17.10.2014

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Evonik: Materialien für die nächste Sportschuhgeneration

Kann ein Mensch 100 Meter in 9,29 Sekunden laufen? Oder sind doch 9,48 Sekunden das theoretische Limit? Während sich Wissenschaftler darüber streiten, versuchen die schnellsten Männer der Welt den derzeitigen Weltrekord von Usain Bolt von 9,58 Sekunden zu schlagen. Neben ihrer persönlichen Leistungsfähigkeit ist dabei das wichtigste Sportgerät der Schuh, z.B. der von Asics Corporation (Kobe, Japan) angebotene Spike Schuh (Sonicsprint Elite), der in seiner Sohle das Polyamid 12 Elastomer "Daiamid" von Daicel-Evonik enthält.

Rückgewinnung von Energie
Das geringe Gewicht eines Sportschuhs ist besonders wichtig, um das komplexe Zusammenspiel von Muskeln, Knochen und Bändern im Fuß optimal zu unterstützen. Auch sollte die eingeflossene Energie möglichst vollständig über eine Federwirkung an den Träger zurückgeben werden. Dies gelinge über die Eigenschaften der Sohle. Namhafte Sporthersteller setzten laut Evonik in der Vergangenheit bei vielen Sportschuhsohlenentwicklungen auf die wegen ihrer geringen Dichte von nahezu 1g/cm³ sehr leichten Polyamide 12-Formmassen "Vestamid" von Evonik und "Daiamid" des Joint-Ventures Daicel-Evonik (Tokyo, Japan).

Die "Vestamid" und "Daiamid" Typen aus der Polyamid 12-Familie sind steif, gleichzeitig jedoch so rückstellfähig, dass sie die beim Verformen aufgenommene Energie zum großen Teil beim Entspannen als Impuls wieder abgeben. Aufgrund der guten mechanischen Stabilität der Materialien könne durch konstruktive Maßnahmen weiter Gewicht eingespart werden, etwa dadurch, dass Sohlen nicht vollflächig ausgeführt sind oder durch Verstärkungstechnik. "Die dadurch erzeugte Kombination aus Steifheit und Flexibilität verleiht dem Schuh die für Sprints am Startblock benötigte Explosivität", erklärt Hiroaki Arita, Forschungsleiter und Leiter des Technikums bei Daicel-Evonik.

"Vestamid" und "Daiamid" sind in unterschiedlichen Farben einzufärben, laserverschweißbar und - mit entsprechender Ausrüstung - laserbeschriftbar. Sie werden eingesetzt vom Skistiefel über den Laufschuh bis zum Fußballschuh und können dabei Metallinserts für Clipverbindungen, z.B. für Metallstollen, aufnehmen.

"Angewachsene" Gumminoppen
Die "Sohle R-COMPO" von Daicel-Evonik ist ein Verbund aus Polyamid 12 und Gumminoppen mit einem ausgewogenen Verhältnis von Griffigkeit und geringem Abrieb. Bei ihrer Entwicklung spielte die patentierte Kunststoff-Kautschuk-Verbundtechnologie eine wichtige Rolle. Dieser Prozess verbindet Polyamid und Gummi ohne zusätzlichen Haftvermittler so fest miteinander, dass beim Versuch, die Bindung zu zerstören, eher die Sohle bricht als die Bindungsstelle. New Balance, Japan, verwendet sie bereits in verschiedenen Laufschuhmodellen.

Entwicklung von Konstruktion und Material
Evonik unterstützt Kunden nicht nur durch seine Materialentwicklung, sondern auch bei der konstruktiven Entwicklung durch CAD und Form-Füll-Simulationen. Bei der Materialentwicklung setzt das Unternehmen zunehmend auch auf biobasierte Formmassen "Vestamid" Terra, die eine niedrigere CO2-Bilanz aufweisen sollen als erdölbasierte Polyamide. Sie können genau wie die herkömmlichen Formmassen in ihren Eigenschaften maßgeschneidert von hart bis weich auf zukünftige Sohlenentwicklungen eingestellt werden.

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