DK150710B - Fremgangsmaade til fremstilling af et glidelag paa en aluminiumbelagt optegningsbaerers overflade - Google Patents

Description

i 150710

O

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til fremstilling af et gildelag på overfladen af et aluminiumlag, der er anbragt på et på begge sider lakeret optegningsbærermateriale.

5 Til dette formål foreslås der i DE patentansøgning nr. P 30 07 331.5 en metode til i det mindste delvis at omdanne aluminiumlag til aluminiumsalte af en fedtsyre på en aluminiumbelagt optegningsbærer, hvorved aluminiummet under eller efter afsætningen af aluminiumlaget under samtidig til-10 stedeværelse af en fedtsyres dampe i det mindste delvis omdannes, idet omdannelsesgraden afhænger af fedtsyrens partialtryk. Det er specielt blevet foreslået at anvende oliesyre som fedtsyre, hvorved omdannelsen sker i forbindelse med dannelse af aluminiumoleatmolekyler, der dannes på lagets overflade og 15 også indlejres i selve laget.

Endvidere er der foreslået en metode til fremstilling af et glidelag på overfladen af et over et bærerlag og et nitrocelluloselaklag anordnet aluminiumlag på et optegningsbærermateriale ved indvirkning af én eller flere fedtsyrer, 20 hvorved man før påføring af aluminiumlaget ved belægningen af bærerlagets bagside med ét eller flere nitrocelluloselaklag blander en tilsætning af 0,1-2 vægtprocent af én eller flere fedtsyrer i det sidste laklag. Efter at materialet er belagt med aluminium i vakuum, oprulles optegnings-25 bærermaterialet i rulleform, og denne rulle skal derefter underkastes en længere ældningsperiode.

Ved denne foreslåede metode er det særlig vigtigt, at laklaget udgøres af nitrocelluloselak. De derved opstående gildelag skal åbenbart tilskrives dannelsen af en aluminiumsæbe.

30 Et sådant lags funktionsduelighed er bevist entydigt. At dette lag imidlertid består af et aluminiumoleat, har kun kunnet bekræftes indirekte ved, at laget kraftigt reducerer slibespor, som opstår ved trykning med en elektroerosions-trykke-anordning, og er hydrofobt. Hvis der derimod kun anbringes et 35 tyndt oliesyrelag på en aluminiumoverflade, bliver slibesporene ikke reduceret, og laget er ikke hydrofobt.

O

2 150710

Disse virkningers mekanisme er imidlertid ikke fuldstændig klarlagt. Det skal ligeledes påpeges, at oliesyre kun kan reagere med aluminium, når der foreligger aluminiumradikaler, der kan forbindes med fedtsyrens carboxylgrupper til 5 en aluminiumsæbe. Herved er det imidlertid nødvendigt, at aluminiumlaget pådampes på et nitrocelluloseunderlag. Disse nitrocelluloser indeholder nitrogruppen

/+ O

10 - C - O ' ' ^ ' \ O ·

V

^ ✓ der åbenbart kan bevirke en aktivering af det pådampede aluminium. Endvidere har nitrocellulosen som bekendt en høj andel 15 af OH-grupper, der kan bevirke omdannelsen med oliesyren via en udvekslingsreaktion: 3ΕΜΐΐ·°Η + «“"^Damp (RCell ' «»S*1 + 4H2° (1 20 iRCell-0)3Al + Roliesyre-COOH ^ RCell-OH + ,(Roliesyre-COOH)3al,(2

Al-sæbe hvor Røg-Q er celluloseringen med OH-grupperne, hvoraf én er vist i ligning (1), og Roliesyre er CH3(CH2)7CH=CH(CH2)?.

25 Det er imidlertid vigtigt at påpege, at nitrocellulose lakker ikke er særlig godt egnede til sådanne optegningsbærere.

Ved anvendelse af andre celluloselakker, hvis i forhold til nitrocelluloselakkerne betydeligt højere temperaturstabilitet gør dem meget vigtige, f.eks. acetylcellulose eller ethylcellu-30 lose, kan denne metode ikke anvendes. Dette kan bero på, at et acetobutyrats estergrupper udviser en betydelig lavere polaritet end den ovennævnte nitrogruppe RCell 0 ^ ^Butyrat ^

35 O

O

3 150710 hvor RButyrat er = CHgCH^CE^· Endvidere skal det påpeges, at disse cellulosers indhold af OH-grupper er meget mindre (ca. 1%)

Langtidsforsøg ved stuetemperatur og også omsætningsforsøg ved temperaturer på op til 100°C har kun ført til meget 5 ubetydelige resultater.

Da acetylcelluloselakkerne imidlertid har en væsentlig større betydning for optegningsbærere, som er belagt med aluminium, har det været formålet at finde en løsning, som ifølge tilgængelig teknik er anvendelig ved praktisk taget 10 alle lakker. Ifølge opfindelsen foreslås det derfor, at der i mindst ét af laklagene blandes et stof, som er egnet til omdannelse af fedtsyrer og danner et metalradikal, og at der i mindst ét af de to laklag blandes en fedtsyre eller en blanding af fedtsyrer.

15 Fortrinsvis gås der derved frem på den måde, at der som metalradikal-dannende stof anvendes et metalazid, Me(N3)n· Der bør derved især anvendes et azid fra den gruppe, som omfatter aluminium, barium, kalium, calcium, lithium og natrium. Det er særlig fordelagtigt, når der i bagsidelakeringens øver-20 ste lag blandes et metalazid, der danner et metalradikal, og der i forsidelakeringen blandes en fedtsyre eller en blanding af fedtsyrer. Andelen af metalazid skal derved være ca. 0,1--2 vægtprocent af den flydende lak, medens andelen af fedtsyre eller fedtsyreblandinger kan være op til ca. 0,1-2 vægt-25 procent af den flydende lak. Oliesyrerne har vist sig at være særlig egnede fedtsyrer, og der kan også opnås særdeles gode resultater med en blanding af fedtsyrer, f.eks. tallolie eller en blanding af oliesyre, stearinsyre og palmitinsyre i et omtrentligt forhold på 3:1:1.

30 Det er imidlertid specielt fordelagtigt at anvende metalazidet i et overstøkiometrisk forhold henført til oliesyren, dvs. med en overvejende mængde metalazid.

I det følgende skal baggrunden for opfindelsen betragtes nærmere. Da nitrocellulose på den ene side åbenbart frem-35 mer den ønskede reaktion, medens acetylcellulose hhv. ethyl-cellulose på den anden side åbenbart ikke er i stand til at aktivere aluminiumlaget til omsætningen, må de ifølge den 0 4 150710 hidtidige teknik nødvendige metalradikaler dannes ud fra en yderligere forbindelse, hvis anion i dette system er kemisk ustabil, sønderdeles og efterlader et metalradikal. Dette kan f.eks. ske med et metalazid, Me(Ng)', som sættes til bagside-5 laget udover fedtsyren. Ved metalazidets sønderdeling, f.eks.

— + 2 Na - N - N = N —> 2 Na* + 3 N2 (4) dannes metalradikaler, der på tilsvarende måde reagerer med 10 fedtsyren.

Principielt findes der derved flere muligheder. For det første kan metalazidet blandes i bagsidelakeringen, dvs. i bagsidelakeringens øverste dag, medens fedtsyren eller blandingen af fedtsyrer blandes i dæklaget. For det andet kan metal-15 azidet og fedtsyren eller blandingen af fedtsyrer begge anbringes i bagsidelakken. X princippet er det desuden muligt også at have metalazid i dæklaget, i hvilket tilfælde der imidlertid opstår vanskeligheder, fordi der ved et sådant arrangement er risiko for den uønskede sammenbagning.

20 Som ovenfor anført dannes der ved anvendelse af metal azidet metalradikaler, der reagerer på tilsvarende måde med fedtsyren. Ved forhøjede temperaturer forstærkes reaktionen.

Når begge stoffer, dvs. metalazidet og fedtsyren, er inkorporeret i bagsidelakeringen, dannes der i laklaget på bagsiden 25. en metalsæbe, som ved en forhøjet temperatur på ca. 70°C diffunderer igennem til aluminiumlaget. "Allerede efter 12 timer kan der dér konstateres et virksomt, stærkt hydrofobt sæbelag. Ved de enkelte forsøg er der anvendt finformalet NaN^. Denne reaktion forløber, indtil forrådet af metalradikaler er op-30 brugt. Ved tilsætning af andre azider, f.eks. LiN^ eller AliNgJg, fås der tilsvarende andre sæber.

Væsentligt mere effektivt er det imidlertid, hvis den ene komponent, f.eks. metalazid, inkorporeres i bagside-lakeringen, medens den anden komponent, f.eks. fedtsyre, blan-35 des. i det laklag, der ligger under aluminiumlaget. I dette tilfælde foreligger der en koncentrationsgradient, og de to 5 150710

O

komponenter diffunderer også i retning mod hinanden og reagerer hovedsagelig med hinanden på aluminiumlaget.

yderligere, forlængede forsøg har vist, at særlig gunstige resultater kan opnås med natriumazid. I dette tilfæl-5 de blandes natriumazid, NaN^, med ca. 1 vægtprocent oliesyre, CHg(CI^)^CH=CH(CI^)^COOH, i de pågældende lakker. Fortrinsvis anvendes der 0,1% stearinsyre, der tilsættes sammen med natriumazid. Natriumazidet kan derved betragtes som organisk pigment, der ved kornstørrelser mellem 0,1 og 0,3 μ disperge-10 rer fint i lakken. Stearinsyren fungerer derved på den måde, at klumpdannelse i det kornformige eller krystallinske natriumazid forhindres.

Et yderligere, væsentligt synspunkt på fremgangsmåden ifølge opfindelsen fremgår af, at der her er tale om en reaktion 15 mellem faste stoffer og ikke om en reaktion mellem flydende og/eller gasformige stoffer.

Forsøg, som er udført under disse forudsætninger, har vist, at der med de ovenfor angivne procentsatser opnås de bedste resultater, når den belagte optegningsbærer efter 20 færdiggørelsen underkastes en varmeefterbehandling i ca. 12 timer ved ca. 70°C.

Som allerede tidligere anført egner denne fremgangsmåde sig fremfor alt til de af acetylcellulose fremstillede lakker. Dette udelukker dog på ingen måde fremgangsmådens 25 effektivitet ved nitrocelluloselak. Tværtimod kan den dér allerede i sig selv optrædende virkning forbedres yderligere ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen. Desuden forbruges der derved ikke noget af det i sig selv meget tynde aluminiumlag, idet det til dannelse af metalsæben nødvendige metal ta-30 ges fra en kompletterende kilde.

Anvendelsen af lithiumazid, LiN^, og af aluminium-azid, Alviser sig at være specielt interessant i denne sammenhæng. Disse azider kan opløses i et organisk opløsningsmiddel og kan dermed blandes i lakken, hvorved der 35 opnås en meget høj dispergeringsgrad indtil ægte opløsning.

Tilsvarende vil metalazidet da foreligge i lakken i fast opløsning. Ved begge stoffer ligger sønderdelingstemperaturen rela- β 150710

O

tivt lavt, således at omdannelsen allerede finder sted ved stuetemperatur med relativt høj hastighed.

Sammenfattende kan det også anføres, at ved den nye freir gangsmåde ifølge opfindelsen har fremstillingen af gildelag 5 på overfladen af aluminiumbelagte optegningsbærere kunnet realiseres med praktisk taget alle hidtil ved sådanne belagte papirmaterialer anvendte lakker, hvilket ifølge den nuværende teknik repræsenterer en optimal løsning for optegningsbærermaterialer, på hvilke der skal udføres.trykning med elektroero-10 sions-trykkeanordninger.