EP0035105B1 - Process for the manufacture of a sliding layer on the surface of a recording substrate coated with a thin aluminium layer - Google Patents

Process for the manufacture of a sliding layer on the surface of a recording substrate coated with a thin aluminium layer Download PDF

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EP0035105B1
EP0035105B1 EP81100295A EP81100295A EP0035105B1 EP 0035105 B1 EP0035105 B1 EP 0035105B1 EP 81100295 A EP81100295 A EP 81100295A EP 81100295 A EP81100295 A EP 81100295A EP 0035105 B1 EP0035105 B1 EP 0035105B1
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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/24Ablative recording, e.g. by burning marks; Spark recording
    • B41M5/245Electroerosion or spark recording

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a sliding layer on the surface of a recording medium covered with a thin aluminum layer.
  • Record carriers with aluminum layers are used to record pictures, letters or graphic representations by means of electroerosion. Papers or plastic foils are used, which are coated with a black or otherwise colored lacquer layer and are coated with an approximately 50 nanometer thick aluminum layer. Record carriers of this type are labeled with the aid of needle electrodes in such a way that the contrast required for recording arises at the points to be labeled by evaporating or burning out the aluminum, as is known, for example, from DE-B 1 496 153. Such recording media have long been known per se, as can be found in detail, for example, in DE-C 849 609, DE-B-1 011 722, DE-B-1 014128 and DE-B-1 025 259.
  • protective layers were, for example, a connection of the covering metal, for. B. an oxide or carbonate of the covering metal or a coating of a hard to evaporate liquid, an evaporated oil layer on the metal covering, a paraffin layer, a quartz layer, a lacquer layer, for example a polystyrene layer with a thickness of at most 2 microns.
  • a thermal recording material in which a recording layer made of a metal or an alloy of two or more metals is arranged on a carrier made of plastic and a protective layer is provided on the recording layer, on or in which a higher one Fatty acid with more than 10 carbon atoms or an amide thereof is present.
  • the recording is carried out by scanning the recording layer side with a laser beam and not with needle electrodes, so that the sliding of the needle electrodes and the problem of the grinding marks caused thereby are not addressed.
  • the object of the invention is to provide a method by means of which aluminum layers on recording media of the type specified at the outset can be redesigned in such a way that the sliding effect is sustainably improved and, above all, the suppleness and elasticity of the aluminum layer is increased, these favorable properties even after long storage should remain.
  • a stable sliding layer consisting of aluminum oleate molecules is preferably formed on the surface of the aluminum layer and that this also forms Store aluminum oleate molecules in the layer itself.
  • the procedure according to the invention is as follows.
  • a paper web coated with a black or other high-contrast paint layer or a similarly coated plastic film is used as the carrier material, which is then coated in a high vacuum with an approximately 50 nanometer thick aluminum layer.
  • the coating can be by cathode sputtering, electron beam sputtering or the like known Procedures are made.
  • the entire aluminum layer to be evaporated or applied can be converted.
  • this conversion is preferably only applied during part of the precipitation process, but in particular towards the end of the precipitation process.
  • the effect of the vapor of a fatty acid, in particular oleic acid can also be maintained when the vapor deposition process for the aluminum layer has ended.
  • the method according to the invention has thus succeeded in reducing the previously unpleasant, particularly strong grinding marks on recording media coated with aluminum to such an extent that they can no longer have a disruptive effect.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Gleitschicht auf der Oberfläche eines mit einer dünnen Aluminiumschicht überzogenen Aufzeichnungsträgers.The invention relates to a method for producing a sliding layer on the surface of a recording medium covered with a thin aluminum layer.

Aufzeichnungsträger mit Aluminiumschichten werden zum Aufzeichnen von Bildern, Buchstaben oder graphischen Darstellungen mittels Elektroerosion verwendet. Dabei werden Papiere oder Kunststoffolien benutzt, die mit einer schwarzen oder andersartig eingefärbten Lackschicht überzogen und mit einer etwa 50 Nanometer dicken Aluminiumschicht beschichtet sind. Aufzeichnungsträger dieser Art werden mit Hilfe von Nadelelektroden in der Weise beschriftet, dass an den zu beschriftenden Punkten durch Verdampfen oder Ausbrennen des Aluminiums der zum Aufzeichnen benötigte Kontrast entsteht, wie dies beispielsweise aus der DE-B 1 496 153 bekannt ist. Derartige Aufzeichnungsträger sind im übrigen seit langem an sich bekannt, wie dies beispielsweise der DE-C 849 609, DE-B-1 011 722, DE-B-1 014128 und DE-B-1 025 259 im einzelnen entnommen werden kann.Record carriers with aluminum layers are used to record pictures, letters or graphic representations by means of electroerosion. Papers or plastic foils are used, which are coated with a black or otherwise colored lacquer layer and are coated with an approximately 50 nanometer thick aluminum layer. Record carriers of this type are labeled with the aid of needle electrodes in such a way that the contrast required for recording arises at the points to be labeled by evaporating or burning out the aluminum, as is known, for example, from DE-B 1 496 153. Such recording media have long been known per se, as can be found in detail, for example, in DE-C 849 609, DE-B-1 011 722, DE-B-1 014128 and DE-B-1 025 259.

Beim Gleiten der Nadelelektroden über den nicht ausgebrannten Stellen werden auf dem Aluminium sichtbare Schleifspuren hinterlassen, die die Reflexionsverhältnisse verändern und insbesondere bei einer photographischen Reproduktion Schwierigkeiten bereiten. Bei Aluminiumschichten mit sehr hoher Gleitreibung wird die Aluminiumschicht sogar aufgerissen und der Lack freigelegt. Solche Papiere haben dann besonders starke Schleifspuren.When the needle electrodes slide over the non-burnt-out areas, visible grinding marks are left on the aluminum, which change the reflection conditions and are particularly difficult for photographic reproduction. In the case of aluminum layers with very high sliding friction, the aluminum layer is even torn open and the paint is exposed. Such papers then have particularly strong marks.

Gemäss dem in der DE-C 849 609 offenbarten Stand der Technik hat man bereits damals erkannt, dass man zur Erhöhung der Schichtbeständigkeit der Metallschicht, die schon unter atmosphärischen Verhältnissen nach kurzer Zeit eine Veränderung erfährt oder sogar bei längerer Lagerhaltung gänzlich verschwindet, so dass die aufgezeichneten Spuren bald nicht mehr sichtbar sind, dünne Schutzschichten aufbringen sollte. Diese Schutzschichten waren beispielsweise eine Verbindung des Belagmetalls, so z. B. ein Oxid oder Carbonat des Belagmetalls oder aber ein Überzug aus einer schwer zu verdampfenden Flüssigkeit, eine auf dem Metallbelag aufgedampfte Ölschicht, eine Paraffinschicht, eine Quarzschicht, eine Lackschicht, beispielsweise eine Polystyrolschicht mit einer Stärke von höchstens 2 µm.According to the prior art disclosed in DE-C 849 609, it was already recognized at that time that to increase the layer stability of the metal layer, which undergoes a change after a short time even under atmospheric conditions, or even completely disappears with longer storage, so that the soon recorded tracks are no longer visible, should apply thin protective layers. These protective layers were, for example, a connection of the covering metal, for. B. an oxide or carbonate of the covering metal or a coating of a hard to evaporate liquid, an evaporated oil layer on the metal covering, a paraffin layer, a quartz layer, a lacquer layer, for example a polystyrene layer with a thickness of at most 2 microns.

Man hat ausserdem festgestellt, dass das Gleiten der Nadelelektroden auf der Aluminiumschicht dadurch verbessert werden kann, dass man, wie dies die DE-B 1 496152 angibt, die Oberfläche der ausbrennfähigen Metallschicht vor dem Ausbrennen der Aufzeichnungen mit einem monomolekularen Schmierfilm aus Mineralöl versieht, der nach dem Ausbrennen wieder entfernt werden muss. Solche monomolekularen Ölfilme verlieren nach kurzer Zeit ihre Gleitwirkung, was vermutlich auf eine Diffusion des Öls in den Lack und das Papier zurückzuführen ist, was im übrigen auch für die in DE-C 849 609 beschriebenen elektrisch isolierenden Schichten aus Öl oder Paraffin gilt, die ebenfalls nach ganz kurzer Zeit ihre eigentliche Gleitwirkung verlieren.It has also been found that the sliding of the needle electrodes on the aluminum layer can be improved by providing the surface of the burnable metal layer with a monomolecular lubricating film made of mineral oil, as described in DE-B 1 496152, before the records are burned out must be removed after burning out. Such monomolecular oil films lose their sliding action after a short time, which is probably due to a diffusion of the oil into the lacquer and the paper, which also applies to the electrically insulating layers of oil or paraffin described in DE-C 849 609, which also lose their actual gliding effect after a very short time.

Aus der DE-A 2 925 766 ist ein thermisches Aufzeichnungsmaterial bekannt, bei dem auf einem Träger aus Kunststoff eine Aufzeichnungsschicht aus einem Metall oder einer Legierung von zwei oder mehreren Metallen angeordnet und auf der Aufzeichnungsschicht eine Schutzschicht vorgesehen ist, auf oder in der eine höhere Fettsäure mit mehr als 10 Kohlenstoffatomen oder ein Amid derselben vorhanden ist. Die Aufzeichnung erfolgt durch Abstasten der Aufzeichnungsschichtseite mit einem Laserstrahl und nicht mit Nadelelektroden, so dass das Gleiten der Nadelelektroden und das Problem der dabei verursachten Schleifspuren nicht angesprochen wird.From DE-A 2 925 766 a thermal recording material is known in which a recording layer made of a metal or an alloy of two or more metals is arranged on a carrier made of plastic and a protective layer is provided on the recording layer, on or in which a higher one Fatty acid with more than 10 carbon atoms or an amide thereof is present. The recording is carried out by scanning the recording layer side with a laser beam and not with needle electrodes, so that the sliding of the needle electrodes and the problem of the grinding marks caused thereby are not addressed.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren anzugeben, mit dem Aluminiumschichten auf Aufzeichnungsträgern der eingangs angegebenen Art so umgestaltet werden können, dass die Gleitwirkung nachhaltig verbessert wird und vor allen Dingen die Geschmeidigkeit und Elastizität der Aluminiumschicht erhöht wird, wobei diese günstigen Eigenschaften selbst nach langer Lagerung bestehen bleiben sollen.The object of the invention is to provide a method by means of which aluminum layers on recording media of the type specified at the outset can be redesigned in such a way that the sliding effect is sustainably improved and, above all, the suppleness and elasticity of the aluminum layer is increased, these favorable properties even after long storage should remain.

Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass Aluminium im Vakuum auf dem Aufzeichnungsträger niedergeschlagen und während und/ oder nach dem Niederschlagen mit dem Dampf einer Fettsäure umgesetzt wird, wobei der Grad der Umsetzung durch den Partialdruck der Fettsäure bestimmt wird.This is achieved according to the invention in that aluminum is deposited in a vacuum on the recording medium and is reacted with and / or after the deposition with the vapor of a fatty acid, the degree of conversion being determined by the partial pressure of the fatty acid.

Vorzugsweise geht man dabei so vor, dass die Umsetzung des Aluminiums mit der Fettsäure im Vakuum durchgeführt wird und dass vor allen Dingen die Umsetzung im Vakuum während und vorzugsweise gegen Ende des Aluminiumniederschlags durchgeführt wird: Vorzugsweise verwendet man als Fettsäure Ölsäure CH3(CH2)7CH = CH(CH2)7COOH. Es ist günstig, Aluminium im Vakuum auf Papier aufzudampfen und gleichzeitig mit dem Bedampfen des Papiers die Umsetzung mit der Fettsäure durchzuführen.The preferred procedure is to carry out the reaction of the aluminum with the fatty acid in a vacuum and, above all, to carry out the reaction in a vacuum during and preferably towards the end of the aluminum precipitation: oleic acid CH3 (CH2) 7CH = is preferably used as the fatty acid CH (CH2) 7COOH. It is expedient to evaporate aluminum on paper in a vacuum and at the same time to vaporize the paper to carry out the reaction with the fatty acid.

Es hat sich nämlich gezeigt, dass bei einer mindestens partiellen Umsetzung von Aluminiumschichten zu Aluminiumsalzen einer Fettsäure, insbesondere aber durch die mindestens partielle Umsetzung von Aluminiumschichten mit Ölsäure sich vorzugsweise auf der Oberfläche der Aluminiumschicht eine aus Aluminiumoleatmolekülen bestehende stabile Gleitschicht bildet und dass sich dabei auch diese Aluminiumoleatmoleküle in der Schicht selbst einlagern.It has been shown that in the case of an at least partial conversion of aluminum layers to aluminum salts of a fatty acid, but in particular due to the at least partial conversion of aluminum layers with oleic acid, a stable sliding layer consisting of aluminum oleate molecules is preferably formed on the surface of the aluminum layer and that this also forms Store aluminum oleate molecules in the layer itself.

Bei dem erfindungsgemässen Verfahren geht man dabei wie folgt vor. Als Trägermaterial wird eine, mit einer mit schwarzer oder anderer kontrastreicher Farbe eingefärbten Lackschicht überzogene Papierbahn oder eine ebenso beschichtete Kunststoffolie verwendet, die dann im Hochvakuum mit einer etwa 50 Nanometer dicken Aluminiumschicht beschichtet wird. Die Beschichtung kann dabei durch Kathodenzerstäubung, Elektronenstrahlzerstäubung oder ähnliche bekannte Verfahren vorgenommen werden. Etwa gleichzeitig mit dem Aufdampfen oder Aufbringen der Aluminiumschicht wird als Reagens der Dampf einer Fettsäure, speziell der Ölsäure, CH3(CHZ),CH=CH(CHz),COOH, eingeführt, die dann während des Verdampfungsvorganges mit dem Aluminium reagiert. Hier bestehen zunächst mehrere Möglichkeiten. Wenn man beispielsweise von Anfang an den Dampf einer Fettsäure, speziell der Ölsäure, mit ausreichend hohem Partialdruck einbringt, dann kann die gesamte aufzudampfende oder aufzubringende Aluminiumschicht umgesetzt werden. Bevorzugt wird aber diese Umsetzung erst während eines Teils des Niederschlagsverfahrens, insbesondere aber gegen Ende des Niederschlagsverfahrens aufgebracht. Selbstverständlich kann die Einwirkung des Dampfes einer Fettsäure, insbesondere der Ölsäure auch noch aufrechterhalten werden, wenn der Aufdampfvorgang für die Aluminiumschicht beendet ist.The procedure according to the invention is as follows. A paper web coated with a black or other high-contrast paint layer or a similarly coated plastic film is used as the carrier material, which is then coated in a high vacuum with an approximately 50 nanometer thick aluminum layer. The coating can be by cathode sputtering, electron beam sputtering or the like known Procedures are made. At about the same time as the evaporation or application of the aluminum layer, the vapor of a fatty acid, especially oleic acid, CH 3 (CH Z ), CH = CH (CH z ), COOH, is introduced as the reagent, which then reacts with the aluminum during the evaporation process. There are several options here. If, for example, the vapor of a fatty acid, especially oleic acid, is introduced at a sufficiently high partial pressure from the start, the entire aluminum layer to be evaporated or applied can be converted. However, this conversion is preferably only applied during part of the precipitation process, but in particular towards the end of the precipitation process. Of course, the effect of the vapor of a fatty acid, in particular oleic acid, can also be maintained when the vapor deposition process for the aluminum layer has ended.

Prinzipiell ist es auch möglich, bereits vollständig aufgebrachte Aluminiumschichten nachträglich mit dem Dampf einer Fettsäure, speziell mit dem Dampf der Ölsäure, reagieren zu lassen, wenn man nur sicherstellt, dass die Oberfläche der Aluminiumschicht noch ausreichend reaktionsfähig ist. Da sich bekanntlich das an der Oberfläche der Aluminiumschicht bei Berührung mit der Atmosphäre rasch bildende Aluminiumoxid (AI203) solchen Umsetzungsreaktionen widersetzen würde, kann man sich vorstellen, dass man vor dieser Reaktion das auf der Oberfläche vorhandene AI203 in eine Verbindung umsetzt, über die der Dampf einer Fettsäure, speziell der Ölsäure, wiederum mit der Schichtoberfläche der Aluminiumschicht reagieren kann.In principle, it is also possible to have aluminum layers that have already been completely applied reacted subsequently with the vapor of a fatty acid, especially with the vapor of oleic acid, if one only ensures that the surface of the aluminum layer is still sufficiently reactive. Since it is known that the aluminum oxide (AI 2 0 3 ), which forms rapidly on the surface of the aluminum layer when it comes into contact with the atmosphere, would oppose such reaction reactions, it can be imagined that the AI 2 0 3 present on the surface was combined into a compound before this reaction converts, via which the vapor of a fatty acid, especially oleic acid, can in turn react with the surface of the aluminum layer.

Durch den Einbau von Aluminiumsalzen einer Fettsäure in die Aluminiumschicht, insbesondere aber durch die bei Verwendung von Ölsäure sich auf der Oberfläche und in der Schicht bildenden Aluminiumoleatmoleküle erreicht man eine beträchtlich höhere Geschmeidigkeit und Elastizität der Aluminiumschicht. Diese Oberflächenbehandlung der Aluminiumoberfläche wirkt dabei wie ein hydrophobes Gleitmittel. Beide Wirkungen tragen ganz wesentlich zu einer Verringerung der Schleifspuren bei. Diese Oberfläche ist dann elektrisch leitend, aber immer noch hochohmig, was wiederum den Zündvorgang an den Spitzen der Nadelelektroden begünstigt. Ferner sind diese Schichten ausserordentlich stabil und behalten ihre Eigenschaften selbst nach langer Lagerung bei.The incorporation of aluminum salts of a fatty acid in the aluminum layer, but in particular the aluminum oleate molecules that form on the surface and in the layer when oleic acid is used, results in a considerably higher suppleness and elasticity of the aluminum layer. This surface treatment of the aluminum surface acts like a hydrophobic lubricant. Both effects contribute significantly to a reduction in the wear marks. This surface is then electrically conductive, but is still highly resistive, which in turn favors the ignition process at the tips of the needle electrodes. Furthermore, these layers are extremely stable and retain their properties even after long storage.

Durch das erfindungsgemässe Verfahren ist es damit gelungen, die bisher unangenehmen, besonders starken Schleifspuren auf mit Aluminium beschichteten Aufzeichnungsträgern soweit zu verringern, dass sie nicht mehr störend wirken können.The method according to the invention has thus succeeded in reducing the previously unpleasant, particularly strong grinding marks on recording media coated with aluminum to such an extent that they can no longer have a disruptive effect.

Claims (3)

1. Method of making a slide layer on the surface of a record carrier coated with a thin aluminum layer, characterized in that aluminum is deposited in a vacuum on the record carrier, and reacts during and/or after the deposition with the vapor of a fatty acid, the degree of the reaction being controlled by the partial pressure of the fatty acid.
2. Method as claimed in claim 1, characterized in that the reaction of the fatty acid with aluminum is carried out in a vacuum toward the end of the aluminum deposition.
3. Method as claimed in claims 1 and 2, characterized in that oleic acid is used as a fatty acid.
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