DE2337523C3 - Zubereitung zum Verbessern der Bedruckbarkeit verformter Produkte aus synthetischem Harz - Google Patents

Zubereitung zum Verbessern der Bedruckbarkeit verformter Produkte aus synthetischem Harz

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Description

(R'O)4_„Ti(OSiR2R3R4)„
als Wirkstoff enthält, wobei in der Formel R: ein einwertiges Kohlenwasserstoffradikal mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen ist; R2, R3 und R4 gleiche oder unterschiedliche einwertige organische Radikale, nämlich einwertige Kohlenwasserstoffradikale mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder Organosiloxyradikale der durchschnittlichen Formel:
sind, wobei R5 gleiche oder unterschiedliche einwertige organische Radikale sind, nämlich Kohlenwasserstoff- oder Alkoxyradikale mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, und a eine positive Zahl von 1,5 bis 3 ist; und π eine Zahl von 03 bis 3,2 ist
2. Zubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Organosiloxytitansäureester mit dem organischen Lösungsmittel auf eine Konzentration von 5 bis 30 Gew.-% verdünnt ist
Die Erfindung bezieht sich auf Zubereitungen zur Verbesserung der Bedruckbarkeit wobei diese Zubereitungen zu diesem Zweck auf die zu bedruckenden Oberflächen verformter Produkte aus synthetischem Harz, insbesondere Siliconharz, aufgebracht werden.
Eine Anzahl synthetischer Harze, insbesondere Siliconharze, besitzen erwünschte Eigenschaften. Hierzu zählen gute Wärme- und Wasserbeständigkeit sowie ausgezeichnete Flammverzögerung und elektrische Eigenschaften. Die Harze sind vielseitig verwendbar, insbesondere bei Verschlüssen auf Halbleiterprodukten wie Dioden, Transistoren, Thyristoren und integrierten Schaltkreisen, sowie zum Verformen und Extrudieren zu elektrischen Apparateteilen wie Steckkontakten, Buchsen und Schaltern. Solche geformten Produkte besitzen jedoch glatte, inaktive Oberfläche, und es ist schwierig, sie mii Typenbezeichnungen, Herstellerangaben od. ä. zu bedrucken. Aufgebrachte Drucke gehen leicht ab oder verblassen während des Transports und der Verwendung. Für Halbleiterteile verwendete Produkte werden oft vor dem Zusammenbau mit Lösungsmitteln gewaschen, was zum Verschwinden der aufgedruckten Zeichen führen kann.
Zur Überwindung solcher Schwierigkeiten wurde bereits vorgeschlagen:
a) das Aufrauhen der Oberfläche der verformten Produkte vor dem Bedrucken mittels eines Gebläsestrahles mit zerstoßener Nußkohle oder /erstoßenen Glaskiigelchen,
b) das Waschen der Oberfläche der verformten Produkte mit einem organischen Lösungsmittel wie Triehloräihylen. kautschukflüchtigcm Öl, Methyl chloroform, Toluol, Methylguanidin und Gemischen flüssiger Kohlenwasserstoffe zwecks leichten Solvatisierens der Oberfläche und
c) das Aufbringen von Oberflächenbehandlungsmitteln auf die Oberfläche der verformten Produkte.
Aber meist war die aufgedruckte Farbe durch Reiben wieder leicht entfernbar, und selbst wenn die Druckfarbe verblieb, war sie nach Eintauchen des bedruckten Bereiches in ein organisches Lösungsmittel wieder ίο abwischbar.
Erfindungsgemäß soll daher eine Zubereitung geschaffen werden, welche die obengenannten Schwierigkeiten beseitigt und weiche die Bedruckbarkeit der Oberfläche von Produkten, die aus verschiedenen synthetischen Harzen geformt sind, verbessert
Gegenstand der Erfindung ist demgemäß eine Zubereitung zum Verbessern der Bedrur^barkeit verformter Produkte aus synthetischem Harz, wobei sich diese Zubereitung dadurch kennzeichnet, daß sie in einem als Verdünnungs- und Konditionierungsmittel dienenden organischen Lösungsmitte! einen Organosiloxytitansäureester der durchschnittlichen Formel:
(R1O)4, Ji(OSiR-R3R4In
als Wirkstoff enthält, wobei in der Formel R1 ein einwertiges Kohlenwasserstoff radikal mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen ist; R2, R1 und R4 gleiche oder unterschiedliche einwertige organische Radikale, nämlich einwertige Kohlenwasserstoffradikale mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder Organosiloxyradikale der durchschnittlichen Formel:
(R5LSiO4..,,
sind, wobei R5 gleiche oder unterschiedliche einwertige organische Radikale sind, nämlich Kohlenwasserstoffoder Alkoxyradikale mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, und a eine positive Zahl von 1,5 bis 3 ist, und π eine Zahl von 03 bis 3,2 ist Vorzugsweise ist der Organosiloxytitansäureester mit dem organischen Lösungsmittel auf eine Konzentration von 5 bis 30 Gew.-% verdünnt
Es sind bereits andersartige siliciumorganischc Verbindungen, nämlich Silane, als Mittel zur Verbesserung der Haftung zwischen organischen Harzen und andersartigem Material, nämlich festen Substraten, aus der deutschen Offenlegungsschrift 19 50 960 bekannt.
Die Haftverbesserung organischer Harze an festen Substraten mittels gewisser Silane konnte indes die verbesserte Bedruckbarkeit synthetischer Harze mit Druckfarben unter Vermittlung der hier angegebenen Organosiloxytitansäureester nicht nahelegen.
Die erfindungsgemäßen Zubereitungen enthalten Organosiloxytitansäureester, welche durch Cokondensation eines Titansäureesters der Formel:
Ti(OR1J4
in welcher R1 ein einwertiger Kohlenwasserstoffrest ist, mit einer Silan- oder Siloxanverbindung, welche Hydroxy- oder Acetoxyradikale an Siliciumalome gebunden aufweist, bereitet wurden. Die Lösungen dieser Zubereitungen in einem organischen Lösungsmittel bringt man auf die Oberfläche von Produkten aus geformtem Siliconkautschuk, Polyester oder anderem synthetischem Harz auf, um die behandelte Oberfläche besser aufnahmefähig für Druckfarben zu machen. Die aufgedruckte Farbe k;,nn dann nicht mehr abgerieben werden.
Die Erfindung gründet sich auf die Feststellung, daß das Aufdrucken von Druckfarben auf die Oberfläche von Produkten aus geformten synthetischen Harzen, insbesondere Siüconharzen, weiche mit dem oben angegebenen organischen Siloxytitansäureester behandelt worden sind, sehr leicht durchführbar ist und daß die aufgedruckte Farbe kaum noch entfernt werden kann.
Es ist erforderlich, daß in der obigen Formel der durchschnittliche Wert von π im Bereich von 0,3 bis 3,2 liegt Vorzugsweise liegt er im Bereich von 0,4 bis 2,5. Liegt der Wert von π außerhalb des erforderlichen Bereichs, so ist die Verbesserung der Bedruckbarkeit herabgesetzt
Beispiele für die einwertigen Kohlenwasserstoffradikale mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, welche in der Formel mit R1 bezeichnet sind, sind Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-, i-Propyl-, tert-Butyl-, Octyl- und Phenylradikale. Beispiele der einwertigen Kohlenwasserstoffradikale mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, welche in den obigen Formeln mit K2, R3, R4 und R5 bezeichnet sind, sind Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-, i-Propyl-, terL-Butyl-, Phenyl-, Vinyl-, Allyl-, Triorganosiloxy·· und Polyorganosiloxyradikale.
Die organischen Siloxytitansäureester können nach einer Anzahl bekannter Methoden bereitet werden. Eine solche Methode ist die Cokondensation eines Titansäureesters wie
Tetra-(tert.-butyl)-titsnsäureester,
Tetra-(i-propyl)-titansäureester,
Tetra-(stearyl)-titp.nsäureesteroder
Tetra-(phenyl)-titansäure:ester,
mit einer organischen Siiücimnverbiiidung wie
Dimethyl-vinyl-silanoi, Dimethyl- phenyl-silanol,
Trimethyl-acetoxy-silan.Tripropyl-aa.toxy-silan,
Methyl-phenyl-siloxan, Methyl-vinyl-siloxan,
Methyl-phenyl-methoxy-siloxanoder
Methyl-vinyl-methoxy-siloxan.
Für die erfindungsgemäßen Zubereitungen bevorzugt verwendbare Organosiloxytitansäureester sind unter anderem
die Cokondensationsprodukte von Dimethyl-vinyl-silanol mit Tetrabutyl-titansäurcester, von Dimethyl-phenyl-stlanol mit Tetraisopropyl-titansäureester, von Tripropyl-silyl-acetat mit Tetrastearyl-titansäureester, von Trimethyl-silyl-acetat mit Tetraisopropyl-titansäureester, und von Trimethyl-aceloxy-silan mit Tetraisopropyl-titansäureester; ferner das Cokondensationsprodukt von Trimethyl-silyl-acetat und Dimethylvinyl-silyl-acetat einerseits mit Tetraphenyl-titansäureester andererseits; und das Cokondensationsprodukt von Trimethylsilyl-acetat, Methyl-phenyl-methoxy-siloxan und Methyl-vinyl-methoxy-siloxan einerseits mit Tetrabutyl-titansäureester andererseits.
Die obenerwähnte Cokondensation kann nach D.C. Bradley und Mitarbeitern, Chemistry and Industry (London) 1958, S. 1231, durchgeführt weiden. Man gibt einen Titansäureester der Formel Ti(OR1^ zu einem organischen Lösungsmittel und zu dieser Lösung fügt man unter Erwärmen und unter Rückfluß für die Cokondensationsreaktion ein Silan oder Siloxan hinzu, bei welchem Hydroxy- oder Acetoxyradikale an Siliciumatome gebunden sind. Das verwendete organische Lösungsmittel ist ein aromatischer Kohlenwasserstoff wie Benzol, Toluol oder Xylol, ein aliphatischen Kohlenwasserstoff wie η-Hexan oder Cyclohexan. oder ein chlorierter Kohlenwasserstoff wie Trichlorethylen. Während der Cokondensationsreaktion wird das erzeugte Azeotrop von Lösungsmittel und Alkohol oder Acetat aus dem Reaktionssystem entfernt, damit die Cokondensation weiter fortschreitet.
Die erfindungsgemäße Zubereitung zum Verbessern der Bedruckbarkeit, welche den organischen Siloxytitansäureester enihält, kann zu einer 5- bis 30%igen Lösung mit einem organischen Lösungsmittel wie Toluol, Xylol, Trichlorethylen oder aliphatischen! Kohlenwasserstoff verarbeitet sein und in dieser Form mittels üblicher Burst-, Tauch- oder Sprühmethoden auf Oberflächen aufgebracht werden. Die Menge an aufgebrachter Zubereitung kann so bemessen sein, daß sich eii:e Filmschicht von wenigen Mikron Dicke ergibt. Nach dem Aufbringen kann die Filmschicht entweder natürlich oder m einem heißen Luftstrom getrocknet werden. Die behandelten Oberflächen können sehr gut die üblichen Druckfarben mit Epoxyd-, Polyester- oder Alkydharzen aufnehmen und sie verhindern auch, daß die aufgedruckte Farbe dünn wird oder verschwindet.
Zu synthetischen Harzen, auf deren Oberfläche die erfindungsgemäßen Zubereitungen aufgebracht werden können, zählen neben Siliconharzen und -kautschukarten die Polyesterharze, Phenolharze, Epoxydharze und Acrylharze sowie Polyvinylchlorid, Polyäthylen und Polystyrol.
Die folgenden Ausführungsbeispiele veranschaulichen den Erfindungsgegenstand.
Beispiel 1
I Mol (214 g) CH3(C6Hs)2SiH in 10 ecm Cyclohexan setzt man tropfenweise innerhalb von 4 Stunden zu einer siedenden Lösung von 1 Mol (228 g) Ti(OC2H5^ in j) 300 ecm Cyclohexan hinzu. Das Azeotrop von Cyclohexan-Äthylacetat sammelt man durch fraktionierte Destillation. Nachdem die Reaktion vollendet ist, entfernt man das Lösungsmittel durch Verdampfen im Vakuum, und man erhält als Rückstand 0,9 Mol (357 g)
w Ti[OSi(C6H5)JCHj]-[OC2H5J3
(90%ige Ausbeute). Das so erhaltene Cokondensat, Methyldiphenyl-siloxy-triäthyl-titansäureester, löst man so in Toluol auf, daß sich eine 10%ige Lösung ergibt. Diese Lösung bringt man durch Überziehen mittels Bürste auf die Oberfläche eines Produktes aus geformtem Siliconharz auf und man läßt 5 Minuten stehen. Die so behandelte Oberfläche bedruckt man mit Druckfarbe auf Alkydharzbasis und trocknet die bedruckte Oberfläche 15 Minuten bei 120°C in einem heißen Luftstrom. Die getrocknete Oberfläche wird mit einem toluolimprägnierten Gazestück abgerieben, wobei sich die Druckfarbe nicht ablöst.
Zum Vergleich wird eine ähnliche Bedruckung auf der Oberfläche durchgeführt, welche mit der Lösung des Methyldiphenyl-siloxytriäthyl-titansäureesters in Toluol nicht behandelt worden ist, sondern allein mit Toluol gewaschen wurde. Das leichte Abreiben einer solchen Oberfläche mit toluolimprägnierter Gaze führt zum fast vollständigen Verschwinden der Druckfarbe.
Beispiel 2
Verschiedene Titansäureester und organische Siliciumverbindungen werden in den in der folgenden Tabelle I aufgeführten Molverhältnissen cokondensiert und die sich ergebenden sieben Cokondensate unterwirft man nachfolgenden Arbeitsgängen des Auftragens und Bedrückens, wobei diese Arbeitsgänge in ähnlicher
Weise durchgeführt werden wie im Beispiel I. Danach werden die bedruckten Oberflächen zur Bestimmung ihres Zustandes nach zwei unterschiedlichen Tests (1) und (2) getestet. Die Ergebnisse sind ebenfalls in der Tabelle angegeben.
Die Tabelle I zeigt auch Vergleichsbeispiele 1 und 2 sowie die Ergebnisse von Tests, welche den obenerwähnten Tests (1) und (2) ähnlich sind. Bei diesen Vergleichsbeispielen werden die Oberflächen nicht mit dem organischen Siloxytitansäureester überzogen, sondern vor dem Bedrucken lediglich mit Sandpapier Nr. 400 behandelt bzw. 10 Minuten in ein aus flüssigen Kohlenwasserstoffen bestehendes Lösungsmittel eingetaucht.
Die im Beispiel 2 u;id den Vergleichsbeispielen 1 und 2 verwendete Druckfarbe basiert auf drei unterschiedli-
U)
13 chen Harzgruppen, nämlich Epoxydharz, Polyesterharz und Alkydharz, wobei diese Gruppen in der Tabelle mit A, B bzw. C bezeichnet sind.
Test (1) wird durchgeführt durch zehnmaliges Reiben der bedruckten Oberfläche mit einem Gazestück, während im Test (2) die bedruckte Oberfläche, welche 10 Minuten in Trichloräthylen eingetaucht worden war, abgerieben wird. In beiden Tests wird der sici< ergebende Oberflächenzustand beobachtet, und die Ergebnisse sind in der Tabelle mit den drei Klassifizierungen »o«, »s« und »x« angegeben. Die Markierung »o« bezeichnet keine Veränderung des Aufdrucks, die Markierung »s« gibt an, daß etwa die Hälfte der aufgedruckten Farbe abgefallen ist und die Markierung »x« bezeichnet, daß fast die gesamte Farbe abgefallen ist.
Tabelle I
Organosüoxytitansüüreester
Nr. Organische Siliciumverbindung
Titansäureester
1 Dimethylvinylsilanol (1,5 Mol) Tetrabutyltitansäure<-ster
(1 Mol) 1,5
2 Dimethylphenylsilanol (1 Mol) Tetraisopropyltitansäureester
(1 Mol) 1,0
3 Tripropylsilylacetat (0,4 Mol)
Tetrastearyltitansäureester
(1 Mol) 0,4
4 Trimethylsilylacetat (0,3 Mol) Tetraisopropyltitansäureesler
(1 Mol) 0,3
5 Trimethylsilylacetat (0,6 Mol)
Dimethylvinylsilyl-acetat
(0,6 MoI)
6 Tiimethy'isilylacetat (0,4 Viel)
Methyl-phenylmethoxy-siloxan
(0,4 Mol) Methylvinylmethoxysiloxan (0,6 Mol)
7 Tnmethylacetoxysilan (2,4 Mol)
Tetraphenyltitarisäureester
(1 Mol) 1,2
Tetrabutyltitansäureester
(1 Mol) 1,4
Tetraisopropyltitansäureester
(1 Mol) 2,4
Vergleichsbeispiel
1 Oberfläche des geformten Produkts mit Sandpapier Nr. abgeschliffen
2 Geformtes Produkt
IO Minuten eingetaucht in Lösungsmittel aus flüssigem Kohlenwasserstoff
Druck Test (! > Test (2;
farbe
A O O
B O ΙΛ
C O S
A O O
B O S
C O S
A O O
B O S
C S t/l
A O O
B S S
C S S
A O O
B O O
C O O
A O O
B O O
C O O
A O O
B O S
C O (Λ
A E/l
B X X
C X X
A O S
B X X
C X X
Bemerkung:
*) H bezieht sich -jul'die durchschnittliche I ormel des organischen Siloxylitiinsüurecslers
(R1O), ,,Ti(OSiR2K1R1)...
Beispiel 3
Die verschiedenen Arten des organischen Siloxytitansäureesters werden auf geformte Produkte aus Siliconkautschuk sowie Epoxydharz und Polyäthylenharz, wie in der folgenden Tabelle Il angegeben, aufgebracht. Das Bedrucken vollzieht man auf der Oberfläche eines jeden Produktes mit Druckfarben A, B oder C, auf welche in der Beschreibung des Beispiels 2 Bezug genommen ist, und danach unterwirft man die bedruckten Oberflächen den Tests (I') und (2'), welche denjenigen des Beispiels 2 ähnlich sind. Die Einzelheiten und Ergebnisse der Tests sind in der Tabelle gezeigt.
Tabelle Il
Geformtes
Produkt aus:
Organosiloxytitansiiurccstcr
Druckfarbe
Test (Γ)
Siliconkautschuk
Nicht
verwendet
Λ B C
Λ B C
s χ
O O O
Geformtes
Produkt aus:
Epoxydharz
l'olyiithylenhiirz
Organosiloxy- Druck- Test titansaurccster farbe (Γ)
Test (2')
() Λ 0 O
I) 0 C)
C 0 S
Nicht B 0 S
verwendet C O S
2 H O O
C O O
5 B O O
C O O
Nicht Λ O S
verwendet B S X
C S X
I Λ O O
B O O
C O S
3 Λ O O
B O O
C O S

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Zubereitung zum Verbessern der Bedruckbarkeit verformter Produkte aus synthetischem Harz, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einem als Verdünnungs- und Konditionierungsmittel dienenden organischen Lösungsmittel einen Organosiloxytitansäureester der durchschnittlichen Formel:
DE2337523A 1972-07-24 1973-07-24 Zubereitung zum Verbessern der Bedruckbarkeit verformter Produkte aus synthetischem Harz Expired DE2337523C3 (de)

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