SE443369B - Komposition omfattande en losning av en fluoralkylester och anvendning derav for behandling av ytan av ett inspelningsmedium - Google Patents

Description

30 _j0 w 7808515-1 0 2 vensen och amplituden för ljudvibrationerna. Pick-upen omfattar en nål, som van- ligtvis föreligger i form av en diamant eller en safir, som vanligtvis har en halv- sfärisk eller ellipsoid spets, som vilar på eller intränger i grammofonspåret och förflyttas i relation till variationer av mönstret i nämnda spår. Nålen är i sin tur vanligtvis anbragt på en arm, som förflyttar sig tillsammans med nålen för att inducera variationer i ett elektriskt eller magnetiskt fält i förhållande till nålförflyttningen. Detta alstrar en elektrisk signal, som är representativ för spårkonfigurationen, vilken signal därefter kan förstärkas och användas för att driva högtalare. Återigen bringas nålen att mekaniskt vibrera i relation till varia- tionerna i amplitud och frekvens för vågformerna hos spårväggen, som omfattar den inspelade signalen. ~ ' En nål måste följa ett flertal, på lika avstånd från varandra belägna spår- konturer med inspelade signaler av storleksordningen mellan l5-20 Hz och 20 000 Hz.

I och med införandet av fyrakanalsinspelningssystem eller quadro-fonisystem måste en nål noggrannt följa spår med inspelade signaler för att orsaka vibrationer av upp till 50 000 Hz. Då nålen vilar i grammofonskivspåret nöter den relativt hårda nålen bort det relativt mjuka termoplastmaterialet i grammofonskivan, som bildar spåret. Det har hitintills icke funnits någon enkel lösning på problemet avseende nötning orsakad av nålen, som vilar i spårkonturen hos sådana skivor.

Försämringen av ljudkvaliteten hos grammofonskivor med ökning av antalet spel- ningar genom nötning av deras spår genom upprepade användningar resulterar i att skivorna blir oanvändbara och ofta slängs inom en kort tidsperiod. Ett flertal faktorer är ansvariga för nötning innefattande den allmänna nötningen orsakad av slipmekanismer och vidhäftningsnötningsmekanismer i en utsträckning, som är propor- tionell mot belastningen på nålen. Denna belastning är icke endast den belastning på skivan, som härrör från nålens dödvikt, vilken belastning kan uppgå till ungefär l-4 g, utan innefattar även dynamiska tröghetskrafter, som orsakas av nâlmassan och frekvensen av nålens riktningsändringar då nålen följer spåret. Såsom är känt medför minskning av dödviktsbelastningen och nâlmassan en minskning av graden av spårnötning men nötning och åtföljande försämring av återgivningsförmågan kan icke fullständigt elimineras. I vilket fall som helst har de flesta förut kända försök med användning av grammofonskivrengöringsorganreller påstådda smörjmedel helt enkelt resulterat i endast en rengöring eller avsättning av kemikalierfilmer på skivorna utan någon framgång eftersom dessa material allmänt minskar återgivnings- E' r förmågan beroende på snabb spårnötning, om spåret rengjorts, eller hydrodynamisk dämpning av nålens förflyttning i spåret om oljiga material utfällts. Vidare obser- ' verkas ofta vid användningen av dessa material att brusnivån ökar beroende huvud- sakligen på damm, som infångats jämte bildningen av en klibbig beläggning på nålen.

Emellertid har det observerats att försök att använda pulverformiga, fasta smörj- medel sâsom grafit, molybdensulfid och liknande,-har åtskilliga nackdelar, eftersom 7808513-1 de icke minskar âtergivningsförmâgan utan även ökar brusnivän beroende pâ partik- larnas interferens i spåren i skivan.

Allmänt har olika silikoner och kolvätevaxer och vissa fluorerade telomera kompositioner använts som smörjmedel vid vissa tillämpningar. Ett exempel pá detta är en etylen, som telomeriserats med triklortrifluoretan, varvid produkter med moderata molekylvikter ástadkommes. För erhållande av en vaxliknande produkt måste en andra, aktiv telogen införlivas i telomeriseringsprocessen. Allmänt utgöres sådana aktiva telogener av vätehaltiga föreningar innefattande tertiära kolväten, alifatiska alkoholer, tvâvärda svavelföreningar, alifatiska, tertiära aminer, alifatiska etrar, karbonylföreningar och dialkylfosfiter. Eftersom dessa aktiva telogener innehåller' väte, innehåller telomerprodukterna betydande mängder väte, exempelvis 0,05-2 vikts-%.

Ett annat exempel hämtat från tidigare känd teknik är kompositioner, som icke innehåller något väte och som har en lägre smältpunkt. I själva verket är dessa kompositioner härledda från de produkter, som erhållits genom telomerisering av tetrafluoreten med vissa halogena alkaner. Kompositionerna framställdes genom klo- rering eller fluorering av vissa fraktioner av telomerjodidblandningar, varvid jodden ersättes av klor eller fluor. Dessa kompositioner används som ett allmänt, torrt smörjmedel, vid skyddsbehandling av ytor, som olje- och vattenrepellerings- medel, och som en formsläppmedelskomposition och en komposition, som skall undvika vidhäftning.

Inom facket är känt en metod för att förnya, ytbehandla och skydda en gramme- fonskiva genom att denna belägges med en komposition bestående huvudsakligen av akrylpolymer, polyetenemulsion, en detergent, en eter och vatten, varvid komposi- tionen borstas in i spåren, eventuellt överskott avlägsnas, och grammofonskivan torkas och spelas.

Inom facket är även tidigare känt en metod, en komposition och ett föremål, för förbättring av smörjningen, nötningsbeständigheten och minskning av friktions- koefficienten för substrat, såsom fotografiska filmer, magnetiska ytor och andra inspelningselement genom att pä substraten páföra en lösning omfattande tetrafluor- etentelomer och en sampolymer av vinylklorid och trifluorkloreten i ett flyktigt lösningsmedel, torkning och avlägsnande av överskottet, och tidigare inom facket har även beskrivits sådana smörjmedelsbehandlade substrat. I själva verket visade det sig att kombinationen av ett smörjmedel, nämligen tetrafluoretentelomer och ett icke-smörjmedel, nämligen poly(trifluorkloreten-vinylklorid) åstadkommer en frik- tionskoefficient, som understiger friktionskoefficienten för själva smörjmedlet.

Kompositionen enligt föreliggande uppfinning, som åstadkommer en öppnings- beständig, smörjande beläggning för grammofonskivor och liknande, utgöres av en lösning omfattande huvudsakligen ett estersmörjmedel, och eventuellt en tetrafluor- etentelomer eller ett antistatiskt medel, och ett flyktigt lösningsmedel därför.

Kompositionerna kan lätt pàföras ett valfritt antal termoplastiska substrat, som l 7808513-1 10 15 20 25 30 35 4 allmänt används inom grammofonhandeln, på vilka signaler är inspelade i form av vågformer eller spår, för erhållande av en glatt beläggning, som be- främjar en väsentlig ökning av dess smörjegeskaper.

I enlighet med föreliggande uppfinning åstadkommas en komposition, som har förmåga att ge olika substrat, innefattande en grammofonskiva, en låg friktionskoefficient, varvid kompositionen huvudsakligen omfattar från ungefär 0,001 till ungefär 3,000 vikts-% av en blandning av lösta ämnen bestående av en karboxylatester, där nämnda ester-är härledd från fluoroalkanol och en alifatisk karboxylsyra med mellan 3 och 30 kolatomer och ett antistatiskt medel omfattande aminer, fettartade kvartära ammonium- föreningar, fettsyreestrar, fosfatestrar och etoxilerade föreningar, samt mellan 97,000 och 99,999 vikts-% av ett flyktigt lösningsmedel därför.

Smörjmedlen i form av estrar enligt den föredragna utföringsformen, som skall beskrivas nedan, är lösliga i lösningsmedlet och föreligger för det mesta icke i kompositionen som partiklar eller som kolloidala ~ suspensioner. I själva verket är kompositionen enligt föreliggande uppfinning vanligtvis en huvudsakligen homogen lösning, dvs. den upp- visar en likformig sammansättning i hela dess volym.

Uttrycket "substrat" såsom detta används häri, omfattar olika ytor av föremål, som skall behandlas med kompositionerna och hänför sig till plastsubstrat, metallsubstrat, kombinationer av plast- och metallsubstrat, och i synnerhet inspelningsavspelningselement av syntetiska, naturliga termoplastmaterial och kombinationer därav innefattande hartser, shellack, polyvinylestrar, såsom polyvinylacetat, polyvinylbensen, polyvinylklorid, oellulosaacetat, polymetylmetakrylat, cellulosabutyrat, cellulosanitrat, deras derivat jämte sampolymerer och blandningar därav. Särskilt inne- fattar uttrycket "substrat" sådana ytor, som tillverkats utgående från olika kompositioner, som allmänt formats medelst olika typer av _ pressformningstekník till grammofonskivor jämte liknande termoplastiska element, som har spårkonturer, vilka, då de används i samband med vissa dynamiska element, såsom nålar, har förmåga att följa nämnda konturer och återge inspelade mono-, stereo- och videosignaler därifrån.

Kompositionerna enligt föreliggande uppfinning, som ger ett visst substrat en låg friktionskoefficient, omfattar en lösning av ett karboxylatestersmörjmedel innefattande estrar i vilka alkoholdelen här- letts från fluorering av en alifatisk alkohol. Allmänt kan fluoralalkyl- estrarna utgöras av estrar av monokarboxylsyror, nämligen fluoralkylmono- 40 " 1Ü 15 20 25 30 35 40 7808513-1 5 estrar; estrarna av dikarboxylsyror, nämligen fluoralkyldiestrar; estrar av trikarboxylsyror, nämligen fluoralkyltriestrar; och estrar av tetrakarboxyl- syror, nämligen fluoralkyltetraestrar. Enligt uppfinningen är fluoralkyl- estrarna föreningar, som är härledda från karboxylsyror genom ersättning av den joniserbara väteatomen med en fluoralkylradikal.

Fluoralkyldelen av molekylen är dess alkoholdel och har vanligtvis från ungefär 2 till ungefär 20 kolatomer. De föredragna fluoralkylmono- karboxylsyraestrarna är fluoralkylacetat, fluoralkyllaurat och fluoralkylstearat; de föredragna fluoralkyldikarboxylsyraestrarna är fluoralkylmalonat och fluoralkylazelat; och den föredragna fluoralkyl- trikarboxylsyraestern är fluoralkylcitrat. Dessa fluoralkylestrar kan utan svårighet framställas medelst inom facket känd konventionell kemisk teknik.

Allmänt kan fluoralkylmonoestrarna framställas genom kondensation av fluoralkoholer med alifatiska monokarboxylsyror. Vidare kan fluoralkyl- polyestrarna även lätt framställas genom omsättning av fluoralkoholer med polykarboxylsyror, antingen av den alifatiska eller aromatiska typen.

Blandestrar kan även lätt framställas genom omsättning av fluoralkoholer med polykarboxylsyror, antingen av den alifatiska eller aromatiska typen.

Blandestrar kan även lätt framställas såsom de, som bildats utgående från kondensationsprodukterna av pyromelitsyraanhydrid med en blandning av fluoralkoholer.

De häri beskrivna estrarna omfattar sådana estrar av terminalt fluorerade alkoholer, i vilka en brygga innehållande en alkolengrupp är inskjuten mellan den fullständigt fluorerade delen och esterbindningen.

Det inses, att den fluorerade alkoholen kan vara grenad liksom rak- kedjig.

Särskilt kan fluoralkylestrarna i enlighet med uppfinningen lätt fram- ställas utgående från perfluoralkylalifatiska alkoholer (nämligen 2-per- fluoralkylalkanoler) med formeln CnF2n+1(CH2)mÛH, där n är från ungefär 3 till 14 och m är 1-3 och motsvarande karboxylsyra medelst inom facket kända förfaranden. Exempelvis kan förestringsreaktioner lätt genom- föras med användning av p-toluensulfonsyra eller svavelsyra som en kata- lysator med alkoholen och karboxylsyra i bensen och upphettning av dessa beståndsdelar, avlägsnande av reaktionsvattnet genom samdestillation med bensenen och därefter avlägsnande av eventuell återstod genom destillation för att isolera estrarna i fråga. Perfluoralkyletanolerna kan framställas 7808513-1 10 15 20 25 30 35 40 6 genom hydrolys av fluoralkylvätesulfat, som i sin tur framställdes ut- gående från reaktionerna mellan perfluoralkyletyljodíder med rikande svavelsyra. Perfluoralkyletyljodiderna kan vidare framställas medelst kända reaktioner mellan perfluoralkyljodid och eten jämte medelst kända telomeriseringsreaktioner. Konventionell separeringsteknik kan användas för att isolera utvalda fraktioner, och exempelvis kan motsvarande jo- díder, vars perfluoralkyldel har 6-14 kolatomer, separerats genom destillation.

Fluoralkylestrarna kan allmänt utgöras av blandningar, vilka, om så är önskvärt, ytterligare kan raffineras eller renas genom fraktíonell destillation eller medelst kromatografisk teknik. Icke desto mindre kan estrarna omfatta ett något brett område. Exempelvis kan en vanlig fluoralkylester, såsom fluoralkylmalonat, allmänt vara en blandning av estrar med i medeltal ungefär 70,80 % perfluorhexyl till perfluorheptyl innehållande estrar, och estrar med en perfluorbutyldel och lägre, i en halt av mindre än ungefär 5 % och en perfluordecyldel och högre, som utgör resten.

De enligt uppfinningen avsedda karboxylsyrorna, som bildar syra- delen i estrarna, kan innehålla från ungefär 3 till 30 kolatomer.

Karboxylsyradelen av estern är alifatisk, och kan vara mättad eller kan innehålla omättnad beroende på förekomst av dubbelbindningar, såsom etenisk omättnad. Representativa karboxylsyror enligt uppfinningen är fettsyraestrarna, både mättade och omättade, och innefattar ättiksyra,_ malonsyra, smörsyra, ísovaleriansyra, azelainsyra, kapronsyra, kaprylsyra, kaprinsyra, laurinsyra, myrístinsyra, palmitinsyra, plamítolsyra, stearin- syra, oljesyra, ricinolsyra, vacceninsyra, linolsyra, linolensyra, eleo- stearinsyra, likansyra, parinarinsyra, arakinsyra, gadoleinsyra, araki- donsyra, beheninsyra, ketoleinsyra, erukasyra, lignocerinsyra, selakolein- syra och cerotinsyra, varvid laurinsyra, malonsyra, azelainsyra, stearinsyra, citronsyra, oljestyra och palmitinsyra är föredragna syror.

I kompositionerna enligt uppfinningen kan lätt införlivas vissa telo- merer av fluorkolföreningar med låg molekylvikt, och i synnerhet telomerer av tetrafluoreten. Såsom uttrycket "telomerer" används häri innefattar detta homotelomerer och samtelomerer och uttrycket "telomerisering" innefattar homotelomerisering och samtelomerísering och uttrycket "telomerar med låg molekylvíkt" avser telomerer med en maximal genomsnittlig molekylvikt av ungefär 3700. 20 7 7808513-1 En grupp av föredragna telomerer enligt uppfinningen kan representeras av den allmänna strukturformeln: R-(CF2CF2)aX (I) där R är en halogenalkyl innehållande l-4 kolatomer, X är klor, jod eller fluor och a är ett heltal av från ungefär 6 till ungefär l6. En föredragen komposition enligt uppfinningen är en sådan där X är klor eller fluor och radikalen är en grupp med strukturformeln R ll R2 - f - F där R] och R2 var och en oberoende av varandra betecknar perfluodalkyl och monoklor- perfluoralkyl, där varje alkylgrupp har l-4 kolatomer. Denna tetrafluoretentelomer har varit tillgänglig kommersiellt under handelsnamnet"MP-5l“. Allmänt är dessa telomerer fullständigt halogenerade telomerer eftersom de icke innehåller väte, och har en molekylvikt av från ungefär 800 till ungefär 1800.

Andra grupper av närbesläktade och föredragna telomerer är sådana, som har formlen: R'(CF2-CF2)b Y (II) _ där R' är en vätehaltig del av en telogen, varvid telogenen omfattar tertiära kolväten, alifatiska alkoholer, tvâvärda svavelföreningar, alifatiska, tertiära aminer, alifatiska etrar, alifatiska karbonylföreningar, dialkylamider och dialkyl- fosfiter, och Y är klor eller en klorfluoralkyl, där alkyldelen har l-2 kolatomer och där b är ett heltal av från ungefär 3 till ungefär 50, Allmänt innehåller dessa tetrafluoretentelomerer, i motsats till de ovan angivna telomererna, väte, exempel- vis i en halt av 0,05-2 vikts-%.

Vätehaltiga tetrafluoretentelomerer är tillgängliga under varumärket “Vydax AR".

Dessa telomerer har en maximal, genomsnittlig molekylvikt av ungefär 3700, en specifik vikt av ungefär 2,16, en smältpunkt uppgående till 300°C, och saluföres vanligtvis i olika koncentrationer innefattande en suspension med en fastämneshalt av 20% i trikldrtrifluoretan.

Det har visat sig möjligt att separera från "Vydax AR" en fraktion, som har en något lägre molekylvikt, medelst sådana konventionella förfaringssätt som extra- hering, dekantering, filtrering, eller centrifugering. Medelst dessa metoder er- hålles en utvald fraktion, varvid, i den ovannämnda strukturformeln II, b har ett värde av från ungefär 3 till ungefär 8. Allmänt visar sig avsaknad av grumlighet i lösningen eller det faktum att denna är klar, vara en god indikation på en sådan utvald fraktion. Den genomsnittliga molekylvikten för denna lägre fraktion är mellan ungefär 400 och 900, varvid fraktionen är lättlöslig i de häri beskrivna, organiska Uï 7808515-1 9 lösningsmedlen. Smältpunkten för denna fraktion är vanligtvis mindre än l20°C.

I fall av vätehaltiga telomerer, såsom "Vydax AR", har det visat sig, i fall av vissa föredragna utföringsformer, att användningen av fraktionen med lägre mole- kylvikt, dvs. fraktionen, som har en molekylvikt understigande ungefär 900, resul- terar i gynnsamma egenskaper för vissa häri beskrivna slutanvändningar, Under det att en nål, som följer spåren i en grammofonskiva av stereotyp eller kvadrofonityp, då skivan är belagd med en komposition enligt uppfinningen, observeras således icke någon väsentlig uppbyggnad av nötande partiklar på nålen, jämfört med en obehandlad grammofonskiva. Vidare förekommer icke någon reel igensättning av spåren eller någon interferens med dessa icke ens vid en enda växling med en grammofonskiva vid frekvenser upp till och inkluderande 45 000 Hz, som kan uppta icke mer än ungefär 0,02 mm längs spåret i grammofonskivan.

Allmänt kan koncentrationen av den ovannämnda telomertillsatsen variera inom ett relativt brett område, men ett område av från ungefär 2,0 vikts-% till ungefär 0,00l vikts-% av kompositionens totala vikt har visat sig mest effektivt. I prak- tiken har en koncentration av mellan ungefär 0,15 vikts~% och ungefär 0,005 vikts-% visat sig tillfredsställande för behandling av grammofonskivor.

Ett antistatiskt medel är icke alltid erforderligt i kompositionerna enligt 'uppfinningen. Det har noterats att vissa smörjmedel av estertyp verkligen uppvisar egenskapen att effektivt minska statisk laddning på ett substrat utan införlivandet av ett särskilt antistatiskt medel som sådant, « Emellertid kan ett antistatiskt medel användas, om så är önskvärt, för att göra kompositionerna enligt uppfinningen mera effektiva ur praktisk synpunkt genom att dessa kompositioner, vari införlivats nämnda medel, eliminerar eller väsentligt minskar den elektrostatiska laddningen på ytan av grammofonskivorna, på vilka dessa kompositioner påföres, varigenom attraktionskrafterna, som inducerar migreringen av damm och andra oönskvärda främmande partiklar till grammofonskivans yta minskas.

Den elektrostatiska laddningen kan ha många orsaker, men noteras speciellt då en grammofonskiva avlägsnas från sitt skyddsfodral, då dess yta poleras med en duk eller en borste, och då ytan av grammofonskivan putsas. Representativa för en grupp av föredragna antistatiska medel, som visat sig i hög grad effektiva i kompositioner- na enligt uppfinningen, är de tertiära aminerna innefattande dialkanolaminerna.

Dessa aminer har visat sig vara kompatibla vad beträffar löslighet med de häri beskrivna lösningsmedlen. g De särskilda dialkanolaminer, som visat sig i hög grad lämpliga för komposi- tionerna enligt uppfinningen kan representeras av följande allmänna strukturformel: HOCHZCHZT CHZCHZOH I _, 'RW _ g där R" är en alkylgrupp med från ungefär 4 till ungefär 20 kolatomer. Dessa dialka- nolaminer har en molekylvikt av från ungefär l50 till ungefär 400. Belysande för LH 9 7808513-1 sådana dialkanolaminer är N,N-bis(2-hydroxietyl)dodecylamin, N,N-bis{2-hydroxietyl) tetradecylamin och N,N-bis(2-hydroxietyl)tetradecylamin. Dialkanolaminerna kan lätt framställas medelst konventionell kemisk teknik, som är känd inom facket. 0 Andra lämpliga och föredragna antistatiska medel kan lätt införlivas, om så är önskvärt, i kompositionerna enligt uppfinningen. Dessa medel bör vara lösliga i det använda lösningsmedlet. Således innefattar andra antistatiska medel fettartade, kvaternära ammoniumföreningar, fettsyraestrar, fosfatestrar och etoxilerade föreningan De etoxilerade föreningarna innefattar sådana föreningar som polyetylenglykoler jämte etoxilerade triglycerider, etoxilerade sorbitol och liknande. Koncentrationen för det antistatiska medlet kan variera inom ett brett omrâde så länge som det är effektivt då det gäller att minska eller avlägsna elektrostatisk laddning. Dä medlet införlivas i kompositionen enligt uppfinningen har en koncentration av från ungefär l,0 vikts-% till ungefär 0,001 vikts-%, räknat på den totala kompositionen, visat sig vara mest effektiv.

De lösningsmedel, som används tillsammans med kompositionerna enligt upp- finningen, innefattar organiska föreningar jämte vatten. Medan vissa lösningsmedel är användbara, under förutsättning att det icke förekommer någon ogynnsam effekt pä substratet, är triklortrifluoretan särskilt önskvärd, eftersom den har lämplig organisk upplösningsförmåga, hög flyktighet och huvudsakligen icke någon fysikalisk kemisk effekt på substratet. Triklortrifluoretanen kan utgöras av vardera isomeren, dvs. den kan vara l,l,l-triklor-2,2,2-trifluoretan eller l,l,2-triklor-l,2,2- trifluoretan.

Andra användbara lösningsmedel enligt uppfinningen, antingen var för sig eller i blandbara kombinationer, innefattar följande: Alkoholer Ketoner Estrar metanol g aceton etylacetat etanol metyletylketon propylacetat n-propanol metylpropylketon isopropylacetat isopropanol metylisopropylketon butylacetat isobutanol metylisobutylketon dietylketon etylpropylketon etylisopropylketon Halogenerade kolväten Kolväten Etrar koltetraklorid bensen isopropyleter kloroform toluen dietyleter metylenklorid xylen dioxan metylkloroform pantan tetrakloretylen hexan trikloretylen heptan dikloretan Oktan dikloretylen perfluordimetylcyklobutan bensotrifluorid w_ 7808513-1 _ lo Penetreringsförmågan eller penetreringskoefficienten för ett visst lösnings- medel är viktig för att man skall erhålla den riktiga och effektiva fördelningen av Smörjmedel, i synnerhet i de fina spåren eller de tunna fördjupningarna i en grammofonskiva, medier, substrat eller liknande, varpå existerar dynamiska inspel- ningar. Exempelvis omfattar spån i grammofonskivan vanligtvis på litet avstånd från varandra belägna, U-formade skrevor eller fördjupningar med en öppning av ungefär 7,6 pm och med en bottenradie, som ofta uppgår till 5,1 pm eller mindre.

För att lösningsmedlet skall tränga in i grammofonskivans spår måste själva lös- ningsmedlet uppvisa en hög penetreringsförmâga, en egenskap, som uppenbarligen beror på ett flertal faktorer innefattande ytspänning, viskositet, flyktighet, etc. Lös- ningsmedel, som visat sig mest effektiva för detta ändamål, är sådana, som har en mindre ytspänning än ungefär 20 dyn/cm (2006). Av detta skäl är triklortrifluor- etan ett önskvärt lösningsmedel. ' En föredragen komposition enligt föreliggande uppfinning består av ett ester- smörjmedel, ett organiskt lösningsmedel och optimalt ett antistatiskt medel, som företrädesvis utgöres av en tertiär amin, såsom definierats ovan.

Smörjning av enligt uppfinningen avsedda substrat kan åstadkommas genom att påföra kompositionen enligt uppfinningen, där estersmörjmedlen vanligtvis före- ligger i ett lösningsmedel i en mängd, som är mindre än 3 vikts-%, ett visst substrat, avdunstning av lösningsmedlet därifrån, och lätt polering, om så är önskvärt, av det så belagda substratet för erhållande avfen klar beläggning. An- bringande av kompositionen kan genomföras på olika sätt innefattande sprutning, doppning, borstning, behandling med en svamp, flödning och påföring medelst en rakel eller liknande. För de flesta ändamål föredras sprutning och påföring medelst en svamp på grund av den fullständiga och likformiga täckning, som dessa metoder erbjuder. i Till kompositionen enligt föreliggande uppfinning kan sättas mindre mängder olika konventionella komponenter innefattande antioxidanter, pigment, härdare, fyllmedel, bindemedel, luktmedel, färgämnen och liknande, om så erfordras och i sådan omfattning att dessa komponenter eller beståndsdelar är lösliga eller disper- gerbara i lösningsmedlet och icke försämrar egenskaperna hos kompositionerna enligt uppfinningen.

Smörjmedlen av estertyp enligt uppfinningen är sådana, som är lösliga i de ovannämnda lösningsmedlen och för det mesta föreligger de icke i kompositionerna som partiklar eller som kolloidala suspensioner. I själva verket är kompositionerna enligt uppfinningen vanligtvis huvudsakligen klara, homogena lösningar, dvs. varje ikomposition har en likformig sammansättning i hela sin volym utan någon grumling.

Smörjmedlen av.estertyp enligt uppfinningen kan användas i mängder varierande från ungefär 3,0 vikts-% till ungefär 0,00l vikts-%, räknat på lösningens totala vikt, företrädesvis från ungefär 0,2 vikts-% till ungefär 0,0l vikts-% och i 10 H 78Û8513~1 synnerhet från ungefär 0,l vikts-% till ungefär 0,03 vikts-%. Det erhållna, be- handlade föremålet, som även bildar del av föreliggande uppfinning, framställdes genom att påföra kompositionerna på ytan och avlägsna bäraren därifrån, varvid därpå utfälles en beläggning av estern i en mängd av från ungefär 0,3 till 3 pg/cmz.

Behandling av de olika substraten enligt uppfinningen kan genomföras genom att påföra de ovan beskrivna kompositionerna i en koncentration, som allmänt är mindre än ungefär 3 vikts-%, genom förångning av lösningsmedlet därifrån för erhållande av en beläggning eller en film därpå, som omfattar en ester. I praktiken har en koncentration av mellan ungefär 0,l och 0,03 vikts-% visat sig tillfredsställande för behandling av grammofonskivor. Vidare har det visat sig fördelaktigt att ut- föra en polering efter behandlingen för att ge spelytan en god lyster.

Nedan återges i belysande syfte föredragna exempel på smörjmedelskompositionen enligt uppfinningen och metoder att använda denna. Utföringsexemplen är emellertid icke avsedda att begränsa uppfinningen. Allmänt är kompositionen enligt uppfinningen en sådan, i vilken en flyktig men effektiv bärare däri transporterar en ester, var- vid kompositionen bildar en film på ett visst substrat sedan lösningsmedlet för- flyktigats.

EXEMPEL I En lösning framställdes omfattande 99,96 vikts-% triklortrifluoretan ("Freon TF") och 0.04 vikts-% perfluoralkylcitrat (denna triester är tillgänglig under handelsnamnet'Zonyl TBC" från E.I. du Pont de Nemours & Co., Nilmington, Delaware), varvid den genomsnittliga perfluoralkylgruppen därav varierar från heptyl till oktyl. En klar, homogen lösning erhölls och påsprutades en ren test- grammofonskiva, nämligen en testgrammofonskiva nr. l2-5-98 från National Association of Broadcasters (NAB), varvid triklortrifluoretanen fick avdunsta och spelytan lätt polerades för att kvarlämna en tunn beläggning av nämnda ester därpå.

Ett nål/spår-friktionskoefficienttest genomfördes med grammofonskivan före och efter den beskrivna behandlingen genom att uppmäta ändringen i retardation för den fritt roterande grammofonskivan på en skivspelare, varvid ändringen i retardation orsakas av tonarmsnålens ingrepp med spåren i skivan. Denna retarda- tionsändring omvandlas till nål/spår-friktionskoefficient medelst följande formel: f = It (At - Ab)s1n 4s° - SR där f = friktionskoefficienten It = tröghetsmomentet för det totala roterande systemet, At = vinkelretardationen för de totala effekterna av nål- och skivspelslager, Ab = vinkelretardation för effekten av endast skivspelarlagren, S = nålkraften på skivan, och medelskivradien vid spåret där nålen glider.

II 7808515-1 12 Med användning av den ovannämnda formeln var friktionskoefficienten före beläggning med den ovannämnda citratkompositionen 0,35 och sedan kompositionen anbragts minskades friktionskoefficienten till 0,l8.

En annan komposition framställdes såsom ovan beskrivits med undantag av att 0,04 vikts-% fluoralkylstearat användes istället för det ovannämnda citratet, varvid denna monoester är tillgänglig från E.I. du Pont de Nemours & Co., Nilming- ton, Delaware, USA. Den genomsnittliga perfluoralkylgruppen i nämnda monoester varierade från heptyl till oktyl. Friktionskoefficienten för den obehandlade grammofonskivan var 0,33, medan grammofonskivan, som behandlats med fluoralkyl- stearatet gav en friktionskoefficient av 0,ll.

EXEMPEL II Accelererade nötningstest med grammofonskivor genomfördes med testskivor av typen NAB, som behandlats med de nedan beskrivna kompositionerna. De resultat, som erhölls med rengjorda och behandlade skivor jämfördes med resultaten från nötningstestet, som genomförts med en rengjord testskiva, som icke behandlats i enlighet med uppfinningen. En graderad skala uppgjordes, som varierade från ett uppskattat värde avi0 före ett rent, nytt och fint utseende till ett uppskattat värde av 100 för en yta, som var väsentligt täckt med nötande stoft. Vid försöket användes en automatisk skivspelare av standardtyp, som roterade med en hastighet av 33 l/3_varv per minut varvid nålen på tonarmen var inställd pa en belastning av 9,5 g på ytan av grammofonskivan. Denna höga nålbelastning användes för att på- skynda nötningsprocessen och därigenom åstadkomma bättre urskiljning bland skiv- behandlingarna. Olika kompositioner enligt uppfinningen pâfördes ytorna av grammo- fonskivorna i enlighet med det förfarande, som beskrivits i Exempel I. Resultaten från försöken efter l25-l27 spelningar återfinns i nedanstående tabell: Skivtest Sammansättning för skivbehandlings- Skivytans utseende vid lösning: triklortrifluoretan plus testets slut och relativt följande (vikts-%) uppskattat värde Relativt ren yta - spridda fina nötningspartiklar: värde = l5 A 0,04 vikts-% fluoralkylcitrat (genomsnittlig perfluoralkyldel 7-8 kolatomer) B 0,04 vikts-% fluoralkylstearat Tämligen ren: spridda mycket (genomsnittlig perfluoralkyldel fina partiklar 7-8 kolatomer) värde = 7 C Kontrollskiva Kraftigt täckt med partiklar (Skiva rengjord med mild av nötningsstoft av olika detergent) u storlekar: värde = l00 Exemplen ovan visar, att kompositionerna enligt uppfinningen effektivt för- hindrar nötning av spåren i grammofonskivor, eftersom de ovan angivna testresulta- "'ten visar, att kompositionerna enligt uppfinningen markant minskar nötning vid 30 40 V' 7808513-1 ett stort antal spelningar.

EXEMPEL III En lösning framställdes omfattande 99,96 vikts-% triklortrifluoretan (“Freon TF') och 0,04 vikts-% perfluoralkylmalonat, varvid den genomsnittliga perfluoralkyldelen varierade från heptyl till oktyl. En klar, homogen lösning erhölls och sprutades på en ren testgrammofonskiva, National Association of Broadcasters (NAB) testskiva nr. 12-5-98, varefter triklortrifluoretanen fick avdunsta och spelytan lätt polera- des för att kvarlämna en tunn beläggning av diestern därpà.

Nâl/spår-friktionskoefficienttestet genomfördes i enlighet med Exempel I.

Friktionskoefficienten mellan nålen och spåret fastställdes för den behandlade skivan och uppgick till 0,l8. Som jämförelse uppgick friktionskoefficienten, som bestämts på obehandlade NAB-skivor till ungefär 0,32.

Det accelererade skivnötningstestet genomfördes även på den behandlade skivan i enlighet med Exempel II och resulterade i att skivan, utseendemässigt, hade en mycket ren yta, vilket indikerade en mycket liten skivnötning och ett relativt uppskattat värde av l,0 erhölls.

EXEMPEL IV En lösning framställdes omfattande 99,97 vikts-% denaturerad alkohol (90% etylalkohol, 5% metylalkohol och 5% vatten) och 0,03 vikts-% polyoxietylenglykol- monostearat, varvid molekylvikten för polyoxietylenglykoldelen var ungefär 400.

En klar lösning erhölls och sprutades på en testgrammofonskiva, National Association of Broadcasters (NAB), alkoholen fick industa, och spelytan polerades lätt för att kvarlämna en tunn beläggning av monoestern därpå. Skivan spelades därefter och jämfördes med en obehandlad skiva för att bestämma ändringar i eventuellt yt- brus. För detta ändamål överfördes signalen från nålen, som följde spåren i skivan med en belastning av l g, till ett oscilloskop för indikering. Under de första spelningarna visade den belagda skivan markant mindre ytbrus än den obehandlade skivan, och successivt efter ungefär 120 spelningar nådde bakgrundsljudnivân eller ytbruset hos den belagda skivan slutligen brusnivàn, som den obelagda skivan upp- visade vid dess första spelning.

EXEMPEL V En lösning framställdes omfattande ungefär 99,02 vikts-% denaturerad alkohol (90% etylalkohol, 5% metylalkohol och 5% vatten), ungefär 0,05 vikts-% polyoxi- etylenglykolmonostearat, och ungefär 0,03 vikts-% alkyldietanolamin. Molekylvikten för polyoxietylenglykoldelen av stearatestern var ungefär 400, och alkyldelen av alkyldietanolaminen var C12-C14. En klar lösning erhölls och denna påsprutades en NAB testgrammofonskiva, alkoholen fick avdunsta och spelytan polerades lätt.

Det accelererade skivnötningstestet enligt Exempel II genomfördes med den be- handlade skivan och resulterade i att skivan hade en mycket ren yta, vilket indi- kerade mycket liten skivnötning och ett relativt uppskattat värde av 2,0 erhölls. 7808513-1 l4 EXEMPEL vi Ytterligare en serie accelererade skivnötningstest genomfördes med NAB7 testskivor, som behandlats med nedan angivna kompositioner. De resultat, som uppnâddes med de rengjorda och behandlade skivorna jämfördes med resultaten från nötningstest, som genomförts med en rengjord testskiva, som icke behandlats i enlighet med uppfinningen. En graderad skala upprättades, som varierade från ett uppskattat värde av 0 för ett rent, nytt och fint utseende till ett uppskattat värde av l00 för en yta, som var väsentligt täckt med nötningsstoft. Vid testet utnyttjades en automatisk skivspelare av standardtyp, som roterade med en hastig- het av 33 l/3 varv per minut, varvid nálen på tonanmen inställdes på en belastning av 9,5 g pâ ytan av grammofonskivan. Denna höga nâlbelastning användes för att accelerera nötningsprocessen och därigenom åstadkomma bättre urskiljning bland behandlingarna av skivorna. Olika kompositioner enligt uppfinningen påfördes ytorna av skivorna i enlighet med det förfarande, som beskrivits i Exempel I. Testresultat efter 125-l27 spelningar återges i nedanstående tabell: Testskiva Sammansättning av skivbehandlingslösning triklortrifluoretan plus följande (vikts-%) Skivytans utseende vid fullbordat test och relativt uppskattat värde l,0% tetrafluoretylentelomerkoncentrat (20% fastämnen) "Vydax AR", (dekanterad), plus 0,02% polyetylenglykolmonolaurat (molekylvikt för polyetylenglykoldelen var ungefär 600) 0,03% polyetylenglykolmonolaurat (molekyl- vikt för etylenglykoldelen var ungefär 600) 0,06% fluoralkylstearat (genomsnittlig perfluoralkyldel var 7-8 kolatomer) plus 0,04% polyetylenglykolmonolaurat (molekylvikt för polyetylenglykoldelen var ungefär 600) Kontrollskiva (skiva rengjord med mild detergent) Tämligen ren: ett litet antal fina nötnings- partiklar: värde = 3 Mycket ren: nägra fina nötningspartiklar: värde = 2 Mycket ren: några fina nötningspartiklar: värde = 3 Väsentligt täckt med partiklar av nötnings- stoft med olika partikel- storlekar: värde = l00.

Ovanstående Exempel visar, att kompositionenna enligt uppfinningen effektivt förhindrar nötning av spåren i grammofonskivor, eftersom kompositionerna har visat sig markant minska nötning efter ett stort antal utförda spelningar.

I denna beskrivning har redogjorts för ett förfarande och en komposition för smörjning av ytor, och i synnerhet sådana ytor, som har förmåga att ha eller har dynamiska inspelningar därpå. Med hänsyn till denna beskrivning har fackmannen många modifikationer, som faller inom ramen för uppfinningen. Det är avsikten att lallagsädana modifikationer faller inom ramen_för bifogade patentkrav.

Claims (11)

10 15 20 25 30 35 40 fí PATsNikRAv

1. Komposition avsedd att delge en yta, vilken uppvisar dynamiska därpå, smörjning och nötningsbeständighet, k ä n n e t e c k n a d omfattar mellan 0,001 och 3,000 vikts-% av en blandning av lösta ämnen en karboxylatester, där nämnda ester är härledd från en fluoroalkanol och en ali- fatisk karboxylsyra med mellan 3 och 30 kolatomer och ett antistatiskt medel om- fattande aminer, fettartade kvartära ammoniumföreningar, fettsyreestrar, fosfat- estrar och etoxilerade föreningar, samt mellan 97,000 och 99,999 vikts~% av ett flyktigt lösningsmedel därför.

2. Komposition enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att aminerna utgöres av dialkanolaminer och att lösningsmedlet utgöres av ett halogenerat kolväte.

3. Komposition enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den omfattar 0,01 till 0,20 vikts-% av nämnda blandning av lösta ämnen, varvid syran väljes J ur gruppen bestående av monokarboxyl- och polykarboxylsyror och 99,80 - 99,99 vikts-% av ett flyktigt lösningsmedel.

4. Komposition enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att estern är en fluoralkylester omfattande fluoralkylmonoestrar, fluoralkyldiestrar, fluoralkyltri- estrar och fluoralkyltetraestrar, och att lösningsmedlet är ett halogenerat kol- 7808513-1 uppteckningar av att den bestående av väte.

5. Komposition enligt kraven 1 eller 3, lösningsmedlet utgöres av en alkohol, en keton, en ester, vatten, ett halogenerat k ä n n e t e c k n a d av att kolväte eller blandningar därav.

6. Komposition enligt kraven 1, 3, 4 eller 5, att aminerna är dialkanolaminer.

7. Användning av kompositionen enligt krav 1 för behandling av en yta av ett inspelningsmedium för att smörja ytan och att göra den nötningsbeständig, varvid ytan behandlas med en lösning omfattande 0,001-3,000 vikts-% av en blandning av lösta ämnen bestående av en karboxylatester erhållen från en fluoralkanol och en alifatisk karboxylsyra med mellan 3 och 30 kolatomer, där syran väljes ur gruppen bestående av monokarboxylsyror och polykarboxylsyror, ett antistatiskt medel valt ür gruppen bestående av aminer, fettartade kvartära amoniumföreningar, fettsyra- estrar, fosfatestrar och etoxilerade föreningar, och 97,000 till 99,999 vikts-% av ett flyktigts lösningsmedel därför, samt att det flyktiga lösningsmedlet av- lägsnas därifrån.

8. Användning av kompositionen enligt krav 7, ester vald ur gruppen bestående av fluoralkylmonoestrar, fluoralkyldiestrar, fluor- alkyltriestrar och fluoralkyltetraestrar.

9. Användning av en komposition enligt krav 7 eller 8, varvid aminerna är di- alkanolaminer.

10. Användning av en komposition enligt kraven 7, 8 eller 9, varvid lösnings- medlet är ett halogenerat kolväte. k ä n n e t e c k n a d av varvid estern är en fluoralkyl- 7888513-1 W*

11. Användning av en komposition enïigt något av kraven 7 ti11 10, varvid avïägsnandet av 1ösningsmed1et utföres med hjäïp av friktionsberöring med ett rör- ïigt eïement.