EP0047360B1

EP0047360B1 - Process for the manufacture of a sliding layer on the surface of a recording substrate coated with a thin aluminium layer

Info

Publication number: EP0047360B1
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: 1985-01-16
Also published as: JPS5763274A; DE3032223A1; DE3168282D1; EP0047360A1; JPS6145959B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen einer Gleitschicht auf die Oberfläche eines mit einer dünnen Aluminiumschicht überzogenen Aufzeichnungsträgers, bei dem als Gleitschicht eine Metallseife in einer Schichtdikke von 2 bis 1000 nm auf die Oberfläche der Aluminiumschicht aufgebracht wird.The invention relates to a method for applying a sliding layer to the surface of a recording medium coated with a thin aluminum layer, in which a metal soap is applied as a sliding layer in a layer thickness of 2 to 1000 nm to the surface of the aluminum layer.

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 have direct electrical contact with the aluminum layer. Almost every recorder is designed for continuous writing, i.e. 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, i.e. the electrodes grind on the aluminum layer, regardless of whether it is currently being written or not. This grinding leaves in the areas where the aluminum does not burn out, i.e. is evaporated, traces of grinding or scratching, 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 high-quality recordings, there are strong traces due to the relatively high surface pressure, which in the best case are only optically unsightly, but in the worst case make reproduction or reproduction of the described recording medium, for example by copying, considerably more difficult, if not impossible to make impossible.

Aus der DE-C-849609 sind Aufzeichnungsträger mit einem aufgedampften Metallbelag bekannt, die mit Schutzschichten aus chemisch beständigen Verbindungen des Belagmetalls, z.B. Oxiden oder Carbonaten, aus Quarz oder Paraffin, oder insbesondere aus Ölen versehen sind. Es ist bekannt, dass Schichten aus den zuvor beschriebenen Materialien Schleif- und Kratzspuren auf dem Metallbelag mehr oder weniger reduzieren können.From DE-C-849609 recording media with a vapor-deposited metal coating are known, which are coated with protective layers of chemically resistant compounds of the coating metal, e.g. Oxides or carbonates, made of quartz or paraffin, or in particular oils. It is known that layers made of the materials described above can more or less reduce traces of grinding and scratching on the metal covering.

Die in der EP-A-36469, welche aufgrund des Artikels 54(3) und (4) EPÜ zum Stand der Technik gehört, vorgeschlagene Beschichtung mit einer 2 bis 1000 nm dicken Schicht einer Metallseife hat sich bereits als recht gute Lösung für das Problem der Beseitigung von Schleif- und Kratzspuren erwiesen. Derartige Metallseifenschichten kann man beispielsweise mit Tauch-, Spritz-, Aufdampf- oder Sputterverfahren oder auch rein mechanisch aufbringen.The coating proposed in EP-A-36469, which belongs to the prior art due to Article 54 (3) and (4) EPC, with a 2 to 1000 nm thick layer of metal soap has already proven to be a very good solution to the problem the removal of grinding and scratch marks. 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, reinen Metallseifen, wie z.B. AI-Stearat, Li-Stearat, Mg-Palmitat oder Li-Palmitat hat sich jedoch herausgestellt, dass diese beim trockenen, mechanischen Auftrag eine 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 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, pure metal soaps, e.g. Al stearate, Li stearate, Mg palmitate or Li palmitate, however, 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 pure metal soaps, the aluminum is sanded, so that the graying of the recording medium is different. The unsaturated soaps, e.g. Zn-oleate cannot be applied by the mechanical process anyway, 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, dass die Metallseife in einem trockenen, mechanischen Auftragverfahren aufgebracht wird und vor dem Aufbringen mit 10-30 Gew.%, bezogen auf das Gewicht der Gleitschicht, eines mehrfunktionellen, aliphatischen Alkohols zu vermischen. Man geht dabei so vor, dass die Metallseife in einem Mörser oder in einer Mühle mit 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 above-mentioned difficulties, it is proposed according to the invention that the metal soap is applied in a dry, mechanical application process and mixed before use with 10-30% by weight, based on the weight of the sliding layer, of a polyfunctional, aliphatic alcohol. The procedure is such that the metal soap is mixed in a mortar or in a mill with 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. Al-stearate, Li-stearate, Mg-palmitate or Li-palmitate are particularly suitable as pure metal soaps. Of course, sodium or potassium soaps are also suitable here, e.g. their stearates and palmitates. Polyfunctional, aliphatic alcohols with relatively very short chains, such as e.g. Glycerin or ethylene glycol.

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

Als besonders wirksam hat sich ein rein mechanisches Auftragverfahren 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 has been 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.

Claims

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.

2. Process according to claim 1, characterized in that a saturated metallic soap or a mixture of saturated and unsaturated metallic soaps is used as a metallic soap.

3. Method according to claim 2, characterized in that pure AI-stearate, Li-stearate, Mg-palmitate, or Li-palmitate is used as a saturated metallic soap.

4. Process according to claim 2, characterized in that Zn-oleate is used as an unsaturated soap in conjunction with a saturated metallic soap.

5. Process according to claim 1, characterized in that ethylene glycol is used as the aliphatic alcohol.

6. Process according to claim 1, characterized in that glycerin is used as the aliphatic alcohol.