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WO2024235447A1 - Silicone elastomer for dielectric actuators, having prolonged service life - Google Patents

Silicone elastomer for dielectric actuators, having prolonged service life Download PDF

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Publication number
WO2024235447A1
WO2024235447A1 PCT/EP2023/063029 EP2023063029W WO2024235447A1 WO 2024235447 A1 WO2024235447 A1 WO 2024235447A1 EP 2023063029 W EP2023063029 W EP 2023063029W WO 2024235447 A1 WO2024235447 A1 WO 2024235447A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
silicone
radicals
mol
molecular weight
dea
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.)
Pending
Application number
PCT/EP2023/063029
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Andreas KÖLLNBERGER
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.)
Wacker Chemie AG
Original Assignee
Wacker Chemie AG
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 Wacker Chemie AG filed Critical Wacker Chemie AG
Priority to PCT/EP2023/063029 priority Critical patent/WO2024235447A1/en
Priority to CN202380097718.4A priority patent/CN121039218A/en
Publication of WO2024235447A1 publication Critical patent/WO2024235447A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04Polysiloxanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/56Organo-metallic compounds, i.e. organic compounds containing a metal-to-carbon bond
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
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    • HELECTRICITY
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    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10N30/01Manufacture or treatment
    • H10N30/09Forming piezoelectric or electrostrictive materials
    • H10N30/098Forming organic materials
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    • H10N30/80Constructional details
    • H10N30/85Piezoelectric or electrostrictive active materials
    • H10N30/857Macromolecular compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/12Polysiloxanes containing silicon bound to hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/20Polysiloxanes containing silicon bound to unsaturated aliphatic groups

Definitions

  • the combination of the elastic modulus [MPa] and the breakdown field strength [V/pm] has been used in the state of the art, since the breakdown field strength is considered a measure of the electrical load capacity of the dielectric layer and is used as a decisive criterion for the lifetime.
  • Various silicone base materials can be used.
  • the present invention therefore relates to silicone-based dielectric elastomer actuators (DEA) with an equibiaxial pre-stretch by a factor of 1.3, measured at a permanently applied direct voltage of 90 V/pm at a temperature of 85 ° C and 85% relative humidity, characterized in that they contain a dielectric made of silicone, which is produced by crosslinking an addition-crosslinking silicone elastomer composition (X) containing
  • - (A2) 1 to 40 wt. % of at least one organopolysiloxane having an average molecular weight M w of at least 85,000 g/mol with at least two aliphatically unsaturated radicals per molecule, - (B) 0.1 to 10 wt.% of at least one organohydrogenpolysiloxane having at least three silicon-bonded hydrogen atoms,
  • (C) and (E) is chosen to be between 0.5 and 3 to ensure cross-linking and the ratio of (Al) to (A2) is at least 1.5, and thus (A1) / (A2) > 1.5.
  • the service life was determined under a static electric field at a continuous voltage of 90 V/pm under various combinations of temperature and humidity.
  • a sample of the elastomer is cross-linked in a layer of about 20 pm.
  • the method of producing this thin layer is not important; all methods known to the state of the art can be used, such as spin coating, doctor blade application or slot die application.
  • the samples are equibiaxially stretched by a certain factor (e.g. 1.3 or 1.7) and an electrically conductive electrode is applied to both sides to create a capacitor-like structure.
  • the electrode can also be applied using various methods, e.g. using pad printing.
  • the electrode material consists of conductive particles, such as carbon black or nanoscale carbon fibers.
  • the elastomer preferably has a thickness in the test of between 10 gm and 20 gm.
  • the specification of the service life in [h] refers to the failure of 50 % of the samples ( t50% according to Weibull ).
  • the silicone-based DEAs according to the invention preferably contain a silicone dielectric with a thickness of 10 to 100 gm and a thickness accuracy of ⁇ 5%, measured on an area of 200 cm 2 .
  • Another object of the present invention is a process for producing silicon-based, dielectric Elastomer actuators (DEA) with a service life of at least 30 hours at an equibiaxial pre-stretching by a factor of 1.3, measured at a permanently applied direct voltage of 90 V/pm at a temperature of 85 °C and 85% relative humidity, characterized in that the dielectric contained is produced by crosslinking an addition-crosslinking silicone elastomer composition (X), wherein the silicone elastomer composition (X)
  • silicone elastomer compositions (X) for the production of dielectric elastomer actuators (DEA), thin elastomer layers in the range between 10 gm and 100 gm are first produced from the silicone elastomer compositions (X) according to the invention, which serve as the basis for the dielectric.
  • all technologies are suitable for producing thin layers, such as spin coating, roller application, dip coating, spraying, doctor blade application, box doctor blade application or slot nozzle application.
  • doctor blade, chamber doctor blade and slot nozzle application are preferred, and chamber doctor blade and slot nozzle application are particularly preferred.
  • the silicone elastomer composition (X) depending on the selected layer thickness, does not contain any particles that are larger than two thirds of the silicone elastomer layer thickness.
  • the number of particles between 20 and 30 gm for this layer thickness is, in a preferred embodiment, less than 100 ppm and particularly preferably less than 10 ppm.
  • the entire process of material and actuator manufacturing must ensure that the processes are carried out under controlled conditions with regard to the environment and the ambient air (filtered air, clean rooms).
  • the removal of any particles contained in the silicone elastomer composition (X) can in principle be carried out by all techniques known in the art. Examples of this are strainers using strainer sieves (wire nets, wire mesh), filter candles made of a wide variety of materials (metal, plastic, ceramic, etc.), filtration techniques such as magnetic filtration, pressure filtration using filter presses, backwash filters, pressure filters, etc. with or without filter aids such as activated carbon, metal oxides, etc.
  • Another example of the removal of particles from the silicone elastomer composition (X) is centrifugation, whereby all of the processes mentioned or possible can be carried out in a batch process or continuously.
  • the process for producing the elastomer actuators from the silicone elastomer composition (X) is preferably carried out under clean room conditions in which particles larger than 5 pm do not occur.
  • the addition-crosslinking silicone elastomer compositions (X) according to the invention can be one-component silicone compositions as well as two-component silicone compositions.
  • the two components of the addition-crosslinking silicone elastomer composition (X) according to the invention can contain all constituents in any combination, generally with the proviso that one component does not simultaneously contain siloxanes with aliphatic multiple bonds, siloxanes with Si-bonded hydrogen and catalyst, i.e. essentially not simultaneously contains the components (Al), (A2), (B), (C), (D) and (E).
  • the addition-crosslinking silicone elastomer composition (X) according to the invention usually contains 20-60% by weight, preferably 25-55% by weight and particularly preferably 30-50% by weight (Al) and 1-40% by weight, preferably 2-30% by weight and particularly preferably 5-20% by weight (A2).
  • the addition-crosslinking silicone elastomer compositions (X) according to the invention preferably contain at least one aliphatically unsaturated organosilicon compound as constituents (Al) and (A2), it being possible to use all aliphatically unsaturated organosilicon compounds previously used in addition-crosslinking compositions, such as, for example, silicone block copolymers with urea segments, silicone block copolymers with amide segments and/or imide segments and/or ester-amide segments and/or polystyrene segments and/or silarylene segments and/or carborane segments and silicone graft copolymers with ether groups.
  • silicone block copolymers with urea segments silicone block copolymers with amide segments and/or imide segments and/or ester-amide segments and/or polystyrene segments and/or silarylene segments and/or carborane segments and silicone graft copolymers with ether groups.
  • organosilicon compounds (Al) or (A2) which have SiC-bonded radicals with aliphatic carbon-carbon multiple bonds, preferably linear or branched organopolysiloxanes comprising units of the general formula (I)
  • R 1 independently of one another, identical or different, is an organic or inorganic radical free from aliphatic carbon-carbon bonds
  • the radical R 1 can be mono- or polyvalent radicals, where the polyvalent radicals, such as bivalent, trivalent and tetravalent radicals, then connect several, such as two, three or four, siloxy units of the formula (I) to one another.
  • R 1 are the monovalent radicals -F, -Cl, - Br, OR 6 , -CN, -SCN, -NCO and SiC-bonded, substituted or unsubstituted hydrocarbon radicals which can be interrupted by oxygen atoms or the group -C(O)-, as well as divalent radicals which are Si-bonded on both sides according to formula (I).
  • radicals R 1 are alkyl radicals, such as the methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, tert-butyl, n-pentyl, iso-pentyl, neo-pentyl, tert-pentyl radical, hexyl radicals, such as the n-hexyl radical, heptyl radicals, such as the n-heptyl radical, octyl radicals, such as the n-octyl radical and iso-octyl radicals, such as the 2,2,4-trimethylpentyl radical, nonyl radicals, such as the n-nonyl radical, decyl radicals, such as the n-decyl radical, dodecyl radicals, such as the n-dodecyl radical, and octadecyl radical
  • substituted radicals R 1 are haloalkyl radicals, such as the 3, 3, 3-trifluoro-n-propyl radical, the 2 , 2 , 2 , 2 ' , 2 ' , 2 ' -hexafluoroisopropyl radical, the heptafluoroisopropyl radical, haloaryl radicals, such as the o-, m- and p-chlorophenyl radical, - (CH 2 ) -N (R 6 ) C (0) NR 6 2, (CH 2 ) oC (0) NR 6 2, - (CH 2 ) OC (0) R 6 , - (CH 2 ) OC (0) OR 6 , - (CH 2 ) OC (0) NR 6 2,
  • R 1 divalent radicals bonded to Si on both sides according to formula (I) are those which are derived from the monovalent examples given above for radical RI by an additional bond being formed by substitution of a hydrogen atom.
  • examples of such radicals are - (CH2)-, and Ph, o and p have the meaning given above.
  • the radical R 1 is preferably a monovalent, SiC-bonded, optionally substituted hydrocarbon radical having 1 to 18 carbon atoms and free from aliphatic carbon-carbon multiple bonds, particularly preferably a monovalent, SiC-bonded hydrocarbon radical having 1 to 6 carbon atoms and free from aliphatic carbon-carbon multiple bonds, in particular the methyl or phenyl radical.
  • the residue R 2 can be any group that is accessible to an addition reaction (hydrosilylation) with a SiH-functional compound.
  • radical R 2 is SiC-bonded, substituted hydrocarbon radicals, preferred substituents are halogen atoms, cyano radicals and -OR 6 , where R 6 has the meaning given above.
  • the radical R 2 preferably comprises alkenyl and alkynyl groups having 2 to 16 carbon atoms, such as vinyl, allyl, methallyl, 1-propenyl, 5-hexenyl, ethynyl, butadienyl, hexadienyl, cyclopentenyl, cyclopentadienyl, cyclohexenyl, vinylcyclohexylethyl, divinylcyclohexylethyl, norbornenyl, vinylphenyl and styryl radicals, with vinyl, allyl and hexenyl radicals being particularly preferably used.
  • alkenyl and alkynyl groups having 2 to 16 carbon atoms such as vinyl, allyl, methallyl, 1-propenyl, 5-hexenyl, ethynyl, butadienyl, hexadienyl, cyclopentenyl, cyclopentadienyl
  • the molecular weight M w of the component (Al) should be on average not more than 40,000 g/mol, the molecular weight M w of the Constituent (A2) should be on average greater than 85,000 g/mol.
  • M w here means the mass average of the molar masses.
  • (Al) has a preferred average molar mass Mw of at most 30,000 g/mol and particularly preferably of at most 20,000 g/mol.
  • (A2) has a preferred average molar mass Mw of at least 90,000 g/mol and particularly preferably of at least 95,000 g/mol.
  • the components (Al) and (A2) can be an alkenyl-functional oligo- or polysiloxane, or a high-polymer polydimethylsiloxane (number average determined by NMR) having chain-based or terminal Si-bonded vinyl groups.
  • the structure of the molecules forming components (Al) and (A2) is not fixed; in particular, the structure of a higher molecular weight, i.e. oligomeric or polymeric siloxane can be linear, cyclic, branched or resinous, network-like.
  • components (Al) and (A2) is the use of vinyl-functional, essentially linear polydiorganosiloxanes with the stated molecular weights.
  • organosilicon compounds (B) which also have previously been used in addition-curable compositions.
  • the addition-crosslinking silicone elastomer composition (X) according to the invention usually contains 0.1 to 10 wt.% (B), preferably 1-8 wt.% (B) and particularly preferably 2-7 wt.% (B).
  • R 1 has the meaning given above, c is 0,1 2 or 3 and d is 0, 1 or 2, with the proviso that the sum of c + d is less than or equal to 3 and at least two Si-bonded hydrogen atoms are present per molecule.
  • the organopolysiloxane (B) used according to the invention contains Si-bonded hydrogen in the range from 0.04 to 1.7 weight percent (wt. %), based on the total weight of the organopolysiloxane (B).
  • component (B) can vary within wide limits, for example between 10 2 and 10 6 g/mol.
  • component (B) can be a relatively low molecular weight SiH-functional oligosiloxane, such as tetramethyldisiloxane, but also a high polymer polydimethylsiloxane having chain- or terminal SiH groups or a silicone resin having SiH groups.
  • the structure of the molecules forming component (B) is also not fixed; in particular, the structure of a higher molecular weight, i.e. oligomeric or polymeric SiH-containing siloxane can be linear, cyclic, branched or also resinous, network-like.
  • Linear and cyclic polysiloxanes (B) are preferably composed of units of the formula R 1 3SiOi/2 , HR 1 2SiOi/2 , HR 1 SiO2/2 and R 1 2SiO2/2 , where R 1 has the meaning given above.
  • Branched and network-like polysiloxanes additionally contain trifunctional and/or tetrafunctional units, with those of the formulae R 1 SiO3/2 , HS1O3/2 and S1O4/2 being preferred, where R 1 has the meaning given above.
  • siloxanes which satisfy the criteria of component (B) can also be used.
  • Component (B) is preferably present in the crosslinkable silicone compositions (X) according to the invention in such an amount that the molar ratio of SiH groups to aliphatically unsaturated groups from (A) is between 0.5 and 3, particularly preferably between 0.8 and 2.0.
  • Resins are used as components (C) which are selected from: -MQ-siloxane resins, composed of M units of the formula R 9 3SiO]_/2 and Q units of the formula S1O4/2 -MT-siloxane resins, composed of M units of the formula R 9 3SiOj_ 2 and T units of the formula R 9 SiC>3/2, and -MTQ-siloxane resins, composed of ⁇ the formula R 9 3SiOj_/2 and T units of the formula R 9 SiC>3/2 and Q units of the formula S1O4/2 or a mixture of two or more such resins, where
  • R 9 represents saturated hydrocarbon radicals having 1-40 carbon atoms which are optionally substituted by halogens, and where at least 2 of the radicals R per molecule represent alkenyl radicals having 1-10 carbon atoms.
  • At least 0.1 mol%, particularly preferably at least 0.5 mol%, in particular at least 2 mol% and preferably at most 20 mol%, in particular at most 10 mol% of the radicals R 9 are alkenyl radicals having 1-10 carbon atoms.
  • the hydrocarbon radicals R 9 can be halogen-substituted, linear, cyclic, branched, aromatic, saturated or unsaturated.
  • unsubstituted radicals R 9 are alkyl radicals, such as the methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, tert. -butyl, n-pentyl, iso-pentyl, neo-pentyl, tert.
  • -pentyl radical hexyl radicals, such as the n-hexyl radical, heptyl radicals, such as the n-heptyl radical, octyl radicals, such as the n-octyl radical and iso-octyl radicals, such as the 2,2,4-trimethylpentyl radical, nonyl radicals, such as the n-nonyl radical, decyl radicals, such as the n-decyl radical; Cycloalkyl radicals, such as cyclopentyl, cyclohexyl, 4-ethylcyclohexyl, cycloheptyl, norbornyl and methylcyclohexyl radicals; aryl radicals, such as phenyl, biphenylyl and naphthyl radicals; alkaryl radicals, such as o-, m-, p-tolyl radicals and ethylphenyl radical
  • substituted hydrocarbon radicals as radicals R 9 are halogenated hydrocarbons, such as the chloromethyl, 3-chloropropyl, 3-bromopropyl, 3,3,3-trifluoropropyl and 5,5,5,4,4,3,3-hexafluoropentyl radical as well as the chlorophenyl, dichlorophenyl and trifluorotolyl radicals.
  • the hydrocarbon radicals R 9 preferably have 1 to 6 carbon atoms, particularly preferred are alkyl radicals and phenyl radicals. Preferred halogen substituents are fluorine and chlorine. Particularly preferred monovalent hydrocarbon radicals R 9 are methyl, ethyl, phenyl.
  • alkenyl groups R 9 are accessible to an addition reaction with the SiH functions of component (B).
  • Alkenyl groups with 2 to 6 carbon atoms such as Vinyl, allyl, methallyl, 1-propenyl, 5-hexenyl, ethynyl, butadienyl, hexadienyl, cyclopentenyl, cyclopentadienyl, cyclohexenyl, preferably vinyl and allyl, are used.
  • the addition-crosslinking silicone elastomer composition (X) according to the invention usually contains 5 to 30 wt.% (C), preferably 6 to 30 wt.%, more preferably 7 to 25 wt.% (C) and particularly preferably 7 to 15 wt.% (C).
  • Component (D) can be a platinum group metal, for example platinum, rhodium, ruthenium, palladium, osmium or iridium, an organometallic compound or a combination thereof.
  • component (D) are compounds such as hexachloroplatinic (IV) acid, platinum dichloride, platinum acetylacetonate and complexes of said compounds encapsulated in a matrix or a core-shell-like structure.
  • the low molecular weight platinum complexes of the organopolysiloxanes include 1,3-diethenyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane complexes with platinum.
  • platinum phosphite complexes or platinum phosphine complexes are platinum phosphite complexes or platinum phosphine complexes.
  • alkylplatinum complexes such as derivatives of cyclopentadienyltrimethylplatinum ( IV ), cyclooctadienyldimethylplatinum ( 11 ) or diketonato complexes such as bisacetylacetonatoplatinum ( I I ) can be used to start the addition reaction with the aid of light.
  • alkylplatinum complexes such as derivatives of cyclopentadienyltrimethylplatinum ( IV ), cyclooctadienyldimethylplatinum ( 11 ) or diketonato complexes such as bisacetylacetonatoplatinum ( I I ) can be used to start the addition reaction with the aid of light.
  • I I bisacetylacetonatoplatinum
  • the concentration of component (D) is sufficient to catalyze the hydrosilylation reaction of components (A1), (A2) and (B) and (C) when acted upon to generate the heat required in the process described herein.
  • the amount of Component (D) may contain between 0.1 and 1000 parts per million (ppm), 0.5 and 100 ppm, or 1 and 25 ppm of the platinum group metal, depending on the total weight of the components.
  • the cure rate may be low if the platinum group metal content is less than 1 ppm.
  • the use of more than 100 ppm of the platinum group metal is uneconomical or reduces the storage stability of the silicone elastomer composition (X).
  • a further component of the addition-crosslinking silicone compositions (X) are reinforcing fillers (E).
  • the silica fillers mentioned can be hydrophilic in nature or can be hydrophobized by known methods.
  • the content of actively reinforcing filler in the crosslinkable silicone elastomer composition (X) according to the invention is in the range from 5 to 30% by weight, preferably 10 to 25% by weight.
  • crosslinkable addition-crosslinking silicone elastomer compositions (X) are particularly preferably characterized in that the filler (E) is surface-treated.
  • the surface treatment is achieved by the processes known in the prior art for hydrophobizing finely divided fillers.
  • Preferred fillers (E) have a carbon content of at least 0.01 to a maximum of 20 wt.%, preferably between 0.1 and 10 wt.%, particularly preferably between 0.5 and 5 wt.%, as a result of a surface treatment.
  • Particularly preferred are crosslinkable addition-crosslinking silicone elastomer compositions (X) which are characterized in that the filler (E) is a surface-treated silica, comprising 0.01 to 2% by weight of Si-bonded, aliphatically unsaturated groups. These are, for example, Si-bonded vinyl groups.
  • the component (E) is preferably used as a single filler or likewise preferably as a mixture of several finely divided fillers.
  • the addition-crosslinking silicone elastomer composition (X) according to the invention usually contains 5 to 30 wt.% (E), preferably 7-25 wt.% (E) and particularly preferably 10-20 wt.% (E).
  • the addition-crosslinking silicone elastomer composition (X) according to the invention can optionally contain further additives as constituents in a proportion of up to 70% by weight, preferably 0.0001 to 40% by weight.
  • additives can be, for example, inactive fillers, resinous polyorganosiloxanes which are different from the siloxanes (A1), (A2), (B) and (C), non-reinforcing fillers, fungicides, fragrances, rheological additives, corrosion inhibitors, oxidation inhibitors, light stabilizers, flame retardants and agents for influencing the electrical properties, dispersing aids, solvents, adhesion promoters, pigments, dyes, plasticizers, organic polymers, heat stabilizers, etc.
  • additives such as quartz powder, diatomaceous earth, clays, chalk, lithopone, carbon black, graphite, metal oxides, metal carbonates, sulfates, metal salts of carboxylic acids, metal dusts, fibers such as glass fibers, plastic fibers, plastic powders, metal dusts, dyes, pigments, etc.
  • thermally conductive fillers are aluminum nitride; aluminum oxide; barium titanate; beryllium oxide; boron nitride; diamond; graphite; magnesium oxide; particulate metal such as for example, copper, gold, nickel or silver; silicon carbide; tungsten carbide; zinc oxide and a combination thereof.
  • Thermally conductive fillers are known in the art and are commercially available.
  • CB-A20S and Al-43-Me are alumina fillers in various particle sizes commercially available from Showa-Denko, and AA-04, AA-2 and AA18 are alumina fillers commercially available from Sumitomo Chemical Company.
  • Silver fillers are commercially available from Metalor Technologies USA Corp, of Attleboro, Massachusetts, USA. Boron nitride fillers are commercially available from Advanced Ceramics Corporation, Cleveland, Ohio, USA. Reinforcing fillers include silica and short fibers such as KEVLAR short fibers®. A combination of fillers with different particle sizes and different particle size distributions can be used.
  • Examples of further optional components (F) include one or more solvents and one or more inhibitors. However, care must be taken to ensure that the solvent (F) does not have any adverse effects on the overall system. Suitable solvents (F) are known in the art and are commercially available.
  • the solvent (F) can, for example, be an organic solvent having 3 to 20 carbon atoms.
  • solvents (F) include aliphatic hydrocarbons such as nonane, decalin and dodecane; aromatic hydrocarbons such as mesitylene, xylene and toluene; esters such as ethyl acetate and butyrolactone; ethers such as n-butyl ether and polyethylene glycol monomethyl ester; ketones such as methyl isobutyl ketone and methyl pentyl ketone; silicone fluid such as linear, branched and cyclic polydimethylsiloxanes and combinations of these solvents (F).
  • the optimum concentration of a particular solvent (F) in the addition-curing silicone elastomer composition (X) can be determined by Routine tests can easily determine this.
  • the amount of solvent (F) can be between 0 and 95 wt.% or between 1 and 95 wt.%.
  • the addition-crosslinking silicone elastomer composition (X) can optionally additionally contain inhibitors and stabilizers.
  • Inhibitors and stabilizers serve to specifically adjust the processing time, initiation temperature and crosslinking rate of the addition-crosslinking silicone composition (X) according to the invention. These inhibitors and stabilizers are very well known in the field of addition-crosslinking compositions.
  • acetylenic alcohols such as 1-ethynyl-l-cyclohexanol, 2-methyl-3-butyn-2-ol and 3,5-dimethyl-l-hexyn-3-ol, 3-methyl-l-dodecin-3-ol, polymethylvinylcyclosiloxanes such as 1,3,5,7-tetravi- nyltetramethyltetracyclosiloxane, low molecular weight silicone oils with methylvinyl-SiOi/2 groups and/or R2vinylSiOi/2 end groups such as divinyltetramethyldisiloxane, tetravinyldimethyldisiloxane, trialkyl cyanurates, alkyl maleates such as diallyl maleates, dimethyl maleate and diethyl maleate, alkyl fumarates such as diallyl fumarate and diethyl furmarate, organic hydroperoxides such as cumen
  • Inhibitors and inhibitor mixtures are preferably added in a proportion of 0.00001% by weight to 5% by weight, based on the total weight of the mixture, preferably 0.00005 to 2% by weight and particularly preferably 0.0001 to 1% by weight.
  • the activation for cross-linking can be thermal, via IR radiation or via UV radiation.
  • the room temperature is the most important for curing. sufficient so that no additional energy supply is required.
  • Microwave activation or activation by ultrasound is also possible.
  • silicone films and deelectrics produced with the described silicone elastomer composition (X) according to the invention have the advantage over the prior art that EAPs equipped therewith show a service life that is at least 1.2 times longer.
  • the silicone elastomers produced from the silicone elastomer compositions (X) according to the invention have the further advantage in thin layers of less than 100 pm that their breakdown voltage in generators and actuators is at least 70 V/pm, preferably at least 80 V/pm and particularly preferably at least 90 V/pm, i.e. significantly better than dielectric electroactive polymers according to the prior art.
  • the elastomers used are subjected to great stress, as they undergo several million vibration cycles over the course of their service life.
  • Another The advantage of the silicone elastomers produced from the silicone compositions (X) according to the invention is a very high resistance to long-term loads.
  • the service life was determined under a static electric field at a continuous voltage of 90 V/pm under various combinations of temperature and humidity.
  • a sample of the elastomer is cross-linked in a layer which is approximately 20 pm.
  • the method of producing this thin layer is not important; all methods known from the state of the art can be used, such as, for example, Spin coating, doctor blade application or slot die application.
  • the samples are stretched equibiaxially by a certain factor (e.g. 1.3 or 1.7) and an electrically conductive electrode is applied to both sides to create a capacitor-like structure.
  • the electrode can also be applied using various methods, e.g. using pad printing.
  • the electrode material consists of conductive particles, such as carbon black or nanoscale carbon fibers.
  • the elastomer preferably has a thickness in the test between 10 pm and 20 pm.
  • the specification of the service life in [h] refers to the failure of 50 % of the samples (t50% according to Weibull).
  • Component A 50 wt.% of a linear, vinyl-terminated organopolysiloxane with an average molecular weight of 16,500 g/mol
  • Component B 27 wt.% of a linear, Si-H terminated organopolysiloxane and 3.0 wt.% of a Si-H comb crosslinker
  • Component E 20 wt.% of a hydrophobic, pretreated silica with a BET surface area of 130 m2/g
  • alkylene groups is 1.1.
  • Component D 10 ppm based on the metal of a Karstedt-type platinum catalyst
  • Component E 20 wt.% of a hydrophobic, pretreated silica with a BET surface area of 130 m 2 /g
  • the ratio of Si-bonded hydrogen atoms to Si-bonded alkylene groups is 1.1.
  • Component D 10 ppm based on the metal of a Karstedt-type platinum catalyst
  • Silicone formulation 4 (according to the invention)
  • Component Al 31 wt.% of a linear, vinyl-terminated organopolysiloxane with an average molecular weight of 16,500 g/mol
  • Component A2 18 wt.% of a linear, vinyl-terminated organopolysiloxane with an average molecular weight of 95,000 g/mol
  • Component B 18 wt.% of a linear, Si-H terminated organopolysiloxane and 5.0 wt.% of a Si-H comb crosslinker.
  • Component C 8.0 wt.% of a silicone resin which contains M and Q units, whereby some of the M groups carry a vinyl group.
  • Component D 10 ppm based on the metal of a Karstedt-type platinum catalyst
  • Component E 20 wt.% of a hydrophobic, pretreated silica with a BET surface area of 130 m2/g.
  • the ratio of Si-bonded hydrogen atoms to Si-bonded alkylene groups is 1.1.
  • Component Al 19% by weight of a linear, vinyl-terminated organopolysiloxane with an average molecular weight of 16,500 g/mol
  • Component A2 14% by weight of a linear, vinyl-terminated organopolysiloxane with an average molecular weight of 110,000 g/mol
  • Component B 16% by weight of a linear, Si-H terminated organopolysiloxane and 5.0% by weight of a Si-H comb crosslinker
  • Component C 10.0% by weight of a silicone resin which contains M and Q units, whereby some of the M groups carry a vinyl group.
  • Component D 10 ppm based on the metal of a Karstedt-type platinum catalyst
  • Component E 18 wt.% of a hydrophobic, pretreated silica with a BET surface area of 130 m 2 /g.
  • the ratio of Si-bonded hydrogen atoms to Si-bonded alkylene groups is 1.1.
  • Table 1 Lifetime at 20 ° C, 90 % RH and 90 V/pm operating voltage
  • Table 2 Lifetime at 20 °C, 30 % RH and 100 V/pm operating voltage
  • Table 3 Lifetime at 85 °C, 85 % RH and 100 V/pm operating

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Abstract

The present invention relates to the use of silicone elastomers, obtainable from defined, addition-crosslinking organopolysiloxane compositions in dielectric elastomer actuators (DEA), which allow substantially prolonged service life as compared to prior art DEAs.

Description

Silicone Elastomer für dielektrische Aktoren mit verlängerterSilicone elastomer for dielectric actuators with extended

Lebensdauer lifespan

Die vorliegende Erfindung betri f ft die Verwendung von Siliconelastomeren, erhältlich aus definierten, additionsvernetzenden Organopolysiloxanzusammenset zungen in dielektrischen Elastomeraktoren (DEA) , die im Vergleich zum Stand der Technik DEA mit wesentlich verlängerter Lebensdauer ermöglichen . The present invention relates to the use of silicone elastomers obtainable from defined, addition-curing organopolysiloxane compositions in dielectric elastomer actuators (DEA), which enable DEA with a significantly extended service life compared to the prior art.

Für die Charakterisierung, den Vergleich und die Bewertung von dielektrischen Schichten oder Wandlern auf der Basis elektroaktiver Polymere wurde im Stand der Technik bisher die Kombination aus dem Elasti zitätsmodul [MPa ] und der Durchbruchfeldstärke [V/pm] verwendet , da die Durchbruchfeldstärke als Maß für die elektrische Belastbarkeit der dielektrischen Schicht gilt und als ausschlaggebendes Kriterium für die Lebensdauer herangezogen wird . For the characterization, comparison and evaluation of dielectric layers or transducers based on electroactive polymers, the combination of the elastic modulus [MPa] and the breakdown field strength [V/pm] has been used in the state of the art, since the breakdown field strength is considered a measure of the electrical load capacity of the dielectric layer and is used as a decisive criterion for the lifetime.

US2015315347A (= korrespondierende EP2931792 ) beschreibt ein Verfahren zur Herstellung dünner Siliconfolien, welche durch eine hohe Dickenpräzision durch die Art der Fertigung besonders für Anwendungen im Bereich dielektrischer Wandler geeignet sind . Dabei können verschiedene Silicongrundmaterialien verwendet werden . US2015315347A (= corresponding EP2931792) describes a method for producing thin silicone films which are particularly suitable for applications in the field of dielectric converters due to the high thickness precision achieved through the type of production. Various silicone base materials can be used.

In US2015344671A (= korrespondierende EP2938679 ) werden Silicone mit funktionalen Gruppen beschrieben, welche die elektrische Permittivität erhöhen können . Dadurch steigt zwar die Energiedichte von Wandlern in Bezug auf die Schichtdicke , die Durchbruchspannung und damit die Belastbarkeit ist j edoch geringer als bei Polydimethylsiloxan basierten Schichten, welche die beschriebenen Gruppen nicht enthalten . Ebenso verhält es sich mit der Lebensdauer . US2022017701A (= korrespondierende EP3892686 ) beansprucht spezielle Siliconelastomermischungen, j edoch ohne Bezug zur Lebensdauer von Aktoren oder Generatoren, welche zudem geringe Durchbruchfeldstärken im Bereich zwischen 54 und 65 , 4 V/pm aufweisen . US2015344671A (= corresponding EP2938679) describes silicones with functional groups that can increase the electrical permittivity. This increases the energy density of converters in relation to the layer thickness, but the breakdown voltage and thus the load capacity is lower than with polydimethylsiloxane-based layers that do not contain the described groups. The same applies to the service life. US2022017701A (= corresponding EP3892686 ) claims special silicone elastomer mixtures, but without reference to the lifetime of actuators or generators, which also have low breakdown field strengths in the range between 54 and 65.4 V/pm .

Im Stand der Technik gibt es bisher keinerlei Of fenbarung einer Korrelation der Lebensdauer zu den verwendeten Inhaltsstof fen . In the state of the art, there is currently no disclosure of a correlation between the service life and the ingredients used.

Es besteht weiterhin ein großer Bedarf an Materialien, die geeignet sind, um die Lebensdauer von Aktoren im Vergleich zum Stand der Technik zu erhöhen . There is still a great need for materials that are suitable for increasing the lifetime of actuators compared to the state of the art.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind daher siliconbasierte , dielektrische Elastomeraktoren ( DEA) , bei einer equibiaxialen Vordehnung um den Faktor 1 , 3 , gemessen bei einer dauerhaft anliegenden Gleichspannung von 90 V/pm bei einer Temperatur von 85 ° C und 85 % relativer Luftfeuchte , dadurch gekennzeichnet , dass sie ein Dielektrikum aus Silicon enthalten, welches hergestellt wird durch Vernetzung einer additionsvernetzenden Siliconelastomerzusammensetzung (X ) , enthaltend The present invention therefore relates to silicone-based dielectric elastomer actuators (DEA) with an equibiaxial pre-stretch by a factor of 1.3, measured at a permanently applied direct voltage of 90 V/pm at a temperature of 85 ° C and 85% relative humidity, characterized in that they contain a dielectric made of silicone, which is produced by crosslinking an addition-crosslinking silicone elastomer composition (X) containing

- (Al ) 20 bis 60 Gew . % mindestens eines Organopolysiloxans mit einer mittleren Molmasse Mw von höchstens 40 . 000 g/mol mit mindestens zwei aliphatisch ungesättigten Resten pro Molekül , - (Al) 20 to 60 wt. % of at least one organopolysiloxane having an average molecular weight Mw of not more than 40,000 g/mol with at least two aliphatically unsaturated radicals per molecule,

- (A2 ) 1 bis 40 Gew . % mindestens eines Organopolysiloxans mit einer mittleren Molmasse Mw von mindestens 85 . 000 g/mol mit mindestens zwei aliphatisch ungesättigten Resten pro Molekül , - (B) 0,1 bis 10 Gew.% mindestens ein Organohydrogenpolysi- loxan mit mindestens drei siliziumgebundenen Wasserstoffatomen, - (A2) 1 to 40 wt. % of at least one organopolysiloxane having an average molecular weight M w of at least 85,000 g/mol with at least two aliphatically unsaturated radicals per molecule, - (B) 0.1 to 10 wt.% of at least one organohydrogenpolysiloxane having at least three silicon-bonded hydrogen atoms,

- (C) 5 bis 30 Gew.% mindestens eines alkenylgruppenhaltigen Siliconharzes, aufweisend mindestens eine Verzweigungsstelle, - (C) 5 to 30 wt.% of at least one alkenyl group-containing silicone resin having at least one branching point,

- (D) mindestens einen Hydrosilylierungskatalysator, - (D) at least one hydrosilylation catalyst,

(E) 5 bis 30 Gew.% eines verstärkenden Füllstoffs mit einer mittleren Oberfläche zwischen 50 und 400 m2/g, mit der Maßgabe, dass sich die Summe aller Komponenten immer auf 100 Gew.% addiert, das Si-H/Si-Vinyl-Verhältnis von (B) zu (Al) , (A2 ) ,(E) 5 to 30 wt.% of a reinforcing filler having an average surface area of between 50 and 400 m 2 /g, with the proviso that the sum of all components always adds up to 100 wt.%, the Si-H/Si-vinyl ratio of (B) to (Al), (A2),

(C) und (E) so gewählt wird, dass es zwischen 0,5 und 3 liegt, um eine Vernetzung sicherzustellen, und das Verhältnis von (Al) zu (A2 ) mindestens 1,5 beträgt, und somit (A1) / (A2) > 1,5 gilt. (C) and (E) is chosen to be between 0.5 and 3 to ensure cross-linking and the ratio of (Al) to (A2) is at least 1.5, and thus (A1) / (A2) > 1.5.

Die Bestimmung der Lebensdauer erfolgte unter einem statischen elektrischen Feld bei einer Dauerspannungsbelastung von 90 V/pm unter verschiedenen Kombinationen aus Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Dabei wird eine Probe des Elastomers in einer Schicht vernetzt, welche etwa 20 pm beträgt. Die Art der Herstellung dieser dünnen Schicht spielt keine Rolle, es können alle dem Stand der Technik bekannten Verfahren verwendet werden, wie z.B. Spin Coating, Rakelauftrag oder Schlitzdüsenauftrag. Nach der Herstellung werden die Proben equibiaxial um einen bestimmten Faktor (z.B. 1,3 oder 1,7) gedehnt, und es wird eine elektrisch leitfähige Elektrode auf beiden Seiten aufgebracht, um einen kondensatorartigen Aufbau zu realisieren . Die Elektrode kann ebenfalls mit verschiedenen Methoden aufgebracht werden, z . B . mit Hil fe von Tampondruck . Das Elektrodenmaterial besteht aus leitfähigen Partikeln, beispielsweise Ruß oder nanoskaligen Carbonfasern . Nach der Vordehnung hat das Elastomer vorzugsweise eine Dicke im Test zwischen 10 gm und 20 gm . The service life was determined under a static electric field at a continuous voltage of 90 V/pm under various combinations of temperature and humidity. A sample of the elastomer is cross-linked in a layer of about 20 pm. The method of producing this thin layer is not important; all methods known to the state of the art can be used, such as spin coating, doctor blade application or slot die application. After production, the samples are equibiaxially stretched by a certain factor (e.g. 1.3 or 1.7) and an electrically conductive electrode is applied to both sides to create a capacitor-like structure. The electrode can also be applied using various methods, e.g. using pad printing. The electrode material consists of conductive particles, such as carbon black or nanoscale carbon fibers. After pre-stretching, the elastomer preferably has a thickness in the test of between 10 gm and 20 gm.

Die Angabe der Lebensdauer in [h] bezieht sich dabei auf den Aus fall von 50 % der Proben ( t50% nach Weibull ) . The specification of the service life in [h] refers to the failure of 50 % of the samples ( t50% according to Weibull ).

Eine detaillierte Of fenbarung dieser Bestimmungsmethode , Probenpräparation und Auswertung ist dem folgenden Fachartikel zu entnehmen : Fabio Beco Albuquerque and Herbert Shea 2021 Smart Mater . Struct . 30 125022 . Es gibt verschiedene Methoden zur Herstellung dünner Schichten wie z . B . Auftrag mit Hil fe von Spin- Coating, Rakel , Schlitzdüse oder anderen dem Stand der Technik bekannten Techniken . A detailed disclosure of this determination method, sample preparation and evaluation can be found in the following technical article: Fabio Beco Albuquerque and Herbert Shea 2021 Smart Mater . Struct . 30 125022 . There are various methods for producing thin layers such as application using spin coating, doctor blade, slot nozzle or other techniques known in the art.

Um die Seitenzahl der Beschreibung der vorliegenden Erfindung nicht zu umfangreich zu gestalten, werden im Folgenden nur die bevorzugten Aus führungs formen der einzelnen Merkmale aufgeführt . In order to keep the number of pages of the description of the present invention from being too extensive, only the preferred embodiments of the individual features are listed below.

Der fachkundige Leser soll diese Art der Of fenbarung aber expli zit so verstehen, dass damit auch j ede Kombination aus unterschiedlichen Bevorzugungsstufen expli zit of fenbart und expli zit gewünscht ist . However, the expert reader should understand this type of disclosure to mean that every combination of different levels of preference is explicitly disclosed and explicitly desired.

Die erfindungsgemäßen siliconbasierten DEA enthalten bevorzugt ein Dielektrikum aus Silicon mit einer Dicke von 10 bis 100 gm, und einer Dickengenauigkeit von ±5 % , gemessen auf einer Fläche von 200 cm2 . The silicone-based DEAs according to the invention preferably contain a silicone dielectric with a thickness of 10 to 100 gm and a thickness accuracy of ±5%, measured on an area of 200 cm 2 .

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung siliconbasierter, dielektrischer Elastomeraktoren (DEA) , mit einer Lebensdauer von mindestens 30 Stunden bei einer equibiaxialen Vordehnung um den Faktor 1,3, gemessen bei einer dauerhaft anliegenden Gleichspannung von 90 V/pm bei einer Temperatur von 85 °C und 85 % relativer Luftfeuchte, dadurch gekennzeichnet, dass das enthaltene Dielektrikum durch Vernetzung einer additionsvernetzenden Siliconelastomerzusammensetzung (X) hergestellt wird, wobei die Siliconelastomerzusammensetzung (X) Another object of the present invention is a process for producing silicon-based, dielectric Elastomer actuators (DEA) with a service life of at least 30 hours at an equibiaxial pre-stretching by a factor of 1.3, measured at a permanently applied direct voltage of 90 V/pm at a temperature of 85 °C and 85% relative humidity, characterized in that the dielectric contained is produced by crosslinking an addition-crosslinking silicone elastomer composition (X), wherein the silicone elastomer composition (X)

- (Al) 20 bis 60 Gew.% mindestens eines Organopolysiloxans mit einer mittleren Molmasse Mw von höchstens 40.000 g/mol mit mindestens zwei aliphatisch ungesättigten Resten pro Molekül , - (Al) 20 to 60 wt.% of at least one organopolysiloxane having an average molecular weight Mw of not more than 40,000 g/mol with at least two aliphatically unsaturated radicals per molecule,

- (A2) 1 bis 40 Gew.% mindestens eines Organopolysiloxans mit einer mittleren Molmasse Mw von mindestens 85.000 g/mol mit mindestens zwei aliphatisch ungesättigten Resten pro Molekül , - (A2) 1 to 40 wt.% of at least one organopolysiloxane having an average molecular weight M w of at least 85,000 g/mol with at least two aliphatically unsaturated radicals per molecule,

- (B) 0,1 bis 10 Gew.% mindestens ein Organohydrogenpolysi- loxan mit mindestens drei siliziumgebundenen Wasserstoffatomen, - (B) 0.1 to 10 wt.% of at least one organohydrogenpolysiloxane having at least three silicon-bonded hydrogen atoms,

- (C) 5 bis 30 Gew.% mindestens eines alkenylgruppenhaltigen Siliconharzes, aufweisend mindestens eine Verzweigungsstelle, - (C) 5 to 30 wt.% of at least one alkenyl group-containing silicone resin having at least one branching point,

- (D) mindestens einen Hydrosilylierungskatalysator, - (D) at least one hydrosilylation catalyst,

(E) 5 bis 30 Gew.% eines verstärkenden Füllstoffs mit einer mittleren Oberfläche zwischen 50 und 400 m2/g, enthält mit der Maßgabe, dass sich die Summe aller Komponenten immer auf 100 Gew.% addiert, das Si-H/Si-Vinyl-Verhältnis von (B) zu (Al) , (A2) , (C) und (E) so gewählt wird, dass es zwischen 0,5 und 3 liegt, um eine Vernetzung sicherzustellen, und das Verhältnis von (Al) zu (A2 ) mindestens 1,5 beträgt, und somit (Al) / (A2) > 1,5 gilt. (E) 5 to 30% by weight of a reinforcing filler having an average surface area of between 50 and 400 m 2 /g, provided that the sum of all components always adds up to 100 wt.%, the Si-H/Si-vinyl ratio of (B) to (Al), (A2), (C) and (E) is chosen so that it is between 0.5 and 3 in order to ensure cross-linking, and the ratio of (Al) to (A2) is at least 1.5, and thus (Al) / (A2) > 1.5.

Für die Fertigung dielektrischer Elastomeraktoren (DEA) werden zunächst aus den erfindungsgemäßen Siliconelastomerzusammensetzungen (X) dünne Elastomerschichten im Bereich zwischen 10 gm und 100 gm hergestellt die als Basis für das Dielektrikum dienen. Für Testzwecke sind alle Technologien geeignet, um dünne Schichten herzustellen, wie z.B. Spin-Coating, Rollenauftrag, Tauchbeschichtung, Sprühen, Rakelauftrag, Kastenrakelauftrag oder Schlitzdüsenauftrag. Für industrielle Zwecke sind der Rakel-, Kammerrakel- und Schlitzdüsenauftrag bevorzugt, und besonders bevorzugt sind Kammerrakel- und Schlitzdüsenauftrag. Zudem ist es entscheidend, dass die Siliconelastomerzusammensetzung (X) abhängig von der gewählten Schichtdicke keine Partikel enthält, welche größer als zwei Drittel der Siliconelastomer-Schichtdicke sind. Bei einer 30 gm Schicht bedeutet das, dass keine Partikel enthalten sein sollen, welche größer als 20 gm sind. Die Anzahl von Partikeln zwischen 20 und 30 gm ist für diese Schichtdicke in einer bevorzugten Aus führungs form kleiner als 100 ppm und besonders bevorzugt kleiner als 10 ppm. For the production of dielectric elastomer actuators (DEA), thin elastomer layers in the range between 10 gm and 100 gm are first produced from the silicone elastomer compositions (X) according to the invention, which serve as the basis for the dielectric. For test purposes, all technologies are suitable for producing thin layers, such as spin coating, roller application, dip coating, spraying, doctor blade application, box doctor blade application or slot nozzle application. For industrial purposes, doctor blade, chamber doctor blade and slot nozzle application are preferred, and chamber doctor blade and slot nozzle application are particularly preferred. In addition, it is crucial that the silicone elastomer composition (X), depending on the selected layer thickness, does not contain any particles that are larger than two thirds of the silicone elastomer layer thickness. For a 30 gm layer, this means that no particles should be contained that are larger than 20 gm. The number of particles between 20 and 30 gm for this layer thickness is, in a preferred embodiment, less than 100 ppm and particularly preferably less than 10 ppm.

Aufgrund der geforderten Partikelfreiheit muss beim Gesamtprozess der Material- und Aktuatorherstellung darauf geachtet werden, dass die Prozesse unter kontrollierten Bedingungen in Bezug auf die Umgebung und die Umgebungsluft durchgeführt werden (gefilterte Luft, Sauberräume) . Das Entfernen von eventuell enthaltenen Partikeln aus der Siliconelastomerzusammensetzung (X ) kann prinzipiell durch alle Techniken erfolgen, die dem Stand der Technik bekannt sind . Beispiele hierfür sind Strainern über Strainersiebe ( Drahtnetze , Drahtgeflecht ) , Filterkerzen aus den verschiedensten Materialien (Metall , Kunststof f , Keramik, etc . ) , Filtrationstechniken wie z . B . Magnet filtration, Druckfiltration über Filterpressen, Rückspül filter, Drucknutschen, etc . mit oder ohne Filterhil fen wie Aktivkohle , Metalloxide , etc . Ein weiteres Beispiel für die Entfernung von Partikeln aus der Siliconelastomerzusammensetzung (X ) ist die Zentri fugation, wobei alle genannten oder möglichen Verfahren im Batch-Prozess oder kontinuierlich erfolgen können . Due to the required absence of particles, the entire process of material and actuator manufacturing must ensure that the processes are carried out under controlled conditions with regard to the environment and the ambient air (filtered air, clean rooms). The removal of any particles contained in the silicone elastomer composition (X) can in principle be carried out by all techniques known in the art. Examples of this are strainers using strainer sieves (wire nets, wire mesh), filter candles made of a wide variety of materials (metal, plastic, ceramic, etc.), filtration techniques such as magnetic filtration, pressure filtration using filter presses, backwash filters, pressure filters, etc. with or without filter aids such as activated carbon, metal oxides, etc. Another example of the removal of particles from the silicone elastomer composition (X) is centrifugation, whereby all of the processes mentioned or possible can be carried out in a batch process or continuously.

Das Verfahren zur Herstellung der Elastomeraktoren aus der Siliconelastomerzusammensetzung (X ) erfolgt vorzugsweise unter Reinraumbedingungen, bei denen Partikel größer 5 pm nicht vorkommen . Für die Auslegung der Produktionsanlage bedeutet das , dass die unvernetzte Siliconzusammensetzung nach der Entfernung eventuell enthaltener Partikel nur in Reinräumen der Klasse ISO 5 ( ISO 1466- 1 ) und besser gelagert und verarbeitet wird . Bevorzugt in Reinräumen der Klasse ISO 4 und besser . The process for producing the elastomer actuators from the silicone elastomer composition (X) is preferably carried out under clean room conditions in which particles larger than 5 pm do not occur. For the design of the production plant, this means that the uncrosslinked silicone composition, after removal of any particles it may contain, is only stored and processed in clean rooms of class ISO 5 (ISO 1466-1) and better. Preferably in clean rooms of class ISO 4 and better.

Bei den erfindungsgemäßen additionsvernetzenden Siliconelastomerzusammensetzungen (X ) kann es sich um Einkompo- nenten-Siliconzusammenset zungen wie auch um Zweikomponenten- Siliconzusammenset zungen handeln . The addition-crosslinking silicone elastomer compositions (X) according to the invention can be one-component silicone compositions as well as two-component silicone compositions.

Bei Zweikomponenten- Siliconelastomerzusammensetzungen (X ) können die beiden Komponenten der erfindungsgemäßen, additionsvernetzenden Siliconelastomerzusammensetzung (X ) alle Bestandteile in beliebiger Kombination enthalten, im Allgemeinen mit der Maßgabe , dass eine Komponente nicht gleichzeitig Siloxane mit aliphatischer Mehrfachbindung, Siloxane mit Si-gebun- denem Wasserstof f und Katalysator, also im Wesentlichen nicht gleichzeitig die Bestandteile (Al) , (A2) , (B) , (C) , (D) und (E) enthält. In the case of two-component silicone elastomer compositions (X), the two components of the addition-crosslinking silicone elastomer composition (X) according to the invention can contain all constituents in any combination, generally with the proviso that one component does not simultaneously contain siloxanes with aliphatic multiple bonds, siloxanes with Si-bonded hydrogen and catalyst, i.e. essentially not simultaneously contains the components (Al), (A2), (B), (C), (D) and (E).

Komponenten (Al) und (A2) components (Al) and (A2)

Die in den erfindungsgemäßen, additionsvernetzenden Siliconelastomerzusammensetzungen (X) eingesetzten Verbindungen (Al) und (A2) werden so gewählt, dass (Al) und (A2) mindestens zwei aliphatisch ungesättigte Reste aufweisen. The compounds (Al) and (A2) used in the addition-crosslinking silicone elastomer compositions (X) according to the invention are selected such that (Al) and (A2) have at least two aliphatically unsaturated radicals.

Die erfindungsgemäße additionsvernetzende Siliconelastomerzusammensetzung (X) enthält üblicherweise 20-60 Gew.%, bevorzugt 25-55 Gew.% und besonders bevorzugt 30-50 Gew.% (Al) sowie 1-40 Gew.%, bevorzugt 2-30 Gew.% und besonders bevorzugt 5-20 Gew.% (A2) . The addition-crosslinking silicone elastomer composition (X) according to the invention usually contains 20-60% by weight, preferably 25-55% by weight and particularly preferably 30-50% by weight (Al) and 1-40% by weight, preferably 2-30% by weight and particularly preferably 5-20% by weight (A2).

Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen additionsvernetzenden Siliconelastomerzusammensetzungen (X) als Bestandteile (Al) und (A2) mindestens eine aliphatisch ungesättigte Organo- siliciumverbindung, wobei alle bisher in additionsvernetzenden Zusammensetzungen verwendeten, aliphatisch ungesättigten Orga- nosiliciumverbindungen eingesetzt werden können, wie beispielsweise Silicon-Blockcopolymere mit Harnstoff Segmenten, Silicon- Blockcopolymere mit Amid-Segmenten und/oder Imid-Segmenten und/oder Ester-Amid-Segmenten und/oder Polystyrol-Segmenten und/oder Silarylen-Segmenten und/oder Carboran-Segmenten und Silicon-Pfropfcopolymere mit Ether-Gruppen. The addition-crosslinking silicone elastomer compositions (X) according to the invention preferably contain at least one aliphatically unsaturated organosilicon compound as constituents (Al) and (A2), it being possible to use all aliphatically unsaturated organosilicon compounds previously used in addition-crosslinking compositions, such as, for example, silicone block copolymers with urea segments, silicone block copolymers with amide segments and/or imide segments and/or ester-amide segments and/or polystyrene segments and/or silarylene segments and/or carborane segments and silicone graft copolymers with ether groups.

Als Organosiliciumverbindungen (Al) oder (A2) , die SiC-gebundene Reste mit aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindungen aufweisen, werden vorzugsweise lineare oder verzweigte Or- ganopolysiloxane aus Einheiten der allgemeinen Formel (I) As organosilicon compounds (Al) or (A2) which have SiC-bonded radicals with aliphatic carbon-carbon multiple bonds, preferably linear or branched organopolysiloxanes comprising units of the general formula (I)

R1aR2bSiO (4-a-b) /2 (I) eingesetzt, wobei R 1 aR 2 bSiO (4-ab) /2 (I) used, whereby

R1 unabhängig voneinander, gleich oder verschieden, ein von aliphatischen Kohlens to ff -Kohlens to ff -Mehrt achbindungen freien, organischen oder anorganischen Rest, R 1 independently of one another, identical or different, is an organic or inorganic radical free from aliphatic carbon-carbon bonds,

R2 unabhängig voneinander, gleich oder verschieden einen einwertigen, substituierten oder nicht substituierten, SiC-ge- bundenen Kohlenwasserstoff rest mit mindestens einer aliphatischen Kohlens to ff -Kohlens to ff -Mehrfachbindung, a 0, 1, 2 oder 3 ist, und b 0, 1 oder 2 ist bedeuten, mit der Maßgabe, dass die Summe a + b kleiner oder gleich 3 ist und mindestens 2 Reste R2 je Molekül vorliegen. R 2 independently of one another, identically or differently, denote a monovalent, substituted or unsubstituted, SiC-bonded hydrocarbon radical having at least one aliphatic carbon-carbon multiple bond, a is 0, 1, 2 or 3, and b is 0, 1 or 2, with the proviso that the sum a + b is less than or equal to 3 and at least 2 R 2 radicals are present per molecule.

Bei Rest R1 kann es sich um ein- oder mehrwertige Reste handeln, wobei die mehrwertigen Reste, wie beispielsweise bivalente, trivalente und tetravalente Reste, dann mehrere, wie etwa zwei, drei oder vier, Siloxy-Einheiten der Formel (I) miteinander verbinden . The radical R 1 can be mono- or polyvalent radicals, where the polyvalent radicals, such as bivalent, trivalent and tetravalent radicals, then connect several, such as two, three or four, siloxy units of the formula (I) to one another.

Weitere Beispiele für R1 sind die einwertigen Reste -F, -CI, - Br, OR6, -CN, -SCN, -NCO und SiC-gebundene, substituierte oder nicht substituierte Kohlenwasserstof f reste, die mit Sauerstoffatomen oder der Gruppe -C(O)- unterbrochen sein können, sowie zweiwertige, beidseitig gemäß Formel (I) Si-gebundene Reste. Falls es sich bei Rest R1 um SiC-gebundene, substituierte Kohlenwasserstof f reste handelt, sind bevorzugte Substituenten Halogenatome, phosphorhaltige Reste, Cyanoreste, -OR6, -NR6-, NR62, -NR6-C (0) -NR62, — C(O)— NR62, -C(O)R6, -C(O)OR6, -SO2-Ph und - CeFs. Dabei bedeuten R6 unabhängig voneinander, gleich oder verschieden ein Wasserstoff atom oder einen einwertigen Kohlenwasserstoff rest mit 1 bis 20 Kohlenstoff atomen und Ph gleich dem Phenylrest. Further examples of R 1 are the monovalent radicals -F, -Cl, - Br, OR 6 , -CN, -SCN, -NCO and SiC-bonded, substituted or unsubstituted hydrocarbon radicals which can be interrupted by oxygen atoms or the group -C(O)-, as well as divalent radicals which are Si-bonded on both sides according to formula (I). If the radical R 1 is a SiC-bonded, substituted hydrocarbon radical, preferred substituents are halogen atoms, phosphorus-containing radicals, cyano radicals, -OR 6 , -NR 6 -, NR 6 2, -NR 6 -C (0) -NR 6 2, - C(O)— NR 6 2, -C(O)R 6 , -C(O)OR 6 , -SO 2 -Ph and - CeFs. R 6 independently, identically or differently, denote a hydrogen atom or a monovalent Hydrocarbon residue with 1 to 20 carbon atoms and Ph equal to the phenyl residue.

Beispiele für Reste R1 sind Alkylreste, wie der Methyl-, Ethyl- , n-Propyl-, iso-Propyl-, n-Butyl-, iso-Bulyl-, tert-Butyl-, n- Pentyl-, iso-Pentyl-, neo-Pentyl-, tert-Pentylrest , Hexylreste, wie der n-Hexylrest, Heptylreste, wie der n-Heptylrest , Octyl- reste, wie der n-Octylrest und iso-Octylreste, wie der 2,2,4- Trimethylpentylrest , Nonylreste, wie der n-Nonylrest, Decyl- reste, wie der n-Decylrest, Dodecylreste, wie der n-Dodecylrest , und Octadecylreste, wie der n-Octadecylrest , Cycloalkylreste, wie Cyclopentyl- , Cyclohexyl-, Cycloheptyl- und Methylcyclohe- xylreste, Arylreste, wie der Phenyl-, Naphthyl-, Anthryl- und Phenanthrylrest , Alkarylreste, wie o-, m-, p-Tolylreste, Xylyl- reste und Ethylphenylreste, und Aralkylreste, wie der Benzylrest, der a- und der ß-Phenylethylrest . Examples of radicals R 1 are alkyl radicals, such as the methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, tert-butyl, n-pentyl, iso-pentyl, neo-pentyl, tert-pentyl radical, hexyl radicals, such as the n-hexyl radical, heptyl radicals, such as the n-heptyl radical, octyl radicals, such as the n-octyl radical and iso-octyl radicals, such as the 2,2,4-trimethylpentyl radical, nonyl radicals, such as the n-nonyl radical, decyl radicals, such as the n-decyl radical, dodecyl radicals, such as the n-dodecyl radical, and octadecyl radicals, such as the n-octadecyl radical, cycloalkyl radicals, such as Cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl and methylcyclohexyl radicals, aryl radicals such as the phenyl, naphthyl, anthryl and phenanthryl radicals, alkaryl radicals such as o-, m-, p-tolyl radicals, xylyl radicals and ethylphenyl radicals, and aralkyl radicals such as the benzyl radical, the α- and β-phenylethyl radicals.

Beispiele für substituierte Reste R1 sind Halogenalkylreste, wie der 3, 3, 3-Trif luor-n-propylrest, der 2 , 2 , 2 , 2 ’ , 2 ’ , 2 ’ -Hexafluorisopropylrest , der Heptafluorisopropylrest, Halogenarylreste, wie der o-, m- und p-Chlorphenylrest , - (CH2) -N (R6) C (0) NR62, (CH2) o-C (0) NR62, - (CH2) O-C (0) R6, - (CH2) O-C (0) OR6, - (CH2) O-C (0) NR62,Examples of substituted radicals R 1 are haloalkyl radicals, such as the 3, 3, 3-trifluoro-n-propyl radical, the 2 , 2 , 2 , 2 ' , 2 ' , 2 ' -hexafluoroisopropyl radical, the heptafluoroisopropyl radical, haloaryl radicals, such as the o-, m- and p-chlorophenyl radical, - (CH 2 ) -N (R 6 ) C (0) NR 6 2, (CH 2 ) oC (0) NR 6 2, - (CH 2 ) OC (0) R 6 , - (CH 2 ) OC (0) OR 6 , - (CH 2 ) OC (0) NR 6 2,

- (CH2) -C (0) - (CH2) PC (0) CH3, - (CH2) -0-C0-R6, - (CH2) -NR6- (CH2) P-NR6 2,- (CH 2 ) -C (0) - (CH 2 ) P C (0) CH 3 , - (CH 2 ) -0-C0-R 6 , - (CH 2 ) -NR 6 - (CH 2 ) P -NR 6 2 ,

- (CH2) O-O- (CH2) PCH (OH) CH2OH, - (CH2) o (OCH2CH2) P0R6, - ( CH2 ) o-S02-Ph und - (CH2) o-O-CeFs, wobei R6 und Ph der oben dafür angegebenen Bedeutung entspricht und o und p gleiche oder verschiedene ganze Zahlen zwischen 0 und 10 bedeuten. - (CH 2 ) OO- (CH 2 ) P CH (OH) CH2OH, - (CH 2 ) o (OCH2CH2) P 0R 6 , - ( CH 2 ) o -S0 2 -Ph and - (CH2) oO-CeFs, where R 6 and Ph have the meanings given above and o and p are identical or different integers between 0 and 10.

Beispiele für R1 gleich zweiwertige, beidseitig gemäß Formel (I) Si-gebundene Reste sind solche, die sich von den voranstehend für Rest RI genannten einwertigen Beispielen dadurch ableiten, dass eine zusätzliche Bindung durch Substitution eines Wasserstoffatoms erfolgt, Beispiele für derartige Reste sind - (CH2)-,

Figure imgf000012_0001
ist, und Ph, o und p die voranstehend genannte Bedeutung haben. Examples of R 1 divalent radicals bonded to Si on both sides according to formula (I) are those which are derived from the monovalent examples given above for radical RI by an additional bond being formed by substitution of a hydrogen atom. Examples of such radicals are - (CH2)-,
Figure imgf000012_0001
and Ph, o and p have the meaning given above.

Bevorzugt handelt es sich bei Rest R1 um einen einwertigen, von aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindungen freien, SiC-gebundenen, gegebenenfalls substituierten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 18 Kohlenstoff atomen, besonders bevorzugt um einen einwertigen, von aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff- Mehrfachbindungen freien, SiC-gebundenen Kohlenwasserstoff rest mit 1 bis 6 Kohlenstoff atomen, insbesondere um den Methyl- oder Phenylrest . The radical R 1 is preferably a monovalent, SiC-bonded, optionally substituted hydrocarbon radical having 1 to 18 carbon atoms and free from aliphatic carbon-carbon multiple bonds, particularly preferably a monovalent, SiC-bonded hydrocarbon radical having 1 to 6 carbon atoms and free from aliphatic carbon-carbon multiple bonds, in particular the methyl or phenyl radical.

Bei Rest R2 kann es sich um eine beliebige Gruppe handeln, die einer Anlagerungsreaktion (Hydrosilylierung) mit einer SiH-funk- tionellen Verbindung zugänglich ist. The residue R 2 can be any group that is accessible to an addition reaction (hydrosilylation) with a SiH-functional compound.

Falls es sich bei Rest R2 um SiC-gebundene, substituierte Kohlenwasserstoff reste handelt, sind als Substituenten Halogenatome, Cyanoreste und -OR6 bevorzugt, wobei R6 die obengenannte Bedeutung hat . If radical R 2 is SiC-bonded, substituted hydrocarbon radicals, preferred substituents are halogen atoms, cyano radicals and -OR 6 , where R 6 has the meaning given above.

Bevorzugt handelt es sich bei Rest R2 um Alkenyl- und Alki- nylgruppen mit 2 bis 16 Kohlenstoff atomen, wie Vinyl-, Allyl-, Methallyl-, 1-Propenyl-, 5-Hexenyl-, Ethinyl-, Butadienyl-, He- xadienyl-, Cyclopentenyl- , Cyclopentadienyl- , Cyclohexenyl- , Vinylcyclohexylethyl- , Divinylcyclohexylethyl- , Norbornenyl- , Vinylphenyl- und Styrylreste, wobei Vinyl-, Allyl- und Hexenyl- reste besonders bevorzugt verwendet werden. The radical R 2 preferably comprises alkenyl and alkynyl groups having 2 to 16 carbon atoms, such as vinyl, allyl, methallyl, 1-propenyl, 5-hexenyl, ethynyl, butadienyl, hexadienyl, cyclopentenyl, cyclopentadienyl, cyclohexenyl, vinylcyclohexylethyl, divinylcyclohexylethyl, norbornenyl, vinylphenyl and styryl radicals, with vinyl, allyl and hexenyl radicals being particularly preferably used.

Das Molekulargewicht Mw des Bestandteils (Al) soll im Mittel höchstens 40.000 g/mol sein, das Molekulargewicht Mw des Bestandteils (A2 ) soll im Mittel größer als 85.000 g/mol sein. Mw bedeutet dabei das Massenmittel der Molmassen. (Al) hat eine bevorzugte mittlere Molmasse Mw von höchstens 30.000 g/mol und besonders bevorzugt von höchstens 20.000 g/mol. (A2) hat eine bevorzugte mittlere Molmasse Mw von mindestens 90.000 g/mol und besonders bevorzugt von mindestens 95.000 g/mol. The molecular weight M w of the component (Al) should be on average not more than 40,000 g/mol, the molecular weight M w of the Constituent (A2) should be on average greater than 85,000 g/mol. M w here means the mass average of the molar masses. (Al) has a preferred average molar mass Mw of at most 30,000 g/mol and particularly preferably of at most 20,000 g/mol. (A2) has a preferred average molar mass Mw of at least 90,000 g/mol and particularly preferably of at least 95,000 g/mol.

So kann es sich bei den Bestandteilen (Al) und (A2) beispielsweise um ein alkenylfunktionelles Oligo- oder Polysiloxan handeln, auch um ein über kettenständige oder endständige Si-ge- bundene Vinylgruppen verfügendes hochpolymeres Polydimethylsiloxan (mittels NMR bestimmtes Zahlenmittel) . Die Struktur der Bestandteile (Al) und (A2) bildenden Moleküle ist nicht festgelegt; insbesondere kann die Struktur eines höhermolekularen, also oligomeren oder polymeren Siloxans, linear, cyclisch, verzweigt oder auch harzartig, netzwerkartig sein. Lineare und cyclische Polysiloxane sind vorzugsweise aus Einheiten der Formel R13SiOi/2, R2R12SiOi/2, R2R1SiOi/2 und R12SiO2/2 zusammengesetzt, wobei R1 und R2 die vorstehend angegebene Bedeutung haben. Verzweigte und netzwerkartige Polysiloxane enthalten zusätzlich trifunktionelle und/oder tetrafunktionelle Einheiten, wobei solche der Formeln R1SiO3/2, R2SiO3/2 und S1O4/2 bevorzugt sind. Selbstverständlich können auch Mischungen unterschiedlicher, den Kriterien der Bestandteile (Al) und (A2) genügender Siloxane eingesetzt werden. For example, the components (Al) and (A2) can be an alkenyl-functional oligo- or polysiloxane, or a high-polymer polydimethylsiloxane (number average determined by NMR) having chain-based or terminal Si-bonded vinyl groups. The structure of the molecules forming components (Al) and (A2) is not fixed; in particular, the structure of a higher molecular weight, i.e. oligomeric or polymeric siloxane can be linear, cyclic, branched or resinous, network-like. Linear and cyclic polysiloxanes are preferably composed of units of the formula R 1 3SiOi/2, R 2 R 1 2SiOi/2, R 2 R 1 SiOi/2 and R 1 2SiO2/2, where R 1 and R 2 have the meaning given above. Branched and network-like polysiloxanes additionally contain trifunctional and/or tetrafunctional units, with those of the formulas R 1 SiO3/2, R 2 SiO3/2 and S1O4/2 being preferred. Of course, mixtures of different siloxanes that satisfy the criteria of components (Al) and (A2) can also be used.

Besonders bevorzugt als Komponenten (Al) und (A2 ) ist die Verwendung vinylfunktioneller, im Wesentlichen linearer Polydior- ganosiloxane mit den angegebenen Molekulargewichten. Particularly preferred as components (Al) and (A2) is the use of vinyl-functional, essentially linear polydiorganosiloxanes with the stated molecular weights.

Komponente (B) component (B)

Als Organosiliciumverbindung (B) können alle hydrogenfunktionellen Organosiliciumverbindungen eingesetzt werden, die auch bisher in additionsvernetzbaren Zusammensetzungen eingesetzt worden sind. All hydrogen-functional organosilicon compounds can be used as organosilicon compounds (B) which also have previously been used in addition-curable compositions.

Die erfindungsgemäße additionsvernetzende Siliconelastomerzusammensetzung (X) enthält üblicherweise 0,1 bis 10 Gew.% (B) , bevorzugt 1 - 8 Gew.% (B) und besonders bevorzugt 2 - 7 Gew.% (B) . The addition-crosslinking silicone elastomer composition (X) according to the invention usually contains 0.1 to 10 wt.% (B), preferably 1-8 wt.% (B) and particularly preferably 2-7 wt.% (B).

Als Organopolysiloxane (B) , die Si-gebundene Wasserstoff atome aufweisen, werden vorzugsweise lineare, cyclische oder verzweigte Organopolysiloxane aus Einheiten der allgemeinen Formel (III) As organopolysiloxanes (B) containing Si-bonded hydrogen atoms, preferably linear, cyclic or branched organopolysiloxanes consisting of units of the general formula (III)

R1cHdSiO(4-c-d)/2 (III) eingesetzt, wobei R 1 cH d SiO(4-cd)/2 (III) is used, where

R1 die oben angegebene Bedeutung hat, c 0,1 2 oder 3 ist und d 0, 1 oder 2 ist, mit der Maßgabe, dass die Summe von c + d kleiner oder gleich 3 ist und mindestens zwei Si-gebundene Wasserstoff atome je Molekül vorliegen . R 1 has the meaning given above, c is 0,1 2 or 3 and d is 0, 1 or 2, with the proviso that the sum of c + d is less than or equal to 3 and at least two Si-bonded hydrogen atoms are present per molecule.

Vorzugsweise enthält das erfindungsgemäß eingesetzte Organopo- lysiloxan (B) Si-gebundenen Wasserstoff im Bereich von 0,04 bis 1,7 Gewichtsprozent (Gew.%) , bezogen auf das Gesamtgewicht des Organopolysiloxans (B) . Preferably, the organopolysiloxane (B) used according to the invention contains Si-bonded hydrogen in the range from 0.04 to 1.7 weight percent (wt. %), based on the total weight of the organopolysiloxane (B).

Das Molekulargewicht des Bestandteils (B) kann in weiten Grenzen variieren, etwa zwischen 102 und 106 g/mol. So kann es sich bei dem Bestandteil (B) beispielsweise um ein relativ niedermolekulares SiH- funktionelles Oligosiloxan, wie Tetramethyldisiloxan, handeln, j edoch auch um ein über kettenständig oder endständig SiH-Gruppen verfügendes hochpolymeres Polydimethylsiloxan oder ein SiH-Gruppen aufweisendes Siliconharz . The molecular weight of component (B) can vary within wide limits, for example between 10 2 and 10 6 g/mol. For example, component (B) can be a relatively low molecular weight SiH-functional oligosiloxane, such as tetramethyldisiloxane, but also a high polymer polydimethylsiloxane having chain- or terminal SiH groups or a silicone resin having SiH groups.

Auch die Struktur der den Bestandteil (B ) bildenden Moleküle ist nicht festgelegt ; insbesondere kann die Struktur eines höhermolekularen, also oligomeren oder polymeren SiH-haltigen Siloxans linear, cyclisch, verzweigt oder auch harzartig, netzwerkartig sein . Lineare und cyclische Polysiloxane (B ) sind vorzugsweise aus Einheiten der Formel R13SiOi/2 , HR12SiOi/2 , HR1SiO2/2 und R12SiO2/2 zusammengesetzt , wobei R1 die vorstehend angegebene Bedeutung hat . Verzweigte und netzwerkartige Polysiloxane enthalten zusätzlich tri funktionelle und/oder tetrafunktionelle Einheiten, wobei solche der Formeln R1SiO3/2 , HS1O3/2 und S1O4/2 bevorzugt sind, wobei R1 die vorstehend angegebene Bedeutung hat . The structure of the molecules forming component (B) is also not fixed; in particular, the structure of a higher molecular weight, i.e. oligomeric or polymeric SiH-containing siloxane can be linear, cyclic, branched or also resinous, network-like. Linear and cyclic polysiloxanes (B) are preferably composed of units of the formula R 1 3SiOi/2 , HR 1 2SiOi/2 , HR 1 SiO2/2 and R 1 2SiO2/2 , where R 1 has the meaning given above. Branched and network-like polysiloxanes additionally contain trifunctional and/or tetrafunctional units, with those of the formulae R 1 SiO3/2 , HS1O3/2 and S1O4/2 being preferred, where R 1 has the meaning given above.

Selbstverständlich können auch Mischungen unterschiedlicher, den Kriterien des Bestandteils (B ) genügende Siloxane eingesetzt werden . Besonders bevorzugt ist die Verwendung niedermolekularer SiH- funktioneller Verbindungen wie Tetrakis ( dimethylsi- loxy) silan und Tetramethylcyclotetrasiloxan, sowie höhermolekularer, SiH-haltiger Siloxane , wie Poly (hydrogenmethyl ) siloxan und Poly ( dimethylhydrogenmethyl ) siloxan mit einer Viskosität bei 25 ° C von 10 bis 20 000 mPa * s ( Scherung d = 1 s-1 ) , oder analoge SiH-haltige Verbindungen, bei denen ein Teil der Methylgruppen durch 3 , 3 , 3-Tri f luorpropyl- oder Phenylgruppen ersetzt ist . Of course, mixtures of different siloxanes which satisfy the criteria of component (B) can also be used. Particular preference is given to the use of low molecular weight SiH-functional compounds such as tetrakis(dimethylsiloxy)silane and tetramethylcyclotetrasiloxane, and higher molecular weight, SiH-containing siloxanes such as poly(hydrogenmethyl)siloxane and poly(dimethylhydrogenmethyl)siloxane with a viscosity at 25°C of 10 to 20,000 mPa*s (shear d = 1 s -1 ), or analogous SiH-containing compounds in which some of the methyl groups are replaced by 3,3,3-trifluoropropyl or phenyl groups.

Zur Einstellung der mechanischen Eigenschaften der gehärteten Siliconfolie können bevorzugt als (B ) a, w-Si-H funktionelle Po- lyorganosiloxane mit einer dynamischen Viskosität von 10 - 100 . 000 mPa - s ( Scherung d = 1 s-1 ) eingesetzt werden . Bestandteil (B) ist vorzugsweise in einer solchen Menge in den erfindungsgemäßen vernetzbaren Siliconzusammensetzungen (X) enthalten, dass das Molverhältnis von SiH-Gruppen zu aliphatisch ungesättigten Gruppen aus (A) bei 0,5 bis 3, besonders bevorzugt zwischen 0,8 und 2,0 liegt. To adjust the mechanical properties of the cured silicone film, functional polyorganosiloxanes with a dynamic viscosity of 10 - 100,000 mPa - s (shear d = 1 s -1 ) can preferably be used as (B) a, w-Si-H. Component (B) is preferably present in the crosslinkable silicone compositions (X) according to the invention in such an amount that the molar ratio of SiH groups to aliphatically unsaturated groups from (A) is between 0.5 and 3, particularly preferably between 0.8 and 2.0.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Komponenten (Al) , (A2) und (B) sind handelsübliche Produkte bzw. nach in der Chemie gängigenThe components (Al), (A2) and (B) used according to the invention are commercially available products or according to chemically

Verfahren herstellbar. process can be produced.

Bestandteil (C) : Component (C):

Als Bestandteile (C) werden Harze eingesetzt, welche ausgewählt werden aus: -MQ-Siloxanharzen, aufgebaut aus M-Einheiten der Formel R93SiO]_/2 und Q-Einheiten der Formel S1O4/2 -MT-Siloxanharzen, aufgebaut aus M-Einheiten der Formel R93SiOj_ 2 und T-Einheiten der Formel R9SiC>3 2, und -MTQ-Siloxanharzen, auf gebaut aus ^er Formel R93SiOj_/2 und T- Einheiten der Formel R9SiC>3/2 und Q-Einheiten der Formel S1O4/2 oder einer Mischungen aus zwei oder mehr solcher Harze, wobei Resins are used as components (C) which are selected from: -MQ-siloxane resins, composed of M units of the formula R 9 3SiO]_/2 and Q units of the formula S1O4/2 -MT-siloxane resins, composed of M units of the formula R 9 3SiOj_ 2 and T units of the formula R 9 SiC>3/2, and -MTQ-siloxane resins, composed of ^ the formula R 9 3SiOj_/2 and T units of the formula R 9 SiC>3/2 and Q units of the formula S1O4/2 or a mixture of two or more such resins, where

R9 gegebenenfalls mit Halogenen substituierte gesättigte Kohlenwasserstoff reste mit 1-40 Kohlenstoff atomen bedeuten, und wobei mindestens 2 der Reste R pro Molekül Alkenylreste mit 1- 10 Kohlenstoff atomen bedeuten. R 9 represents saturated hydrocarbon radicals having 1-40 carbon atoms which are optionally substituted by halogens, and where at least 2 of the radicals R per molecule represent alkenyl radicals having 1-10 carbon atoms.

Vorzugsweise sind mindestens 0,1 Mol-%, besonders bevorzugt mindestens 0,5 Mol-%, insbesondere mindestens 2 Mol-% und vorzugsweise höchstens 20 Mol-%, insbesondere höchstens 10 Mol-% der Reste R9 Alkenylreste mit 1-10 Kohlenstoff atomen . Die Kohlenwasserstof f reste R9 können halogensubstituiert, linear, zyklisch, verzweigt, aromatisch, gesättigt oder ungesättigt sein. Preferably at least 0.1 mol%, particularly preferably at least 0.5 mol%, in particular at least 2 mol% and preferably at most 20 mol%, in particular at most 10 mol% of the radicals R 9 are alkenyl radicals having 1-10 carbon atoms. The hydrocarbon radicals R 9 can be halogen-substituted, linear, cyclic, branched, aromatic, saturated or unsaturated.

Beispiele für unsubstituierte Reste R9 sind Alkylreste, wie der Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, iso-Propyl-, n-Butyl-, iso- Butyl-, tert . -Butyl- , n-Pentyl-, iso-Pentyl-, neo-Pentyl-, tert . -Pentylrest , Hexylreste, wie der n-Hexylrest, Heptyl- reste, wie der n-Heptylrest , Octylreste, wie der n-Octylrest und iso-Octylreste, wie der 2 , 2 , 4-Trimethylpentylrest , Nonyl- reste, wie der n-Nonylrest, Decylreste, wie der n-Decylrest; Cycloalkylreste, wie Cyclopentyl- , Cyclohexyl-, 4-Ethylcyclo- hexyl-, Cycloheptylreste, Norbornylreste und Methylcyclohexyl- reste; Arylreste, wie der Phenyl-, Biphenylyl-, Naphthylrest ; Alkarylreste, wie o-, m-, p-Tolylreste und Ethylphenylreste ; Aralkylreste, wie der Benzylrest, der alpha- und der ß-Phe- nylethylrest . Examples of unsubstituted radicals R 9 are alkyl radicals, such as the methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, tert. -butyl, n-pentyl, iso-pentyl, neo-pentyl, tert. -pentyl radical, hexyl radicals, such as the n-hexyl radical, heptyl radicals, such as the n-heptyl radical, octyl radicals, such as the n-octyl radical and iso-octyl radicals, such as the 2,2,4-trimethylpentyl radical, nonyl radicals, such as the n-nonyl radical, decyl radicals, such as the n-decyl radical; Cycloalkyl radicals, such as cyclopentyl, cyclohexyl, 4-ethylcyclohexyl, cycloheptyl, norbornyl and methylcyclohexyl radicals; aryl radicals, such as phenyl, biphenylyl and naphthyl radicals; alkaryl radicals, such as o-, m-, p-tolyl radicals and ethylphenyl radicals; aralkyl radicals, such as benzyl, alpha- and ß-phenylethyl radicals.

Beispiele für substituierte Kohlenwasserstof f reste als Reste R9 sind halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie der Chlormethyl-, 3- Chlorpropyl- , 3-Brompropyl , 3, 3, 3-Trif luorpropyl und 5, 5, 5, 4, 4, 3, 3-Hexaf luorpentylrest sowie der Chlorphenyl-, Dichlorphenyl- und Trif luortolylrest . Examples of substituted hydrocarbon radicals as radicals R 9 are halogenated hydrocarbons, such as the chloromethyl, 3-chloropropyl, 3-bromopropyl, 3,3,3-trifluoropropyl and 5,5,5,4,4,3,3-hexafluoropentyl radical as well as the chlorophenyl, dichlorophenyl and trifluorotolyl radicals.

Vorzugsweise weisen die Kohlenwasserstof f reste R9 1 bis 6 Kohlenstoff atome auf, besonders bevorzugt sind Alkylreste und Phenylreste. Bevorzugte Halogensubstituenten sind Fluor und Chlor. Besonders bevorzugte einwertige Kohlenwasserstof f reste R9 sind Methyl, Ethyl, Phenyl. The hydrocarbon radicals R 9 preferably have 1 to 6 carbon atoms, particularly preferred are alkyl radicals and phenyl radicals. Preferred halogen substituents are fluorine and chlorine. Particularly preferred monovalent hydrocarbon radicals R 9 are methyl, ethyl, phenyl.

Die Alkenylgruppen R9 sind einer Anlagerungsreaktion mit den SiH-Funktionen der Komponente (B) zugänglich. Üblicherweise werden Alkenylgruppen mit 2 bis 6 Kohlenstoff atomen, wie Vinyl, Allyl, Methallyl, 1-Propenyl, 5-Hexenyl, Ethinyl, Buta- dienyl, Hexadienyl, Cyclopentenyl , Cyclopentadienyl , Cyclohe- xenyl, vorzugsweise Vinyl und Allyl, verwendet. The alkenyl groups R 9 are accessible to an addition reaction with the SiH functions of component (B). Alkenyl groups with 2 to 6 carbon atoms, such as Vinyl, allyl, methallyl, 1-propenyl, 5-hexenyl, ethynyl, butadienyl, hexadienyl, cyclopentenyl, cyclopentadienyl, cyclohexenyl, preferably vinyl and allyl, are used.

Die erfindungsgemäße additionsvernetzende Siliconelastomerzusammensetzung (X) enthält üblicherweise 5 bis 30 Gew.% (C) , bevorzugt 6 bis 30 Gew.%, mehr bevorzugt 7 bis 25 Gew.% (C) und besonders bevorzugt 7 bis 15 Gew.% (C) . The addition-crosslinking silicone elastomer composition (X) according to the invention usually contains 5 to 30 wt.% (C), preferably 6 to 30 wt.%, more preferably 7 to 25 wt.% (C) and particularly preferably 7 to 15 wt.% (C).

Bestandteil (D) component (D)

Als Hydrosilylierungskatalysator (D) können alle dem Stand der Technik bekannten Katalysatoren verwendet werden. Komponente (D) kann ein Platingruppenmetall sein, beispielsweise Platin, Rhodium, Ruthenium, Palladium, Osmium oder Iridium, eine metallorganische Verbindung oder eine Kombination davon. Beispiele für Komponente (D) sind Verbindungen wie Hexachloroplatin ( IV) -säure, Platindichlorid, Platinacetylacetonat und Komplexe der besagten Verbindungen, die in einer Matrix oder einer kernschalenartigen Struktur eingekapselt sind. Zu den Platinkomplexen mit niedrigem Molekulargewicht der Organopolysiloxane gehören 1 , 3-Diethenyl- 1 , 1 , 3 , 3-Tetramethyldisiloxan-Komplexe mit Platin. Weitere Beispiele sind Platinphosphitkomplexe oder Platinphosphinkomplexe. Für licht- oder UV-härtende Zusammensetzungen können beispielsweise Alkylplatinkomplexe wie Derivate von Cyclopentadienyltri- methylplatin ( IV) , Cyclooctadienyldimethylplatin ( 11 ) oder Dike- tonatokomplexe wie zum Beispiel Bisacetylacetonatoplatin ( I I ) verwendet werden, um die Additionsreaktion mit Hilfe von Licht zu starten. Diese Verbindungen können in einer Harzmatrix eingekapselt sein. All catalysts known in the art can be used as the hydrosilylation catalyst (D). Component (D) can be a platinum group metal, for example platinum, rhodium, ruthenium, palladium, osmium or iridium, an organometallic compound or a combination thereof. Examples of component (D) are compounds such as hexachloroplatinic (IV) acid, platinum dichloride, platinum acetylacetonate and complexes of said compounds encapsulated in a matrix or a core-shell-like structure. The low molecular weight platinum complexes of the organopolysiloxanes include 1,3-diethenyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane complexes with platinum. Further examples are platinum phosphite complexes or platinum phosphine complexes. For example, for light- or UV-curing compositions, alkylplatinum complexes such as derivatives of cyclopentadienyltrimethylplatinum ( IV ), cyclooctadienyldimethylplatinum ( 11 ) or diketonato complexes such as bisacetylacetonatoplatinum ( I I ) can be used to start the addition reaction with the aid of light. These compounds can be encapsulated in a resin matrix.

Die Konzentration von Komponente (D) ist zum Katalysieren der Hydrosilylierungsreaktion der Komponenten (Al) , (A2) und (B) und (C) bei Einwirkung ausreichend, um die hier in dem beschriebenen Verfahren erforderliche Wärme zu erzeugen. Die Menge an Komponente (D) kann zwischen 0,1 und 1000 Teile pro Million (ppm) , 0,5 und 100 ppm oder 1 und 25 ppm des Platingruppenmetalls betragen, je nach Gesamtgewicht der Komponenten. Die Härtungsrate kann gering sein, wenn der Bestandteil des Platingruppenmetalls bei unter 1 ppm liegt. Die Verwendung von mehr als 100 ppm des Platingruppenmetalls ist unwirtschaftlich oder setzt die Lagerstabilität der Siliconelastomerzusammensetzung (X) herab. The concentration of component (D) is sufficient to catalyze the hydrosilylation reaction of components (A1), (A2) and (B) and (C) when acted upon to generate the heat required in the process described herein. The amount of Component (D) may contain between 0.1 and 1000 parts per million (ppm), 0.5 and 100 ppm, or 1 and 25 ppm of the platinum group metal, depending on the total weight of the components. The cure rate may be low if the platinum group metal content is less than 1 ppm. The use of more than 100 ppm of the platinum group metal is uneconomical or reduces the storage stability of the silicone elastomer composition (X).

Bestandteil (E) component (E)

Ein weiterer Bestandteil der additionsvernetzenden Siliconzusammensetzungen (X) sind verstärkende Füllstoffe (E) . Bevorzugt sind pyrogene oder gefällte Kieselsäuren mit BET-Oberf lächen zwischen 50 m2/g und 400 m2/g, wobei pyrogene und gefällte Kieselsäuren mit BET-Oberf lächen zwischen 100 m2/g und 200 m2/g bevorzugt sind. Die genannten Kieselsäurefüllstoffe können hydrophilen Charakter haben oder nach bekannten Verfahren hydro- phobiert sein. Der Gehalt der erfindungsgemäßen vernetzbaren Siliconelastomerzusammensetzung (X) an aktiv verstärkendem Füllstoff liegt im Bereich von 5 bis 30 Gew.%, vorzugsweise bei 10 bis 25 Gew.%. A further component of the addition-crosslinking silicone compositions (X) are reinforcing fillers (E). Preference is given to pyrogenic or precipitated silicas with BET surface areas between 50 m 2 /g and 400 m 2 /g, with pyrogenic and precipitated silicas with BET surface areas between 100 m 2 /g and 200 m 2 /g being preferred. The silica fillers mentioned can be hydrophilic in nature or can be hydrophobized by known methods. The content of actively reinforcing filler in the crosslinkable silicone elastomer composition (X) according to the invention is in the range from 5 to 30% by weight, preferably 10 to 25% by weight.

Besonders bevorzugt sind die vernetzbaren additionsvernetzenden Siliconelastomerzusammensetzungen (X) dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff (E) oberflächenbehandelt ist. Die Oberflächenbehandlung wird durch die im Stand der Technik bekannten Verfahren zur Hydrophobierung feinteiliger Füllstoffe erzielt. The crosslinkable addition-crosslinking silicone elastomer compositions (X) are particularly preferably characterized in that the filler (E) is surface-treated. The surface treatment is achieved by the processes known in the prior art for hydrophobizing finely divided fillers.

Bevorzugte Füllstoffe (E) weisen infolge einer Oberflächenbehandlung einen Kohlenstoff gehalt von mindestens 0,01 bis maximal 20 Gew.%, bevorzugt zwischen 0.1 und 10 Gew.%, besonders bevorzugt zwischen 0,5 bis 5 Gew.% auf. Besonders bevorzugt sind vernetzbare additionsvernetzende Siliconelastomerzusammensetzungen (X) , die dadurch gekennzeichnet sind, dass der Füllstoff (E) eine oberflächenbehandelte Kieselsäure, aufweisend 0,01 bis 2 Gew.% Si-gebundene, aliphatisch ungesättigte Gruppen bedeutet. Beispielsweise handelt es sich bei diesen um Si-gebundene Vinylgruppen. In den erfindungsgemäßen additionsvernetzenden Siliconzusammensetzungen (X) wird der Bestandteil (E) bevorzugt als einzelner Füllstoff oder ebenfalls bevorzugt als eine Mischung mehrerer feinteiliger Füllstoffe verwendet. Preferred fillers (E) have a carbon content of at least 0.01 to a maximum of 20 wt.%, preferably between 0.1 and 10 wt.%, particularly preferably between 0.5 and 5 wt.%, as a result of a surface treatment. Particularly preferred are crosslinkable addition-crosslinking silicone elastomer compositions (X) which are characterized in that the filler (E) is a surface-treated silica, comprising 0.01 to 2% by weight of Si-bonded, aliphatically unsaturated groups. These are, for example, Si-bonded vinyl groups. In the addition-crosslinking silicone compositions (X) according to the invention, the component (E) is preferably used as a single filler or likewise preferably as a mixture of several finely divided fillers.

Die erfindungsgemäße additionsvernetzende Siliconelastomerzusammensetzung (X) enthält üblicherweise 5 bis 30 Gew.% (E) , bevorzugt 7- 25 Gew.% (E) und besonders bevorzugt 10 - 20 Gew.% (E) . The addition-crosslinking silicone elastomer composition (X) according to the invention usually contains 5 to 30 wt.% (E), preferably 7-25 wt.% (E) and particularly preferably 10-20 wt.% (E).

Bestandteil (F) component (F)

Die erfindungsgemäße additionsvernetzende Siliconelastomerzusammensetzung (X) kann wahlweise als Bestandteile weitere Zusätze zu einem Anteil von bis zu 70 Gew.%, vorzugsweise 0,0001 bis 40 Gew.%, enthalten. Diese Zusätze können z.B. inaktive Füllstoffe, harzartige Polyorganosiloxane, die von den Siloxanen (Al) , (A2) , (B) und (C) verschieden sind, nicht verstärkende Füllstoffe, Fungizide, Duftstoffe, rheologische Additive, Korrosionsinhibitoren, Oxidationsinhibitoren, Lichtschut zmittel , flammabweisend machende Mittel und Mittel zur Beeinflussung der elektrischen Eigenschaften, Dispergierhilfsmittel, Lösungsmittel, Haftvermittler, Pigmente, Farbstoffe, Weichmacher, organische Polymere, Hitzestabilisatoren usw. sein. Hierzu zählen Zusätze, wie Quarzmehl, Diatomeenerde, Tone, Kreide, Lithopone, Ruße, Graphit, Metalloxide, Metallcarbonate, -sulfate, Metallsalze von Carbonsäuren, Metallstäube, Fasern, wie Glasfasern, Kunststoff fasern, Kunststoffpulver, Metallstäube, Farbstoffe, Pigmente usw. The addition-crosslinking silicone elastomer composition (X) according to the invention can optionally contain further additives as constituents in a proportion of up to 70% by weight, preferably 0.0001 to 40% by weight. These additives can be, for example, inactive fillers, resinous polyorganosiloxanes which are different from the siloxanes (A1), (A2), (B) and (C), non-reinforcing fillers, fungicides, fragrances, rheological additives, corrosion inhibitors, oxidation inhibitors, light stabilizers, flame retardants and agents for influencing the electrical properties, dispersing aids, solvents, adhesion promoters, pigments, dyes, plasticizers, organic polymers, heat stabilizers, etc. These include additives such as quartz powder, diatomaceous earth, clays, chalk, lithopone, carbon black, graphite, metal oxides, metal carbonates, sulfates, metal salts of carboxylic acids, metal dusts, fibers such as glass fibers, plastic fibers, plastic powders, metal dusts, dyes, pigments, etc.

Diese Bestandteile (F) können zudem wärmeleitend oder elektrisch leitend sein. Beispiele für wärmeleitende Füllstoffe sind Aluminiumnitrid; Aluminumoxid; Bariumtitanat ; Berylliumoxid; Bornitrid; Diamant; Grafit; Magnesiumoxid; partikuläres Metall wie beispielsweise Kupfer, Gold, Nickel oder Silber; Siliziumcarbid; Wolf ramcarbid; Zinkoxid und eine Kombination davon. Wärmeleitende Füllstoffe sind im Stand der Technik bekannt und im Handel erhältlich. Zum Beispiel CB-A20S und Al-43-Me sind Aluminiumoxid- Füllstoff e in verschiedenen Partikelgrößen, die im Handel bei Showa-Denko erhältlich sind, und AA-04, AA-2 und AA1 8 sind Aluminiumoxid- Füllstoffe, die im Handel bei Sumitomo Chemical Company erhältlich sind. Silber-Füllstoffe sind im Handel bei Metalor Technologies U.S.A. Corp, of Attleboro, Massachusetts, U.S.A., erhältlich. Bornitrid- Füllstoffe sind im Handel bei Advanced Ceramics Corporation, Cleveland, Ohio, U.S.A., erhältlich. Zu den Verstärkungsfüllstoffen gehören Silica und Kurzfasern wie beispielsweise KEVLAR-Kurzf aser® . Es kann eine Kombination aus Füllstoffen mit verschiedenen Partikelgrößen und unterschiedlicher Partikelgrößenverteilung verwendet werden. These components (F) can also be thermally or electrically conductive. Examples of thermally conductive fillers are aluminum nitride; aluminum oxide; barium titanate; beryllium oxide; boron nitride; diamond; graphite; magnesium oxide; particulate metal such as for example, copper, gold, nickel or silver; silicon carbide; tungsten carbide; zinc oxide and a combination thereof. Thermally conductive fillers are known in the art and are commercially available. For example, CB-A20S and Al-43-Me are alumina fillers in various particle sizes commercially available from Showa-Denko, and AA-04, AA-2 and AA18 are alumina fillers commercially available from Sumitomo Chemical Company. Silver fillers are commercially available from Metalor Technologies USA Corp, of Attleboro, Massachusetts, USA. Boron nitride fillers are commercially available from Advanced Ceramics Corporation, Cleveland, Ohio, USA. Reinforcing fillers include silica and short fibers such as KEVLAR short fibers®. A combination of fillers with different particle sizes and different particle size distributions can be used.

Zu den Beispielen für weitere optionale Komponenten (F) gehören ein oder mehrere Lösungsmittel und ein oder mehrere Inhibitoren. Es ist jedoch darauf zu achten, dass das Lösemittel (F) keine nachteiligen Effekte auf das Gesamtsystem hat. Geeignete Lösungsmittel (F) sind im Stand der Technik bekannt und im Handel erhältlich. Das Lösungsmittel (F) kann beispielsweise ein organisches Lösungsmittel mit 3 bis 20 Kohlenstoff atomen sein. Zu den Beispielen für Lösungsmittel (F) gehören aliphatische Kohlenwasserstoffe wie beispielsweise Nonan, Decalin und Dodecan; aromatische Kohlenwasserstoffe wie beispielsweise Mesitylen, Xy- len und Toluen; Ester wie beispielsweise Ethylacetat und Buty- rolacton; Ether wie beispielsweise n-Butylether und Polyethyl- englycolmonomethylester ; Ketone wie beispielsweise Methylisobutylketon und Methylpentylketon; Siliconfluid wie beispielsweise lineare, verzweigte und zyklische Polydimethylsiloxane und Kombinationen aus diesen Lösungsmitteln (F) . Die optimale Konzentration eines bestimmten Lösungsmittels (F) in der additionsvernetzenden Siliconelastomerzusammensetzung (X) kann durch Routineversuche leicht bestimmt werden. Je nach Gewicht der Verbindung kann die Menge des Lösungsmittels (F) zwischen 0 und 95 Gew.% bzw. zwischen 1 und 95 Gew.% liegen. Examples of further optional components (F) include one or more solvents and one or more inhibitors. However, care must be taken to ensure that the solvent (F) does not have any adverse effects on the overall system. Suitable solvents (F) are known in the art and are commercially available. The solvent (F) can, for example, be an organic solvent having 3 to 20 carbon atoms. Examples of solvents (F) include aliphatic hydrocarbons such as nonane, decalin and dodecane; aromatic hydrocarbons such as mesitylene, xylene and toluene; esters such as ethyl acetate and butyrolactone; ethers such as n-butyl ether and polyethylene glycol monomethyl ester; ketones such as methyl isobutyl ketone and methyl pentyl ketone; silicone fluid such as linear, branched and cyclic polydimethylsiloxanes and combinations of these solvents (F). The optimum concentration of a particular solvent (F) in the addition-curing silicone elastomer composition (X) can be determined by Routine tests can easily determine this. Depending on the weight of the compound, the amount of solvent (F) can be between 0 and 95 wt.% or between 1 and 95 wt.%.

Die additionsvernetzende Siliconelastomerzusammensetzung (X) kann zusätzlich optional Inhibitoren und Stabilisatoren enthalten. Inhibitoren und Stabilisatoren dienen der gezielten Einstellung der Verarbeitungszeit, Anspringtemperatur und Vernetzungsgeschwindigkeit der erfindungsgemäßen additionsvernetzenden Siliconzusammensetzung (X) . Diese Inhibitoren und Stabilisatoren sind auf dem Gebiet der additionsvernetzenden Zusammensetzungen sehr gut bekannt. Beispiele gebräuchlicher Inhibitoren sind acetylenische Alkohole, wie 1-Ethinyl-l-cyclohexanol, 2- Methyl-3-butin-2-ol und 3.5-Dimethyl-l-hexin-3-ol, 3-Methyl-l- dodecin-3-ol , Polymethylvinylcyclosiloxane wie 1 , 3, 5, 7-Tetravi- nyltetramethyltetracyclosiloxan, niedermolekulare Siliconöle mit Methylvinyl-SiOi/2-Gruppen und/oder R2vinylSiOi/2-Endgruppen, wie Divinyltetramethydisiloxan Tetravinyldimethyldisiloxan, Trialkylcyanurate, Alkylmaleate, wie Diallylmaleate, Dimethyl- maleat und Diethylmaleat , Alkylfumarate, wie Diallylfumarat und Diethylfurmarat , organische Hydroperoxide wie Cumolhydroper- oxid, tert . -Butylhydroperoxid und Pinanhydroperoxid, organische Peroxide, organische Sulfoxide, organische Amine, Diamine und Amide, Phosphane und Phosphite, Nitrile, Triazole, Diaziridine und Oxime. Die Wirkung dieser Inhibitorzusät ze hängt von ihrer chemischen Struktur ab, so dass die Konzentration individuell bestimmt werden muss. Inhibitoren und Inhibitormischungen werden vorzugsweise in einem Mengenanteil von 0,00001 Gew.% bis 5 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, zugesetzt, bevorzugt 0,00005 bis 2 Gew.% und besonders bevorzugt 0,0001 bis 1 Gew.%. The addition-crosslinking silicone elastomer composition (X) can optionally additionally contain inhibitors and stabilizers. Inhibitors and stabilizers serve to specifically adjust the processing time, initiation temperature and crosslinking rate of the addition-crosslinking silicone composition (X) according to the invention. These inhibitors and stabilizers are very well known in the field of addition-crosslinking compositions. Examples of common inhibitors are acetylenic alcohols such as 1-ethynyl-l-cyclohexanol, 2-methyl-3-butyn-2-ol and 3,5-dimethyl-l-hexyn-3-ol, 3-methyl-l-dodecin-3-ol, polymethylvinylcyclosiloxanes such as 1,3,5,7-tetravi- nyltetramethyltetracyclosiloxane, low molecular weight silicone oils with methylvinyl-SiOi/2 groups and/or R2vinylSiOi/2 end groups such as divinyltetramethyldisiloxane, tetravinyldimethyldisiloxane, trialkyl cyanurates, alkyl maleates such as diallyl maleates, dimethyl maleate and diethyl maleate, alkyl fumarates such as diallyl fumarate and diethyl furmarate, organic hydroperoxides such as cumene hydroperoxide, tert. -Butyl hydroperoxide and pinane hydroperoxide, organic peroxides, organic sulfoxides, organic amines, diamines and amides, phosphanes and phosphites, nitriles, triazoles, diaziridines and oximes. The effect of these inhibitor additives depends on their chemical structure, so the concentration must be determined individually. Inhibitors and inhibitor mixtures are preferably added in a proportion of 0.00001% by weight to 5% by weight, based on the total weight of the mixture, preferably 0.00005 to 2% by weight and particularly preferably 0.0001 to 1% by weight.

Die Aktivierung zur Vernetzung kann thermisch, über IR-Strahlung oder über UV-Strahlung erfolgen. Bei raumtemperaturvernetzenden Systemen ist die Zimmertemperatur für die Aushärtung ausreichend, so dass keine zusätzliche Zufuhr von Energie erfolgen muss . Auch eine Mikrowellenaktivierung oder Aktivierung durch Ultraschall ist möglich . The activation for cross-linking can be thermal, via IR radiation or via UV radiation. For room temperature cross-linking systems, the room temperature is the most important for curing. sufficient so that no additional energy supply is required. Microwave activation or activation by ultrasound is also possible.

Bei UV- vernetzenden Systemen wird der Katalysator (D) der Hydrosilylierungsreaktion der additionsvernetzenden Siliconelastomerzusammensetzung (X ) durch Bestrahlung aktiviert , um eine Vernetzung zu erreichen . Es können alle dem Stand der Technik bekannten Lichtquellen, wie zum Beispiel LED, Quecksilberdampflampen, dotierte Quecksilberdampflampen, Xenonlampen oder Laser verwendet werden . Vorzugsweise werden Wellenlängen zwischen 250 und 800 nm eingestrahlt , besonders bevorzugt sind Wellenlängen zwischen 300 und 500 nm . Die Anordnung der Lichtquellen ist beliebig, wobei der Abstand zwischen der Lichtquelle und der zu vernetzenden Siliconzusammensetzung (X ) zwischen wenigen Millimetern und mehreren Zentimetern variieren kann . In UV-crosslinking systems, the catalyst (D) of the hydrosilylation reaction of the addition-crosslinking silicone elastomer composition (X) is activated by irradiation in order to achieve crosslinking. All light sources known from the prior art can be used, such as, for example, LEDs, mercury vapor lamps, doped mercury vapor lamps, xenon lamps or lasers. Preferably, wavelengths between 250 and 800 nm are used, with particular preference being given to wavelengths between 300 and 500 nm. The light sources can be arranged as desired, and the distance between the light source and the silicone composition (X) to be crosslinked can vary between a few millimeters and several centimeters.

Die mit der beschriebenen erfindungsgemäßen Siliconelastomerzusammensetzung (X ) hergestellten Siliconfolien und Delektrika haben gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil , dass damit ausgerüstete EAPs eine mindestens um dem Faktor 1 , 2 längere Lebensdauer zeigen . The silicone films and deelectrics produced with the described silicone elastomer composition (X) according to the invention have the advantage over the prior art that EAPs equipped therewith show a service life that is at least 1.2 times longer.

Die aus den erfindungsgemäßen Siliconelastomerzusammensetzungen (X ) hergestellten Siliconelastomere haben in dünnen Schichten kleiner als 100 pm weiterhin den Vorteil , dass ihre Durchschlagspannung in Generatoren und Aktuatoren mindestens 70 V/pm beträgt , bevorzugt mindestens 80 V/pm und besonders bevorzugt mindestens 90 V/pm, also wesentlich besser als dielektrische elektroaktive Polymere gemäß dem Stand der Technik . The silicone elastomers produced from the silicone elastomer compositions (X) according to the invention have the further advantage in thin layers of less than 100 pm that their breakdown voltage in generators and actuators is at least 70 V/pm, preferably at least 80 V/pm and particularly preferably at least 90 V/pm, i.e. significantly better than dielectric electroactive polymers according to the prior art.

Besonders in den Anwendungen als EAPs im Bereich der Aktoren oder der Generatoren stehen die eingesetzten Elastomere unter einer großen Belastung, da im Verlauf ihrer Lebensdauer mehrere Millionen Schwingungs zyklen durchlaufen werden . Ein weiterer Vorteil der aus den erfindungsgemäßen Siliconzusammensetzungen (X ) hergestellten Siliconelastomere ist eine sehr hohe Dauerbelastungsbeständigkeit . Especially in applications as EAPs in the field of actuators or generators, the elastomers used are subjected to great stress, as they undergo several million vibration cycles over the course of their service life. Another The advantage of the silicone elastomers produced from the silicone compositions (X) according to the invention is a very high resistance to long-term loads.

Beispiele : Examples:

In den nachstehend beschriebenen Beispielen beziehen sich alle Angaben von Teilen und Prozentsätzen, falls nicht anders angegeben, auf das Gewicht . Sofern nicht anders angegeben, werden die nachstehenden Beispiele bei einem Druck der umgebenden Atmosphäre , also etwa bei 1000 hPa, und bei Raumtemperatur, also bei 25 ° C, bzw . bei einer Temperatur, die sich beim Zusammengehen der Reaktanden bei Raumtemperatur ohne zusätzliche Hei zung oder Kühlung einstellt , durchgeführt . Im Folgenden beziehen sich alle Viskositätsangaben auf eine Temperatur von 25 ° C . Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne dabei beschränkend zu wirken . In the examples described below, all parts and percentages are by weight unless otherwise stated. Unless otherwise stated, the examples below are carried out at a pressure of the ambient atmosphere, i.e. approximately 1000 hPa, and at room temperature, i.e. 25 °C, or at a temperature which is reached when the reactants combine at room temperature without additional heating or cooling. All viscosity data below refer to a temperature of 25 °C. The following examples illustrate the invention without having a limiting effect.

Es werden folgende Abkürzungen verwendet : The following abbreviations are used:

Bsp . Beispiel Example

Nr . Nummer No. Number

Zeit t time t

Stunde h rF relative Luftfeuchte hour h rF relative humidity

PDMS Polydimethylsiloxan PDMS polydimethylsiloxane

Gew . % Gewichtsprozent , w/w Wt . % Weight percent , w/w

Die Bestimmung der Lebensdauer erfolgte unter einem statischen elektrischen Feld bei einer Dauerspannungsbelastung von 90 V/pm unter verschiedenen Kombinationen aus Temperatur und Luftfeuchtigkeit . Dabei wird eine Probe des Elastomers in einer Schicht vernetzt , welche etwa 20 pm beträgt . Die Art der Herstellung dieser dünnen Schicht spielt keine Rolle , es können alle dem Stand der Technik bekannten Verfahren verwendet werden, wie z . B . Spin Coating, Rakelauftrag oder Schlitzdüsenauftrag. Nach der Herstellung werden die Proben equibiaxial um einen bestimmten Faktor (z.B. 1,3 oder 1,7) gedehnt, und es wird eine elektrisch leitfähige Elektrode auf beiden Seiten aufgebracht, um einen kondensatorartigen Aufbau zu realisieren. Die Elektrode kann ebenfalls mit verschiedenen Methoden aufgebracht werden, z.B. mit Hilfe von Tampondruck. Das Elektrodenmaterial besteht aus leitfähigen Partikeln, beispielsweise Ruß oder nanoskaligen Carbonfasern. Nach der Vordehnung hat das Elastomer vorzugsweise eine Dicke im Test zwischen 10 pm und 20 pm. The service life was determined under a static electric field at a continuous voltage of 90 V/pm under various combinations of temperature and humidity. A sample of the elastomer is cross-linked in a layer which is approximately 20 pm. The method of producing this thin layer is not important; all methods known from the state of the art can be used, such as, for example, Spin coating, doctor blade application or slot die application. After production, the samples are stretched equibiaxially by a certain factor (e.g. 1.3 or 1.7) and an electrically conductive electrode is applied to both sides to create a capacitor-like structure. The electrode can also be applied using various methods, e.g. using pad printing. The electrode material consists of conductive particles, such as carbon black or nanoscale carbon fibers. After pre-stretching, the elastomer preferably has a thickness in the test between 10 pm and 20 pm.

Die Angabe der Lebensdauer in [h] bezieht sich dabei auf den Ausfall von 50 % der Proben (t50% nach Weibull) . The specification of the service life in [h] refers to the failure of 50 % of the samples (t50% according to Weibull).

Siliconformulierung 1 (Vergleichsbeispiel 1) Silicone formulation 1 (comparative example 1)

Bestandteil A: 50 Gew.% eines linearen, vinylterminierten Orga- nopolysiloxans mit einer mittleren Molmasse von 16.500 g/molComponent A: 50 wt.% of a linear, vinyl-terminated organopolysiloxane with an average molecular weight of 16,500 g/mol

Bestandteil B: 27 Gew.% eines linearen, Si-H terminierten Orga- nopolysiloxans sowie 3,0 Gew.% eines Si-H KammvernetzersComponent B: 27 wt.% of a linear, Si-H terminated organopolysiloxane and 3.0 wt.% of a Si-H comb crosslinker

Bestandteil D: 10 ppm bezogen auf das Metall eines Platinkatalysators des Karstedt-Typs Component D: 10 ppm based on the metal of a Karstedt-type platinum catalyst

Bestandteil E: 20 Gew.% einer hydrophoben, vorbehandelten Kieselsäure mit einer BET-Oberf lache von 130 m2/g Component E: 20 wt.% of a hydrophobic, pretreated silica with a BET surface area of 130 m2/g

Das Verhältnis Si-gebundener Wasserstoff atome zu Si-gebundenenThe ratio of Si-bonded hydrogen atoms to Si-bonded

Alkylengruppen beträgt 1,1. alkylene groups is 1.1.

Siliconformulierung 2 (Vergleichsbeispiel 2) Silicone formulation 2 (comparative example 2)

Bestandteil Al: 49 Gew.% eines linearen, vinylterminierten Or- ganopolysiloxans mit einer mittleren Molmasse von 16.500 g/mol Bestandteil A2 : 14 Gew.% eines linearen, vinylterminierten Or- ganopolysiloxans mit einer mittleren Molmasse von 70.500 g/mol Bestandteil B: 23 Gew.% eines linearen, Si-H terminierten Orga- nopolysiloxans sowie 3,0 Gew.% eines Si-H Kammvernetzers Bestandteil C: 4 Gew.% eines Siliconharzes, welches M und Q- Einheiten enthält, wobei ein Teil der M-Gruppen eine Vinylgruppe trägt, Component Al: 49 wt.% of a linear, vinyl-terminated organopolysiloxane with an average molecular weight of 16,500 g/mol Component A2: 14 wt.% of a linear, vinyl-terminated organopolysiloxane with an average molecular weight of 70,500 g/mol Component B: 23 wt.% of a linear, Si-H terminated organopolysiloxane and 3.0 wt.% of a Si-H comb crosslinker Component C: 4 wt.% of a silicone resin containing M and Q units, where part of the M groups carries a vinyl group,

Bestandteil D: 10 ppm bezogen auf das Metall eines Platinkatalysators des Karstedt-Typs Component D: 10 ppm based on the metal of a Karstedt-type platinum catalyst

Bestandteil E: 20 Gew.% einer hydrophoben, vorbehandelten Kieselsäure mit einer BET-Oberf läche von 130 m2/g Component E: 20 wt.% of a hydrophobic, pretreated silica with a BET surface area of 130 m 2 /g

Das Verhältnis Si-gebundener Wasserstoff atome zu Si-gebundenen Alkylengruppen beträgt 1,1. The ratio of Si-bonded hydrogen atoms to Si-bonded alkylene groups is 1.1.

Siliconformulierung 3 (erfindungsgemäß) Silicone formulation 3 (according to the invention)

Bestandteil Al: 38 Gew.% eines linearen, vinylterminierten Or- ganopolysiloxans mit einer mittleren Molmasse von 16.500 g/mol Bestandteil A2 : 6 Gew.% eines linearen, vinylterminierten Orga- nopolysiloxans mit einer mittleren Molmasse von 90.000 g/mol Bestandteil B: 26 Gew.% eines linearen, Si-H terminierten Orga- nopolysiloxans sowie 5,0 Gew.% eines Si-H Kammvernetzers Bestandteil C: 7,0 Gew.% eines Siliconharzes, welches M und Q- Einheiten enthält, wobei ein Teil der M-Gruppen eine Vinylgruppe trägt . Component Al: 38 wt.% of a linear, vinyl-terminated organopolysiloxane with an average molecular weight of 16,500 g/mol Component A2: 6 wt.% of a linear, vinyl-terminated organopolysiloxane with an average molecular weight of 90,000 g/mol Component B: 26 wt.% of a linear, Si-H terminated organopolysiloxane and 5.0 wt.% of a Si-H comb crosslinker Component C: 7.0 wt.% of a silicone resin which contains M and Q units, whereby some of the M groups carry a vinyl group.

Bestandteil D: 10 ppm bezogen auf das Metall eines Platinkatalysators des Karstedt-Typs Component D: 10 ppm based on the metal of a Karstedt-type platinum catalyst

Bestandteil E: 18 Gew.% einer hydrophoben, vorbehandelten Kieselsäure mit einer BET-Oberf läche von 130 m2/g Das Verhältnis Si-gebundener Wasserstoff atome zu Si-gebundenen Alkylengruppen beträgt 1,1. Component E: 18 wt.% of a hydrophobic, pretreated silica with a BET surface area of 130 m2/g. The ratio of Si-bonded hydrogen atoms to Si-bonded alkylene groups is 1.1.

Siliconformulierung 4 (erfindungsgemäß) Silicone formulation 4 (according to the invention)

Bestandteil Al: 31 Gew.% eines linearen, vinylterminierten Or- ganopolysiloxans mit einer mittleren Molmasse von 16.500 g/mol Bestandteil A2 : 18 Gew.% eines linearen, vinylterminierten Or- ganopolysiloxans mit einer mittleren Molmasse von 95.000 g/mol Bestandteil B: 18 Gew.% eines linearen, Si-H terminierten Orga- nopolysiloxans sowie 5,0 Gew.% eines Si-H Kammvernetzers Bestandteil C: 8,0 Gew.% eines Siliconharzes, welches M und Q- Einheiten enthält, wobei ein Teil der M-Gruppen eine Vinylgruppe trägt . Component Al: 31 wt.% of a linear, vinyl-terminated organopolysiloxane with an average molecular weight of 16,500 g/mol Component A2: 18 wt.% of a linear, vinyl-terminated organopolysiloxane with an average molecular weight of 95,000 g/mol Component B: 18 wt.% of a linear, Si-H terminated organopolysiloxane and 5.0 wt.% of a Si-H comb crosslinker. Component C: 8.0 wt.% of a silicone resin which contains M and Q units, whereby some of the M groups carry a vinyl group.

Bestandteil D: 10 ppm bezogen auf das Metall eines Platinkatalysators des Karstedt-Typs Component D: 10 ppm based on the metal of a Karstedt-type platinum catalyst

Bestandteil E: 20 Gew.% einer hydrophoben, vorbehandelten Kieselsäure mit einer BET-Oberf läche von 130 m2/g Das Verhältnis Si-gebundener Wasserstoff atome zu Si-gebundenen Alkylengruppen beträgt 1,1. Component E: 20 wt.% of a hydrophobic, pretreated silica with a BET surface area of 130 m2/g. The ratio of Si-bonded hydrogen atoms to Si-bonded alkylene groups is 1.1.

Siliconformulierung 5 (erfindungsgemäß) Silicone formulation 5 (according to the invention)

Bestandteil Al: 19 Gew.% eines linearen, vinylterminierten Or- ganopolysiloxans mit einer mittleren Molmasse von 16.500 g/mol Bestandteil A2 : 14 Gew.% eines linearen, vinylterminierten Or- ganopolysiloxans mit einer mittleren Molmasse von 110.000 g/mol Bestandteil B: 16 Gew.% eines linearen, Si-H terminierten Orga- nopolysiloxans sowie 5,0 Gew.% eines Si-H Kammvernetzers Bestandteil C: 10,0 Gew.% eines Siliconharzes, welches M und Q- Einheiten enthält, wobei ein Teil der M-Gruppen eine Vinylgruppe trägt . Component Al: 19% by weight of a linear, vinyl-terminated organopolysiloxane with an average molecular weight of 16,500 g/mol Component A2: 14% by weight of a linear, vinyl-terminated organopolysiloxane with an average molecular weight of 110,000 g/mol Component B: 16% by weight of a linear, Si-H terminated organopolysiloxane and 5.0% by weight of a Si-H comb crosslinker Component C: 10.0% by weight of a silicone resin which contains M and Q units, whereby some of the M groups carry a vinyl group.

Bestandteil D: 10 ppm bezogen auf das Metall eines Platinkatalysators des Karstedt-Typs Component D: 10 ppm based on the metal of a Karstedt-type platinum catalyst

Bestandteil E: 18 Gew.% einer hydrophoben, vorbehandelten Kieselsäure mit einer BET-Oberf läche von 130 m2/g Das Verhältnis Si-gebundener Wasserstoff atome zu Si-gebundenen Alkylengruppen beträgt 1,1. Tabelle 1 : Lebensdauer bei 20 ° C, 90 % rF und 90 V/pm Betriebsspannung

Figure imgf000028_0001
Component E: 18 wt.% of a hydrophobic, pretreated silica with a BET surface area of 130 m 2 /g. The ratio of Si-bonded hydrogen atoms to Si-bonded alkylene groups is 1.1. Table 1 : Lifetime at 20 ° C, 90 % RH and 90 V/pm operating voltage
Figure imgf000028_0001

Tabelle 2 : Lebensdauer bei 20 °C, 30 % rF und 100 V/pm Betriebsspannung

Figure imgf000028_0002
Tabelle 3 : Lebensdauer bei 85 °C, 85 % rF und 100 V/pm Betriebs¬Table 2 : Lifetime at 20 °C, 30 % RH and 100 V/pm operating voltage
Figure imgf000028_0002
Table 3: Lifetime at 85 °C, 85 % RH and 100 V/pm operating

Spannung

Figure imgf000028_0003
Tension
Figure imgf000028_0003

Claims

Patentansprüche patent claims 1. Siliconbasierte, dielektrische Elastomeraktoren (DEA) , mit einer Lebensdauer von mindestens 30 Stunden bei einer equibiaxialen Vordehnung um den Faktor 1,3, gemessen bei einer dauerhaft anliegenden Gleichspannung von 90 V/pm und bei einer Temperatur von 85 °C und 85 % relativer Luftfeuchte, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Dielektrikum aus Silicon enthalten, welches hergestellt wird durch Vernetzung einer additionsvernetzenden Siliconelastomerzusammensetzung (X) , enthaltend 1. Silicone-based dielectric elastomer actuators (DEA) with a service life of at least 30 hours at an equibiaxial pre-stretch by a factor of 1.3, measured at a permanently applied direct voltage of 90 V/pm and at a temperature of 85 °C and 85% relative humidity, characterized in that they contain a dielectric made of silicone, which is produced by crosslinking an addition-crosslinking silicone elastomer composition (X) containing - (Al) 20 bis 60 Gew.% mindestens eines Organopolysiloxans mit einer mittleren Molmasse Mw von höchstens 40.000 g/mol mit mindestens zwei aliphatisch ungesättigten Resten pro Molekül , - (Al) 20 to 60 wt.% of at least one organopolysiloxane having an average molecular weight Mw of not more than 40,000 g/mol with at least two aliphatically unsaturated radicals per molecule, - (A2) 1 bis 40 Gew.% mindestens eines Organopolysiloxans mit einer mittleren Molmasse Mw von mindestens 85.000 g/mol mit mindestens zwei aliphatisch ungesättigten Resten pro Molekül , - (A2) 1 to 40 wt.% of at least one organopolysiloxane having an average molecular weight M w of at least 85,000 g/mol with at least two aliphatically unsaturated radicals per molecule, - (B) 0,1 bis 10 Gew.% mindestens ein Organohydrogenpolysi- loxan mit mindestens drei siliziumgebundenen Wasserstoffatomen, - (B) 0.1 to 10 wt.% of at least one organohydrogenpolysiloxane having at least three silicon-bonded hydrogen atoms, - (C) 5 bis 30 Gew.% mindestens eines alkenylgruppenhaltigen Siliconharzes, aufweisend mindestens eine Verzweigungsstelle, - (C) 5 to 30 wt.% of at least one alkenyl group-containing silicone resin having at least one branching point, - (D) mindestens einen Hydrosilylierungskatalysator, - (D) at least one hydrosilylation catalyst, (E) 5 bis 30 Gew.% eines verstärkenden Füllstoffs mit einer mittleren Oberfläche zwischen 50 und 400 m2/g, mit der Maßgabe, dass sich die Summe aller Komponenten immer auf 100 Gew% addieren, das Si-H/Si-Vinyl-Verhältnis von (B) zu (Al) , (A2) ,(E) 5 to 30 wt.% of a reinforcing filler having an average surface area between 50 and 400 m 2 /g, with the proviso that the sum of all components always adds up to 100 wt%, the Si-H/Si-vinyl ratio of (B) to (Al), (A2), (C) und (E) so gewählt wird, dass es zwischen 0,5 und 3 liegt, um eine Vernetzung sicherzustellen, und das Verhältnis von (Al) zu (A2 ) mindestens 1,5 beträgt, und somit (Al) / (A2) > 1,5 gilt. (C) and (E) is chosen to be between 0.5 and 3 to ensure cross-linking and the ratio of (Al) to (A2) is at least 1.5, and thus (Al) / (A2) > 1.5. 2. Siliconbasierte, dielektrische Elastomeraktoren (DEA) gemäß Anspruch 1, wobei das Dielektrikum aus Silicon eine Dicke von 10 bis 100 pm, und eine Dickengenauigkeit von ±5 %, gemessen auf einer Fläche von 200 cm2 aufweist. 2. Silicone-based dielectric elastomer actuators (DEA) according to claim 1, wherein the silicone dielectric has a thickness of 10 to 100 pm and a thickness accuracy of ±5%, measured on an area of 200 cm 2 . 3. Siliconbasierte, dielektrische Elastomeraktoren (DEA) gemäß Anspruch 1, wobei als (B) mindestens ein a,w-Si-H funktionelles Polyorganosiloxan mit einer dynamischen Viskosität von 10 - 100.000 mPa-s (d = 1 s-1) enthalten ist. 3. Silicone-based dielectric elastomer actuators (DEA) according to claim 1, wherein as (B) at least one a,w-Si-H functional polyorganosiloxane with a dynamic viscosity of 10 - 100,000 mPa-s (d = 1 s -1 ) is contained. 4. Siliconbasierte, dielektrische Elastomeraktoren (DEA) gemäß Anspruch 1, wobei (Al) eine mittlere Molmasse Mw von höchstens 30.000 g/mol und (A2) von mindestens 85.000 g/mol aufweist. 4. Silicone-based dielectric elastomer actuators (DEA) according to claim 1, wherein (Al) has an average molecular weight Mw of at most 30,000 g/mol and (A2) of at least 85,000 g/mol. 5. Verfahren zur Herstellung siliconbasierter, dielektrischer Elastomeraktoren (DEA) , mit einer Lebensdauer von mindestens 30 Stunden bei einer equibiaxialen Vordehnung um den Faktor 1,3, gemessen bei einer dauerhaft anliegenden Gleichspannung von 90 V/pm bei einer Temperatur von 85 °C und 85 % relativer Luftfeuchte, dadurch gekennzeichnet, dass das enthaltene Dielektrikum durch Vernetzung einer additionsvernetzenden Siliconelastomerzusammensetzung (X) hergestellt wird, wobei die Siliconelastomerzusammensetzung (X) 5. Process for the production of silicone-based dielectric elastomer actuators (DEA) with a service life of at least 30 hours at an equibiaxial pre-strain by a factor of 1.3, measured at a permanently applied direct voltage of 90 V/pm at a temperature of 85 °C and 85 % relative humidity, characterized in that the dielectric contained is produced by crosslinking an addition-crosslinking silicone elastomer composition (X), wherein the silicone elastomer composition (X) - (Al) 20 bis 60 Gew.% mindestens eines Organopolysiloxans mit einer mittleren Molmasse Mw von höchstens 40.000 g/mol mit mindestens zwei aliphatisch ungesättigten Resten pro Molekül , - (Al) 20 to 60 wt.% of at least one organopolysiloxane having an average molecular weight Mw of not more than 40,000 g/mol with at least two aliphatically unsaturated radicals per molecule, - (A2) 1 bis 40 Gew.% mindestens eines Organopolysiloxans mit einer mittleren Molmasse Mw von mindestens 85.000 g/mol mit mindestens zwei aliphatisch ungesättigten Resten pro Molekül , - (A2) 1 to 40 wt.% of at least one organopolysiloxane having an average molecular weight M w of at least 85,000 g/mol with at least two aliphatically unsaturated radicals per molecule, - (B) 0,1 bis 10 Gew.% mindestens ein Organohydrogenpolysi- loxan mit mindestens drei siliziumgebundenen Wasserstoffatomen, - (B) 0.1 to 10 wt.% of at least one organohydrogenpolysiloxane having at least three silicon-bonded hydrogen atoms, - (C) 5 bis 30 Gew.% mindestens eines alkenylgruppenhaltigen Siliconharzes, aufweisend mindestens eine Verzweigungsstelle, - (C) 5 to 30 wt.% of at least one alkenyl group-containing silicone resin having at least one branching point, - (D) mindestens einen Hydrosilylierungskatalysator, - (D) at least one hydrosilylation catalyst, (E) 5 bis 30 Gew.% eines verstärkenden Füllstoffs mit einer mittleren Oberfläche zwischen 50 und 400 m2/g, enthält mit der Maßgabe, dass sich die Summe aller Komponenten immer auf 100 Gew% addieren, das Si-H/Si-Vinyl-Verhältnis von (B) zu (Al) , (A2) , (C) und (E) so gewählt wird, dass es zwischen 0,5 und 3 liegt, um eine Vernetzung sicherzustellen, und das Verhältnis von (Al) zu (A2 ) mindestens 1,5 beträgt, und somit (Al) / (A2) > 1,5 gilt. (E) 5 to 30% by weight of a reinforcing filler with an average surface area between 50 and 400 m 2 /g, provided that the sum of all components always adds up to 100% by weight, the Si-H/Si-vinyl ratio of (B) to (Al), (A2), (C) and (E) is chosen to be between 0.5 and 3 to ensure cross-linking, and the ratio of (Al) to (A2) is at least 1.5, and thus (Al) / (A2) > 1.5. 6. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das DEA aus dünnen Elastomerschichten im Bereich zwischen 10 pm und 100 pm gefertigt wird, welche aus den erfindungsgemäßen Si- liconelastomerzusammenset zungen (X) mittels Rakel-, Kammerrakel- und Schlitzdüsenauftrag hergestellt werden. 6. Process according to claim 5, characterized in that the DEA is manufactured from thin elastomer layers in the range between 10 pm and 100 pm, which are produced from the silicone elastomer compositions (X) according to the invention by means of doctor blade, chamber doctor blade and slot nozzle application. 7. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung der 10 pm bis 100 pm dünnen Elastomerschichten mittels Kammerrakel- und Schlitzdüsenauftrag erfolgt. 7. Process according to claim 5, characterized in that the 10 pm to 100 pm thin elastomer layers are produced by means of chamber doctor blade and slot nozzle application.
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