EP0047360A1

EP0047360A1 - Process for the manufacture of a sliding layer on the surface of a recording substrate coated with a thin aluminium layer

Info

Publication number: EP0047360A1
Application number: EP81104333A
Authority: EP
Inventors: Dietrich Jürgen Dr. Bahr; Marian Dipl.-Ing. Briska
Original assignee: IBM Deutschland GmbH; International Business Machines Corp
Current assignee: IBM Deutschland GmbH; International Business Machines Corp
Priority date: 1980-08-27
Filing date: 1981-06-05
Publication date: 1982-03-17
Also published as: EP0047360B1; JPS5763274A; DE3032223A1; JPS6145959B2; DE3168282D1

Abstract

1. Process for applying a sliding layer to the surface of a record carrier covered with a thin aluminium layer, wherein a 2 to 1000 nm thick layer of a metallic soap is applied as a sliding layer to the surface of the aluminium layer, characterized in that, prior to being applied in a dry, mechanical process, the metallic soap is mixed in a mortar or mill with 10 to 30 per cent by weight, as referred to the weight of the sliding layer, of a multi-functional, aliphatic alcohol to form a homogeneous mass.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verringerung oder vollständigen Beseitigung von Schleif- oder Kratzspuren auf der Oberfläche eines mit einer dünnen metallischen, vorzugsweise aus Aluminium bestehenden Schicht überzogenen Aufzeichnungsträgers durch Beschichten der Oberfläche mit einer' dünnen, etwa 2 nm bis 1000 nm starken Schicht einer Metallseife nach Patent ... (Patentanmeldung P 30 11 591.4).The invention relates to a method for reducing or completely removing traces of grinding or scratching on the surface of a recording medium coated with a thin metallic layer, preferably made of aluminum, by coating the surface with a 'thin, approximately 2 nm to 1000 nm thick layer of a metal soap according to patent ... (patent application P 30 11 591.4).

Beim elektrographischen Aufzeichnungsvorgang auf einer mit einer Aluminiumschicht überzogenen Folie oder auf einem mit einer Aluminiumschicht und einer Lackschicht überzogenen Papier müssen die Schreibelektroden unmittelbar einen elektrischen Kontakt mit der Aluminiumschicht haben. Nahezu jedes Aufzeichnungsgerät ist für einen kontinuierlichen Schreibvorgang entworfen, d. h. es findet immer eine Relativbewegung zwischen den Schreibelektroden und dem mit Aluminium beschichteten Aufzeichnungsträger statt. Auch während dieser Relativbewegung muß der elektrische'Kontakt zwischen den Elektroden und dem mit Aluminium beschichteten Aufzeichnungsträger gewährleistet sein, d. h. die Elektroden schleifen auf der Aluminiumschicht, unabhängig davon, ob gerade geschrieben wird oder nicht. Dieses Schleifen hinterläßt in den Bereichen, in denen das Aluminium nicht ausgebrannt, d. h. verdampft ist, Schleif- oder Kratzspuren,. deren Stärke und Eigenart einmal von der Rauhigkeitsstruktur und den verwendeten Materialien bei der Herstellung des Aufzeichnungsträgers, zum anderen von der Größe und Anordnung der einzelnen Elektroden abhängen. Insbesondere bei sehr dünnen Elektroden für die qualitativ hochwertigen Aufzeichnungen ergeben sich wegen der relativ hohen Flächenpressung starke Spuren, die im günstigsten Fall nur optisch unschön sind, im ungünstigsten Fall aber eine Wiedergabe oder Reproduktion des beschriebenen Aufzeichnungsträgers, beispielsweise durch Kopieren erheblich erschweren, wenn nicht gar unmöglich machen.In the electrographic recording process on a film coated with an aluminum layer or on a paper coated with an aluminum layer and a lacquer layer, the writing electrodes must be in direct electrical contact with the aluminum layer. Almost every recording device is designed for a continuous writing process, ie there is always a relative movement between the writing electrodes and the aluminum-coated recording medium. The electrical contact between the electrodes and the aluminum-coated recording medium must also be ensured during this relative movement, ie the electrodes grind on the aluminum layer, regardless of whether writing is in progress or not. This grinding leaves traces of grinding or scratching in the areas in which the aluminum has not burned out, ie evaporated. the strength and nature of which depend on the roughness structure and the materials used in the production of the recording medium, and on the size and arrangement of the individual electrodes. Particularly in the case of very thin electrodes for the high-quality recordings, there are strong traces because of the relatively high surface pressure, which in the best case are only optically unsightly, but in the worst case a reproduction or reproduction of the described one Record carrier, for example by copying considerably difficult, if not impossible.

Die im Hauptpatent vorgeschlagene Beschichtung mit einer 2 nm bis 1000 nm starken Schicht einer Metallseife hat sich bereits als recht gute Lösung für dieses Problem erwiesen. Derartige Metallseifenschichten kann man beispielsweise mit Tauch-, Spritz-, Aufdampf- oder Sputterverfahren oder auch rein mechanisch aufbringen.The coating proposed in the main patent with a 2 nm to 1000 nm thick layer of metal soap has already proven to be a fairly good solution to this problem. Metal soap layers of this type can be applied, for example, by immersion, spraying, vapor deposition or sputtering processes or else purely mechanically.

Bei Experimenten mit gesättigten, chemisch reinen Metallseifen, wie z. B. Al-Stearat, Li-Stearat, Mg-Palmitat oder Li-Palmitat hat sich herausgestellt, daß diese beim trockenen, mechanischen Auftrag zu hohe Härte und schlechte Haftung auf dem Aluminium aufweisen. Des weiteren war eine Beschädigung der Aluminiumschicht des Aufzeichnungsträgers nicht völlig auszuschließen. Insbesondere wird beim trockenen, mechanischen Auftragen solcher chemisch reiner Metallseifen das Aluminium angeschliffen, so daß sich eine unterschiedlich hohe Vergrauung des Aufzeichnungsträgers ergibt. Die ungesättigten Seifen, wie z. B. Zn-Oleat lassen sich nach dem mechanischen Verfahren ohnehin nicht auftragen, da sie meistens eine zähflüssige und klebrige Konsistenz haben. Im Gemisch mit gesättigten Seifen können sie jedoch eine Reihe wertvoller Eigenschaften aufweisen, und zwar durch Polymerisation und Vernetzung.In experiments with saturated, chemically pure metal soaps, such as. B. Al stearate, Li stearate, Mg palmitate or Li palmitate has been found to have too high hardness and poor adhesion to the aluminum when dry, mechanical application. Furthermore, damage to the aluminum layer of the recording medium could not be completely ruled out. In particular, when dry, mechanical application of such chemically pure metal soaps, the aluminum is sanded, so that the recording medium is grayed to different degrees. The unsaturated soaps, e.g. B. Zn oleate cannot be applied anyway by the mechanical process, since they usually have a viscous and sticky consistency. However, when mixed with saturated soaps, they can have a number of valuable properties, namely through polymerization and crosslinking.

Um die obengenannten Schwierigkeiten zu überwinden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Metallseife vor dem Auftragen mit etwa 10 - 30 Gew.% eines mehrfunktionellen, aliphatischen Alkohols zu vermischen. Vorzugsweise geht man dabei so vor, daß die Metallseife in einem Mörser oder in einer Mühle mit etwa 10 - 30 Gew.% des aliphatischen Alkohols zu einer homogenen geschmeidigen Masse vermischt wird. In diesem Fall können sowohl gesättigte als auch Mischungen aus gesättigten und ungesättigten Metallseifen verwendet werden. Als reine Metallseifen eignen sich hierbei insbesondere Al-Stearat, Li-Stearat, Mg-Palmitat oder Li-Palmitat. Selbstverständlich sind hier auch Natrium- oder Kaliumseifen geeignet, wie z. B. deren Stearate und Palmitate. Vorzugsweise wird man als Beimischung mehrfunktionelle, aliphatische Alkohole mit relativ sehr kurzen Ketten verwenden, wie z. B. Glycerin oder Äthylenglykol.In order to overcome the difficulties mentioned above, it is proposed according to the invention to mix the metal soap with about 10-30% by weight of a polyfunctional, aliphatic alcohol before application. The procedure is preferably such that the metal soap is mixed in a mortar or in a mill with about 10-30% by weight of the aliphatic alcohol to form a homogeneous, smooth mass. In this case, both saturated and mixtures of saturated and unsaturated metal soaps can be used. Are suitable as pure metal soaps here in particular Al stearate, Li stearate, Mg palmitate or Li palmitate. Of course, sodium or potassium soaps are also suitable here, such as. B. their stearates and palmitates. It is preferred to use multifunctional, aliphatic alcohols with relatively very short chains as an admixture, such as e.g. B. glycerol or ethylene glycol.

Höhere Beimischungen von mehr als 30% Alkohole zeigen keine Nachteile. Einige Versuche wurden mit Alkoholzugaben von 1 : 0,7 durchgeführt und wurden für funktionsfähig befunden.Higher admixtures of more than 30% alcohols show no disadvantages. Some tests were carried out with alcohol additions of 1: 0.7 and were found to be functional.

Es hat sich als besonders wirksam ein rein mechanisches Auftragsverfahren herausgestellt, bei dem die Metallseife, die erfindungsgemäß präpariert wurde, mittels eines weichen Wattebausches auf die Aluminiumoberfläche dünn und gleichmäßig aufgerieben und aufpoliert wird. Mit zunehmendem Poliergrad nimmt auch die Wirksamkeit dieser Seifenschicht zu. Solche polierten Schichten haben dennoch die Mattigkeit eines nicht behandelten Aufzeichnungsträgers. Es hat sich gezeigt, daß derart beschichtete Aufzeichnungsträger praktisch keine Kratz- und Schleifspuren mehr zeigen.A purely mechanical application process has been found to be particularly effective, in which the metal soap, which was prepared according to the invention, is rubbed thinly and evenly onto the aluminum surface by means of a soft cotton ball. The effectiveness of this soap layer increases with increasing degree of polishing. Such polished layers nevertheless have the mattness of an untreated recording medium. It has been shown that recording media coated in this way show practically no more scratches and scratches.

Obwohl es bisher noch nicht völlig klar geworden ist, aufgrund welcher Reaktionen diese überraschende Wirkung eintritt, so kann doch nicht ausgeschlossen werden, daß bei Verwendung von Glycerin oder Äthylenglykol, also von mehrfunktionellen, gesättigten oder ungesättigten Alkoholen in Verbindung mit den Metallseifen Glykolate bzw. Glycerinate entstehen, die dann zu der Wirksamkeit maßgeblich beitragen.Although it has not yet been completely clear which reactions give rise to this surprising effect, it cannot be ruled out that when using glycerin or ethylene glycol, i.e. polyfunctional, saturated or unsaturated alcohols in conjunction with the metal soaps, glycolates or glycerinates arise, which then contribute significantly to the effectiveness.

Claims

1. A method for reducing or completely eliminating traces of grinding or scratching on the surface of a recording medium coated with a thin metallic layer, preferably consisting of aluminum, by coating the surface with a thin layer of a metal soap according to patent ... (patent application P 30 11 591.4 ) characterized in that the metal soap is mixed with about 10-30% by weight of a polyfunctional, aliphatic, saturated or unsaturated alcohol before application.

2. The method according to claim 1, characterized in that the metal soap is mixed in a mortar or a mill with about 10 - 30 wt.% Of a saturated or unsaturated polyfunctional, aliphatic alcohol to a homogeneous mass.

3. The method according to claim 2, characterized in that the modified metal soap is applied by rubbing, rubbing and polishing on the surface of the aluminum layer with a layer thickness of less than 100 nm, preferably less than 50 nm.

4. Process according to claims 1 to 3, characterized in that saturated or a mixture of saturated and unsaturated metal soaps are used as metal soaps.

5. The method according to claim 4, characterized in that as saturated metal soaps chemically pure metal soaps, such as. B. Al stearate, Li stearate, Mg palmitate or Li palmitate can be used.

6. The method according to claim 4, characterized in that Zn-oleate is used in combination with a saturated metal soap as an unsaturated metal soap.

7. Process according to claims 1 to 3, characterized in that ethylene glycol is used as the aliphatic alcohol.

8. The method according to claims 1 to 3, characterized in that glycerol is added as the aliphatic alcohol.