DE2111274C3 - Aufzeichnungsträger mit einem metallischen Belag für Registriergeräte - Google Patents
Aufzeichnungsträger mit einem metallischen Belag für RegistriergeräteInfo
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Description
spräche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Belag (13) bis zu 4 Gewichtsprozent Nickel enthält.
1 Gewichtsprozent Kobalt enthält.
3. Aufzeichnungsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Belag (13) bis zu 2 Gewichtsprozent enthält.
4. Aufzeichnungsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Belag (13) bis zu 9 Gewichtsprozent Germanium enthält.
5. Aufzeichnungsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der der auf das Isolierstoffband aufgedampfte Belag min-Belag
(13) bis zu 10 Gewichtsprozent Chrom destens 80 Gewichtsprozent Aluminium enthält und
enthält. daß von der gesamten Aluminiummenge des Belags
6. Aufzeichnungsträger nach einem der An- 30 mindestens 15 Gewichtsprozent Aluminium in Form
von Aluminiumoxid und/oder Aluminiumoxidhydrat vorliegen. Bei der Verwendung des vorgeschlagenen
Aufzeichnungsträgers zeigte sich, daß trotz einer herabgesetzten Leitfähigkeit durch die in den metallischen
Belag eingelagerten Aluminiumoxid- und
Aluminiumoxidhydrat-Verbindungen [Al2O1 und
AlO(OH)] deutlichere Schreibspuren zu erzielen sind, als mit den bisher verwendeten Aufzeichnungsträgern.
Die Erfindung betrifft einen Aufzeichnungsträger Dies ist insbesondere darauf zurückzuführen, daß
für Registriergeräte, bestehend aus einem Isolier- 40 durch diese Einlagerungen die auf dem Aluminiumstoffband
mit einem darauf aufgedampften minde- belag sich bildende Schutzschicht bedeutend empfindstens
250 A dicken metallischen Belag im wesent- licher gemacht werden konnte. Korrosionsprüfungen
liehen aus Aluminium. ergeben dabei zusätzlich eine beträchtlich höhere
Es ist bekannt, den Metallbelag eines Aufzeich- Korrosionsbeständigkeit des vorgeschlagenen Metallnungsträgers
wegen der beim Schreibvorgang unter 45 belags gegenüber den bisherigen Aluminium-RMP.
der Schreibelektrode durch eine hohe Stromdichte zu
schmelzenden und zu verdampfenden Flächenteile
möglichst dünn zu machen, um die zum Verdampfen
erforderliche Energie klein zu halten und damit eine
schmelzenden und zu verdampfenden Flächenteile
möglichst dünn zu machen, um die zum Verdampfen
erforderliche Energie klein zu halten und damit eine
möglichst hohe Schreibgeschwindigkeit erzielen zu 50 Hch, ein Meßverfahren anzugeben, mit dem der Ge
können. Die untere Grenze der Metallbelagdicke ist wichtsanteil des an Sauerstoff gebundenen Alumi
dadurch gegeben, daß der Metallbelag zur deutlichen
Erkennbarkeit der Schreibspuren undurchsichtig sein
soll und zur Ab- bzw. Zuleitung des Ausbrennstromes eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit 55 niumgehalt pro Flächeneinheit eines Belags bestimmhaben muß. Diesen Anforderungen wird bei bekann- ter Größe mit einer Röntgenfluoreszenzanalyse ge·· ten Aufzeichnungsträgern durch eine Metallbelag- messen, danach wird dieser Belag in eine Lauge dicke von mindestens 250 A entsprochen, die in der gegeben und eine sich sodann entwickelnde, dem im; Regel im Vakuum auf ein Isolierstoffband aufge- Belag vorhandenen metallischen Aluminiumgehall: dampft wird. Beim Registrier-Metallpapier (RMP) 60 äquivalente Wasserstoffmenge in einem Gaschromatographen getrennt von eventuell vorhandenen sonsti-
Erkennbarkeit der Schreibspuren undurchsichtig sein
soll und zur Ab- bzw. Zuleitung des Ausbrennstromes eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit 55 niumgehalt pro Flächeneinheit eines Belags bestimmhaben muß. Diesen Anforderungen wird bei bekann- ter Größe mit einer Röntgenfluoreszenzanalyse ge·· ten Aufzeichnungsträgern durch eine Metallbelag- messen, danach wird dieser Belag in eine Lauge dicke von mindestens 250 A entsprochen, die in der gegeben und eine sich sodann entwickelnde, dem im; Regel im Vakuum auf ein Isolierstoffband aufge- Belag vorhandenen metallischen Aluminiumgehall: dampft wird. Beim Registrier-Metallpapier (RMP) 60 äquivalente Wasserstoffmenge in einem Gaschromatographen getrennt von eventuell vorhandenen sonsti-
Da zur Ermittlung des Mindestgehaltes (Grenzwert) des an Sauerstoff gebundenen Aluminiums
[Al2O, und AlO(OH)] im Belag dieser Gehalt nicht unmittelbar gemessen werden kann, ist es erforder-
niums im Verhältnis zur gesamten aufgedampften
Aluminiummenge möglichst exakt ermittelt wird. Zu diesem Zweck wird zunächst der gesamte Alumi··
besteht der Metallbelag zumeist aus Nickel oder aus einer Zinkcadmium-Legierung. Schreibspuren auf
Nickel-RMP sind jedoch wegen der zu geringen Kontraste nicht immer deutlich erkennbar, während die
gen Gasresten und mit einem Wärmeleitfähigkeitsdetektor gemessen und damit der von der Lauge
aufgelöste metallische Aluminiumgehalt pro Flächen:
Mctallbelägc von Zinkcadmium eine zu geringe ehe- 65 einheit bestimmt. Der Anteil des an Sauerstoff gemische
Beständigkeit haben. bundenen Aluminiums ergibt sich dann aus der Dif-
Dagegen hat sich gezeigt, daß Beläge aus Aluminium wegen der hohen spezifischen elektrischen Leit-
ferenz der beiden ermittelten Werte.
Mit Hilfe dieses Meßverfahrens ist es möglich, die
21 Ii
Finlagerungen beim Aufdampfen des Belages auf das
fsolierstoffband so unter Kontrolle zu hallen, daß die
'!forderlichen Werte eingehalten werden. Einzelheiten der Erfindung sind an einem in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläu-JL
Es zeigt
pjg. 1 einen Querschnitt durch einen stark vcrorößert
dargestellten Aufzeichnungsträger mit dem vorgeschlagenen Metallbelag,
pjg 2 eine Meßanordnung zur Bestimmung des
Besamten Aluminiumgehaltes im Belag und B pig. 3 eine Meßanordnung zur Bestimmung des
als Metall vorliegenden Aluminiumgehaltes im Belag.
pig. 1 zeigt den Querschnitt eines mit 10 bezeichneten
Aufzeichnungsträgers in stark vergrößertem Maßstab. Er besteht aus einem etwa 40 μ dicken
Fapierband 11, das zum Ausgleich der Unebenheiten sowie zur Bildung eines kontrastreiche-) Untergrunds
anseiner Oberfläche mit einer etwa 1,5 it dicken ein-
falten Lackschicht 12 bedeckt ist. Die Lackschicht
12 trägt einen 550 A dicken metallischen Belag 13 aus Aluminium mit eingelagertem Aluminiumoxid
und Aluminiumoxidhydrat. Der Belag 13 wurde unter Vakuum in Gegenwart von Wasserdampf
auf das Papierband 11 aufgedampft. Die aufgedämpfte Aluminiummenge enthält zusammen etwa
17 Gewichtsprozent Aluminium in Form von Aluminiumoxid und Aluminiumoxidhydrat. Durch die Einlagerung
des Oxids und des Oxidhydrats entsteht eine Schichtstruktur, durch die der Belag 13 an seiner
oxidierten Oberflächenschicht 14 gegen mechanische und elektrische Beanspruchungen durch die nicht
dargestellte Schreibelektrode beim Schreibvorgang wesentlich empfindlicher ist als Aluminiumbeläge mit
einer geschlossenen oxidierten Oberflächenschicht ohne die genannten Einlagerungen. Bei dem neuen
Aufzeichnungsträger 10 wird mit einer auf 50 mp herabgesetzten Auflagekraft der Schreibelektrode und
mit einer bis auf 5 V herabgesetzten Schreibspannung eine sich ständig erneuernde Kontaktierung der
Schreibelektrode mit dem Belag 13 erzielt, und auf diese Weise lassen sich deutlich sichtbare Schreib-
_ er7eu„en
SP Außerdemhät der vorgeschlagene Aufzeichnung*
träger eine wesentlich höhere Korrosionsbeständig-5 da er bei einer Temperatur von 20 C und einer
rela iven Luftfeuchtigkeit von 95»/,, nach 14 Tagen
noch keinerlei Korrosionserscheinungen erkennen HBt. während der bisher verwendete Aufzeichnung*
träger mit einem Aluminiumbelag nach ] 4 Tagen unter den gleichen Bedingungen bereits durch starke
Korrosion die einen Anstieg des Schichtwiderstandes bzw. eine Lochbildung im Belag bewirkt, für Registrierzwecke
unbrauchbar geworden ist.
Da es unter Umständen zweckmäßig ist, gemeinsam mit dem Aluminium noch weitere Metalle auf
das Isolierstoffband 10 aufzudampfen, ist es unter Beibehaltung der guten Eigenschaften die sich aus
den Aluminiumoxid- bzw. Oxidhydrat-Ü.nlagcrungen im Belag ergeben haben, in einer Weiterbildung der
belüg, der bis zu y Gewichtsprozent Germanium enihält,"konnte
ebenso wie bei entsprechenden Kupferzusätzen eine weitere Verbesserung des Schreibverhaltens
— d. h. eine Herabsetzung der Schreibspannung bzw. eine Erhöhung der Schrcibgeschwmdigkeil
festgestellt werden, und bei einem Metallbelag, der bis zu 10 Gewichtsprozent Chrom enthält, wurde
eine weitere Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit festgestellt. Eine höhere Korrosionsbeständigkeit und
ein besseres Schreibverhalten lasten sich schließlich bei einem Metallbelag mit bis zu 4 Gewichtsprozent
Nickel feststellen.
Zur Ermittlung des metallischen Aluminiums im Belag 13 des in F ig. 1 dargestellten Aufzeichnungstiägers
10 wurde die an sich bekannte Röntgen-Huoreszenzanalyse
(RFA) verwendet. Fi g. 2 zeigt eine entsprechende Meßanordnung, bei der eine
Probe 20 des in F i g. 1 dargestellten Aufzeichnungs(rügers
10 im Durchmesser von 30 mm einem von einer Röntgenröhre 21 ausgehenden Röntgenstrahl —
ausgesetzt ist. Die durch den Röntgenstrahl 2_ im Belag 13« der Probe 20 erzeugte Fluoreszenzstran-King
23 wird durch mehrere Blenden 24 hindurch auf einen Analysatorkristall 25 gelenkt. Der Ana }-satorkri:
tall 25 bewirkt eine spektrale Zerlegung des Fluoreszenzstrahls 24 derart, daß die Strahlung, die
von einem bestimmten Metall der Schicht 13a ausgeht,
am Kristall 25 unter einem bestimmten Winkel reflektiert wird. Die vom Aluminium des Belags 1.5«
ausgesandte und am Analysatorknslall 25 reflektierte Fluoreszenzstrahlung 24« wird hier durch ein cntsprechend
einjustiertes Zählrohr 26 aufgenommen und in Spannungs-lmpiilse umgewandelt. Die lmpushäufigkeit
ist dabei proportional zur Intensität eier
Strahlung 24« und diese ist wiederum proportional zur Aluminiummenge im Belag 13«. Nach einer ocstimmten
Zeit wird an einem Zahler 27 die ucsamiimpulszahl
abgelesen. Mit Hilfe einer geeicnun Kennlinie, welche das ^V™"1"^^.f™ ,™'
cheneinheit in Abhängigkeit von der «"Ρ™1 ™"
gibt, wird mit der gemessenen Ccsamt-lmp» ^ 1^
Aluminiumgewicht pro Flächeneinheit dcsBüags 13«
ermittelt. Es beträgt hier 15.0 ,ig/cm-.
Bei der in Fig 3 dargestellten Meßanordnung zur
Ermittlung des A um.mumgchaltes, das m meta
scher Form .m Belag 13« der Pro* M (F ^g-) u nt
halten ,st, wird die l''obe 20 zu »mrnengcrollt π "
Rcaktionsgefa ß 30 gegeben. DasGla J''richlcr "l
icrt und anschließend wird aus cnen 1 TropftrcJter
soviel Natron »8J .cnt"om™^ ^ '?'{J ™d™
vollständig bedeckt ist. Die ^'^Lau ol \ un ° h
metallische Aluminium aus dun B Jag 13 a
folgender Reaktionsgleichung heraus Al + 3 H2O I- 3 OH- -* [Al(OH),.]1 I 1,5 H.,.
' ,·.,,, wn«pr<itofTmcniic ist äqui-
Die dabei en wickelte W*J mmcnTbieSr Wasvalent
der aufgelösten A'"'11!" "T" ^"^ uelenkt und
nach km OHnui lines j,„,..niffusionspumpen
cinandcrgeschaltoten Oucks.lber )it us onv u 1
itofTmenge proportionaler Meßwert ermittelt. Anschließend
wird dieser Meßwert mit einem Meßwert verglichen, der mit einer Eichgasmenge gemessen
wird, die aus einer Vorratsflasche 40 entnommen und über ein Ventil 41 in ein Eichgefäß 42 mit definiertem
Volumen eingefüllt wird. Diese definierte Eichgasmenge entspricht einer bestimmten Aluminiummenge.
Sie wird über ein Ventil 43 bei geschlossenem Ventil 33 ebenfalls über die Diffusionspumpen 34 und die
Töplerpumpe 35 in den Trägergasstrom 36 gegeben. Mit dem nun am Wärmeleitfähigkeitsdetektor 39 ermittelten
Wert läßt sich aus dem gemessenen Wert der im Reaktionsgefäß 30 entwickelten WasserstofT-menge
sehr genau die Aluminiummenge ermitteln, die in der Probe 20 als metallisches Aluminium vorlag.
Der hier ermittelte, auf die Flächeneinheit bezogene Wert beträgt 12,4 ng/cm2.
Wird nun von der gesamten Aluminiummenge von 15,0 ng/cm2 der metallische Aluminiumanteil von 12,4 μβ/ΐηι'- abgezogen, so verbleiben 2,6 μ^ΰΐη2 Aluminium in Form von Aluminiumoxid und/oder Aluminiumoxidhydrat im Belag 13 a. Legt man nun ίο als Bezugsgröße den gesamten Aruminiumgehalt des Belags 13 a zugrunde, so ergibt sich, daß davon 17,3 Gewichtsprozent Aluminium an Sauerstoff gebunden ist.
Wird nun von der gesamten Aluminiummenge von 15,0 ng/cm2 der metallische Aluminiumanteil von 12,4 μβ/ΐηι'- abgezogen, so verbleiben 2,6 μ^ΰΐη2 Aluminium in Form von Aluminiumoxid und/oder Aluminiumoxidhydrat im Belag 13 a. Legt man nun ίο als Bezugsgröße den gesamten Aruminiumgehalt des Belags 13 a zugrunde, so ergibt sich, daß davon 17,3 Gewichtsprozent Aluminium an Sauerstoff gebunden ist.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Aufzeichnungsträger für Registriergeräte, bestehend aus einem Isolierstoffband mit einem
ausbrennfähigen, mindestens 250 A dicken metallischen Belag, dadurch gekennzeichnet,
daß der ausbrennfähige Belag (13) insgesamt mindestens 80 Gewichtsprozent Aluminium ent-
fähigkeit, des großen optischen Reflexionsvermögens und der hohen chemischen Beständigkeit des Aluminiums
den bisher verwendeten Metallbelägen überlegen sind. Bei der Verwendung von Aluminium-RMP
ergeben sich jedoch Schwierigkeiten wegen der Ausbildung einer Oxidschicht an der Oberfläche des
Aluminiumbelages. Die hier entstehende Oxidschicht wirkt zwar als Schutzschicht und erhöht dadurch die
chemische Beständigkeit des Belages. Da sie aber
hält und daß von der gesamten auf das Isolier- io elektrisch schlecht leitet, muß die Schreibelektrode
stoffband (10) aufgedampften Aluminiummenge mit einer Kraft von mindestens 200 mp auf den Metallbelag
gedruckt oder eine Schreibspannung von mehr als 40 V angelegt werden, um die Schreibelek
trode mit dem Metallbelag so gut zu kontaktieren,
des Belags (13) mindestens Ί 5 Gewichtsprozent
Aluminium in Form von Aluminiumoxid und/ oder Aluminiumoxidhydrat vorliegen.
2. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, da- 15 daß deutlich sichtbare Schreibspuren erzielt werden,
durch gekennzeichnet, daß der 3elag (13) bis zu Ferner hat sich gezeigt, daß auch Aluminiumbeläge
unter ungünstigen Lagerbedingungen korrodieren.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Aufzeichnungsträger mit einem auf ein Isoliei-Silizium
20 stoffband aufgedampften, im wesentlichen aus Aluminium bestehenden metallischen Belag zu entwikkeln,
der eine höhere Korrosionsbeständigkeit aufweist und bei dem die aus der oxidierten, geschlossenen
Oberflächenschicht des Belags sieb ergebenden 25 Nachteile vermieden werden.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß
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|---|---|---|---|
| DE2111274A DE2111274C3 (de) | 1971-03-09 | 1971-03-09 | Aufzeichnungsträger mit einem metallischen Belag für Registriergeräte |
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| GB1096472A GB1390675A (en) | 1971-03-09 | 1972-03-09 | Recording carrier for recording devices |
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| Publication Number | Publication Date |
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