DE3636962A1

DE3636962A1 - Process for printing rubber parts made from silicone rubber

Info

Publication number: DE3636962A1
Application number: DE19863636962
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Geyer
Original assignee: DETEC KUNSTSTOFFTECHNIK GmbH
Current assignee: DETEC KUNSTSTOFFTECHNIK GmbH
Priority date: 1986-10-30
Filing date: 1986-10-30
Publication date: 1988-05-05

Abstract

Immediately after the addition-crosslinking operation, rubber parts comprising silicone rubber are kept at the crosslinking temperature and printed with a coating of ink by means of an ink paste comprising LSR (liquid silicone rubber). The ink coating bonds intimately to the base material of the rubber parts and has a very high abrasion resistance and chemicals resistance. The printing is carried out in a heated mould. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedrucken von Gummiteilen aus Silikonkautschuk. Derartige Gummiteile müssen in vielen Fällen mit einem gut haftenden Aufdruck versehen werden. Ein typisches Beispiel hierfür sind Tastenfelder von elektronischen Geräten, wobei das gesamte Tastenfeld aus einer einteiligen Kontaktmatte aus Silikonkautschuk besteht. Während die Kontaktmatte insgesamt aus elektrisch nichtleitendem Silikonkautschuk hergestellt ist, sind die unter jeder Taste befindlichen Kontaktkörper aus elektrisch leitendem Silikonkautschuk gefertigt. Alle Tasten müssen an ihrer Oberseite mit einem Aufdruck gekennzeichnet sein.The invention relates to a method for printing on Rubber parts made of silicone rubber. Such rubber parts in many cases must have a well-adhered print be provided. A typical example of this are Keypads of electronic devices, the whole Keypad made from a one-piece contact mat There is silicone rubber. While the contact mat made entirely of electrically non-conductive silicone rubber is the one under each key Contact body made of electrically conductive silicone rubber manufactured. All buttons must have an on their top Be marked.

Da die den Aufdruck tragende Oberseite jeder Taste zugleich die Betätigungsfläche ist, ist die Reibungsbeanspruchung dieser Fläche verhältnismäßig hoch. Da der Silikonkautschuk eine geringe Oberflächenaffinität zu anderen Stoffen hat, haften die in herkömmlichen Druckverfahren aufgebrachten Aufdrucke nur schlecht; diese Aufdrucke sind einem starken Abrieb unterworfen.Because the top of each button that bears the imprint at the same time the operating area is the Frictional stress on this surface is relatively high. Because the silicone rubber has a low surface affinity to other substances, stick to the conventional ones Printing processes applied badly; these Imprints are subject to severe abrasion.

Bei anderen, nicht aus Silikonkautschuk bestehenden Gummiteilen ist es bekannt, zum Bedrucken eine auf Kautschukbasis hergestellte Druckpaste zu verwenden, die ein die Oberfläche der Gummiteile anlösendes Lösungsmittel enthält. Auf diese Weise ist es möglich, mittels Lösungsvulkanisation eine innige Verbindung zwischen dem Gummiteil und dem Aufdruck zu erzielen. Dieses Verfahren ist jedoch bei aus Silikonkautschuk bestehenden Gummiteilen nicht anwendbar, weil Silikonkautschuk nicht lösbar ist.For others that are not made of silicone rubber Rubber parts are known to print on one Rubber-based printing paste to use the a solvent dissolving the surface of the rubber parts contains. In this way it is possible to use Solution vulcanization an intimate connection between the To achieve rubber part and the print. This method is however made of silicone rubber Rubber parts not applicable because silicone rubber is not is solvable.

Gerade bei solchen Gummiteilen, bei denen die sehr geringe Affinität des Silikonkautschuks zu anderen Materialien von wesentlicher Bedeutung ist, beispielsweise bei medizinischen Implantaten, ist es unerwünscht, zum Bedrucken ein Material zu verwenden, das diese Eigenschaften nicht oder in wesentlich geringerem Maße aufweist. Deshalb war bisher in solchen Anwendungsfällen mit hohen Anforderungen an die Oberflächeneigenschaften des Gummimaterials ein Bedrucken in vielen Fällen nicht zulässig, obwohl gerade für diese Anwendungsfälle eine deutliche und unverlierbare Markierung erforderlich wäre.Especially with those rubber parts where the very low Affinity of the silicone rubber to other materials from is essential, for example at medical implants, it is undesirable to Printing on a material to use this Properties not or to a much lesser extent having. That is why so far has been in such applications with high demands on the surface properties the rubber material is not printed in many cases permissible, although one for these applications clear and captive marking would be required.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung zu schaffen, das es ermöglicht, aus Silikonkautschuk bestehende Gummiteile mit einem auch unter starken mechanischen und/oder chemischen Beanspruchungen haltbaren Aufdruck zu versehen.The object of the invention is therefore a method of to create the type mentioned at the beginning, which enables rubber parts made of silicone rubber with one too under strong mechanical and / or chemical To provide durable printing.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die aus HV (Heißtemperatur-Vernetzungs-Silikon) oder LSR (liquid-silicone-rubber) bestehenden Gummiteile unmittelbar nach dem Additionsvernetzungsvorgang auf der Vernetzungstemperatur gehalten und mit einem Farbauftrag mit einer LSR-Farbpaste versehen werden.This object is achieved in that the made of HV (hot-temperature cross-linking silicone) or LSR (liquid-silicone-rubber) existing rubber parts immediately after the addition crosslinking process on the Curing temperature maintained and with a paint application with an LSR color paste.

Da das Bedrucken noch vor der vollständigen Beendigung des Vernetzungsvorgangs erfolgt, kommt es zu einer innige Verbindung der Farbpaste mit dem Grundmaterial der Gummiteile. Der ebenso wie die Gummiteile aus Silikonkautschuk bestehende Farbauftrag, der deshalb eine ebenso geringe Affinität zu anderen Materialien aufweist wie die Gummiteile selbst, ist so innig mit dem Material der Gummiteile verbunden, daß er weder durch mechanische noch durch chemische Beanspruchung abgerieben bzw. gelöst werden kann. Nach Beendigung des Vernetzungsvorgangs bildet der Farbauftrag mit dem Grundmaterial einen einheitlichen Körper mit weitgehend gleichen mechanischen und chemischen Eigenschaften; ein Unterschied besteht im wesentlichen nur in der Färbung.Since the printing still before the completion of the Networking process takes place, there is an intimate Connection of the color paste with the base material of the Rubber parts. The just like the rubber parts Silicone rubber existing paint application, which is why a also has low affinity for other materials like the rubber parts themselves, is as intimate with the material the rubber parts connected that he is neither by mechanical still rubbed off or loosened by chemical stress can be. After the networking process has ended the paint application forms one with the base material uniform body with largely the same mechanical and chemical properties; there is a difference in essential only in the coloring.

Nur dadurch, daß der Druckvorgang unmittelbar nach dem Vernetzungsvorgang, d.h. solange dieser noch nicht vollständig abgeschlossen ist und sich das Gummiteil noch auf der für den Additionsvernetzungsvorgang erforderlichen Vernetzumgstemperatur befindet, ausgeführt wird, wird die gewünschte innige Verbindung des Farbauftrags mit dem Grundmaterial erreicht. Diese Vernetzungstemperatur beträgt üblicherweise etwa 120 bis 220°C.Only in that the printing process immediately after Networking process, i.e. as long as this is not yet is completely completed and the rubber part still on that for the addition crosslinking process necessary cross-linking temperature is carried out the desired intimate connection of the Paint application achieved with the base material. These Crosslinking temperature is usually about 120 to 220 ° C.

Vorzugsweise besteht die Farbpaste aus einer Basiskomponente aus LSR-Silikonkautschuk und einer einen Farbzusatz enthaltenden Härterkomponente, wobei das Mischungsverhältnis der Basiskomponente und der Härterkomponente der Farbpaste angenähert 1:1 beträgt. Vorzugsweise wird der Härterkomponente ein Silikon- Farbpigment in einem Anteil von 4 bis 6% zugemischt.The color paste preferably consists of a Basic component made of LSR silicone rubber and one Color additive containing hardener component, the Mixing ratio of the base component and the Hardener component of the color paste is approximately 1: 1. The hardener component is preferably a silicone Color pigment mixed in a proportion of 4 to 6%.

Als besonders vorteilhaft für den erfindungsgemäßen Druckvorgang hat es sich erwiesen, der Farbpaste ein Lösungsmittel zuzusetzen, vorzugsweise in einem Mengenanteil von 2 bis 5%. Dadurch erhält die Farbpaste eine für den Bedruckvorgang günstige Viskosität, wobei ihre Topfzeit bei Raumtemperatur ungefähr vier Tage beträgt.As particularly advantageous for the invention Printing process has proven to be a color paste Add solvent, preferably in one Quantities from 2 to 5%. This will give the color paste a viscosity favorable for the printing process, wherein their pot life at room temperature about four days is.

Damit sichergestellt ist, daß die Temperatur der zu bedruckenden Gummiteile auf der Vernetzungstemperatur gehalten wird, ist in vorteilhafter Ausgestaltung des Erfindungsgedankens vorgesehen, daß das Bedrucken in dem noch auf der Vernetzungstemperatur befindlichen Formwerkzeug erfolgt. Dadurch wird erreicht, daß das Bedrucken in zeitlich unmittelbarem Anschluß an den Additionsvernetzungsvorgang ohne jegliche Unterbrechung oder Temperaturabsenkung erfolgt.This ensures that the temperature of the printing rubber parts on the curing temperature is held is in an advantageous embodiment of the Invention idea provided that the printing in the still at the crosslinking temperature Mold is done. This ensures that Immediately following the Addition networking process without any interruption or temperature drop occurs.

Für den Bedruckvorgang ist jedes Druckverfahren geeignet, durch das die Farbpaste auf die zu bedruckenden Gummiteile gebracht werden kann. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, das Bedrucken im Tampondruckverfahren durchzuführen, weil es auf diese Weise besonders einfach ist, die Druckfarbe auf das noch im Formwerkzeug befindliche Gummiteil zu bringen. Der hierfür verwendete Drucktampon besteht üblicherweise ebenfalls aus Silikonkautschuk, so daß keine Gefahr eines unerwünschten Anhaftens am zu bedruckenden, noch auf Vernetzungstemperatur befindlichem Gummiteil besteht.Any printing process is suitable for the printing process, through the color paste on the rubber parts to be printed can be brought. It has been particularly advantageous proved to be tampon printing perform because it is particularly easy in this way is the ink on that still in the mold bring the rubber part. The one used for this Pressure pad usually also consists of Silicone rubber, so no risk of unwanted Adherent to the printable, still on Crosslinking temperature rubber part exists.

Daneben ist es jedoch auch möglich, das Bedrucken im Siebdruckverfahren durchzuführen.In addition, it is also possible to print on the Screen printing process.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in stark vereinfachter Darstellungsweise ein Formwerkzeug 1, das in seinem Werkzeugunterteil 2 in einer Formplatte 3 ein zu bedruckendes Gummiteil 4 enthält. Das Gummiteil 4 wurde in den Formhohlräumen zwischen der Formplatte 3 des Werkzeugunterteils und einer Farbpaste 5 eines Werkzeugoberteils 6 geformt, das in angehobenem Zustand dargestellt ist.The method according to the invention is explained in more detail with reference to the drawing. The drawing shows, in a greatly simplified representation, a molding tool 1 which contains a rubber part 4 to be printed on in its lower mold part 2 in a molding plate 3 . The rubber part 4 was formed in the mold cavities between the mold plate 3 of the lower tool part and a color paste 5 of an upper tool part 6 , which is shown in the raised state.

Mindestens das Werkzeugunterteil 2 ist beheizbar, um das Gummiteil 4 auf die für die Additionsvernetzung notwendige Vernetzungstemperatur zu bringen. Hierfür befindet sich unter der Formplatte 3 eine mit elektrischen Heizpatronen 7 bestückte Heizplatte 8. At least the lower tool part 2 can be heated in order to bring the rubber part 4 to the crosslinking temperature necessary for the addition crosslinking. For this purpose, there is a heating plate 8 fitted with electrical heating cartridges 7 under the molding plate 3 .

Das Werkzeugunterteil 2 des Formwerkzeugs 1 befindet sich beispielsweise auf einem Rundschalttisch einer Spritzgießmaschine. Nach dem Formvorgang wird das Werkzeugunterteil 2 aus einer Formstation 9, in der sich das Werkzeugoberteil 6 befindet, in der durch einen Pfeil 10 angedeuteten Richtung in eine Druckstation 11 bewegt. Ein Drucktampon 12 einer (nicht dargestellten) Tampondruckeinrichtung übernimmt in üblicher Weise in einer Einfärbstation 13 einen Farbauftrag. Der Drucktampon 12 wird in die Druckstation 11 bewegt und auf das dort befindliche Gummiteil 4 abgesenkt bzw. darauf abgewälzt, so daß er den aus der Farbpaste bestehenden Druckauftrag auf das Gummiteil 4 überträgt, das im Werkzeugunterteil 2 noch auf der Vernetzungstemperatur gehalten wird.The lower tool part 2 of the mold 1 is located, for example, on a rotary indexing table of an injection molding machine. After the molding process, the lower tool part 2 is moved from a forming station 9 , in which the upper tool part 6 is located, in the direction indicated by an arrow 10 into a printing station 11 . A printing pad 12 of a pad printing device (not shown) takes over the ink application in the inking station 13 in the usual way. The printing pad 12 is moved into the printing station 11 and lowered or rolled onto the rubber part 4 located there, so that it transfers the print job consisting of the color paste to the rubber part 4 , which is still held in the tool lower part 2 at the crosslinking temperature.

Erst danach wird das Gummiteil 4 abgekühlt, nachdem der Vernetzungsvorgang vollständig abgeschlossen ist. Der Farbauftrag hat sich dabei unlösbar mit dem Grundmaterial des Gummiteils 4 verbunden und besteht wie dieses ebenfalls aus Silikonkautschuk. Die Abriebfestigkeit des Farbauftrags ist daher ebenso groß wie die des Grundmaterials des Gummiteils 4. Auch die chemischen Eigenschaften des Farbauftrags und des Grundmaterials des Gummiteils 4 sind weitestgehend die gleichen.Only then is the rubber part 4 cooled after the crosslinking process has been completed. The paint application has inseparably connected to the base material of the rubber part 4 and, like this, also consists of silicone rubber. The abrasion resistance of the paint application is therefore just as great as that of the base material of the rubber part 4 . The chemical properties of the paint application and the base material of the rubber part 4 are largely the same.

Claims

1. A method for printing rubber parts made of silicone rubber, characterized in that the rubber parts consisting of HV (hot-temperature crosslinking silicone) or LSR (liquid silicone rubber) are kept at the crosslinking temperature immediately after the addition crosslinking process and are coated with an ink with an LSR Color paste can be provided.

2. The method according to claim 1, characterized in that the color paste from a basic component made of LSR Silicone rubber and a color additive Hardener component exists.

3. The method according to claim 2, characterized in that the mixing ratio of the base component and the Hardener component of the color paste is approximately 1: 1.

4. The method according to claim 2, characterized in that the hardener component approximates 4 to 6% of a silicone Contains color pigments.

5. The method according to claim 2, characterized in that the color paste contains a solvent.

6. The method according to claim 5, characterized in that the color paste contains approximately 2 to 5% solvent.

7. The method according to claim 1, characterized in that printing in on the curing temperature located mold is done.

8. The method according to claim 1, characterized in that printing is done using the pad printing process.

9. The method according to claim 1, characterized in that printing takes place in the screen printing process.