', R", R1"- gleich oder verschieden voneinander einen Alkylrest mit 1 - 18 C- Atomen oder einen Phenylrest oder einen Alkylphenyl- oder einen Phenylalkylrest mit 6 - 18 C-Atomen oder einen Rest der allgemeinen Formel -(Cmhbm-OJp-Cqhbq+i oder einen Rest der allgemeinen Formel -C3H2sY oder einen Rest der allgemeinen Formel -XZt-i,
n eine ganze Zahl mit der Bedeutung 1 < n < 1000, bevorzugt 1 < n < 100, m eine ganze Zahl 0 < m < 12 und p eine ganze Zahl 0 < p < 60 und q eine ganze Zahl 0 < q < 40 und r eine ganze Zahl 2 < r < 10 und s eine ganze Zahl 0 ≤ s < 18 und
Y eine reaktive Gruppe, beispielsweise α,ß-ethylenisch ungesättigte Gruppen, wie (Meth)Acryloyl-, Vinyl- oder Allylgruppen, Amino-, Amido-, Ureido-, Hydroxyl-, Epoxy-, Isocyanato-, Mercapto-, Sulfonyl-, Phosphonyl-,
Trialkoxylsilyl-, Alkyldialkoxysilyl-, Dialkylmonoalkoxysilyl-, Anhydrid- und/oder Carboxylgruppen, Imido-, Imino-, Sulfit-, Sulfat-, Sulfonat-, Phosphin-, Phosphit-, Phosphat-, Phosphonatgruppen und
X ein t-funktionelles Oligomer mit t eine ganze Zahl 2 < t < 8 und
Z wiederum einen Rest
R [-Si (R1R11KHn Si (R1R11J-R1" oder cyclo-[-Si (R'R")-O-]r Si (R'R")-O-
darstellt, wie vorstehend definiert.
Das t-funktionelle Oligomer X ist dabei bevorzugt ausgewählt aus:
Oligoether, Oligoester, Oligoamid, Oligourethan, Oligoharnstoff, Oligoolefin, Oligovinylhalogenid, Oligovinylidendihalogenid, Oligoimin, Oligovinylalkohol, Ester, Acetal oder Ether von Oligovinylalkohol, Cooligomere von Maleinsäureanhydrid, Oligomere von (Meth)acrylsäure, Oligomere von (Meth)acrylsäureestem, Oligomere von (Meth)acrylsäureamiden, Oligomere von (Meth)acrylsäureimiden, Oligomere von (Meth)acrylsäurenitril, besonders bevorzugt Oligoether, Oligoester, Oligourethane.
Beispiele für Reste von Oligoethern sind Verbindungen vom Typ -(CaH2a-O)b- CaH2a- bzw. O-(CaH2a-O)b-CaH2a-O mit 2 < a < 12 und 1 < b < 60, z.B. ein Diethylenglykol-, Triethylenglykol- oder Tetraethylenglykol-Rest, ein Dipropylenglykol-, Tripropylenglykol-, Tetrapropylenglykol-Rest, ein Dibutylenglykol-, Tributylenglykol- oder Tetrabutylenglykol-Rest. Beispiele für Reste von Oligoestem sind Verbindungen vom Typ -CbH2b-(C(CO) CaH2a-(CO) O-CbH2b-)c- bzw. -O-CbH2b-(C(CO) CaH2a-(CO) O- CbH2b-)c-O- mit a und b unterschiedlich oder gleich
3 < a < 12, 3 < b < 12 und 1 < c < 30, z. B. ein Oligoester aus Hexandiol und Adipinsäure.
b) Organosilane des Typs (RO)3Si(CH2)m-R' R = Alkyl, wie Methyl-, Ethyl-, Propyl- m = 0,1 - 20 R1 = Methyl-, Phenyl,
-C4F9; OCF2-CHF-CF3, -C6F13, -0-CF2-CHF2 -NH2, -N3, SCN1 -CH=CH2, -NH-CH2-CH2-NH2,
-N-(CH2-CH2-NH2)2
-0OC(CH3)C = CH2
-OCH2-CH(O)CH2
-NH-CO-N-CO-(CH2)5 -NH-COO-CH3, -NH-COO-CH2-CH3, -NH-(CH2J3Si(OR)3
Figure imgf000010_0001
-SH
-NR1R11R1" (R1 = Alkyl, Phenyl; R" = Alkyl, Phenyl; R1" = H, Alkyl, Phenyl,
Benzyl, C2H4NR"" mit R"" = A, Alkyl und R1"" = H, Alkyl).
Beispiele für Silane der oben definierten Art sind z. B. Hexamethyldisiloxan, Octamethyltrisiloxan, weitere homologe und isomere Verbindungen der Reihe SinOn-1 (CH3)2n+2, wobei n eine ganze Zahl 2 < n < 1000 ist, z. B. Polydimethylsiloxan 200® fluid (20 cSt).
Hexamethyl-cyclo-trisiloxan, Octamethyl-cyclo-tetrasiloxan, weitere homologe und isomere Verbindungen der Reihe
(Si-O)r(CH3)2r, wobei r eine ganze Zahl 3 ≤ r ≤ 12 ist,
Dihydroxytetramethyldisiloxan, Dihydroxyhexamethyltrisiloxan, Dihydroxyoctamethyltetrasiloxan, weitere homologe und isomere Verbindungen der Reihe
HO-[(Si-O)n(CH3)2n]-Si(CH3)2-OH oder
HO-[(Si-O)n(CH3)2n]-[Si-O)m(C6H5)2m]-Si(CH3)2-OH, wobei m eine ganze Zahl 2 < m < 1000 ist, bevorzugt sind die α,co-Dihydroxypolysiloxane, z. B. Polydimethylsiloxan
(OH-Endgruppen, 90-150 cST) oder Polydimethylsiloxan-co-diphenylsiloxan,
(Dihydroxy-Endgruppen, 60 cST).
Dihydrohexamethyltrisiloxan, Dihydrooctamethyltetrasiloxan weitere homologe und isomere Verbindungen der Reihe H-[(Si-O)n(CH3)2n]-Si(CH3)2-H, wobei n eine ganze Zahl 2 < n < 1000 ist, bevorzugt sind die α,ω-
Dihydropolysiloxane, z. B. Polydimethylsiloxan (Hydrid-Endgruppen, Mn = 580).
Di(hydroxypropyl)hexamethyltrisiloxan, Dihydroxypropyl)octamethyltetrasiloxan, weitere homologe und isomere Verbindungen der Reihe HO-(CH2)u[(Si- O)n(CH3)2(CH2)u-OH, bevorzugt sind die α,ω-Dicarbinolpolysiloxane mit
3 < u < 18, 3 < n < 1000 oder ihre Polyether-modifizierten Nachfolgeverbindungen auf Basis der Ethylenoxid (EO) und Propylenoxid (PO) als Homo- oder
Mischpolymer HO-(EO/PO)v-(CH2)u[(Si-O)t(CH3)2t]-Si(CH3)2(CH2)u-(EO/PO)v-OH, bevorzugt sind α,ω-Di(carbinolpolyether)-polysiloxane mit 3 < n < 1000, 3 < u < 18, 1 < v < 50.
Statt α,ω-OH-Gruppen kommen ebenfalls die entsprechenden difunktionellen Verbindungen mit Epoxy-, Isocyanato-, Vinyl-, AIIyI- und Di(meth)acryloylgruppen zum Einsatz, z.B. Polydimethylsiloxan mit Vinylendgruppen (850 - 1150 cST) oder TEGORAD 2500 der Fa. Tego Chemie Service.
Es kommen auch die Veresterungsprodukte von ethoxylierten/propoxylierten Trisiloxanen und höheren Siloxanen mit Acrylsäurecopolymeren und/oder
Maleinsäurecopolymeren als modifizierende Verbindung infrage, z.B. BYK Silclean 3700 der Fa. Byk Chemie oder TEGO® Protect 5001 der Fa. Tego Chemie Service GmbH.
Statt α,ω-OH-Gruppen kommen ebenfalls die entsprechenden difunktionellen Verbindungen mit -NHR"" mit R"" = H oder Alkyl zum Einsatz, z.B. die allgemein bekannten Aminosiliconöle der Firmen Wacker, Dow Corning, Bayer, Rhodia etc. zum Einsatz, die statistisch auf der Polysiloxankette verteilte (Cyclo)- Alkylaminogruppen oder (Cyclo)-Alkyliminogruppen auf ihrer Polymerkette tragen.
c) Organosilane des Typs (RO)3Si(CnH2n+! ) und (RO)3Si(CnH2n+I), wobei R ein Alkyl, wie z. B. Methyl, Ethyl-, n-Propyl-, i-Propyl, Butyl- n 1 bis 20.
Organosilane des Typs R'x(RO)ySi(CnH2n+1 ) und (RO)3Si(CnH2n+1 ), wobei
R ein Alkyl, wie z. B. Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, i-Propyl-, Butyl-,
R1 ein Alkyl, wie z. B. Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, i-Propyl-, Butyl-,
R' ein Cycloalkyl n eine ganze Zahl von 1 - 20 x+y 3 x 1 oder 2 y 1 oder 2
Organosilane des Typs (RO)3Si(CH2)m-R\ wobei R ein Alkyl, wie z. B. Methyl-, Ethyl-, Propyl-, m eine Zahl zwischen 0,1 - 20
R1 Methyl-, Phenyl, -C4F9; OCF2-CHF-CF3, -C6F13, -0-CF2-CHF2, -NH2, -N3, -SCN, -CH=CH2, -NH-CH2-CH2-NH2, -N-(CH2-CH2-NH2J2, -0OC(CH3)C = CH2, -OCH2-CH(O)CH2, -NH-CO-N-CO-(CH2)5, -NH-COO-CH3,
-NH-COO-CH2-CH3,
-NH-(CH2)3Si(OR)3, -Sx-(CH2)3)Si(OR)3, -SH-NR1R11R1" (R1 = Alkyl, Phenyl;
R" = Alkyl, Phenyl; R1" = H, Alkyl, Phenyl, Benzyl, C2H4NR1111R mit R"" = A, Alkyl und
R"1" = H, Alkyl) bedeutet.
Bevorzugte Silane sind die im Folgenden aufgeführten Silane: Triethoxysilan, Octadecyltimethoxisilan, 3-(Trimethoxysilyl)-propylmethacrylate, 3-(Trimethoxysilyl)-propylacrylate, 3-(Trimethoxysilyl)-methylmethacrylate, 3-(Trimethoxysilyl)-methylacrylate, 3-(Trimethoxysilyl)-ethylmethacrylate, 3-(Trimethoxysilyl)-ethylacrylate, 3-(Trimethoxysilyl)-pentylmethacrylate, 3-(Trimethoxysilyl)-pentylacrylate, 3-(Trimethoxysilyl)-hexylmethacrylate, 3-(Trimethoxysilyl)-hexylacrylate, 3-(Trimethoxysilyl)-butylmethacrylate, 3-(Trimethoxysilyl)-butylacrylate, 3-(Trimethoxysilyl)-heptylmethacrylate, 3-(Trimethoxysilyl)-heptylacrylate, 3-(Trimethoxysilyl)-octylmethacrylate, 3-(Trimethoxysilyl)-octylacrylate, Methyltrimethoxysilane, Methyltriethoxysilane, Propyltrimethoxisilane, Propyltriethoxisilane, Isobutyltrimethoxisilane, Isobutyltriethoxysilane, Octyltrimethoxysilane, Octyltriethoxysilane, Hexadecyltrimethoxysilane, Phenyltrimethoxysilane, Phenyltriethoxysilane, Tridecafluoro-1 ,1 ,2,2-tetrahydrooctyltriethoxysilane,
Tetramethoxysilane, Tetraethoxysilane, Oligomeric tetraethoxysilane (DYNASIL® 40 Fa. Degussa), Tetra-n-propoxysilane, 3-Glycidyloxypropyltrimethoxysilane, 3-Glycidyloxypropyltriethoxysilane,
3-Methacryloxylpropyltrimethoxysilane, Vinyltrimethoxysilane, Vinyltriethoxysilane,
3-Mercaptopropyltrimethoxysilane,
3-Aminopropyltriethoxysilane, 3-Aminopropyltrimethoxysilane, 2-Aminoethyl-3- aminopropyltrimethoxysilane, Triaminofunctional propyltrimethoxysilane (DYNASYLAN® TRIAMINO Fa. Degussa), N-(n-Butyl-3- aminopropyltrimethoxysilane, 3-Aminopropylmethyldiethoxysilane. Die Beschichtungsmittel, hier insbesondere die Silane oder Siloxane werden vorzugsweise in molaren Verhältnissen Nanopartikel zu Silan von 1 :1 bis 10:1 zugegeben. Die Menge an Lösungsmittel beim Desagglomerieren beträgt im Allgemeinen 80 bis 90 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an Nanopartikel und Lösungsmittel.
Die Desagglomerierung durch Mahlen und gleichzeitige Modifizierung mit dem Beschichtungsmittel erfolgt vorzugsweise bei Temperaturen von 20 bis 150°C, besonders bevorzugt bei 20 bis 900C.
Erfolgt die Desagglomeration durch Mahlen, wird die Suspension anschließend von den Mahlperlen abgetrennt.
Nach der Desagglomeration kann die Suspension zur Vervollständigung der Reaktion noch bis zu 30 Stunden erhitzt werden. Abschließend wird das
Lösungsmittel abdestilliert und der verbleibende Rückstand getrocknet. Es kann auch vorteilhaft sein, die modifizierten Nanopartikel im Lösungsmittel zu belassen und die Dispersion für weitere Anwendungen zu verwenden.
Es ist auch möglich, die Nanopartikel in den entsprechenden Lösungsmitteln zu suspendieren und die Reaktion mit dem Beschichtungsmittel nach der Desagglomeration in einem weiteren Schritt durchzuführen.
Die erfindungsgemäßen Nanopartikel, vorzugsweise solche, die wie zuvor beschrieben, mit Silanen oder Siloxanen an der Oberfläche modifiziert sind, verbessern die tribologischen Gleiteigenschaften von Gleitmitteln für Wintersportgeräte, hier insbesondere als Zusatz in Skiwachsen. Solche Skiwachse bestehen im Allgemeinen aus Paraffinen, die je nach Schneeart unterschiedliche Viskositäten aufweisen und verschiedenartige Zusatzstoffe enthalten. Beispiel
Herstellung der Nanopartikel
50 g Korundpulver mit einer Körnung im Bereich 10 - 50 μm, bestehend aus Kristalliten < 100 nm, wurden in 180 g Isopropanol suspendiert. Der Suspension wurden 5 g Trimethoxy-octadecylsilan zugegeben und diese einer vertikalen Rührwerkskugelmühle der Fa. Netzsch (Typ PE 075) zugeführt. Die eingesetzten Mahlperlen bestanden aus Zirkoniumoxid (stabilisiert mit Yttrium) und wiesen eine Größe von 0,3 - 0,5 mm auf. Nach drei Stunden wurde die Suspension von den Mahlperlen abgetrennt und unter Rückfluss für weitere 4 h gekocht. Anschließend wurde as Lösungsmittel abdestilliert und der zurückbleibende feuchte Rückstand im Trockenschrank bei 1100C weitere 20 h getrocknet.
Zwei paar gleiche Ski der Firma Dynastar Belag P-tex 3000 wurde mit Star SkiWax Eclipse EC1 high Fluor +8...-30C imprägniert, mit einer Wachsklinge abgezogen und mit einer Strukturbürste behandelt. Die Lufttemperatur betrug +1 ,50C. Der Fahrer war bei jedem Versuch derselbe.
Auf ein Paar Ski wurde zusätzlich mit einem Kork Korundpulver bzw. hydrophobiertes Korundpulver aufgerieben und nochmals mit einer Strukturbürste die Schliffstruktur wieder herausgearbeitet. Als Korundpulver bzw. hydrophobiertes Korund wurden die zuvor beschriebenen Produkte eingesetzt.
Die Ski mit Nanokorund gleiteten schneller an und erreichten eine höhere
Endgeschwindigkeit als die Referenzski. Dies wurde nochmals durch ein Rutschen in einem Gegenhang überprüft, wobei der Ski mit der Modifikation ca. 10 % mehr Strecke im Gegenhang zurücklegte als der Referenzski bei gleicher Anfahrt.
Daraufhin wurde das oben beschriebene Wachs erwärmt und 10 Gew.-% oberflächenmodifizierter Nanokorund eingemischt. Ein Ski wurde mit dem herkömmlichen oben beschriebenem Wachs, der andere mit dem modifizierten Wachs behandelt, was in gleicher weise, wie oben beschrieben, erfolgte. Hier war ebenfalls der modifizierte Ski im Vorteil, jedoch legte er bei dem oben beschriebenen Gegenhangversuch jetzt nur ca. 20 % mehr Strecke im Gegenhang zurück.
Alle soeben beschriebenen Versuche wurden in gleicher Weise nun bei kaltem Schnee (Lufttemperatur -8°C) durchgeführt. Als Wachs diente nun Star SkiWax Eclipse EC2 high Fluor 0...-100C verwendet.
Hier waren die Ergebnisse folgendermaßen: Die Probe mit aufgeriebenem oberflächenmodifizierten Nanokorund legte bei dem Gegenhangversuch ca. 20 % mehr Strecke im Gegenhang zurück als die Referenzprobe.
Die Probe mit dem in das Wachs zu 10 Gew.-% eingemischtem oberflächenmodifizierten Nanokorund legte bei dem Gegenhangversuch ca. 10 % mehr Strecke im Gegenhang zurück als die Referenzprobe.
Des Weiteren hielten die modifizierten Wachse deutlich länger auf den Gleitflächen, was auf eine Verbesserung der Abriebeigenschaften schließen lässt.

Claims

Patentansprüche
1. Gleitmittel für Wintersportgeräte enthaltend Nanokorund.
2. Gleitmittel nach Anspruch 1 enthaltend Nanokorund, der aus 50 bis
99,9 Gew.-% AI2O3 und 0,1 bis 50 Gew.-% eines Oxids der I. oder II. Hauptgruppe des Periodensystems.
3. Gleitmittel nach Anspruch 1 enthaltend Nanokorund, dessen Oberfläche mit Silanen oder Siloxanen modifiziert ist.
4. Gleitmittel nach Anspruch 1 enthaltend Nanokorund mit einer Kristallitgröße kleiner 1 μm.
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