專利名稱：磁盤內(nèi)襯材料的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)軟盤組件的無紡內(nèi)襯組合物。
磁介質(zhì)可用于以計(jì)算機(jī)可讀形式貯存數(shù)據(jù)和其它信息。該介質(zhì)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(nèi)襯材料。該纖維材料或內(nèi)襯材料用來保護(hù)磁盤免受灰塵和其它的碎屑的損害和污染。內(nèi)襯的另一個(gè)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(cuò)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(gòu)成基本密封的保持磁盤的環(huán)境。盤套使大部分的灰塵和碎屑顆粒不能進(jìn)入盤套的內(nèi)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(jìn)入磁盤，內(nèi)襯的作用是除去這些顆粒。進(jìn)而，內(nèi)襯提供較小的磨擦表面，從而在使用時(shí)，隨著磁盤轉(zhuǎn)動(dòng)，接觸并保護(hù)磁盤。
大多數(shù)的軟盤的內(nèi)襯是用無紡織物生產(chǎn)的，但用于生產(chǎn)內(nèi)襯的材料及內(nèi)襯的結(jié)構(gòu)可有許多種。通常用于生產(chǎn)無紡內(nèi)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(guī)的粘合方法是熱粘合法，該方法是將熱能施加于各個(gè)位置上以使單個(gè)的纖維熔化在一起，從而形成內(nèi)襯。另一類常規(guī)的粘合技術(shù)是膠乳粘合或化學(xué)粘合，該方法是將聚合物膠乳或乳液施加于纖維網(wǎng)上以形成內(nèi)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(nèi)襯材料。美國專利4998176、5060105和5122919公開了各種通過化學(xué)粘合與熱粘合方法相結(jié)合而形成的磁盤內(nèi)襯材料。
膠乳或化學(xué)粘合的內(nèi)襯是理想的，它們損壞磁盤及在軟盤組件內(nèi)形成磁介質(zhì)的碎屑的可能較小。但這種內(nèi)襯的缺點(diǎn)或至少從外觀的角度看其缺點(diǎn)是它們相對較硬。膠乳或化學(xué)粘合的內(nèi)襯也具有相對更高的孔隙度。結(jié)果，它們可能難于通過真空或吸力將內(nèi)襯轉(zhuǎn)移至磁盤盤套上的自動(dòng)控制磁盤組裝線上。由于該種內(nèi)襯的透氣性相當(dāng)高，因而難于采用吸力來固定或轉(zhuǎn)移內(nèi)襯。因此，既能保持所希望的膠乳或化學(xué)粘合的內(nèi)襯的性能又改進(jìn)它們的外觀并使它們更適宜于在自動(dòng)控制磁盤組裝線上使用是最可取的。
相應(yīng)地，本發(fā)明的目的是提供一種降低了剛性的化學(xué)粘合的無紡磁盤內(nèi)襯。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種顯著降低了透氣性的化學(xué)粘合的無紡磁盤內(nèi)襯。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種可有效地清潔并保護(hù)軟盤組件內(nèi)的磁介質(zhì)的化學(xué)粘合的無紡磁盤內(nèi)襯。通過閱讀下述內(nèi)容，本發(fā)明的其它目的對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來講是非常明顯的。發(fā)明的概述本發(fā)明包含用作軟盤的內(nèi)襯材料，該內(nèi)襯材料是由化學(xué)粘合的無紡織物形成的。本發(fā)明的內(nèi)襯與類似的化學(xué)粘合的無紡內(nèi)襯材料相比其剛性和透氣性大為降低。
本發(fā)明的內(nèi)襯優(yōu)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(nèi)襯重量的10-35％。至少內(nèi)襯的一面上具有許多個(gè)間隔開的永久性凹槽，這些凹槽并不貫穿內(nèi)襯。凹槽的密度最好使凹槽的表面積應(yīng)至少約為內(nèi)襯的表面積的15％，更優(yōu)選為15-20％。優(yōu)選的是，用于形成內(nèi)襯的纖維中至少一種為熱塑性人造纖維。在一個(gè)實(shí)施方案中，內(nèi)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(fā)明的內(nèi)襯材料的透氣性優(yōu)選為不大于約450立方英尺/分鐘(cfm)。與未軋花的內(nèi)襯材料比較，軋花的內(nèi)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(fā)明的內(nèi)襯。
圖2為本發(fā)明內(nèi)襯材料的頂視圖。
圖3為本發(fā)明內(nèi)襯材料的剖視圖。發(fā)明的詳細(xì)描述圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中公知的一種軟盤組件10。該組件10包括一個(gè)盤套12，該盤套保護(hù)并包封可旋轉(zhuǎn)的磁介質(zhì)盤14。內(nèi)襯16固定于上下盤套12的內(nèi)表面上，并鄰近盤14的每一邊。
內(nèi)襯16的作用是保護(hù)磁盤及清除盤套內(nèi)磁盤旋轉(zhuǎn)時(shí)磁盤表面的碎屑。本發(fā)明的內(nèi)襯的優(yōu)點(diǎn)在于內(nèi)襯的清潔性能，內(nèi)襯的剛性降低及透氣性降低。
本發(fā)明的內(nèi)襯16由化學(xué)粘合的無紡織物構(gòu)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?yàn)闊崴苄岳w維與非熱塑性纖維的混合物。如圖2和圖3所示，內(nèi)襯16的一個(gè)表面18，優(yōu)選面對磁盤的表面，以許多個(gè)不貫穿內(nèi)襯的凹槽20為其特征。在一種優(yōu)選實(shí)施方案中，內(nèi)襯的凹槽的面積至少約為內(nèi)襯表面積的15％。無紡織物網(wǎng)優(yōu)選用膠乳材料粘接。膠乳粘合材料優(yōu)選約為內(nèi)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(fā)明的內(nèi)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(nèi)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(chǎn)內(nèi)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(yōu)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(yōu)選約為內(nèi)襯重量的10-35％，更優(yōu)選約為12-17％。粘合劑制劑也可包含各種發(fā)泡劑、抗靜電劑、pH控制劑及其它的公知的加工助劑。
優(yōu)選的粘合材料為含約46％苯乙烯的丁苯橡膠。
內(nèi)襯可以按照現(xiàn)有技術(shù)中公知的各種方法生產(chǎn)。優(yōu)選采用干法成網(wǎng)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(wǎng)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(nèi)襯通過具有預(yù)定凹槽圖案的軋花輥筒，將所說的圖案轉(zhuǎn)移至內(nèi)襯上。該軋花輥筒的工作壓力優(yōu)選保持在約50-100KN/mm，但該值可以按照所用的軋花輥筒進(jìn)行變化。為了避免纖維或粘合劑熔化，軋花輥筒的溫度應(yīng)保持低于用于形成內(nèi)襯的熱塑性材料的熔點(diǎn)。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(diǎn)約為250℃，因此，軋花輥筒的溫度應(yīng)為約160-180℃。本領(lǐng)域的技術(shù)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(nèi)襯的尺寸在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的，其變化取決于軟盤組件的尺寸。內(nèi)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(nèi)襯的厚度約為5-12密爾。內(nèi)襯的厚度最好在整個(gè)內(nèi)襯寬度內(nèi)基本相同。
據(jù)信，本發(fā)明的內(nèi)襯中形成的凹槽的作用是增加了內(nèi)襯厚度內(nèi)的均勻度。由ASTM D1777測得的厚度優(yōu)選在整個(gè)內(nèi)襯內(nèi)恒定在±1.0密爾之內(nèi)。據(jù)信，與類似組成的無任何凹槽的內(nèi)襯比較，凹槽的作用也是顯著地降低內(nèi)襯的剛性，不小于約40％。以ASTM D138 8-64(A方案)測得的內(nèi)襯的剛性優(yōu)選約為400-1200mg.cm。類似組成的無凹槽的內(nèi)襯其剛性的常規(guī)范圍為約1250-2000mg.cm。
本發(fā)明的內(nèi)襯的透氣性與類似構(gòu)成的無凹槽的內(nèi)襯的透氣性相比有顯著的降低。這種對內(nèi)襯材料的改進(jìn)能使內(nèi)襯有效地由磁盤組件內(nèi)的真空力操作。以ASTM D737-75法進(jìn)行測量，本發(fā)明的內(nèi)襯材料的透氣性最好不大于450立方英尺/分鐘(cfm)。類似構(gòu)成但不包含凹下圖案的內(nèi)襯其孔隙度為約400-500cfm。內(nèi)襯的孔隙度的降低可以是相當(dāng)大的，由于其改善了使用自動(dòng)控制組裝以生產(chǎn)磁盤的能力，同時(shí)可顯著地降低在自動(dòng)控制組裝中內(nèi)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(yīng)至少約為內(nèi)襯的表面積的15％，更優(yōu)選為15-20％。最優(yōu)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(nèi)襯即可。
通過下述實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。實(shí)施例按照已知的生產(chǎn)技術(shù)制備各種無紡織物內(nèi)襯材料。大約一半的內(nèi)襯按照本發(fā)明進(jìn)行軋花處理，以使通過軋花形成的凹槽的總表面積約為內(nèi)襯表面積的20％。將這些內(nèi)襯與未軋花但其它相同的內(nèi)襯進(jìn)行比較，以評(píng)價(jià)厚度偏差、透氣性和剛性。各種內(nèi)襯的組成如下內(nèi)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(yàn)的結(jié)果列于表1-3。
表1厚度偏差(密爾)(ASTN D1777)無凹槽 有凹槽內(nèi)襯 平均 標(biāo)準(zhǔn)偏差 內(nèi)襯 平均 標(biāo)準(zhǔn)偏差A(yù) 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(nèi)襯平均 內(nèi)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(nèi)襯平均 內(nèi)襯平均A 2000A 1150B 1850B 800C 1500C 500可以理解，各種變化均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。除另有說明，所有的百分?jǐn)?shù)均為重量百分?jǐn)?shù)。
權(quán)利要求
1.一種用于軟盤形成內(nèi)襯的內(nèi)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(nèi)襯的至少一面上具有許多個(gè)間隔開的永久性凹槽，凹槽的密度最好使凹槽的表面積應(yīng)至少約為內(nèi)襯的表面積的15％。
2.按照權(quán)利要求1的內(nèi)襯，其中以ASTM D737-35測試法測得的內(nèi)襯的透氣性不大于約450立方英尺/分鐘。
3.按照權(quán)利要求2的內(nèi)襯，其中內(nèi)襯的機(jī)械方向硬度不大于1200mg.cm。
4.按照權(quán)利要求2的內(nèi)襯，其中內(nèi)襯的厚度為約5-12密爾。
5.按照權(quán)利要求4的內(nèi)襯，其中內(nèi)襯的厚度基本恒定在±1.0密爾之內(nèi)。
6.按照權(quán)利要求1的內(nèi)襯，其中人造纖維為人造絲。
7.按照權(quán)利要求1的內(nèi)襯，其中人造纖維至少包括一種熱塑性材料。
8.按照權(quán)利要求7的內(nèi)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(quán)利要求1的內(nèi)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(gè)盤套；一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的磁盤；和一種固定于所述盤套面對磁盤的兩表面上的內(nèi)襯，該內(nèi)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(nèi)襯的至少一面上具有許多個(gè)間隔開的永久性凹槽，凹槽的密度最好使凹槽的表面積應(yīng)至少約為內(nèi)襯的表面積的15％。
11.按照權(quán)利要求10的記錄介質(zhì)，其中以ASTM D737-35測試法測得的內(nèi)襯的透氣性不大于約450立方英尺/分鐘。
12.按照權(quán)利要求11的記錄材料，其中內(nèi)襯的機(jī)械方向硬度不大于1200mg.cm。
13.按照權(quán)利要求11的記錄材料，其中以ASTM D1777測試法測得的內(nèi)襯的厚度為約5-12密爾。
14.按照權(quán)利要求13的記錄材料，其中內(nèi)襯的厚度基本恒定在±1.0密爾之內(nèi)。
15.一種用于軟盤的無紡織物內(nèi)襯的生產(chǎn)方法，該方法包括形成一個(gè)纖維網(wǎng)；將該纖維網(wǎng)與重量百分?jǐn)?shù)約為10-35％的膠乳粘合材料粘合在一起以形成內(nèi)襯；在壓力約為500-700psi，溫度約為22-50℃下，使該內(nèi)襯軋光；和使內(nèi)襯通過具有預(yù)定凹槽圖案的軋花輥筒，將所說的圖案施加至內(nèi)襯的一面上，軋花輥筒的溫度應(yīng)大大低于在纖維網(wǎng)中任一種熱塑性纖維的熔點(diǎn)，該軋花輥筒的工作壓力約為50-100KN/mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種軟盤內(nèi)襯，該內(nèi)襯是由一種或多種膠乳粘合的無紡纖維形成的。形成內(nèi)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(nèi)襯的至少一個(gè)表面上具有許多個(gè)并未貫穿內(nèi)襯的凹槽。凹槽的表面積不小于內(nèi)襯的表面積的15％。
文檔編號(hào)G11B23/50GK1121341SQ94191851
公開日1996年4月24日 申請日期1994年1月3日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月20日
發(fā)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