DE102004055972A1

DE102004055972A1 - Schwingungsgedämpftes Laminat

Info

Publication number: DE102004055972A1
Application number: DE200410055972
Authority: DE
Inventors: Andreas Daniel
Original assignee: GE Bayer Silicones GmbH and Co KG
Current assignee: Momentive Performance Materials GmbH
Priority date: 2004-11-19
Filing date: 2004-11-19
Publication date: 2006-05-24
Also published as: EP1858699A2; WO2006053901A3; WO2006053901A2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein schwingungsdämpfendes Laminat, enthaltend die folgenden Schichten: DOLLAR A È eine äußere Kontaktschicht, DOLLAR A È eine Trägerschicht, DOLLAR A È eine schwingungsdämpfende Schicht sowie DOLLAR A È wahlweise eine Klebeschicht DOLLAR A und dessen Verwendung als Bestandteil von schwingungserzeugenden Vorrichtungen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein mehrschichtiges Laminat mit schwingungsdämpfenden Eigenschaften, das über Kontaktschicht mit verringerter Reibung und eine schwingungsdämpfende Schicht verfügt, die bevorzugt selbstklebende Eigenschaften besitzt. Das Laminat eignet sich insbesondere als Haltegriff für Schwingungen erzeugende Vorrichtungen.

Aus dem US 5 464 659 sind Gele bekannt, die mit einem Silkonadhäsiv auf Substraten befestigt werden können, wie Gel-Kombinationselemente.

In der US 20010008687A1 wird ein mehrschichtiger Film mit einem „Pressure Sensitive Adhesive" offenbart. Die US 5654093 beschreibt einen „Release Coating Film" mit einer Klebeschicht, bei der die Klebschicht zwischen der Release-Schicht und einem Substrat liegt. Aus US 4060081 ist eine mehrschichtige künstliche Haut bekannt, die ein Siliconharz enthält, jedoch beschreibt keines dieser Patente einen Mehrschichtformartikel mit dämpfenden Eigenschaften und reibungsverminderter Oberfläche.

Aus dem Stand der Technik sind Gelkissen bekannt, die durch Vernetzungsmittel in einen viskoelastischen Zustand überführt werden und in denen durch abgestufte Konzentrationen des Vernetzungsmittel ein Gradient bezüglich der Vernetzungsdichte von innen nach außen erzeugt wird. Die Gelkissen sind nach außen hin stärker vernetzt und damit härter, nach innen hin sind sie weniger vernetzt und damit weicher. Die inneren weichen Schichten weisen schwingungsdämpfende Eigenschaften auf (Toray, US 4517238 ). Weitere Offenbarungen von Artikeln mit einer oder mehreren Schichten eingeschlossener Gele sind in WO 8101650 (Larson) und EP 30838 offenbart. Nachteil dieser schwingungsdämpfenden Materialien ist deren relativ komplexe Herstellung. Eine andere Form schwingungsdämpfender Materialien können durch die Einbettung oder Umschließung von Gelen oder Flüssigkeiten durch Folien, Folienbeutel oder Elastomerenschichten bereitgestellt werden. Ein Nachteil dieser Systeme besteht einerseits darin, dass die Oberflächen noch zu hohe Reibwerte aufweisen, und andererseits ein Austritt von Flüssigkeiten durch mechanische Zerstörung oder fehlende Diffusionsbarrieren auftreten kann. Derartige eingebettete Gele oder Flüssigkeiten müssen durch zusätzliche Maßnahmen, wie Haftschichten oder angepasste Formgestaltung auf den Untergrund aufgebracht werden.

Anwendungen als sogenanntes Gripp-Element mit einem ähnlichen Aufbau sind erwähnt unter US20030235453A1 wie einer Griffmulde oder einem Griff für einen Schreibstift oder in der WO2003011163A2, die einen elastomeren Griff eines schwingungserzeugenden Gerätes beschreibt, der u.a. auch aus Siliconelastomer sein kann.

Es bestand daher der Wunsch nach einem schwingungsdämpfenden Material, dass einerseits über ausgezeichnete schwingungsdämpfende Eigenschaften und andererseits über eine geringe Kontaktreibung an der Oberfläche verfügt. Das Material sollte weiterhin über eine hohe Stabilität und Gebrauchssicherheit verfügen.

Dabei war es insbesondere die Aufgabe einen Artikel bereitzustellen, der es erlaubt, funktionelle Siliconmaterialien in einem Artikel zusammenzuführen und durch konstruktive Merkmale ihre Funktionsbeiträge für die Gesamtfunktion des Artikels zu optimieren.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Laminat, dass die folgenden Schichten aufweist:

(A) eine äußere Kontaktschicht,
(B) eine Trägerschicht,
(C) eine schwingungsdämpfende Schicht, sowie
(D) wahlweise eine Klebeschicht.

Die äußere Kontaktschicht (A) weist bevorzugt mindestens einen reibungsvermindernden Zusatz auf. Der reibungsvermindernde Zusatz wird bevorzugt durch mindestens einen Füllstoff gebildet wird. Die Partikelgröße der reibungsvermindernden Füllstoffe liegt vorzugsweise im Bereich von d₅₀ (gemessen durch Coulter Counter (Lichtstreuung)) von etwa 1 bis 500 μm, bevorzugt 5 bis 200 μm. Eine solche Partikelgröße ist bevorzugt, weil kleinere Partikel zu einer geringeren Verminderung der Reibung führen, wohingegen größere Partikel instabile Oberflächen liefern. Derartige reibungsverminderte Schichten können beispielsweise wie in WO 03-91349 und dem darin zitierten Stand der Technik beschrieben aufgebaut sein.

Bevorzugte Füllstoffe sind beispielsweise Kieselsäuren, Quarzmehle, anorganische Oxide, Sulfate, Carbonate, Thermoplastpulver, Mikrogele, Silsesquioxane.

Die Gestalt der Füllstoffe ist bevorzugt sphärisch.

Besonders bevorzugt sind Kieselgele, Fällungskieselsäuren und Silsesquioxane. Die äußere Kontaktschicht enthält bevorzugt von 1 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt 3 bis 10 Gew.-% des reibungsvermindernden Zusatzes, bezogen auf das Gesamtgewicht der äußeren Kontaktschicht.

Die Menge und Art des reibungsvermindernden Zusatzes wird bevorzugt so gewählt, dass der Zusatz zu einer Verminderung der Haft- bzw. Reibkraft mit der unten beschriebenen Methode nach FT A, definiert wird. Eine weitere Methode ist die Bestimmung des Reibungskoeffizienten COF nach ASTM D-1894.

Die absolute Haft- bzw. Reibkraft nach FT A der äußeren Kontaktschicht beträgt bevorzugt weniger als 1 N gemäß der unten genannten Methoden.

Die äußere Kontaktschicht weist einen auf 50% bevorzugt auf 30% Reibungskoeffizienten gegenüber üblichem Siliconkautschuk wie beispielsweise Silopren LSR 2050 auf.

Die äußere Kontaktschicht weist bevorzugt elastomere Eigenschaften auf. Erfindungsgemäß bedeuten elastomere Eigenschaften, dass die Bruchdehnung mehr als 100 % nach DIN 53501 beträgt.

Bevorzugt umfasst die äußere Kontaktschicht mindestens ein Elastomer und mindestens einen reibungsvermindernden Zusatz.

Bevorzugt enthält die äußere Kontaktschicht mindestens ein Elastomer, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus: Silikonelastomeren, Polyurethanelastomeren, Acrylatelastomeren und vernetzten Polyetherelastomeren. Besonders bevorzugt sind Silikonelastomere, insbesondere aus kaltvernetzenden Silikonen. Kaltvernetzt meint, dass die Silikonkautschuke über metallkatalysierte Kondensationsreaktionen RTV1-K, RTV-2K, metallkatalysierte Hydrosilylierung, lichthärtende Vernetzung mit und ohne Metallkatalyse hergestellt werden. Die Temperaturen der Vernetzung liegen dabei niedrig, insbesondere bei 0 bis 60°C. Die Vernetzungszeiten liegen bei ca. 2 Sekunden bis 24 Stunden.

Besonders bevorzugt sind platinkatalysiert vernetzende Silikone.

Kaltvernetzende Siliconkautschuke umfassen Zusammensetzungen, die ausgewählt werden aus der Gruppe der metallkatalysierten, additionsvernetzbaren Silikonkautschuke. Die erfindungsgemäß verwendbaren additionsvernetzbaren Silikonzusammensetzungen enthalten zweckmäßig:

a) mindestens ein alkenylgruppenhaltiges Polyorganosiloxans mit einem Viskositätsbereich von 0,025 und 50 Pa·s (25°C; Schergeschwindigkeitsgefälle von 1 s^–1),
b) mindestens ein Polyorganohydrogensiloxan,
c) gegebenenfalls einen oder mehrere Füllstoffe,
d) mindestens einen Hydrosilylierungskatalysator,
e) gegebenenfalls einen oder mehrere Inhibitoren
f) gegebenenfalls weitere Hilfsstoffe.

In den erfindungsgemäß verwendeten Silikonkautschuk-Zusammensetzungen hat das alkenylgruppen-haltige Polyorganosiloxan a) einen Viskositätsbereich von 0,025 und 50 Pa·s (25°C; Schergeschwindigkeitsgefälle D von 1 s^–1). Es kann aus einem einheitlichen Polymer oder Gemischen verschiedener Polyorganosiloxane a1) oder a1) und a2) und/oder a3) bestehen.

Das Polyorganosiloxan a) besteht bevorzugt mindestens aus den Siloxaneinheiten, die ausgewählt werden aus der Gruppe, die aus den Einheiten M= R¹R₂SiO_1/2, D=R¹RSiO_2/2, T=R¹SiO_3/2, Q=SiO_4/2 sowie den zweiwertigen Einheiten R² besteht, worin R, R¹ und R² wie unten definiert sind.

Das Polyorganosiloxan a) kann mit der allgemeinen Formel (I) beschrieben werden: [M_aD_bT_cQ_d]_m (I)

Darin können die Siloxyeinheiten M, D, T and Q blockweise oder statistisch in der Polymerkette verteilt und miteinander verknüpft sein. Innerhalb der Polysiloxankette kann jede Siloxaneinheit gleich oder verschieden sein. Bevorzugt sind die Indices wie folgt und werden zweckmäßig nach Maßgabe der gewünschten Viskosität aus-gewählt:
m = 1–1000
a = 1–10
b = 0–1000
c = 0–50
d = 0–1.

Die zuvor genannten Polyorganosiloxane a) bzw. deren Gemische enthaltend die Polyorganosiloxane a1) und a2), weisen bevorzugt eine Struktur der allgemeinen Formel (Ia) für die Polyorganosiloxane a1) auf, die im wesentlichen linear sind und einen Gehalt an ungesättigten organischen Gruppen aufweisen, der bevorzugt zwischen 0,03 bis 1,0 mmol/g liegt. Der Gehalt an ungesättigten organischen Gruppen bezieht sich dabei auf Polymethylvinylsiloxane und ist innerhalb der vorgegebenen Viskositätsgrenzen auf Siloxygruppen mit höherem Molgewicht anzupassen. R¹R₂SiO(R¹RSiO)_b1SiR₂R¹ (Ia),bevorzugt der Formel (Ia') R¹R₂SiO(R₂SiO)_b1SiR₂R¹ (Ia')worin
R, R¹ und R² wie unten definiert sind und
b1 < 1000 ist.

In den vorstehenden Resten ist R eine organische Gruppe, die bevorzugt ausgewählt wird aus: unsubstituierten und substituierten Kohlenwasserstoffresten, wie n-, iso-, tert.- oder C₁-C₁₂ Alkyl oder C₆-C₃₀ Aryl, C₁-C₁₂ Alkyl(C₆-C₁₀)aryl, die gegebenenfalls jeweils durch eines oder mehrere O- oder F-Atome substituiert sein können und z.B. Ether sind. Beispiele für geeignete einwertige Kohlenwasserstoffreste R schließen Alkylgruppen, bevorzugt CH₃-, CH₃CH₂-, (CH₃)₂CH-, C₈H₁₇- und C₁₀H₂₁-Gruppen, cycloaliphatische Gruppen, wie Cyclohexylethyl, Arylgruppen, wie Phenyl, Aralkylgruppen, wie 2-Phenylethylgruppen ein. Bevorzugte einwertige Halogen-kohlenwasserstoffreste R haben die Formel C_nF_2n+1CH₂CH₂- wobein n einen Wert von 1 bis 10 hat, wie z.B., CF₃CH₂CH₂-, C₄F₉CH₂CH₂- and C₆F₁₃CH₂CH₂-, bevor-zugter Rest ist die 3,3,3-Trifluorpropylgruppe.

Besonders bevorzugter Rest R ist Methyl, Phenyl, 1,1,1-Trifluorpropyl.

In den vorstehenden Gruppen ist R¹ eine alkenylhaltige organische Gruppe, die bevorzugt ausgewählt wird aus: Unsubstituierten und substituierten alkenylhaltigen Kohlenwasserstoffresten, wie n-, iso-, tert.- oder cyclisches C₂-C₁₂-Alkenyl, Vinyl, Allyl, Hexenyl, C₆-C₃₀-Cycloalkenyl, Cycloalkenylalkyl, Norbornenylethyl, Limonenyl, C₈- C₃₀-Alkenylaryl, die jeweils mit einem oder mehreren O- oder F-Atomen, substituiert sind, z.B. Ether.

Bevorzugte Reste R¹ sind Gruppen wie Vinyl, Allyl, 5-Hexenyl, Cyclohexenylethyl, Limonenyl, Norbornenylethyl, Ethylidennorbornyl und Styryl, besonders bevorzugt ist Vinyl.

R² verbrückt jeweils zwei Siloxyeinheiten M, D oder T. Dabei verbrücken die zweiwertigen Einheiten R² jeweils 2 Siloxaneinheiten, beispielsweise -D-R²-D-. Dabei wird R² ausgewählt aus zweiwertigen aliphatischen oder aromatischen n-, iso-, tert.- oder cyclischem C₁-C₁₄-Alkylen, C₆-C₁₄-Arylen oder -Alkylenarylgruppen.

Beispiele geeigneter zweiwertiger Kohlenwasserstoffgruppen R², die Siloxyeinheiten überbrücken können, schließen alle Alkylen- und Dialkylarylenreste, bevorzugt diejenigen wie -CH₂-, -CH₂CH₂-, CH₂(CH₃)CH-, -(CH₂)₄, -CH₂CH(CH₃)CH₂-, -(CH₂)₆- -(CH₂)₈- und -(CH₂)₁₈-Cycloalkylengruppen, wie Cyclohexylen, Arylengruppen, wie Phenylen, Xylen ein. Ihr Anteil übersteigt 30 mol.-% aller Siloxyeinheiten nicht. Bevorzugt sind Gruppen wie alpha,omega-Ethylen, alpha,omega-Hexylen oder alpha, omega-Phenylen.

Der Begriff im wesentlichen linear umfaßt Polyorganosiloxane a), die bevorzugt nicht mehr als 0,1 mol-% von Siloxaneinheiten enthalten, die aus den T=RSiO_3/2- oder Q=SiO_4/2-Einheiten ausgewählt sind.

In den Polyorganosiloxanen a1) liegt der Rest R bevorzugt als Methylrest mit mindestens 90 mol-% (d.h., 90 to 99 mol-% bezgl. Si-Atome), bevorzugt mit mindestens 95 mol-% vor.

Die Polyorganosiloxane a1) enthalten mindestens 2 ungesättigte organische Reste. Bevorzugt enthalten sie 0,03 bis 1,0 mmol/g noch bevorzugter 0,05 bis 0,8 mmol/g Alkenylgruppen. Der Gehalt an ungesättigten organischen Gruppen bezieht sich dabei auf Polymethylvinylsiloxane und ist innerhalb der vorgegebenen Viskositätsgrenzen auf Siloxygruppen mit höherem Molgewicht anzupassen.

Die Alkenylgruppen können entweder am Kettenende eines Silioxanmoleküles oder als Gruppe an einem Siliziumatom in der Siloxankette gebunden sein. Bevorzugt liegen die Alkenylgruppen nur am Kettenende des Siloxanmoleküls vor. Wenn Alkenylgruppen an Siliziumatomen der Siloxanketten vorliegen, ist ihr Gehalt bevorzugt kleiner als 0,01 mmol/g.

Um die mechanischen Eigenschaften, wie die Weiterreißfestigkeit der vernetzten Produkte zu verbessern, werden zweckmäßig Abmischungen verschiedener Polymere (d.h. es liegen mindestens 2 Polymere a1) oder mindestens a1) und a2) vor mit unterschiedlichem Alkenylgehalt und/oder unterschiedlicher Kettenlänge eingesetzt, wobei der gesamte Gehalt an ungesättigten Gruppen 1,0 mmol/g in der Komponente a) zweckmäßig nicht übersteigt.

Bevorzugte Siloxy-Einheiten sind beispielsweise Alkenyleinheiten, wie Dimethylvinylsiloxy-, Alkyleinheiten, wie Trimethylsiloxy-, Dimethylsiloxy- und Methylsiloxy-Einheiten, Aryleinheiten wie Phenylsiloxyeinheiten, wie Dime-thylphenylsiloxy-, Diphenylsiloxy-, Phenylmethylvinylsiloxy-, Phenylmethyl-siloxy-einheiten.

Bevorzugt weist das Polyorganosiloxan a) eine Anzahl der Siloxy-Einheiten von 20 bis 1300, besonders bevorzugt 100 bis 800 auf (Mittlerer Polymerisationsgrad P_n, der sich auf Polymethylvinylsiloxane bezieht und innerhalb der vorgegebenen Viskositätsgrenzen auf Siloxygruppen mit höherem Molgewicht anzupassen ist.)

Der Alkenylgehalt wird hier über ¹H-NMR bestimmt -siehe A.L. Smith (Ed.): The Analytical Chemistry of Silicones, J. Wiley & Sons 1991 Vol. 112 S.356 ff. in Chemical Analysis ed. by J.D. Winefordner.

Vorzugsweise wird der Alkenylgruppengehalt durch Alkenyldimethyl-siloxy-einheiten als kettenendstoppende Siloxyeinheiten dargestellt. In diesen Fällen einer strengen Difunktionalität ist der Alkenylgehalt auch über die Viskosität definierbar. Damit ist in diesen für das Polymer a1) bevorzugten Ausführungsform der Alkenylgehalt eindeutig mit der Kettenlänge bzw, dem Polymerisationsgrad und damit der Viskosität verknüpft. Das Polyorganosiloxan a1) als auch das Gemisch aus a1) und a2) weisen eine Viskosität von 0,025 bis 50 Pa·s, ganz besonders bevorzugt 0,2 bis 20 Pa·s bei 25°C auf. Die Viskosität wird gemäß DIN 53019 bei 25 °C und einem Scherge-schwindigkeitsgefälle D = 1 s^–1 gemessen.

Eine weitere Klasse bevorzugter Polymere a), die zusammen mit a1) Komponente a) bilden, sind verzweigte Polyorganosiloxane a2) bzw. a3), die zur Steigerung z.B. der Weiterreißfestigkeit oder Zugfestigkeit in Kombination mit weiteren Polyorganosiloxanen, wie den vorstehend definierten, eingesetzt werden können, wenn kein oder wenig verstärkender Füllstoff der Komponente c), eingesetzt wird. Die Polyorganosiloxane a3), wie z. B. in US 3 284 406 , US 3 699 073 offenbart, enthalten einen erhöhten Gehalt an ungesättigten Resten R¹, weisen aber im Unterschied zu diesen einen erhöhten Anteil verzweigter bzw. verzweigender Siloxaneinheiten T=RSiO_3/2- oder Q=SiO_4/2-Einheiten auf, die zu mehr als 0,1 mol %, bezogen auf die vorhandenen Si-Atome, anwesend sind. Die Menge der Verzweigungseinheiten soll jedoch dadurch begrenzt sein, dass diese Komponente bevorzugt flüssig, niedrig-schmelzend (Fp. < 160°C) oder mit den übrigen Polymeren a) mischbare, transparente Silikonzusammensetzungen ergeben soll ( > 70% Transmission bei 400 nm und 2 mm Schichtdicke).

Die vorstehend erwähnten, stark verzweigten Polyorganosiloxane sind Polymere, die die zuvor genannten M, D, T und Q-Einheiten enthalten. Sie weisen bevorzugt die allgemeinen Verhältnisformeln (II), (IIa) bis (IIb) auf: [M_a2D_b2T_c2Q_d2]_m1 (II) {[R₁SiO_3/2][R³O_1/2]_n1}_m1 (IIa) {[SiO_4/2}][R³O_1/2]_n1[R₂R¹SiO_1/2]_0,01–10[RSiO_3/2]_0–50[R₂SiO_2/2]_0–500}_m1 (IIb)worin R³ ein C₁ bis C₂₂ organischer Rest, wie Alkyl, Aryl oder Arylalkyl ist.

Der Rest R³O_1/2 ist bevorzugt Methoxy, Ethoxy oder Hydroxy mit den bevorzugten Indices n1
m1 = 1 bis 100
n1 = 0.001 bis 4
a2 = 0.01 bis 10
b2 = 0 bis 10
c2 = 0 bis 50
d2 = 1.

Das molare Verhältnis M:Q kann Werte von 0,1 bis 4:1 bzw M:T von 0,1 bis 3:1 annehmen, das Verhältnis von D:Q bzw. D:T von 0 bis 333 : 1, wobei die Einheiten M, D und T die Reste R oder R¹ enthalten können.

Die alkenylgruppenreichen verzweigten Polyorganosiloxane a3) schließen insbe-sondere flüssige Polyorganosiloxane, in organischen Lösemitteln lösbare Festharze oder Flüssigharze ein, die bevorzugt aus Trialkylsiloxy (M-Einheiten) und Silikateinheiten (Q-Einheiten) bestehen, und die bevorzugt Vinyldimethylsiloxy-Einheiten in einer Menge von mindestens 0,2 mmol/g enthalten. Diese Harze können darüber hinaus noch bis zu maximal 10 mol-% Alkoxy- oder OH-Gruppen an den Si-Atomen aufweisen.

In den zuvor genannten verzweigten Polyorganosiloxanen a3) liegt der Rest R bevorzugt als Methylrest mit mindestens 50 mol-% (d.h. 50 to 95 mol% bezgl. Si-Atome), bevorzugt mindestens 80 mol-%, vor. Das alkenylgruppenreiche, bevorzugt vinylgruppenreiche, Polyorganosiloxan a3) weist bevorzugt einen Alkenylgruppengehalt von mehr als 0,35 mmol/g bis 11 mmol/g auf, der sich auf Polymethylvinyl-siloxane bezieht und innerhalb der vorgegebenen Viskositätsgrenzen auf Siloxy-gruppen mit höherem Molgewicht anzupassen ist.

Die Polyorganosiloxane a) können im Prinzip in jedem beliebigen Verhältnis von a1) zu a2) bzw. a3) untereinander gemischt werden. Vorzugsweise liegt das Verhältnis a1) : a2) bei mehr als 2,5 : 1. Das Gemisch aus Polyorganosiloxanen a1) und a2) weist eine Viskosität von weniger als 50 Pa·s bei 25 °C

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Polyorganosiloxan a) im wesentlichen lineare Polyorganosiloxane a1), wie vorstehend beschrieben. Verzweigte Polyorganosiloxane a2), wie vorstehend beschrieben, können zugesetzt werden, um die mechanischen Eigenschaften zu verbessern, insbesondere wenn die Menge des Füllstoffs c) beispielweise aus Gründen der Viskosität begrenzt ist.

Ein weiteres bevorzugtes Gemisch der Polyorganosiloxane a) enthält zwei im wesentlichen lineare alkenylendgestoppte Polyorganosiloxane a1) mit unterschiedlichen Alkenyl- bevorzugt Vinylgehalten. Durch diese Maßnahme sollen einerseits eine möglichst niedrige Viskosität der Silikonzusammensetzung vorgegeben werden, andererseits eine Vernetzungsstruktur mit hoher Festigkeit erzielt werden.

Die Polyorganohydrogensiloxane b) sind vorzugsweise lineare, cyclische oder verzweigte Polyorganosiloxane, deren Siloxyeinheiten zweckmäßig ausgewählt werden aus M=R₃SiO_1/2, M^H=R₂HSiO_1/2, D=R₂SiO_2/2, D^H=RHSiO_2/2, T=RSiO_3/2, T^H=HSiO_3/2, Q=SiO_4/2, in denen diese Einheiten vorzugsweise aus MeHSiO- bzw. Me₂HSiO_0,5-Einheiten neben gegebenenfalls anderen Organosiloxyeinheiten, vorzugsweise Dimethylsiloxyeinheiten, ausgewählt werden. Die Polyorganosiloxane b) lassen sich beispielsweise durch die allgemeine Formel (III) beschreiben, worin zur Verkürzung die Symbole M* für M und M^H, D* für D und D^H und T* für T und T^H stehen: [M*_a4D*_b4T*_c4Q_d4]_m2 (III)m2 = 1 bis 1000
a4 = 1 bis 10
b4 = 0 bis 1000
c4 = 0 bis 50
d4 = 0 bis 1.

Die Siloxyeinheiten können blockweise oder statistisch in der Polymerkette mitein-ander verknüpft vorliegen. Jede Siloxaneinheit der Polysiloxankette kann identische oder unterschiedliche Reste tragen.

Die Indices der Formel (III) beschreiben den mittleren Polymerisationsgrad Pn ge-messen als Zahlenmittel Mn per GPC, die sich auf Polyhydrogenmethylsiloxane beziehen und innerhalb der vorgegebenen Viskositätsgrenzen auf Siloxygruppen mit höherem Molgewicht anzupassen sind.

Das Polyorganohydrogensiloxan b) umfaßt insbesondere alle flüssigen, fließfähigen und festen Polymerstrukturen der Formel (III) mit den aus den oben angegebenen Indizes resultierenden Polymerisationsgraden. Bevorzugt sind die bei 25 °C flüssigen Polyorganosiloxane b) mit niedrigem Molgewicht, d.h. kleiner als etwa 60000 g/mol, bevorzugt kleiner als 20000 g/mol.

Die bevorzugten Polyorganohydrogensiloxane b) sind Strukturen, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die durch die Formeln (IIIa–IIIe) beschrieben werden können HR₂SiO(R₂SiO)_z(RHSiO)_pSiR₂H (IIIa) HMe₂SiO(Me₂SiO)_z(MeHSiO)_pSiMe₂H (IIIb) Me₃SiO(Me₂SiO)_z(MeHSiO)_pSiMe₃ (IIIe) Me₃SiO(MeHSiO)_pSiMe₃ (IIId) {[R₂YSiO_1/2]_0–3[YSiO_3/2][R³O)_n2}_m2 (IIIe) {[SiO_4/2}][R³O_1/2]_n2[R₂YSiO_1/2]_0,01–10[YSiO_3/2]_0–50[RYSiO_2/2]_0–1000}_m2 (IIIf)z = (z1 + z2) = 0 bis 1000
p = 0 bis 100
z + p = b4 = 1 bis 1000
worin R³O_1/2 ein Alkoxyrest am Silicium,
Y = Wasserstoff (H) oder R, wobei beide gleichzeitig in einem Molekül auftreten können. R ist oben definiert, bevorzugt ist R=Methyl.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Verbindungsklasse (IIIe) und (IIIf) sind z.B. monomere bis polymere Verbindungen, die sich durch die Formel [(Me₂HSiO)₄Q]_m2 beschreiben lassen. Die SiH-Konzentration liegt bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 17 mmol/g, die sich auf Polyhydrogenmethylsiloxane bezieht und innerhalb der vorgegebenen Viskositätsgrenzen auf Siloxygruppen mit höherem Molgewicht anzupassen ist. Die Polyorganosiloxane b) sind vorzugsweise bei Raumtemperatur flüssig bzw. siloxanlöslich, d.h. sie weisen bevorzugt weniger als 1000 Siloxyeinheiten auf d.h. sie haben vorzugsweise Viskositäten unter 40 Pa·s bei 25°C und D= 1s^–1.

Den SiH-Gehalt bestimmt man in der vorliegenden Erfindung über ¹H-NMR siehe A.L. Smith (Ed.): The Analytical Chemistry of Silicones, J. Wiley & Sons 1991 Vol.112 S. 356 ff. in Chemical Analysis ed. by J.D. Winefordner.

Die bevorzugte Menge der Polyorganohydrogensiloxane b) liegt bei 0,1 bis 200 Gew.-teile bezogen auf 100 Gewichtsteile der Komponente a).

Die bevorzugte Menge der Polyorganohydrogensiloxane b) wird so gewählt, dass das molare Verhältnis der Gesamtmenge Si-H zur Gesamtmenge Si-Alkenyl in der Komponente a) von 0,5 bis 10 zu 1, bevorzugt 1,0 bis 2,0 zu 1, bevorzugter 1,1 bis 1,5 zu 1 ist.

Über das Verhältnis von SiH- zu Si-Alkenyl-Einheiten lassen sich viele Eigenschaften, wie die gummimechanischen Eigenschaften, wie z.B. die Vernetzungsgeschwindigkeit und Oberflächeneigenschaften beeinflussen.

Die erfindungsgemäß für die Kontaktschicht a) zu verwendeten Silikonkautschukmischungen enthalten wahlweise weiterhin wahlweise einen oder mehrere, gegebenenfalls oberflächlich modifizierte Füllstoffe c).

Diese schließen beispielsweise alle feinteiligen Füllstoffe ein, d.h. die Partikel kleiner 100 μm aufweisen, d.h. bevorzugt aus solchen Partikeln bestehen. Das können mineralische Füllstoffe wie Silikate, Carbonate, Oxide, Ruße oder Kieselsäuren sein. Vorzugsweise handelt es sich bei den Füllstoffen um sogenannte verstärkende Kieselsäuren, die die Herstellung opaker, besser transparenter Elastomere erlauben, d.h. solche, die die gummimechanischen Eigenschaften nach Vernetzung verbessern, die Festigkeit erhöhen, wie z.B. pyrogene oder gefällte Kieselsäure mit BET-Oberflächen zwischen 50 und 400 m²/g, die hier bevorzugt in spezieller Weise oberflächlich hydrophobiert sind. Der oberflächlich modifizierte Füllstoff wird dann, wenn er eingesetzt wird, in Mengen von 1 bis 100 Gewichtsteilen, vorzugsweise 10 bis 70 Gew.-teilen, noch bevorzugter 10 bis 50 Gew.-teile, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Komponente a) eingesetzt.

Füllstoffe mit BET-Oberflächen oberhalb 50 m²/g erlauben die Herstellung von Silikonelastomeren mit verbesserten gummimechanischen Eigenschaften. Die gummimechanische Festigkeit und die Transparenz erhöhen sich bei z.B. pyrogenen Kieselsäuren, wie z.B Aerosil 200, 300, HDK N20 oder T30, Cab-O-Sil MS 7 oder HS 5 mit steigender BET-Oberfläche. Handelsnamen für sogen Fällungskieselsäuren, engl. "Wet Silicas", sind Vulkasil VN3 oder FK 160 von Degussa oder Nipsil LP von Nippon Silica K.K.

Die höchste Transparenz erzielt man mit pyrogenen Kieselsäuren mit einer BET Oberfläche von mehr als 100, bevorzugt meht als 200 m²/g, bevorzugter mehr als 300 m²/g, die in geeigneter Weise dispergiert werden

Darüber hinaus können, wenn keine Transparenz gefordert wird, zusätzlich oder ersatzweise sogenannte nicht verstärkende Extender-Füllstoffe, wie z.B. Quarzmehl, Diatomeenerden, Cristobalitmehle, Glimmer, Aluminumoxide,- hydroxide, Ti-, Fe-, Zn- oxide, Kreiden oder Ruße mit BET-Oberflächen von 0,2–50 m²/g Verwendung finden. Diese Füllstoffe sind unter einer Vielzahl von Handelsnamen erhältlich wie Sicron, Min-U-Sil, Dicalite Crystallite

Mit dem Begriff Füllstoff sind die Füllstoffe inklusive ihrer an die Oberfläche gebundenen Hydrophobierungsmittel bzw. Dispergierungsmittel bzw. Process-Aids, gemeint, die die Wechselwirkung des Füllstoffes mit dem Polymer, z.B. die verdickende Wirkung beeinflussen. Bei der Oberflächenbehandlung der Füllstoffe handelt es sich vorzugsweise um eine Hydrophobierung mit Silanen oder Siloxanen. Sie kann z.B. in situ' durch die Zugabe von Silazanen, wie Hexamethyldisilazan und/oder Divinyltetramethyldisilazan, unter Zusatz von Wasser erfolgen, die 'In-situ' Hydrophobierung ist bevorzugt.

Der Hydrosilylierungskatalysator, enthält bevorzugt mindestens ein Metall, das ausgewählt wird aus der Gruppe, die besteht aus Pt, Pd, Rh, Ni, Ir oder Ru. Der Hydrosilylierungskatalysator kann in metallischer Form, in Form einer Komplex-Verbindung und/oder als Salz verwendet werden. Die Katalysatoren können mit oder ohne Trägermaterialien in kolloidalem oder pulverförmigem Zustand verwendet werden. Die Menge der Katalysators liegt bevorzugt bei 0,1–5000 ppm, bevorzugt 0,5–1000 ppm, bevorzugter 1–500 ppm, besonders bevorzugt 2–100 ppm, gerechnet als Metall, bezogen auf das Gewicht der Komponenten a) bis c) vor.

In der Gruppe der Pt-, Rh-, Ir-, Pd-, Ni- und Ru-Verbindungen, d.h. ihren Salzen, Komplexen oder Metallen wählt man die Komponente d) beispielsweise aus den Pt-Katalysatoren, insbesondere Pt⁰-Komplex-Verbindungen mit Olefinen, besonders bevorzugt mit Vinylsiloxanen, wie beispielsweise 1:1-Komplexen mit 1,3-Divinyl-tetramethyldisiloxan und/oder Tetravinyltetramethyltetracyclosiloxan.

Diese Pt-Katalysatoren werden beispielhaft genannt in US 3 715 334 oder US 3 419 593 . Die bevorzugt eingesetzten Pt⁰-Olefinkomplexe stellt man in Gegenwart von 1,3-Divinyltetramethyldisiloxan (M^Vi ₂) durch Reduktion von Hexachloroplatinsäure oder von anderen Platinchloriden her.

Ebenso können selbstverständlich andere Platinverbindungen, soweit sie eine schnelle Vernetzung erlauben, eingesetzt werden, wie die fotoaktivierbaren Pt-Katalysatoren der EP 122008 , EP 146307 oder US 2003-0199603.

Die Hydrosilylierungsgeschwindigkeit wird von der ausgewählten Katalysatorverbindung, deren Menge sowie der Art und Menge der zusätzlichen Inhibitor-Komponente e) bestimmt.

Die Mengen des Katalysators werden durch die entstehenden Kosten nach oben begrenzt sowie die zuverlässige katalytische Wirkung nach unten. Daher sind Mengen oberhalb 100 ppm Metall meist unwirtschaftlich, Mengen unter 1 ppm unzuverlässig.

Als Träger für die Katalystoren können alle festen Stoffe ausgewählt werden, soweit sie die Hydrosilylierung nicht unerwünscht inhibieren. Die Träger können ausgewählt werden aus der Gruppe der pulverförmigen Kieselsäuren oder -gele oder organischen Harzen oder Polymeren und nach Maßgabe der gewünschten Transparenz eingesetzt werden, bevorzugt sind nicht trübende Träger.

Die Geschwindigkeit der Hydrosilylierungsreaktion läßt sich bekanntlich durch eine Reihe von Verbindungen beeinflussen. Damit nimmt man Einfluß auf die Vernetzungsgeschwindigkeit.

Weitere kaltvernetzende Silikonkautschuke können auch kondensationsvernetzende Polyorganosiloxan-Zusammensetzungen aus der Gruppe der RTV 1K und RTV 2K-Kautschuke sein, enthaltend:

a) mindestens ein vernetzungsfähiges Polyorganosiloxan,
b) mindestens einvernetzendes reaktive Silan- oder Siloxanvernetzer
c) mindestens einen zinnhaltigen Katalysator oder mindestens ein Titanchelathaltigen oder anderen Metallkatalysator,

Bei den bei Umgebungs- d.h. Raumtempeartur vernetzungsfähigen Polyorganosiloxanen dieser Zusammensetzung handelt es sich vorzugsweise um solche der allgemeinen Formel

wobei die Substituenten R und R² jeweils unabhängig voneinander gegebenenfalls substituierte C₁-C₈-Alkyl-, C₆-C₁₄-Aryl- oder C₂-C₈-Alkenylgruppen sind und
die Substituenten R¹ jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, gegebenenfalls substituiertes C₁-C₈-Alkyl, gegebenenfalls substituiertes C₁-C₈-Alkoxy(C₁-C₈)-alkyl, Poly(alkylenoxy)alkyl oder C₂-C₈-Alkenyl sind.

Die Substituenten R¹, R² und R können gleich oder verschieden sein. Auch können die Substituenten R¹ in einem Molekül oder verschiedenen Molekülen gleich oder verschieden sein. Dies gilt auch für die Substituenten R² und R. n ist eine ganze Zahl errechnet aus dem Gewichtsmittel und kann bevorzugt Werte von 50 bis 2500 annehmen, während a = 0,1 oder 2 ist.

Bevorzugt ist R eine Methylgruppe. R² ist bevorzugt Methyl. R¹ ist bevorzugt Methyl , Vinyl oder Wasserstoff.

Die erfindungsgemäß verwendeten vernetzungsfähigen Polyorganosiloxane weisen bevorzugt eine Viskosität von 0,1 bis 1500 Pa·s noch bevorzugter von 10 bis 200 Pa·s. bei 25 °C auf.

Bei den erfindungsgemäß verwendeten vernetzungsfähigen Polyorganosiloxanen kann es sich um Polyorganoalkoxysiloxane (a = 0 oder 1) oder um alpha,omega-hydroxyl terminierten Polyorganosiloxane (a = 2) handeln. Die vorstehend erwähnten Polyorganoalkoxysiloxane werden durch die Umsetzung von alpha,omega-hydroxylterminierten Polyorganosiloxanen (a = 2) mit mindesten zwei Äquivalenten eines Vernetzer pro Molekül hergestellt.

Bei den bevorzugt eingesetzten Silan-/siloxanvernetzern handelt es sich vorzugsweise um eine Organosiliciumverbindung der Formeln

R⁴ _bSi(OR³)_4-b	Alkylalkoxysilane
R⁴ _bSi(OCOR³)_4-b	Alkylacetoxysilane
R⁴ _bSi(NR³ ₂)_4-b	Alkyl-alkylaminosilane
R⁴ _bSi(NO=R³ ₂)_4-b	Alkyl-alkyloximosilane
R⁴ _bSi(NHCOR³ ₂)_4-b	Alkyl-alkylamido bzw. Alkyl-arylamidodsilane

wobei die Substituenten R⁴ jeweils unabhängig voneinander gegebenenfalls substituierte C₁-C₈-Alkyl-, C₆-C₁₄-Aryl- oder C₂-C₈-Alkenylgruppen darstellen, R³ eine gegebenenfalls substituierte C₁-C₈-Alkyl-, oder C₂-C₈-Alkenylgruppe darstellt und b eine ganze Zahl von 0, 1 oder 2 ist, sowie Kondensate davon. R³ und R⁴ können gleich oder verschieden voneinander sein.

Besonders bevorzugt handelt es sich bei den Alkoxysilan-/siloxanvernetzern um mindestens einen Bestandteil, der aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Tetraethoxysilan, Polykieselsäureester, Vinyltrialkoxysilanen, Methoxyethyltrialkoxysilanen, Methyltrialkoxysilanen, Methyl-trisbenzamidosilan Methyltrisactecoxysilan, Methyl-tris(trialkylamino)silan Methyl-tris(trialkylaminoxy)silan,Methyl-tris(butoximo)silan besteht.

Die Menge der erfindungsgemäß verwendeten Silan-/siloxanvernetzer in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen beträgt bevorzugt mindestens etwa 0,3 Gew.-%, Maximal beträgt der Anteil etwa 10 Gew.-% jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der erfindungsgemäßen Zusammensetzung.

Bei der Komponente d) den kaltvulkanisierenden Silikonkautschuken handelt es sich um mindestens einen zinnhaltigen Katalysator oder mindestens einen Titanchelat-Katalysator.

Bei dem zinnhaltigen Katalysator handelt es sich bevorzugt um eine Organozinnverbindung. Besonders bevorzugt handelt es sich um mindestens eine organische Zinnverbindung der Formel R⁶ _4-mSnY_m wobei m 1, 2 oder 3 ist,
R⁶ ausgewählt wird aus der Gruppe, die besteht aus linearen oder verzweigten gegenenfalls substituierte C₁-C₃₀-Alkylgruppen-, C₅-C₁₄-Cycloalkylgruppen oder C₆-C₁₄-Arylgruppen, Triorganylsilyl- sowie Diorganyl(C₁-C₃₀)alkoxysilylgruppen sein und wenn eine Mehrzahl von Substituenten R⁶ vorliegt, diese gleich oder verschieden voneinander sein können, und Y ausgewählt wird aus der Gruppe, die besteht aus Halogen, -OR⁷, -OC(O)R⁸, -OH, -SR⁹, -NR¹⁰ ₂, -NHR¹¹, -OSiR¹² ₃, -OSi(OR¹³)₃,

Die in der Definition der vorstehend genannten organischen Zinnverbindungen erwähnten linearen oder verzweigten gegebenen falls substituierte C₁-C₃₀-Alkylgruppen schließen solche mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen ein, wie zum Beispiel Methyl, Ethyl, Chlorethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Ethylhexyl, Octyl, Decyl, Undecyl, Dodecyl, Tridecyl, etc. Bevorzugt ist Butyl, Hexyl oder Octyl.

Die in der Definition der vorstehend genannten organischen Zinnverbindungen erwähnten C₅-C₁₄-Cycloalkylgruppen schließen mono- oder polycyclische Alkylgruppen ein.

Bevorzugte Zinnverbindungen sind Dioctylzinnoxid, Dibutylzinnoxid, Dimethylzinnoxid, Dimethylzinndichlorid, Dibutylzinndichlorid, Tributylzinnchlorid, Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinndiacetat, Dibutylzinnmaleat, Dibutylzinndihexanoat, Dibutylzinndioctoat, Dioctylzinndioctoat, Dioctylzinndilaurat, Dioctyldibutoxystannan und/oder Tributylethoxystannan.

Ferner können als zinnhaltige Katalysatoren Umsetzungsprodukte der vorstehend beschiebenen Organozinnverbindungen mit einem oder mehreren Kieselsäureester, Polykieselsäureester, Organylalkoxysilan und/oder jeweils deren Teilhydrolysate verwendet werden.

Die Menge des zinnhaltigen Katalysators in der erfindungsgemäßen Polyorganosiloxan-Zusammensetzung beträgt mindestens etwa 0,2 Gew.-% . Maximal beträgt der Anteil etwa 5 Gew.-%.

Die Titanchelat-Katalysatoren, die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind an sich bekannt und sind beispielsweise beschrieben in US 4680364 US 3689454 , US 3334067 , DE 19 507 416 und US 4438039 .

Der gegebenenfalls vorhandene Füllstoff wird ausgewählt aus der Gruppe der amorphen oder kristallinen, verstärkenden oder nicht verstärkenden Kieselsäuren, Silikate, Oxide, Carbonate, wie bei den additionsvernetzbaren Silikonkautschuken vorstehend definiert. Für transparente Polyorganosiloxan-Zusammensetzungen kommen insbesondere pyrogene hydrophobe oder hydrophile Kieselsäuren mit BET-Oberflächen von 90 bis 400 m²/g in Frage.

Die kaltvulkanisierenden Polyorganosiloxan-Zusammensetzung enthalten bevorzugt:

a) 30 bis 99,3 Gew.-% mindestens ein vernetzungsfähiges Polyorganosiloxan,
b) 0,3 bis 10 Gew.-% mindestens eines Silan-/siloxanvernetzer,
c) 0,2 bis 5 Gew.-% mindestens einen zinnhaltiger Katalysator oder mindestens einen Ti-chelat-haltigen Katalysator,
d) 0 bis 60 Gew.-% eines Füllstoffes,
e) 0 bis 50 Gew.-% eines Hilfsstoff, ausgewählt aus nicht vernetzungsfähigen Siloxanen, Haftmitteln, Fungiziden, Lösungsmitteln und/oder Pigmenten. Das Zusammengeben der vorstehend genannten Komponenten a) bis g) der

Zusammensetzung der Erfindung kann zweckmäßig erfolgen, in dem man zunächst die Komponenten a), b) und c) zusammengibt und die übrigen Komponenten zu der Mischung von a), b) und c) hinzu gibt. Bevorzugt gibt man zu der Mischung von a), b) und c) als nächstes die Komponenten g) und h) und zu der so erhaltenen Mischung werden schließlich die Komponenten e) und d) und abschließend f) zugesetzt.

Die den Elastomeren zugrundeliegenden Polymere haben eine Viskosität von zweckmäßig weniger als 50000 mPas bei 20°C. Gegebenenfalls kann die Viskosität durch zusätzliche Lösungsmittel abgesenkt werden. Werden Polymere mit höherer Viskosität verwendet, so lassen sich die gewünschten Reibeigenschaften nur begrenzt einstellen. Bevorzugt werden die Mischungen mit einem Lösemittel auf Viskositäten von kleiner 5000 mPa·s 20 °C bevorzugter weniger als 500 mPa·s, besonders bevorzugt weniger als 50 mPa·s bei 20°C eingestellt.

Die Dicke der äußeren Kontaktschicht beträgt bevorzugt mindestens 0,01 mm beträgt, wobei eine Dicke von 0,5 mm bevorzugt nicht überschritten wird.

Zwar können aus geeigneten Polymerzusammensetzungen in einzelnen Fällen auch mechanisch feste Kontaktschichten erzeugt werden. Dies ist z.B. dann möglich, wenn die Bindmittelmatrix für die reibungsvermindernden Füllstoffe einerseits ausreichend niedrigviskos aber gleichzeitig mechanisch ausreichend fest ist, wie man es z.B durch Auswahl geeigneter Polymere erzielen kann.

In den Laminaten werden aber bevorzugt eine getrennte Kontakt- und Trägerschicht, letztere zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit eingesetzt. Die Trägerschicht (B) besteht dabei aus mindestens einem Material, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Elastomeren, textilen Geweben und thermoplastischen Filmen besteht. Bevorzugt sind hierbei Laminate mit einer Trägerschicht aus einem Silikonelastomer. Abhängig von der Festigkeit und Steifigkeit der Trägerschicht weist diese Trägerschicht eine Dicke von mindestens 0,05 mm auf. Maximal ist diese Schicht 6 mm, bevorzugter maximal 2 mm, noch bevorzugter maximal 1 mm dick.

Die Trägerschicht (B) des Laminates besteht bevorzugt aus mindestens einem Material, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Elastomeren, textilen Geweben und thermoplastischen Filmen besteht. Bevorzugt wird auch hier als Trägerschicht ein Silikonelastomer verwendet. Diese Siliconlastomer unterschiedet sich von den Silikonelastomeren, die für die Kontaktschicht genannt wurden, durch eine erweiterte Bandbreite von Siliconpolymeren, Füllstoffen, Vernetzern sowie Katalysatoren und ihnen zugrundeliegenden Vernetzungsverfahren, da hier auch beliebige vorgefertigte Elastomerplatten oder Filme eingesetzt werden können. Die Siliconpolymere folgen somit der Definition wie für die Kontaktschicht, die mittlere Kettenlänge kann aber Werte bis zu 10000 bzw. Viskositäten von bis 100 kPa. bei 20°C und bei einer Scherrate von 1 s^–1 annehmen. Als Vernetzungsmittel bzw. Katalysator können auch Peroxide eingesetzt werden.

Die Trägerschicht hat typischerweise Zugfestigkeiten von mehr als 4 N/mm² und bevorzugt eine Transparenz als Transmission gemessen von mehr als 10% bei 1 mm. Die Funktion der Trägerschicht kann auch von beliebigen textilen Geweben übernommen werden, wenn diese ein Dicke von weniger als 1 mm haben und die schwingungsdämpfende Eigenschaften der nachfolgenden Schicht nicht wesentlich beeinflussen. Ebenso sind hier Folien aus thermoplastischen Kunststoffen einsetzbar, wie Polyolefine, Polyimide oder Polyurethane, soweit die Folien das schwingungsdämpfende Verhalten der nachfolgenden Schicht nicht wesentlich herabsetzen. Zweckmäßig wird die Dicke dieser Folien bei 0,01 bis 0,7 mm liegen. Zur Herstellung des Verbundes mit den anderen Schichten erfolgt eine chemische oder physikalische Oberflächenbehandlung gegebenenfalls mit Primern oder Haftmitteln.

Als schwingungsdämpfende Schichten sind alle zuvor genannten Elastomere der Trägerschicht verwendbar, wobei die Vernetzungsdichte oder der Vernetzungsgrad geringer ausgewählt werden müssen als in der Trägerschicht, um viskoelastische Eigenschaften zu erzeugen. Die somit erzielbaren viskoelastische Eigenschaften sind dadurch gekennzeichnet, dass der Verlustfaktor (tan delta) bevorzugt mindestens 0,2, bevorzugter mindestens 0,5 beträgt (DIN EN ISO 6721-1).

Bevorzugte Materialien, aus denen die schwingungsdämpfende Schicht aufgebaut ist, werden aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Silikonelastomeren, Polyurethanen, Polyethern, Acrylelastomeren besteht. Besonders bevorzugt sind additionsvernetzte Silikonkautschuke, in denen das Verhältnis von Si-Alkenyl zu SiH größer 1 ist. Besonders bevorzugt liegt das Verhältnis größer 2, noch bevorzugter größer 3. Weiterhin ist bevorzugt, dass mehr als 30 Mol-% der SiH-Gruppen in Form von difunktionellen Vernetzer-Molekülen vorliegen.

Darüber hinaus kann diese Schicht auch selbstklebende Eigenschaften besitzen, was bevorzugt ist, da dadurch die Haftung gegenüber der schwingenden Vorrichtung ohne zusätzliche Klebeschicht hergestellt wird. Selbstklebende Eigenschaften im Sinne der Erfindung bedeutet, dass die Schicht bevorzugt über eine Klebkraft gemessen durch Finat Testmethode FTM 1 gegen Glas von mindestens 500 cN/inch bevorzugt mehr als 700 cN/inch verfügt.

Bevorzugt beträgt die Dicke der schwingungsdämpfende Schicht mindestens 1 mm, bevorzugter mindestens 2 mm bevorzugter mindestens 3 mm. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Laminates bestehen sowohl die äußere Kontaktschicht als auch die Trägerschicht und die schwingungsdämpfende Schicht aus Silikonelastomeren, die sich in ihrer Zusammensetzung jedoch so unterscheiden, dass die äußere Kontaktschicht über entsprechende Reibungseigenschaften verfügt, die Trägerschicht über die erforderliche mechanische Festigkeit verfügt und die schwingungsdämpfende Schicht über die notwendigen Dämpfungseigenschaften verfügt.

Das erfindungsgemäße Laminat ist bevorzugt transparent, wobei die Transparenz durch die Füllstoff-enthaltende äußere Kontaktschicht begrenzt ist. Die Transparenz als Transmission gemessen in einem Photometer bei einer Wellenlänge von 400 nm bevorzugt mindestens 10 %, bevorzugter mindestens 20 % gemessen bei einer Schichtdicke der äußeren Kontaktschicht von 0,3 mm, einer Schichtdicke der Trägerschicht von 1 mm und einer Schichtdicke der Dämpfungsschicht von 5 mm. Transparente Laminate weisen insbesondere praktische Vorteile auf, indem sie beispielsweise transparent farbig eingestellt werden können und lichtdurchlässig sind, wodurch beispielsweise Hinterleuchtungen möglich sind.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Laminates, dass die Schritte umfasst:

a) Bereitstellung der Trägerschicht,
b) Auftragen der äußeren Kontaktschicht,
c) Auftragen der schwingungsdämpfenden Schicht.

Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung des erfindungsgemäßen Laminates als schwingungsdämpfendes Element als Bestandteil einer schwingungserzeugenden Vorrichtung. Derartige Schwingungen erzeugenden Vorrichtungen sind beispielsweise Rasierapparate, Werkzeuge, Maschinen, Steuerungshebel von Maschinen, chirurgische Instrumente, Sportgeräte, medizinische Artikel, wie orthopädische Einlagen, Schuheinlagen, Sättel, wie für Fahrräder, Sitze, wie Sitze von schwingenden Vorrichtungen, wie Fahrzeuge, Lenkräder, Steuerhebel und Schreibwerkzeuge.

Eine besonders bevorzugte Verwendung des erfindungsgemäßen Laminates ist ein schwingungsdämpfende Element in Form eines Haltegriffes einer schwingungserzeugenden Vorrichtung, insbesondere eines Rasierapparates. Die Verwendung des erfindungsgemäßen Laminates als Haltegriff eines Rasierapparates vereinigt die Vorteile eines angenehmen Oberflächengriffs mit hervorragender Dämpfung der Schwingungen.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Laminates ist mindestens eine Stirnseite der schwingungsdämpfenden Schicht (C) eingefasst durch ein Material, dass aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus: der Kontaktschicht (A), der Trägerschicht (B) und/oder einem Rahmenmaterial (E). In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die Kontaktschicht (A) die schwingungsdämpfende Schicht (C) und die Trägerschicht (B) (s. 3). Weiterhin kann das Laminat von einem Rahmenmaterial (E) begrenzt werden (3).

Beispiel 1:
Zusammensetzung einer reibungsverminderten Kontaktschicht 'Top Coat' Für diese antiblockierenden reibungsvermindernden Schichten eigenen sich beispielsweise niedrigviskose Siliconelastomere, die als zweikomponentiges Material zu einer dünnen Schicht beispielsweise durch Sprühen oder Tauchen aufgetragen und bei 25°C über 2 h ausgehärtet werden.
Teilmischung A1 aus Tab. 1
In einem Rührtopf vermischt man unter Luftausschluß die in Tab. 1 genannte Menge Decamethylcyclopentasiloxan D5 zusammen mit den dort genannten Mengen eines Katalysator, der aus einem linearen vinylendgestoppten Polydimethylsiloxan mit der Viskosität 1 Pa·s bei 25 °C mit einem Vinylgehalt von 0,13 mmol/g sowie eines Tetravinyltetramethyltetrasiloxan-Platin-0-Komplexes mit einem Pt-gehalt von 1 Gew.% besteht.
Teilmischung B 1 Tab.1
Die Teilmischung B setzt sich gemäß Tab.1 zusammen und besteht aus einem Gemisch aus 75 Gew.teilen eines Dimethylvinyl-siloxy-endgestoppten Polydimethylsiloxanes (a1) mit einer Viskosität von 7,5 Pa·s (25 °C) mit 50 Gew.teilen eines lösemittelhaltigen 50 -ig QMMvi-Silikonharzes (a3) in Toluol mit einem Vinylgehalt von 0,71 mol/g. Die Mischung (a1) und (a3) hat insgesamt einen Vinylgehalt von 0,19–0,23 mol/g. Dazu gibt man weiterhin Decamethylcyclopentasiloxan D5, sowie ein Dimethylvinyl-siloxyendgestopptes Co-polydimethyl-vinylmethylsiloxan (a2) mit einem Vinylgehalt von 2,1 mmol/g und einer Viskosität von 200 mPa·s bei 25°C wobei diese Komponenten unter Luftausschluß mit einen Ankerrührer in einem Rührtopf unter Luftauschluß vermischt werden. Dazu vermischt man weiterhin als reibungsvermindernden Füllstoff Fällungskieselsäure OLK 412 (Degussa) und einen die Vernetzungsreaktion (Hydrosilyierung) verzögernden Inhibitor (e). Abschließend erfolgt die Zugabe der Vernetzerkomponenten (b1) und (b2). Der Vernetzer (b1) besteht hierbei aus einem Trimethylsiloxy-endgestopptem Polyhydrogen-methyl-siloxan der Formel M₂D^H ₃₀ mit 15,5 mmml/g SiH und einer Viskosität von 15 mPa·s bei 25°C. Der Vernetzer (b2) besteht aus einem Dimethylhydrogensiloxy-endgestopptem Poly-methylhydrogendimethylsiloxan mit der Viskosität 30 mPa·s bei 25 °C mit einem SiH-Gehalt von 4,3 mmol/g der allgemeinen Formel M^H ₂D₂₀D^H ₁₀, wobei die SiH-Einheiten statistisch verteilt vorliegen.
Die beiden Teilmischungen werden nach Maßgabe der in Tab. 1 vorgegebenen Verhältnisse zusammengemischt und auf einer Platte bestehend aus einem Siliconelastomer, wie für die Trägerschicht definiert, durch Sprühauftrag zu einer 20–100 μm dicken Schicht auftgetragen sowie anschließend bei 25°C über 6h gehärtet und getrocknet.
Tab. 1a
Die Schicht wies danach folgende Eigenschaften auf: Tab. 1b

*COF measured via model SP-101B Slip/Peel tester in accordance with ASTM D-1894

Die Kontaktschicht weist nach Sprühauftrag einen um 30 % bis 50 % verminderten Reibungskoeffizienten auf, wenn man nach 20 Minuten/140 °C misst.
Beispiel 2
Herstellung einer Trägerschicht (B) aus additionsvernetztem Flüssigsiliconkautschuk.
Teilmischung A2 (Mengen: siehe Tabelle 2a)
In einem Kneter wird je ein dimethylvinylsiloxy-endgestopptes Polydimethylsiloxan (a1) mit einer Viskosität von 10 Pa·s bzw. 65 Pa·s bei 25°C, wobei 80 % der Polymermenge aus Tab. 2a eingesetzt werden, Hexamethyldisilazan, 1,3-Divinyltetramethyldisilazan und Wasser gemischt, anschließend mit pyrogener Kieselsäure (c) mit einer BET-Oberfläche von 300 m²/g vermischt, auf ca. 100°C erwärmt, ca. eine Stunde gerührt und danach bei 150°C bis 160°C von Wasser und überschüssigen Silazan-/Silanolresten durch Verdampfen befreit (zum Schluß Vakuum bei p = 20 mbar). Anschließend verdünnt man mit dem verbliebenen Rest des Polymeren (a1) und (a2).
Teilmischung B2 (Mengenangaben: Siehe Tabelle 2a)
Wie oben wurden die in Tabelle 2a gezeigten Mengen miteinander vermischt.
Tab. 2a
Die Komponente A2 und B2 werden danach etwa im Verhältnis 1 zu 1 gemischt mit einem Küchenrührwerk (Krupps) gemischt und dann in ein Formennest zur Herstellung einer Testplatte 1 × 180 × 250 mm gestrichen. Das Gemisch wurde unter Druck von 60 bar 170 °C während 10 min ausgehärtet.
Die derart hergestellten Elastomerplatten wurden in den weiteren Versuchen verwendet. Tab. 2b
Beispiel 3 Zusammensetzung für eine schwingungsdämpfende Schicht (Gel)
Die hierfür bevorzugt einzusetzenden Zusammensetzungen weisen einen definierten Vernetzungsgrad auf, der in der Regel geringer ist als der in den Elastomeren für die Festigkeitsträger. Die Vernetzung bewirkt u.a. dass weitestgehend keine flüssigen Bestandteile aus dieser Schicht austreten.
Teilmischung A3
Mit einem Ankerrührer werden die in Tab. 3 genannten Gew.teile eines dimethylvinylsiloxy-endgestopptes Polydimethylsiloxan (a1) mit einer Viskosität von 10 Pa·s bei 25°C und der Lösung des Platin-Siloxan-Komplexes gemischt.
Teilmischung B3
In einem zweiten Gefäß mischt man die in Tab. 3 genannten Gew.teile des dimethylvinylsiloxy-endgestopptes Polydimethylsiloxan (a1) mit den genannten Mengen der beiden Vernetzer (b1) und (b2) bestehend aus Dimethylhydrogensiloxyendgestopptem Polydimethylhydrogen-methylsiloxan mit der Viskosität 1000 mPa·s bei 25°C mit einem SiH-Gehalt von 0,12 mmol/g der allgemeinen Formel M^H ₂D₂₀₀ für (b2) und eines Dimethyl-hydrogensiloxy-endgestopptem Polysiloxan mit einem SiH-Gehalt von 9,3 mmol/g 30 mPa·s bei 25 °C der allgemeinen Formel [M^H _1,7Q]_x. Tab. 3a
Die Härtung der Zusammensetzung für eine schwingungsdämpfende Schicht kann in einer Form, die mit einem Formtrennmittel oder einer Beschichtung ausgestattet ist erfolgen.
Die beiden Teilmischungen A3 und B3 des Beispieles 3 wurden nach dem Mischen mit einem Küchenmixer und in eine beschichtete Metallform mit einem zylindrischen Formennest mit 60 mm Höhe und einer Fläche von 100 × 100 mm gefüllt. Nach einer Ruhezeit von ca. 5 min wird weitestgehend Blasenfreiheit erreicht. Die Eigenschaften wurden nach 6 h 25°C an der Oberfläche gemessen (Tab. 4a, Probe 2 A).
Beispiel 4
Herstellung eines erfindungsgemäßen Laminates (Probe 2 (D)):
Entsprechen Beispiel 3 wird zunächst ein Formennest mit dem Kautschuk für die Schwingungsdämpfende Schicht gefüllt entsprechend einer Trockendicke von 4mm. In die noch nicht ausgehärtete Schicht legt man eine 1 mm dicke Gummiplatte der Zusammensetzung des Beispiels 2. Anschließend sprüht man auf die Träger-Schicht (B) die nicht bedeckt ist die Zusammensetzung des Beispiels 1. Die Kontaktschicht (A) wurde zu 50 μm nach einer Trocknung von 6 Stunden/25 °C.
Die Proben (2A–C) wurden unter Fortlassung der entsprechenden Schichten mit einer Dicke von ± 0,5 mm für die Schicht (C) hergestellt.
Beispiel 5:
Die Herstellung von Prüfkörpern und Bestimmung der Haft- und Reibkraft erfolgte in eines Trennkraftmeßgerät der Fa. Schreiner des Typs Typ FT-2A (5N–50N Kraftmessdose).
Für die Beurteilung wurde ein Klebeband mit der Bezeichnung TESA 7475 mit der Abmessung 2cm × 2,4 cm geschnitten. Auf die Klebseite des Bandes wurde ein Gewicht von 50 g befestigt. Mit der geeigneten Zugvorrichtung zog man das mit dem Gewicht beschwerte Band über die jeweiligen Oberflächen der Prüfkörper. Die sich hieraus ergebenen Werte sind in Tab. 4a und 4b aufgeführt. Beispiele der Kraft-Zeit-Diagramme sind beispielhaft in den 1 bis 2 dargestellt.
Tab. 4a
Das schwingungsdämpfende Verhalten wurde durch frequenzabhängige Verformung bzw. Scherung bewertet. Dazu unterwarf man die Proben bei Raumtemperatur (20°C) in einem Frequenzbereich von 0,01 Hz bis 1000 Hz einer maximalen Auslenkung von 0,1 mm bei einer Kraftbegrenzung von 0,5 N während der Messung. Die Tab. 4b gibt die Bewertung mit einem Breitband-spektrometer der Fa. Mettler wieder, das als Messapparatur verwendet wurde.
Die Bestimmung der Oberflächencharakteristik in Tab. 4b erfolgte durch subjektives Empfinden durch Abgleiten des Fingers.

Claims

Laminat, enthaltend die folgenden Schichten: (A) eine äußere Kontaktschicht, (B) eine Trägerschicht, (C) eine schwingungsdämpfende Schicht, sowie (D) wahlweise eine Klebeschicht.
Laminat nach Anspruch 1, worin die äußere Kontaktschicht mindestens einen reibungsvermindernden Zusatz enthält.
Laminat nach Anspruch 1 oder 2, worin der reibungsvermindernden Zusatz durch mindestens einen Füllstoff gebildet wird.
Laminat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin die äußere Kontaktschicht einen Reibungskoeffizienten gemessen nach DIN 53375 von weniger als 0,5 aufweist.
Laminat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin die äußere Kontaktschicht elastomere Eigenschaften aufweist.
Laminat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin die äußere Kontaktschicht aus mindestens einem Elastomer und mindestens einem reibungsvermindernden Zusatz besteht.
Laminat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin die äußere Kontaktschicht mindestens ein Elastomer enthält, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus: Silikonelastomeren, Polyurethanelastomeren, Acrylatelastomeren, vernetzten Polyetherelastomeren.
Laminat nach Anspruch 7, worin das Elastomer aus kaltvernetzenden Silikonen ausgewählt wird.
Laminat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin die Dicke der Kontaktschicht mindestens 0,01 mm beträgt.
Laminat nach einem der Ansprüche 1 bis 9, worin die Trägerschicht aus mindestens einem Material besteht, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Elastomeren, textilen Geweben und thermoplastischen Filmen besteht.
Laminat nach einem der Ansprüche 1 bis 10, worin die Trägerschicht aus einem Silikonelastomer besteht.
Laminat nach einem der Ansprüche 1 bis 11, worin die Dicke der Trägerschicht mindestens 0,05 mm beträgt.
Laminat nach einem der Ansprüche 1 bis 12, worin die schwingungsdämpfende Schicht selbstklebende Eigenschaften besitzt.
Laminat nach einem der Ansprüche 1 bis 13, worin die schwingungsdämpfende Schicht einen Verlustfaktor (tan delta) von mindestens 0,2 aufweist.
Laminat nach einem der Ansprüche 1 bis 14, worin die Dicke der schwingungsdämpfende Schicht mindestens 0,5 mm beträgt.
Laminat nach einem der Ansprüche 1 bis 15, worin die schwingungsdämpfende Schicht aus mindestens einem Material besteht, dass aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Silikonelastomeren, Polyurethanen, Polyethern, Acrylelastomeren besteht.
Laminat nach einem der Ansprüche 1 bis 16, worin die äußere Kontaktschicht, die Trägerschicht und die schwingungsdämpfende Schicht aus Silikonelastomeren besteht, die sich in ihrer Zusammensetzung unterscheiden.
Laminat nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dass transparent ist.
Laminat nach Anspruch 1 worin mindestens eine Stirnseite der schwingungsdämpfenden Schicht (C) eingefasst ist durch ein Material, dass aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus: der Kontaktschicht (A), der Trägerschicht (B) und/oder einem Rahmenmaterial (E).
Laminat nach einem der Ansprüche 1 bis 19 worin die Kontaktschicht (A) die schwingungsdämpfende Schicht (C) und die Trägerschicht (B) umfasst.
Laminat nach Anspruch 1 bis 19 worin das Laminat von einem Rahmenmaterial (E) begrenzt wird.
Verfahren zur Herstellung des Laminates nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dass die Schritte umfasst: a) Bereitstellung der Trägerschicht, b) Auftragen der äußeren Kontaktschicht, c) Auftragen der schwingungsdämpfenden Schicht.
Verwendung des Laminates nach einem der Ansprüche 1 bis 21 als schwingungsdämpfendes Element als Bestandteil einer schwingungserzeugenden Vorrichtung.
Verwendung des Laminates nach Anspruch 21, worin die Schwingungen erzeugende Vorrichtung aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Rasierapparaten, Werkzeugen, Maschinen, Steuerungshebel von Maschinen, chirurgischen Instrumenten, Sportgeräten, medizinischen Artikeln, Schuhen, Sättel, wie für Fahrräder, Sitzen, Lenkrädern, Steuerhebel und Schreibwerkzeugen besteht.
Verwendung nach Anspruch 23 oder 24, worin das schwingungsdämpfende Element ein Haltegriff einer schwingungserzeugenden Vorrichtung ist.
Haltegriff für eine Schwingungen erzeugende Vorrichtung, gebildet aus dem Laminat nach einem der Ansprüche 1 bis 21.