WO1985001019A1 - Support de donnees pour appareils d'enregistement - Google Patents

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Manfred RÖSSLER
Gerhard Winter
Hermann Stiltz
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a recording medium for recording devices according to the preamble of the main claim.
  • a record carrier is known, for example, from DE-OS 30 17 450, aluminum being applied as a metal coating on a tape-like carrier.
  • the metal covering has a sliding layer on its surface, which can consist of a metal soap, among other things. After the actual recording medium comprising the carrier, contrast layer and metallization has been completed, the sliding layer is applied to the surface of the metal layer as a further layer.
  • DE-OS 30 40 485 describes a method for producing a sliding layer on the surface of a recording medium coated with aluminum, in which, when the back of the carrier is coated with one or more nitro lacquer layers, the last lacquer layer is added with one or more several fatty acids is mixed, which reacts with the aluminum layer after the winding up of the recording medium into a roll during a longer aging process and partially converts it into an aluminum soap.
  • this process is complex and can only be used in conjunction with the coating of the back of the recording medium; on the other hand, similarly to the application of a sliding layer to the surface of the metal covering, a layer similar to that described above is formed there, which does not have the desired properties to a sufficient extent.
  • the recording medium according to the invention for recording devices with the characterizing features of the main claim has the advantage over the described prior art that the desired effect of grinding track and scratch mark reduction is achieved without additional work in the production of the recording medium with greater effectiveness.
  • the lubricant used can be added in the preparation of the agent forming the contrast layer, whereby as Contrast agents are particularly suitable for varnishes and printing inks. Varnishes mainly contain the relatively volatile ethyl acetate as solvent, while printing inks strive for a slower drying process, which is why butyl acetate is used to a greater extent as a solvent.
  • Printing inks, in particular printing inks suitable for gravure printing are generally richer in filler than varnishes, but there are no fundamental differences between these two common contrast media.
  • the increase in the grinding track and scratch mark strength of the recording medium according to the invention is achieved by incorporating the lubricant in the vapor-deposited metal layer by means of a diffusion process.
  • the risk of contamination of the writing electrodes and the ground contact is significantly reduced since only small amounts of the lubricant are present on the surface of the metal layer. However, these small amounts are sufficient to achieve the necessary sliding and separating action on the surface of the metal layer, and tests have shown that electrode wear is also greatly reduced.
  • the lubricant in the contrast layer becomes chemically effective and prevents or reduces the formation of combustion residues on the writing electrodes by chemical reactions, which likewise lead to deterioration in the writing quality and, due to sharp-edged tips, mechanical grinding and scratch marks on the metal surface.
  • the solution according to the invention additionally achieves that the processes which lead to contamination of the electrodes during the burning-out process of the metal layer and subsequently to increased grinding and scratching marks are to be combated.
  • the lubricant introduced into the contrast layer remains on the one hand in the contrast layer and on the other hand reaches the metal layer and the free surface of the metal layer by diffusion.
  • the lubricant is also chemically effective within the layers by combating the processes that lead to contamination of the electrode during the burnout process and thereby to increased grinding marks and scratch marks.
  • the cause of the grinding marks is also combated.
  • metal soap as a lubricant, which has led to particularly good results, is particularly noteworthy.
  • metal soaps in particular, aluminum tristearate and Zn-12-hydroxyl aurate have proven particularly useful as lubricants.
  • Other lubricants for the stated purpose would be, for example, powdery, pasteuse or liquid waxes, fatty acid esters and / or silicone compounds or modified silicone resins.
  • Metal soaps are not only good lubricants but also have good release properties and therefore considerably reduce the build-up of combustion residues and particles detached from the paint surface on the electrode, which comes into contact with the paint surface in a hot state during the burnout process.
  • Metal soaps are advantageous as lubricants according to the invention, also because they are well compatible with customary lacquers or printing inks and are very easy to incorporate. They have no tendency to form within the contrast medium and even reduce the tendency of the other pigments in the contrast medium to settle.
  • the contrasting layer can be colored with carbon black, but better effects have still been achieved with the lubricants according to the invention in conjunction with soluble dyes.
  • a matt surface of the contrast layer which also contributes to a matt surface of the overlying metal layer, is preferably achieved by admixing colorless pigments, in particular diatomaceous earth. Other colorless matting agents would preferably be calcium carbonate or amorphous silica.
  • a recording medium for recording devices is shown in tape form, which is on a carrier
  • the carrier 10 preferably consists of a paper web, but a plastic film can also be used as the carrier.
  • the metal coating 12, in particular an aluminum coating, is vacuum-deposited onto the contrast layer 11 in a thickness of approximately 0.01 to 0.1 / ⁇ m, preferably in a thickness at the lower limit of 0.01 / ⁇ m.
  • a lacquer layer in a thickness of 1 to 5 / um, preferably in a thickness of 3 / um and is applied in a roll coating process to a paper tape with a thickness between 60 and 100 / um, preferably of 60 um.
  • Thickness ratios therefore only serve the principle
  • the essence of the invention consists in introducing finished lubricants, in particular a metal soap in powder form, into the contrast layer in finely divided form instead of subsequently creating a separate surface sliding layer on the metal covering.
  • the lubricant partly remains in the contrast layer, another part gets into the metal layer and to the surface of the metal layer by diffusion.
  • suitable lubricants are, in particular, siloxane combinations, polyethylene waxes and silicone oils, which can also be added to the contrast medium in liquid form.
  • the recording media according to the invention preferably use lacquer systems as contrasting layers based on cellulose esters such as cellulose acetobutyrate, which are pigmented with diatomaceous earth to achieve a matt surface and to improve the writing properties. Good results were achieved with 3 to 10 Gev. % Diatomaceous earth as matting agent with a total solids content of 10 to 23 gev. %.
  • a proportion of 0.1 to 5% by weight, preferably 0.5 to 1.5% by weight, of a metal soap is added to the contrast layer 11 as a lubricant, the proportions being related on the wet weight of the contrast medium.
  • Neutral-reacting metal soaps are preferably used as lubricants, in particular soaps of the metals Al, Zn, Mg and Ca. Both soaps of saturated and unsaturated fatty acids can be considered.
  • a first exemplary embodiment contained on a carrier 10 made of paper as a contrast layer 11 a lacquer which, based on the liquid state, had 10%. % Cellulose acetobutyrate, 5.5% % Diatomaceous earth as matting agent, 2% by weight soluble dye and 1.5 gev. % Al tristearate contained as a lubricant.
  • a carrier 10 made of paper the contrast layer 11 of which likewise consisted of a lacquer layer with 10 gev. % Cellulose acetobutyrate (CAB) as binder 7.5% by weight diatomaceous earth as matting agent, again 2 gev. % soluble dye and 1% by weight Zn-12-hydroxylaurate as a lubricant.
  • CAB gev. % Cellulose acetobutyrate

Description

Aufzeichnungsträger für Registriergeräte
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Aufzeichnungsträger für Registriergeräte nach der Gattung des Hauptanspruchs. Ein derartiger Aufzeichnungsträger ist beispielsweise aus der DE-OS 30 17 450 bekannt, wobei Aluminium als Metallbelag auf einem bandförmigen Träger aufgebracht ist. Zur Verringerung von Kratzspuren und Schleifspuren auf der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers besitzt der Metallbelag an seiner Oberfläche eine Gleitschicht, welche unter anderem aus einer Metallseife bestehen kann. Die Gleitschicht ist nach der Fertigstellung des eigentlichen Aufzeichnungsträgers aus Träger, Kontrastschicht und Metallisierung auf die Oberfläche der Metallschicht als weitere Schicht aufgebracht. Diese Herstellung erfordert einerseits einen zusätzlichen Arbeitsgang für das Aufbringen der Gleitschicht, zum anderen kann diese Gleitschicht beim Aufzeichnungsvorgang ein Verschmutzen der Schreibelektrode und des Massekontaktes der Schreibvorrichtung verursachen, was zu einer deutlichen Beeinträchtigung der Schriftqualität sowie zu unerwünschten Attsbränden am Massekontakt führen kann. Weiterhin ist in der DE-OS 30 40 485 ein Verfahren zum Erzeugen einer Gleitschicht auf der Oberfläche eines mit A-Lruminium beschichteten AufZeichnungsträgers beschrieben, bei dem bei einer Beschichtung der Rückseite des Trägers mit einer oder mehreren Nitrolackschichten der jeweils letzten Lackschicht ein Zusatz einer oder mehrerer Fettsäuren begemischt wird, welche nach dem Aufwickeln des Aufzeichnungsträgers zur Rolle während eines längeren Alterungsprozesses mit der Aluminiumschicht reagiert und diese teilweise in eine Aluminiumseife umwandelt. Dieses Verfahren ist einerseits aufwendig und nur in Verbindung mit der Lackierung der Rückseite des AufZeichnungsträgers anwendbar, zum anderen entsteht ähnlich wie beim Auftragen einer Gleitschicht auf die Oberfläche des Metallbelags dort eine ähnliche Schicht wie zuvor beschrieben, welche nicht die gewünschten Eigenschaften in ausreichendem Maße besitzt.
Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemäße Aufzeichnungsträger für Registriergeräte mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat gegenüber dem geschilderten Stand der Technik den Vorteil, daß der angestrebte Effekt der Schleifspur- und Kratzspur-Minderung ohne zusätzlichen Arbeitsgang bei der Herstellung des AufZeichnungsträgers mit höherer Wirkungsamkeit erreicht wird. Das verwendete Gleitmittel kann bei der Herstellung des die Kontrastschicht bildenden Mittels zugesetzt werden, wobei als Kontrastmittel insbesondere Lacke und Druckfarben geeignet sind. Lacke enthalten als Lösungsmittel vorwiegend das relativ leichtflüchtige Ethylacetat, während bei Druckfarben ein langsamerer Trocknungsvorgang angestrebt wird, weshalb als Lösungsmittel in stärkerem Maße Butylacetat Verwendung findet. Druckfarben, insbesondere für das Tiefdrucken geeignete Druckfarben, sind in der Regel füllstoffreicher als Lacke, grundsätzliche Unterschiede zwischen diesen beiden gebräuchlichen Kontrastmitteln bestehen jedoch nicht.
Die Erhöhung der Schleifspur- und Kratzspur-Festigkeit des erfindungsgemäßen AufZeichnungsträgers kommt zustande durch Einlagerung des Gleitmittels in die aufgedampfte Metallschicht durch einen Diffusionsvorgang. Die Gefahr der Verschmutzung der Schreibelektroden und des Massekontaktes wird wesentlich verringert, da nur geringe Mengen des Gleitmittels an der Oberfläche der Metallschicht vorhanden sind. Diese geringen Mengen reichen jedoch aus zur Erzielung der notwendigen Gleitund Trennwirkung an der Oberfläche der Metallschicht, wobei Versuche gezeigt haben, daß auch der Elektrodenverschleiß stark reduziert wird. Ferner wird beim Ausbrennvorgang das in der Kontrastschicht befindliche Gleitmittel chemisch wirksam und verhindert oder verringert durch chemische Reaktionen die Ausbildung von Verbrennungsrückständen an den Schreibelektroden, welche ebenfalls zur Verschlechterung der Schriftqualität und aufgrund scharfkantiger Spitzen zu mechanischen Schleifund Kratzspuren auf der Metalloberfläche führen.
Die Wirkung bekannter Gleitmittel beschränkte sich darauf, Schleifspuren und Kratzspuren auf der unbeschädigten Metallschicht durch die Auflage der Elektroden zu bekämpfen. Im Gegensatz hierzu wird durch die erfindungsgemäße Lösung zusätzlich erreicht, daß auch die Vorgänge, die beim Ausbrennvorgang der Metallschicht zur Verschmutzung der Elektroden und danach zu verstärkten Schleif- und Kratzspuren führen, zu bekämpfen. Das in die Kontrastschicht eingebrachte Gleitmittel bleibt einerseits in der Kontrastschicht erhalten und gelangt andererseits durch Diffusion in die Metallschicht und an die freie Oberfläche der Metallschicht. Neben der physikalischen Wirkung im Sinne einer Erhöhung der Gleitfähigkeit auf der Oberfläche ist das Gleitmittel also auch innerhalb der Schichten chemisch wirksam, indem es die Vorgänge bekämpft, die beim Ausbrennvorgang zur Verschmutzung der Elektrode und hierdurch zu verstärkten Schleifspuren und Kratzspuren führen. Neben der Reduzierung der Schleifspuren durch die Gleitwirkung wird also insbesondere auch die Ursache der Schleifspuren bekämpft.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Aufzeichnungsträgers möglich. Hierbei ist insbesondere hervorzuheben die Verwendung von Metallseife als Gleitmittel, welche zu besonders guten Erfolgen geführt hat. Von den Metallseifen wiederum haben sich insbesondere Al-tristearat und Zn-12-hydroxylaurat als Gleitmittel besonders bewährt. Andere Gleitmittel für den angegebenen Zweck wären beispielsweise pulverförmige, pasteuse oder flüssige Wachse, Fettsäureester und/oder Silikonverbindungen oder modifizierte Silikonharze. Metallseifen sind nicht nur gute Gleitmittel sondern haben zusätzlich auch gute Trennmitteleigenschaften und vermindern daher beträchtlich das Anbacken von Verbrennungsrückständen und von aus der Lackoberfläche abgelösten Partikeln auf der Elektrode, welche beim Ausbrennvorgang in heißem Zusatnd mit der Lackoberfläche in Berührung kommt. Metallseifen sind als erfindungsgemäße Gleitmittel, auch deshalb vorteilhaft, weil sie mit gebräuchlichen Lacken oder Druckfarben gut verträglich sind und sich sehr leicht einarbeiten lassen. Sie neigen innerhalb des Kontrastmittels nicht zum Ansetzen und vermindern sogra die Absetzneigung der übrigen Pigmente im Kontrastmittel.
Besonders gute Wirkungen sind erzielt worden mit einer Kontrastschicht aus einer Lackschicht auf der Basis von Celluloseestern mit Ethylacetat und/oder Butylacetat als Lösungsmittel, dem im flüssigen Zustand als Gleitmittel eine Metallseife in feinverteilter, pulvriger Form beigemischt ist. Die Einfärbung der Kontrastschicht kann mit Ruß erfolgen, bessere Wirkungen sind jedoch noch erzielt worden mit den erfindungsgemäßen Gleitmitteln in Verbindung mit löslichen Farbstoffen. Eine matte Oberfläche der Kontrastschicht, welche auch zu einer matten Oberfläche der darüberliegenden Metallschicht beiträgt, wird vorzugsweise erreicht durch Beimengung von farblosen Pigmenten, insbesondere von Diatomeenerde. Andere farblose Mattierungsmittel wären vorzugsweise Kalziumkarbonat oder amorphe Kieselsäure. Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen und aus der Beschreibung der Ausführungsbeispiele. Zeichnung
Der prinzipielle Aufbau eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsträgers für Registriergeräte ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In der Figur ist ein Aufzeichnungsträger für Registriergeräte in Bandform dargestellt, welcher auf einem Träger
10 eine Kontrastschicht 11 und hierüber einen metallischen, durch eine oder mehrere Elektroden ausbrennfähigen Belag trägt. Als Metallschicht eignet sich vorzugsweise ein Aluminiumbelag, stattdessen könnte jedoch beispielsweise auch eine Zink-Kadmium-Schicht Verwendung finden. Der Träger 10 besteht vorzugsweise aus einer Papierbahn, jedoch kommt auch eine Kunststoffolie als Träger in Betracht. Die Kontrastschicht 11, welche wenigstens ein polares Lösungsmittel enthält, besteht vorzugsweise aus einem Lack, welcher im Rakel- oder Walzlackierverfahren aufgetragen ist. Statt eines Lackes kann jedoch auch eine Druckfarbe als Kontrastschicht dienen, welche vorzugsweise im Tiefdruckverfahren aufgebracht wird. Der Metallbelag 12, insbesondere ein Aluminiumbelag, ist im Vakuum auf die Kontrastschicht 11 aufgedampft in einer Stärke von ca. 0,01 bis 0,1 /um, vorzugsweise in einer Stärke an der unteren Grenze von 0,01 /um. Die Kontrastschicht
11 besteht aus einer Lackschicht in einer Dicke von 1 bis 5 /um, vorzugsweise in einer Dicke von 3/um und ist im Walzlackierverfahren auf ein Papierband mit einer Dicke zwischen 60 und 100/um, vorzugsweise von 60,um aufgebracht. Die in der Zeichnung sichtbaren Dickenverhältnisse dienen also lediglich der prinzipiellen
Erläuterung des Aufbaus des Aufzeichnungsträgers und entsprechen nicht den tatsächlichen Dickenverhältnissen der verschiedenen Schichten.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß fertige Gleitmittel, insbesondere eine Metallseife in Pulverform, in die Kontrastschicht in feinverteilter Form einzubringen anstelle einer nachträglichen Erzeugung einer separaten Oberflächen-Gleitschicht auf dem Metallbelag. Das Gleitmittel verbleibt teilweise in der Kontrastschicht, ein anderer Teil gelangt durch Diffusion in die Metallschicht und an die Oberfläche der Metallschicht. Hierdurch erzielt man die doppelte Wirkung des Gleitmittels einerseits in physikalischer Hinsicht durch Erhöhung der Gleitfähigkeit und andererseits in chemischer Hinsicht, indem es durch chemische Reaktionen ansonsten beim Abbrennvorgang an der Elektrode entstehende Anlagerungen verhindert. Als Gleitmittel eignen sich außer Metallseifen insbesondere noch Siloxankombinationen sowie Polyethylen-Wachse und Siliconöle, welche auch in flüssiger Form dem Kontrastmittel zugesetzt werden können.
Die erfindungsgemäßen Aufzeichnungsträger verwenden vorzugsweise Lacksysteme als Kontrastschichten auf der Basis von Cellulqseestern wie z.B. Celluloseacetobutyrat, die zur Erzielung einer matten Oberfläche und zur Verbesserung der Schreibeigenschaften mit Diatomeenerde pigmentiert sind. Gute Erfolge wurden erzielt mit 3 bis 10 Gev . % Diatomeenerde als Mattierungsmittel bei Festkörpergehalten von insgesamt 10 bis 23 Gev . % . Bei diesen AufZeichnungsträgern ist der Kontrastschicht 11 als Gleitmittel ein Anteil von 0,1 bis 5 Gew. % , vorzugsweise von 0,5 bis 1,5 Gew.% einer Metallseife zugesetzt, wobei die Anteile bezogen sind auf das Naßgewicht des Kontrastmittels. Als Gleitmittel finden vorzugsweise neutral reagierende Metallseifen Anwendung, insbesondere Seifen der Metalle AI, Zn, Mg und Ca. Hierbei kommen sowohl Seifen von gesättigten als auch von ungesättigten Fettsäuren in Betracht.
Die beiden folgenden Zusammensetzungen brachten besonders gute Ergebnisse: Ein erstes Ausführungsbeispiel enthielt auf einem Träger 10 aus Papier als Kontrastschicht 11 einen Lack, welcher, bezogen auf den flüssigen Zustand, 10 Gev. % Celluloseacetobutyrat, 5,5 Gev. % Diatomeenerde als Mattierungsmittel, 2 Gew.% löslichen Farbstoff und 1,5 Gev . % Al-tristearat als Gleitmittel enthielt. In einem anderen Ausführungsbeispiel wurden besonders gute Erfolge erzielt mit einer Anordnung aus einem Träger 10 aus Papier, dessen Kontrastschicht 11 ebenfalls aus einer Lackschicht bestand mit 10 Gev. % Celluloseacetobutyrat ( CAB ) als Bindemittel 7,5 Gew% Diatomeenerde als Mattierungsmittel, wiederum 2 Gev. % löslichen Farbstoff und 1 Gew.% Zn-12-hydroxylaurat als Gleitmittel.

Claims

Ansprüche
1. Aufzeichnungstrager für Registriergeräte, insbesondere in Bandform, mit einem Träger aus Papier oder Kunststoff, einer darauf aufgebrachten, wenigstens ein polares Lösungsmittel enthaltenden Kontrastschicht und einem darauf aufgedampften, ausbrennfähigen metallischen Belag, vorzugsweise einem Aluminiumbelag, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontrastschicht (11) ein Gleitmittel in feinverteilter Form zugesetzt ist.
2. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitmittel aus einer Metallseife besteht.
3. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrastschicht (11) aus einer Lackschicht auf der Basis von Celluloseestern besteht mit Ethylacetat und/oder Butylacetat als Lösungsmittel, dem im flüssigem Zustand als Gleitmittel eine Metallseife in feinverteilter Form beigemischt ist.
4 . Aufzeichnungsträger anch einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitmittel aus pulverfδrmigen Al-Tristearat und/oder pulverförmigem Zn-12-Hydroxylaurat besteht.
5. Aufzeichnungsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontrastschicht (11) als Gleitmittel 0,1 bis 5 Gew.%, vorzugsweise 0,5 bis 1,5 Gew.% einer Metallseife zugesetzt ist, bezogen auf das Naßgewicht des Kontrastmittels.
6. Aufzeichnungsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrastschicht (11) Diatomeenerde als farbloses Pigment enthält , vorzugsweise 3 bis 10 Gew.% Diatomeenerde, bei einem Gesamtfestkörpergehalt von 10 bis 23 Gew.%, bezogen auf das Naßgewicht des Kontrastgewichts.
7. Aufzeichnungsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrastschicht (11) aus einem Lack besteht, welcher im flüssigen Zustand ca. 10 Gew. % Celluloseacetobutyrat (CAB) als Bindemittel ca. 5,5 Gew.% Diatomeenerde als Mattierungsmittel, ca. 2 Gew.% löslichen Farbstoff und ca. 1,5 Gew.% Al-Tristearat als Gleitmittel enthält.
8. Aufzeichnungsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrastschicht (11) aus einem Lack besteht, welcher in flüssigem Zustand ca. 10 Gew.% Celluloseacetobutyrat (CAB) als Bindemittel, ca. 7,5 Gew.% Diatomeenerde als Mattierungsmittel, ca. 2 Gew.% löslichen Farbstoff und ca. 1 Gew.% Zn-12-Hydroxylaurat als Gleitmittel, enthält .
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