JPH01243281A - 光メモリディスクハブの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マグネットによりクランプするため光メモリ
ディスクに取り付けるハブの製造方法に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

近年、光メモリディスクは、大容量メモリとして文書フ
ァイル、教育用教材、画像処理ファイ等として実用化さ
れている。この光メモリディスクは記録面を内にして記
録ヤ材塗布基板を２枚相対して貼り会わせるか、または
、スペーサーを挟んで貼り合わせ、さらに基板中心部外
側にマグネットクランプ用のハブを両面に取付けたハブ
付きの光ディスクを、専用のケースに収容したカー）　
ＩＪツジとして、−膜内に供給される。

ところでこのようなハブは、通常直径４０ｍｍ以下、厚
み６■以下の中心部に孔のある金属板あるいは直径５５
ｍ以下、厚み１．５Ｂ以下の金属薄板を接着剤や一体射
出成形により、熱可塑性樹脂に取付けたものであるが、
錆のため光メモリディスクが汚染されることがないよう
に、金属はステンレス鋼系合金等の不錆鋼からなってい
る。ハブを基板に取付ける方法としては、基板と金属板
を直接接着する方法、金属板を張合わせ基板の両側から
挟みこみ、ネジとめする方法、金属板を接着またはイン
サート射出成形により熱可塑性樹脂に貼り付けたハブを
超音波や接着剤を用いてディスクに取付ける方法等が実
用化されている。

他方、特開昭６２−１２９９８５号にはディスク基板と
等しい熱膨張率を有するプラスチック中に酸化鉄、パー
マロイ、センダスト等の強磁性金属粉を混入して成るハ
ブをディスク基板に固着することを特徴とするマグネッ
トクランプ形情報記録用ディスクが提案されている。

また、特開昭６２−１２９９８５号公報にはハブとディ
スク基板の熱膨張率が等しく雰囲気温度が変化した場合
にもディスク基板に熱歪を生ずることがないことも記載
されている。

〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、マグネットクランプ時充分な吸着力を有
するハブを得るだめには、多量の磁性金属粉の混入が必
要となるが、磁性金属粉混入量が増す程、ハブの熱膨張
係数とディスク基板の熱膨張係数との差が大きくなると
とが木発明者の検討で明らかとなった。

まだ、磁性体繊維混入量を少量にとどめ、熱膨張係数の
低下を僅かにとどめる試みは、吸着力の低下を補うため
ドライブのマグネット力の強化が避けられず、ドライブ
の不可が増し、ドライブ内の回路や構造上好寸しいこと
ではない。

特に、光磁気ディスクの場合は避けなければならない等
、ハブの熱膨張係数をディスク基板の熱膨張係数に等し
くし、吸着力の充分なハゲを得ることは難かしかった。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明者は、マグネットクランプ装置に充分な吸着力を
有し、且つ温度湿度変化によってディスク基板の歪を増
加させることのないハブを製造する方法について鋭意検
討した結果本発明に到達した。

即ち、本発明は、熱可塑性樹脂１５〜５５Ｎ量チと磁性
体繊維４５〜８５重量係との混合物を射出成形により光
メモリディスクを製造する方法であって、射出成形金型
のキャビティー内に磁場をかけることを特徴とする光メ
モリディスクハブの製造方法である。

本発明の製造方法で得られた光メモリディスクを用いれ
ば、ディスク基板と容易に接着することができ、ディス
ク基板の複屈折率を実質的に増加させることなく、また
サーマルサイクルテストで接着面にクラック等の欠陥が
でることがなく、繰り返しローティングテストにも充分
耐える上、苛酷な環境条件下でも錆の発生がないだめ、
ハブ取付けが原因でピットエラーレートが増加すること
を最少とすることができる。

本発明に用いる熱可塑性樹脂としては、ポリエステル樹
脂、ポリアミド樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹
脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリアセタール樹
脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスルホン樹脂
、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポ
リスチレン樹脂等が挙げられるが、特にポリエステル樹
脂、ポリアミド樹脂、ＡＢＥＩ樹脂、ポリカーボネート
樹脂、ポリオレフィン樹脂が好ましい。

ポリエステル樹脂を用いたハブは、光沢の良い外観が得
られ、摺動特性に優れ、耐光性、耐環境特性に特に優れ
ており、ポリエステル形成能を有する七ツマ−１例えば
ジカルボン酸とジオール、ヒドロキシカルボン酸から公
知の方法で製造したホモポリエステル、コポリエステル
が適当である。ジカルボン酸成分としてはマロン酸、コ
ハク酸、アジピン酸、セバシン酸などの脂肪族ジカルボ
ン酸、１．６−シクロペンタンジカルボン酸、１．３−
シクロヘキサンジカルボン酸、１．４−シクロヘキサン
ジカルボン酸ナトの脂環式ジカルボン酸、テレフタル酸
、イソフタル酸、２，５−ジブロムテレフタル酸、２．
６−ナフタリンジカルボン酸、４．４−スルホンージフ
エニルジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸及ヒこレラ
のジカルボン酸のアルキル置換エステル類等を、ジオー
ル成分としてはエチレングリコール、ポリエチレングリ
コール、ポリプロピレンクリコール、ジプロピレングリ
コール、１．４−ブタンジオール、１．４−ジヒドロキ
シヘキサン、１．４−ジヒドロキシメチル−シクロヘキ
サン等を、ヒドロキシカルボン酸としてはｐ−ヒドロキ
シメチル−シクロヘキサンカルホン酸、ｐ−ヒドロキシ
フェニル酢酸等を用いることができる。

これらのポリエステル樹脂のうちポリエチレンテレフタ
レート、ポリブチレンテレフタレートおよびこれらを少
なくとも５０重量％含む共重合体またはブレンド組成物
が特に好適に用いられる。

ポリアミド樹脂としては、ナイロン６６、ナイロン６１
０、ナイロン１２、およびこれらの共重合物、またはブ
レンド組成物を用いることができるが、ナイロン６やナ
イロン４は吸湿しやすく、磁性体繊維を錆びさせること
と、環境変化によって寸法変化しやすｂ欠点を有してい
る。また、ポリアミド樹脂の吸湿性や寸法安定性全改善
するには、ポリフェニレンスルフィドと混合して使用す
るのが好適である。

ＡＢｓ樹脂は、ポリブタジェンまたはポリブタジェン共
重合物をゴム成分としたアクリロニトリル−ブタジェン
−スチレン樹脂であり、−般に市販のものを用いること
ができる。ＡＢＳ樹脂は成形サイクルが短かく、成形温
度が低く、かつ寸法安定性に優れているので、成形ロス
が少なく成形上の利点は大きく、またディスク基板への
接着性に優れてｂる。

寸た、ポリカーボネート樹脂は、ビスフェノール類とホ
スゲン、あるいはジアリールカーボネートのごときカー
ボネート前駆物質とを反応させて得られるものであり、
ビスフェノール類トシてはビス（４−ヒドロキシフェニ
ル）メタン、１．１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）
エタン、２．２−ビス（４−ヒドロキシフエニ／Ｉ／）
プロパン、２．２−ビス（４−ヒドロキシフエニ／Ｉ／
）ブタン、２．２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）オ
クタン、ビス（４−ヒドロキシフエニ／Ｌ／）フェニル
メタン、２．２−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフ
ェニル）プロパン、１．１−ビス（４−ヒドロキシフエ
ニ／ｌ／）シクロペンタン、１．１−ビス（４−ヒドロ
キシフエニ）Ｖ）シクロヘキサン、４．４−ジヒドロキ
シジフェニルエーテル等が挙げられる。これらのポリカ
ーボネー）［脂の中では２．２−ビス（４−ヒドロキシ
フエニ／Ｌ／）プロパン（いワユるビスフェノ−／ｌ／
Ａ）から製造されたポリカーボネート樹脂が特に好適で
ある。

ポリカーボネート樹脂は成形時のトラブルが少なく、得
られたハブは耐熱性、寸法安定性、耐環境性、接着性に
優れ、特にポリカーボネート製光デイスク基板に対して
好ましいものとなる。

さらに、ポリオレフィン樹脂としてはエチレン、プロピ
レン、ブテン−１，４−メチルブテン−１，４−メチル
ペンテン−１の１種または２種以上を重合して得られる
樹脂あるいけアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、
フマル酸等の不飽和カルボン酸またはこれらの酸の無水
物やエステル類を共重合まだはグラフト重合させたポリ
オレフィン共重合体などを挙げることができる。

ポリオレフィン樹脂は耐湿性に優れ、ポリオレフィン系
光デイスク基板用ハブとして好ましいものである。

本発明に用いる磁性体繊維は、保磁力が小さく残留磁束
密度の低いものであり、飽和磁束密度が高く、高透磁率
をもつ材料からなっているものが好ましい。これらの例
として純度９８％以上のＦｅ繊維、Ｓｌを１〜４Ｍ量チ
含む５ｉ−Ｆｅ合金＃！維Ａ１を１０〜１６重ｆｉ％を
含むＡｌ−Ｆｅ合金繊維、Ｎｉ−Ｆｅ合金の繊維、Ｎ１
−Ｆｅ−Ｃ！ｏ＠金繊維、捷だはＦｅ、Ｎ１、Ｃｏの一
種または二種以上を８０重量％以上含み、且つＯｒ、　
Ｍｎ、　Ｗ等を含む合金繊維例えば、Ｊ工Ｓに定められ
ているＳＵＳ　　４００番代の合金等を使用することが
できる。

これら磁性体繊維の平均繊維長は１０關以下であること
が望ましく、１０ｍ以上であると熱可塑性樹脂と混合し
たり、射出成形の際スクリュウとバレルとの間で摩擦が
大きくなり、スクリュウやバレルが損傷しやす込ため好
ましくな込。また、繊維径はＯ，ＯＯ２〜０．２ｍが好
ましい。０．００：２ｍ＋以下であると繊維の塊ができ
やすくなり熱可塑性樹脂との混合操作が難しくなるとと
もに、得られたハブ成形品の飽和磁束密度が小さくなり
、また、透磁率が小さくなるだめ同様に好ましくなく、
このうち０．００５〜０．１５＋ｍｎが特に好ましい範
囲のものである。

これらの繊維は金属の塊を振動する刃物で削りとるいわ
ゆるビビリ振動法により製造したり、金属を引き抜いて
長繊維を形成し、必要なら集束した後切断する等の方法
で製造することができる。

熱可塑性樹脂と磁性体繊維との混合比率は、得られる光
メモリディスクハブの磁性的性質と信頼性および押出作
業性とから決められ、磁性体繊維の混合比率は４５〜８
５重量％である。

４５重量俤以下であると光メモリディスクをクランプす
るに要する力が得られガいため好ましくない。他方、８
５重量％を超えると押出作業性や射出成形性が著しく損
われることと、熱可塑性樹脂と磁性体繊維との混合が不
充分になり強度が小さく、僅かな衝撃にも割れるように
なり、信頼性が損なわれるだめ好ましくない。

熱可塑性樹脂と磁性体繊維とを混合する装置としては、
通常用いられている装置例えばヘンシェルミキサー、ミ
キシングロール、−軸押出機、二軸押出機等を用いるこ
とができる。混合に際して熱可塑性樹脂は平均粒径１．
５　ｍ以下の粉末状として供給することで、特に良好な
混合操作を行なうことができる。

磁性体繊維をエポキシ系処理剤やシラン糸処理剤等であ
らかじめ処理した後混合する方法は、成形品の外観改良
や機械的強度の向上環好ましい結果をもたらすが、これ
らを用いなくても本発明の実施には支障はない。また、
混合時に着色剤、酸化防止剤、離型剤等の添加も本発明
の実施に支障はない。

混合比率は混合組成物の線膨張係数に大きく影響し、一
般に磁性体繊維の混合比率の高くなる程、線膨張係数が
大きくなる。他方、成形品の線膨張係数は繊維の配向方
向に大きく影響を受けることから、繊維の配向をコント
ロールすることにより、線膨張係数の方向に対する依存
性をコントロールすることができる。ハブでは厚み方向
の線膨張係数は、基板の線膨張係数と大きく離れていて
もよいが、半径方向または円周方向の線膨張係数は、基
板のそれに近くなければならない。半径方向の線膨張係
数が基板とハブで大きく異なる場合には、熱サイクル等
で歪が生じ信号面に悪影響を及ぼしたり、接着面で剥離
やクラックが生じたシすることが起シ易い。

次に、本発明の方法においては、磁束線がキャビティー
を貫通するようにソレノイドコイルを組み込んだ金型を
用いて、通電により磁場を形成させた状態で形成するこ
とによ抄、磁性体繊維が磁束方向に並ばせることもでき
る。この際、ソレノイドコイルのかわりに永久磁石を用
いても同様の効果が認められた。繊維の配向度は磁束密
度、磁性体の飽和磁束密度、透磁率、樹脂温度、充填速
度等により影響される。

この射出成形の際、射出サイクルに同調して磁場をオン
・オフすることにより、磁性体繊維のよし配向度の大き
い、歪の少な込ハブが得られる。磁場は充填完了前にオ
ンし、冷却過程中にオフすることが望ましい。

射出成形温度は、射出成形の際原料として用いだ熱可塑
性樹脂の成形温度より１０〜２０℃高く設定するか、射
出圧力を５０〜１００ｋｇ／ｃｒｎ２高めて成形する方
が表面のつややヒケ等の点から好ましい結果が得られる
。

本発明に用いられる材料は、未充填熱可塑性樹脂に較べ
て金型を摩耗させ易いので、射出成彫金型の材質は硬度
鋼や硬質クロムメツキ処理等を施した方が、金型寿命を
大幅に延ばすことができる。

本発明においてはゲートの数、位置、方式の磁性体繊維
の配向度に及ぼす影響は少ない。

このようにして成形された本発明のハブは、同量の磁性
体粉末充填材料よりなるハブに比べて、同一充填量で比
較して強いクランプ力を有し、且つ半径方向の線膨張係
数は基板とより近くなる。

さらに、苛酷な塩水噴霧テストやサーマルサイクルテス
トによっても錆の発生がなく、長期にわたシ安定であり
、ディスク基板にエポキシ系接着剤、ジアノアクリレー
ト接着剤、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤による
接着や超音波接着によって取り付けることができる。こ
れらの接着の際、位置合わせが非常に重要であり、ディ
スクの傾き、偏芯等が極力少なくなるように充分に位置
合わせした後接着しなければ々らない。

本発明の光メモリディスクハブは、熱可塑性樹脂ディス
ク基板に付けたとき特に良好な結果が得られるが、ガラ
ス製ディスク基板に付けても良好な結果が得られる。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。なお、
実施例中のハブ及び光メモリディスクの評価は下記の方
法に従った。

（１）ハブの評価 ■塩水テスト Ｊ工５−Ｚ２３７１の方法により４８時間の塩水噴霧テ
ストを行ない、ハブ表面の錆の発生状況を観察しだ。

■寸法変化 雰囲気温度を一２０℃から５５℃まで上昇させた時のハ
ブ外径の平均寸法変化率（チ／℃）を測定した。

（２）　　光メモリディスクの評価 ■複屈折率 光メモリディスクの直径６０關のダブルバス複屈折率を
波長８３０　ｎｍで、ハブ接着前後と一５０℃から６０
℃、９０％ＲＨを２４時間を１サイクルとする、いわゆ
るサーマルサイクルテスト１０サイクル後のサンプルに
ついてそれぞれ測定した。

■ロープインテスト 記録再生用ドライブ装置に５．０　［１０回ローディン
グしたあとの外観検査をした。

■クランプ力 ドライブ装置にクランプされた光メモリディスクを軸方
向に引き離すに要する力し を測定を本クランプ力（７）を測定した。

■ハブの接着強度 ハブを光メモリディスクから剥離させるに要する接着強
度を測定した。

実施例１ フェノールとテトラクロルエタンの５０１５０溶液中で
測定した極限粘度が０８５であり、平均粒径がＱ、４＋
ｏ＋のポリブチレンテレフタレート粉末と平均繊維径ａ
０２喘、平均繊維長１．５閣のビビリ振動法により製造
された磁性体繊維を第１表に示す割合で混合し、さらに
熱可塑性樹脂粉末量に対し着色剤としてカーボンブラッ
ク［１３％、酸化防止剤としてＢ−２２０（チバガイギ
ー社製）０２チ、離型剤としてＯＰ　−ＷＡＸ（ヘキス
ト社製）０２チを加えてＶ型タンブラ−に入れ３０　ｒ
ｐｍで３０分間攪拌混合した後、直径４５　ｍｎのダル
メージ付スクリューヲモツベント式−軸押出機で押出し
、ストランドをカットしベレット状の磁性体充填熱可塑
性樹脂を得た。

これらのベレットを、３点ビンゲート１個取りの磁束線
がギヤビテイーを横切るように可動板内にソレノイドコ
イルを配した金型を１オンスの射出容量をもつ射出成形
機に取り付け、シリンダー温度２５０℃、金型温度５０
℃、射出最高圧５００　ｋｇ／ｃＴｎ”、成形サイクル
２２秒の条件で外径２５．００　ｒｍ、厚み２．１５　
ｍｍの円盤状であり中心部に直径４．　ＯＤ　ｍｍの四
角形の孔のあるハブ成形品を得た。

この際、射出開始１秒後にソレノイドコイルシ去り に第１表に示す直流電圧及び電圧を印加し、磁場を形成
せしめ、射出１３秒後にオフにした。

得られたハブを、別に成形したグループの記録されてい
る上にシアニン色素系記録材を塗布した外径１３０籠、
内径１５ｍ、厚み１．２Ｎのポリカーボネート製ディス
ク基板にエポキシ系接着剤を用いて接着し、ついでこの
ハブ付ディスク基板を２枚、記録面を内にして、厚み０
．６層のポリカーボネート製の薄板を最外周と最内周部
に挟み、これらを接着剤接着しサンドウィッチ構造の光
メモリディスクを得た。評価結果を第１表に示す。

実施例２〜５．比較例１〜３ 磁性体繊維の種類、及び熱可塑性樹脂と磁性体繊維の混
合比率０Ｍ量比）を第１表に示すように変更した以外は
実施例１と同様に実験を行った。結果を第１表に併記す
る。

〔発明の効果〕

本発明の方法によれば、ハブの接着や環境条件変化によ
る、光メモリディスクの複屈折率を増加させることが非
常に少なく、ソリの少ない信頼性の高い光メモリディス
クが工業的に安価に得られ、工業上優れた効果を奏する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に用いられる射出成形金型の１例であ
る。 （１）固定用金型 （２）移動側金型 （３）　　ソレノイドコイル （４）　　　配　　線 （５）湯道 （６）　　キャビティー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱可塑性樹脂１５〜５５重量％と磁性体繊維４５
   〜８５重量％との混合物を射出成形により光メモリディ
   スクを製造する方法であつて、射出成形金型のキャビテ
   ィー内に磁場をかけることを特徴とする光メモリディス
   クハブの製造方法。
2. （２）射出成形金型のキャビティー内の磁束線が、成形
   中の光メモリディスクハブの厚み方向を貫通するように
   して射出成形することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の光メモリディスクハブの製造方法。
3. （３）射出成形金型のキャビティー内の磁場を、射出成
   形サイクルに同調してオン・オフすることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の光メモリディスクハブの製
   造方法。