磁盤內襯材料的制作方法

專利名稱：磁盤內襯材料的制作方法
背景技術：
本發明涉及用于生產軟盤組件的無紡內襯組合物。
磁介質可用于以計算機可讀形式貯存數據和其它信息。該介質通常以軟盤形式使用，并包封在磁盤盤套中。盤套通常采用與磁盤接觸的纖維材料作為內襯材料。該纖維材料或內襯材料用來保護磁盤免受灰塵和其它的碎屑的損害和污染。內襯的另一個作用是從磁盤上清除污染物。
灰塵和其它的污染物可能引起遺失錯誤，信息不能從磁盤讀取或不能向磁盤寫入，或者不能正確地從磁盤讀取或不能正確地向磁盤寫入。盤套構成基本密封的保持磁盤的環境。盤套使大部分的灰塵和碎屑顆粒不能進入盤套的內部而與磁盤接觸。然而，某些灰塵或其它碎屑的顆粒仍能找到某種途徑進入磁盤，內襯的作用是除去這些顆粒。進而，內襯提供較小的磨擦表面，從而在使用時，隨著磁盤轉動，接觸并保護磁盤。
大多數的軟盤的內襯是用無紡織物生產的，但用于生產內襯的材料及內襯的結構可有許多種。通常用于生產無紡內襯材料的是人造絲、聚酯和其它的聚合纖維。
形成無紡織物的纖維可通過不同的方式粘合在一起。常規的粘合方法是熱粘合法，該方法是將熱能施加于各個位置上以使單個的纖維熔化在一起，從而形成內襯。另一類常規的粘合技術是膠乳粘合或化學粘合，該方法是將聚合物膠乳或乳液施加于纖維網上以形成內襯。美國專利4414597、4586606和4655348公開了各種通過熱粘合方法形成的磁盤內襯材料。美國專利4998176、5060105和5122919公開了各種通過化學粘合與熱粘合方法相結合而形成的磁盤內襯材料。
膠乳或化學粘合的內襯是理想的，它們損壞磁盤及在軟盤組件內形成磁介質的碎屑的可能較小。但這種內襯的缺點或至少從外觀的角度看其缺點是它們相對較硬。膠乳或化學粘合的內襯也具有相對更高的孔隙度。結果，它們可能難于通過真空或吸力將內襯轉移至磁盤盤套上的自動控制磁盤組裝線上。由于該種內襯的透氣性相當高，因而難于采用吸力來固定或轉移內襯。因此，既能保持所希望的膠乳或化學粘合的內襯的性能又改進它們的外觀并使它們更適宜于在自動控制磁盤組裝線上使用是最可取的。
相應地，本發明的目的是提供一種降低了剛性的化學粘合的無紡磁盤內襯。本發明的另一個目的是提供一種顯著降低了透氣性的化學粘合的無紡磁盤內襯。本發明的另一個目的是提供一種可有效地清潔并保護軟盤組件內的磁介質的化學粘合的無紡磁盤內襯。通過閱讀下述內容，本發明的其它目的對本領域的技術人員來講是非常明顯的。發明的概述本發明包含用作軟盤的內襯材料，該內襯材料是由化學粘合的無紡織物形成的。本發明的內襯與類似的化學粘合的無紡內襯材料相比其剛性和透氣性大為降低。
本發明的內襯優選包含用膠乳材料粘合在一起的人造纖維形成的無紡織物。膠乳材料通常約為內襯重量的10-35％。至少內襯的一面上具有許多個間隔開的永久性凹槽，這些凹槽并不貫穿內襯。凹槽的密度最好使凹槽的表面積應至少約為內襯的表面積的15％，更優選為15-20％。優選的是，用于形成內襯的纖維中至少一種為熱塑性人造纖維。在一個實施方案中，內襯的纖維材料包含大約50-50的聚對苯二甲酸乙二醇酯與人造絲的摻合物。
以ASTM D737-75法測量，本發明的內襯材料的透氣性優選為不大于約450立方英尺/分鐘(cfm)。與未軋花的內襯材料比較，軋花的內襯材料的剛性通常降低大于40％。


圖1示出了在軟盤組件中顯示的本發明的內襯。
圖2為本發明內襯材料的頂視圖。
圖3為本發明內襯材料的剖視圖。發明的詳細描述圖1示出了現有技術中公知的一種軟盤組件10。該組件10包括一個盤套12，該盤套保護并包封可旋轉的磁介質盤14。內襯16固定于上下盤套12的內表面上，并鄰近盤14的每一邊。
內襯16的作用是保護磁盤及清除盤套內磁盤旋轉時磁盤表面的碎屑。本發明的內襯的優點在于內襯的清潔性能，內襯的剛性降低及透氣性降低。
本發明的內襯16由化學粘合的無紡織物構成，而該織物是通過一種或多種類型的非人造纖維形成的。纖維可以是熱塑性的、非熱塑性的或為熱塑性纖維與非熱塑性纖維的混合物。如圖2和圖3所示，內襯16的一個表面18，優選面對磁盤的表面，以許多個不貫穿內襯的凹槽20為其特征。在一種優選實施方案中，內襯的凹槽的面積至少約為內襯表面積的15％。無紡織物網優選用膠乳材料粘接。膠乳粘合材料優選約為內襯重量的10-35％。
雖然

只是針對5.25英寸的軟盤，但可以理解，本發明的內襯材料可用于其它尺寸的磁盤，特別是3.5英寸的磁盤。
用于形成內襯的纖維可由非熱塑性材料形成，這些材料包括人造絲、棉花、木材及其它纖維素性纖維。用于生產內襯的熱塑性纖維包括聚酯、尼龍和丙烯酸酯。如上所述，織物可由纖維摻合而形成，包括熱塑性纖維與非熱塑性纖維的摻合物。優選的纖維摻合物為人造絲與聚對苯二甲酸乙二醇酯以約50∶50的摻合物。
如上所述，粘合劑可以為膠乳，包括丁苯橡膠、丁腈橡膠、乙烯乙酸乙烯酯、乙烯-氯乙烯、丙烯酸共聚物、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚酯和彈性材料。粘合劑優選約為內襯重量的10-35％，更優選約為12-17％。粘合劑制劑也可包含各種發泡劑、抗靜電劑、pH控制劑及其它的公知的加工助劑。
優選的粘合材料為含約46％苯乙烯的丁苯橡膠。
內襯可以按照現有技術中公知的各種方法生產。優選采用干法成網工藝，該方法包括將纖維打開并摻合，隨后將纖維梳理。然后將膠乳粘合劑涂于纖維網上，使該材料通過平滑的軋光輥筒。軋光輥筒的施加壓力約為500-700psi，溫度保持在約22-50℃。以后使內襯通過具有預定凹槽圖案的軋花輥筒，將所說的圖案轉移至內襯上。該軋花輥筒的工作壓力優選保持在約50-100KN/mm，但該值可以按照所用的軋花輥筒進行變化。為了避免纖維或粘合劑熔化，軋花輥筒的溫度應保持低于用于形成內襯的熱塑性材料的熔點。例如，對于人造絲/聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維摻合物而言，由于聚對苯二甲酸乙二醇酯的熔點約為250℃，因此，軋花輥筒的溫度應為約160-180℃。本領域的技術人員易于理解，軋花輥筒的溫度可以控制厚度偏差，透氣性及纖維的剛性。
施加于軟盤盤套上的內襯的尺寸在現有技術中是公知的，其變化取決于軟盤組件的尺寸。內襯材料的厚度也可以變化，從某種程度上講受軋光壓力和軋花壓力的控制。由ASTM D1777測試法測得的內襯的厚度約為5-12密爾。內襯的厚度最好在整個內襯寬度內基本相同。
據信，本發明的內襯中形成的凹槽的作用是增加了內襯厚度內的均勻度。由ASTM D1777測得的厚度優選在整個內襯內恒定在±1.0密爾之內。據信，與類似組成的無任何凹槽的內襯比較，凹槽的作用也是顯著地降低內襯的剛性，不小于約40％。以ASTM D138 8-64(A方案)測得的內襯的剛性優選約為400-1200mg.cm。類似組成的無凹槽的內襯其剛性的常規范圍為約1250-2000mg.cm。
本發明的內襯的透氣性與類似構成的無凹槽的內襯的透氣性相比有顯著的降低。這種對內襯材料的改進能使內襯有效地由磁盤組件內的真空力操作。以ASTM D737-75法進行測量，本發明的內襯材料的透氣性最好不大于450立方英尺/分鐘(cfm)。類似構成但不包含凹下圖案的內襯其孔隙度為約400-500cfm。內襯的孔隙度的降低可以是相當大的，由于其改善了使用自動控制組裝以生產磁盤的能力，同時可顯著地降低在自動控制組裝中內襯的次品率。
由軋花輥筒形成的凹槽可有多種形狀和圖案。凹槽的表面積應至少約為內襯的表面積的15％，更優選為15-20％。最優選的凹槽的圖案為菱形，但也可使用其它形狀的凹槽。凹槽的深度并不重要，只要凹槽不貫穿或破壞內襯即可。
通過下述實施例進一步說明本發明。實施例按照已知的生產技術制備各種無紡織物內襯材料。大約一半的內襯按照本發明進行軋花處理，以使通過軋花形成的凹槽的總表面積約為內襯表面積的20％。將這些內襯與未軋花但其它相同的內襯進行比較，以評價厚度偏差、透氣性和剛性。各種內襯的組成如下內襯 組成A 50/50的人造絲(1.5旦)和聚酯(1.0旦)的摻合物與丁苯橡膠粘合劑(85％(重)的纖維，15％(重)的粘合劑)B 50/50的人造絲(1.5旦)和聚酯(1.0旦)的摻合物與丁苯橡膠粘合劑(85％(重)的纖維，15％(重)的粘合劑)C 50/50的人造絲(1.5旦)和聚酯(1.0旦)的摻合物與丁苯橡膠粘合劑(85％(重)的纖維，15％(重)的粘合劑)D 50/50的人造絲(1.5旦)和聚酯(1.0旦)的摻合物與丁苯橡膠粘合劑(85％(重)的纖維，15％(重)的粘合劑)E 75/25的聚酯(1.0旦)和人造絲(1.5旦)的摻合物與丁苯橡膠粘合劑(85％(重)的纖維，15％(重)的粘合劑)F 50/50的人造絲(1.5旦)和聚酯(1.5旦)的摻合物與丁苯橡膠粘合劑(85％(重)的纖維，15％(重)的粘合劑)比較試驗的結果列于表1-3。
表1厚度偏差(密爾)(ASTN D1777)無凹槽 有凹槽內襯 平均 標準偏差 內襯 平均 標準偏差A 9.3.45A9.1.29B 8.9.39B8.8.23C 8.0.48C7.7.20D 7.0.35D7.2.30E 6.5.35E6.4.21F 7.8.35F7.7.25
表2透氣性(CFM)(ASTM D737-35)無凹槽 有凹槽內襯平均 內襯平均A 370A 300B 375B 330C 390C 370D 455D 420E 470E 420F 495F 455表3抗撓剛度(剛性，mg.cm.)(ASTM D1388-64(A))無凹槽有凹槽內襯平均 內襯平均A 2000A 1150B 1850B 800C 1500C 500可以理解，各種變化均在本發明的保護范圍之內。除另有說明，所有的百分數均為重量百分數。
權利要求
1.一種用于軟盤形成內襯的內襯材料，包含一種與膠乳材料粘合在一起的人造纖維形成的無紡織物，膠乳材料至少約為組合物重量的10-35％，內襯的至少一面上具有許多個間隔開的永久性凹槽，凹槽的密度最好使凹槽的表面積應至少約為內襯的表面積的15％。
2.按照權利要求1的內襯，其中以ASTM D737-35測試法測得的內襯的透氣性不大于約450立方英尺/分鐘。
3.按照權利要求2的內襯，其中內襯的機械方向硬度不大于1200mg.cm。
4.按照權利要求2的內襯，其中內襯的厚度為約5-12密爾。
5.按照權利要求4的內襯，其中內襯的厚度基本恒定在±1.0密爾之內。
6.按照權利要求1的內襯，其中人造纖維為人造絲。
7.按照權利要求1的內襯，其中人造纖維至少包括一種熱塑性材料。
8.按照權利要求7的內襯，其中纖維材料包含約50/50的聚對苯二甲酸乙二醇酯和人造絲的摻合物。
9.按照權利要求1的內襯，其中膠乳粘合劑包含含有46％苯乙烯的丁苯橡膠。
10.一種磁盤，包括一個盤套；一個可旋轉的磁盤；和一種固定于所述盤套面對磁盤的兩表面上的內襯，該內襯包含一種由與膠乳材料粘合在一起的人造纖維形成的無紡織物，膠乳材料至少約為組合物重量的10-35％，內襯的至少一面上具有許多個間隔開的永久性凹槽，凹槽的密度最好使凹槽的表面積應至少約為內襯的表面積的15％。
11.按照權利要求10的記錄介質，其中以ASTM D737-35測試法測得的內襯的透氣性不大于約450立方英尺/分鐘。
12.按照權利要求11的記錄材料，其中內襯的機械方向硬度不大于1200mg.cm。
13.按照權利要求11的記錄材料，其中以ASTM D1777測試法測得的內襯的厚度為約5-12密爾。
14.按照權利要求13的記錄材料，其中內襯的厚度基本恒定在±1.0密爾之內。
15.一種用于軟盤的無紡織物內襯的生產方法，該方法包括形成一個纖維網；將該纖維網與重量百分數約為10-35％的膠乳粘合材料粘合在一起以形成內襯；在壓力約為500-700psi，溫度約為22-50℃下，使該內襯軋光；和使內襯通過具有預定凹槽圖案的軋花輥筒，將所說的圖案施加至內襯的一面上，軋花輥筒的溫度應大大低于在纖維網中任一種熱塑性纖維的熔點，該軋花輥筒的工作壓力約為50-100KN/mm。
全文摘要
本發明公開了一種軟盤內襯，該內襯是由一種或多種膠乳粘合的無紡纖維形成的。形成內襯的纖維可以是由纖維素性材料、熱塑性材料或這二種材料組合而形成的。內襯的至少一個表面上具有許多個并未貫穿內襯的凹槽。凹槽的表面積不小于內襯的表面積的15％。
文檔編號G11B23/50GK1121341SQ94191851
公開日1996年4月24日 申請日期1994年1月3日 優先權日1993年4月20日
發明者J·C·阿特金森, T·A·丁丁格 申請人:霍林斯沃斯及福斯公司