JPH08325528A - メタルハブ用接着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光情報ディスク駆動のためのメタルハブ
と樹脂基板とを強固に接着し、長時間使用後も接着強度
の低下がない接着剤を提供する。 【構成】 接着剤として、テトラヒドロフルフリル
アクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレー
トなどの（メタ）アクリル酸エステル誘導体とγ−メタ
クリロキシプロピルトリメトキシシランなどのシラン系
カップリング剤やチタン系カップリング剤、インジウム
系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤とを
含むメタルハブ用接着剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光磁気ディスク、光デ
ィスク等の光を用いて情報の記録、再生または消去を行
う光情報ディスクに関し、特に光情報ディスクに使用す
るメタルハブを接着する紫外線硬化型接着剤の改良に関
する。

【０００２】

【従来の技術】光磁気ディスク、光ディスク等の光を用
いて情報の記録、再生または消去を行う光情報ディスク
を駆動装置に装填する方式としてはマグネットクランプ
方式が広く用いられている。

【０００３】この方式は、光情報ディスクの中心部にセ
ンターハブを設け、このセンターハブを駆動装置側に設
けられた永久磁石で吸引して保持するものであり、セン
ターハブとしては、金属板の一部を樹脂に埋め込んで一
体成形した、メタルインサートハブが一般に使用されて
いる。

【０００４】しかしながら、メタルインサートハブは金
属板を埋め込みに適した形状にあらかじめ加工し、これ
を樹脂と共に一体成形する必要があるため、工程が複雑
で製造コストが高くなるという問題点を有している。

【０００５】この問題を解決するため、金属のみで作成
されたメタルハブを使用する試みが検討されており、メ
タルハブと樹脂基板を接着するため、ウレタンアクリレ
ート系を主成分とする紫外線硬化型接着剤が提案されて
いるが、ポリカーボネート、メチルメタクリレート、ア
モルファスポリオレフィン等の基板材料樹脂と金属との
密着性が十分でなく、長時間使用後の接着強度の低下が
起こる欠点を有していた。

【０００６】上記問題点を解決するために、メタルハブ
に貫通穴を形成し、紫外線硬化性接着剤により接着する
等メタルハブの形状を加工し、接着強度を保持する試み
が提案されているが、上記方法ではメタルハブを更に加
工する必要があることから、やはり成形コストが高くと
いう問題点を有している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題点に着目し、樹脂基板に直接、メタルハブを強固に接
着する紫外線硬化型接着剤を提供することを課題とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明者は鋭意検討を行った結果、メタルハブ用接
着剤として、（メタ）アクリル酸エステル誘導体から構
成される紫外線硬化型樹脂組成物にシラン系、チタン
系、インジウム系およびアルミニウム系カップリング剤
からなる群より選ばれる１種類以上を組み合わせて添加
することにより、樹脂基板とメタルハブとを強固に接着
できることを見いだし、本発明を完成するに至った。

【０００９】すなわち本発明のメタルハブ用接着剤は、
カップリング剤を成分とする紫外線硬化型アクリル系接
着剤であることを特徴としている。

【００１０】本発明における樹脂基板の材質としては、
ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレートやアモル
ファスポリオレフィンなどを例示することができる。

【００１１】本発明におけるメタルハブとしては、ＪＩ
Ｓ Ｇ４３０３に規定されるステンレス鋼ＳＵＳ４３０
またはこれと同等の磁気特性を有するものであれば問題
なく使用することができる。

【００１２】本発明に使用されるカップリング剤として
は、シラン系カップリング剤、チタン系カップリング
剤、インジウム系カップリング剤、アルミニウム系カッ
プリング剤が有効である。

【００１３】シランカップリング剤としては、ビニルト
リス（β−メトキシエトキシ）シラン、ビニルトリエト
キシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリ
ロキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エ
ポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ
−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリ
シドキシプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−β（ア
ミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、
γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル
−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロ
ピルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、
メチルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラ
ン、ヘキサメチルジシラザン、γ−クロロプロピルメチ
ルジメトキシシラザン等が例示される。

【００１４】シラン系カップリング剤として特に好まし
くは、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルト
リメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシ
シランである。

【００１５】チタン系カップリング剤としては、テトラ
イソプロピルチタネート、テトラブチルチタネート、ブ
チルチタネートダイマー、テトラステアリルチタネー
ト、トリエタノールアミンチタネート、チタニウムアセ
チルアセテート、チタニウムエチルアセテート、チタニ
ウムラクテート、オクチレングリコールチタネート、イ
ソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロ
ピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、テト
ライソプロピルビス（ジオクチルフォスフェート）チタ
ネート、テトラオクチルビス（ジトリデシルフォスフェ
ート）チタネート、テトラ（２，２−ジアリルオキシメ
チル−１−ブチル）ビス（ジトリデシル）フォスフェー
トチタネート、ビス（ジオクチルパイロフォスフェー
ト）エチレンチタネート、イソプロピルトリオクタノイ
ルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロ
イルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアク
リルチタネート、イソプロピルトリ（ジオクチルフォス
フェート）チタネート、イソプロピルトリクミルフェニ
ルチタネート、イソプロピルトリ（Ｎ−アミノエチル・
アミノエチル）チタネート、ジクミルフェニルオキシア
セテートチタネート、ジイソステアロイルエチレンチタ
ネート等がある。

【００１６】チタン系カップリング剤として特に好まし
くは、テトライソプロピルチタネート、チタニウムアセ
チルアセテート、イソプロピルトリドデシルベンゼンス
ルホニルチタネート、テトライソプロピルビス（ジオク
チルフォスフェート）チタネート、テトラオクチルビス
（ジトリデシルフォスフェート）チタネートがよい。イ
ンジウム系カップリング剤としては、インジウムトリス
アセチルアセテート、インジウムトリスエチルアセトア
セテートが挙げられる。

【００１７】アルミニウム系カップリング剤としては、
エチルアセテートアルミニウムジイソプロピレート、ア
ルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）、アルミ
ニウムモノアセチルアセトネートビス（エチルアセトア
セテート）、アルミニウムトリス（アセチルアセトネー
ト）等である。

【００１８】アルミニウム系カップリング剤として特に
好ましくは、アルミニウムモノアセチルアセトネートビ
ス（エチルアセトアセテート）、アルミニウムトリス
（アセチルアセトネート）である。

【００１９】これらのカップリング剤は１種類でもよい
し２種類以上を併用してもよい。

【００２０】本発明におけるカップリング剤の添加量
は、金属との十分な接着強度、硬化後の樹脂の十分な靭
性を得るために、また、白濁の発生をおさえるために紫
外線で硬化する成分全体の０．１〜１０重量％、好まし
くは、０．１〜５重量％の範囲である。

【００２１】本発明において、カップリング剤が添加さ
れる（メタ）アクリル酸エステル誘導体としては、ポリ
カーボネート、ポリメチルメタクリレート、アモルファ
スポリオレフィン等の樹脂基板との接着性を向上するこ
とを一つの目的とした単官能あるいは多官能（メタ）ア
クリレートおよび／または靭性を向上することを一つの
目的として架橋性（メタ）アクリレートオリゴマーなど
が例示される。

【００２２】単官能あるいは多官能（メタ）アクリレー
トとしては、イソアミルアクリレート、イソアミルメタ
クリレート、ラウリルアクリレート、ラウリルメタクリ
レート、ステアリルアクリレート、ステアリルメタクリ
レート、イソオクチルアクリレート、イソオクチルメタ
クリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリ
レート、ブトキシエチルアクリレート、ブトキシエチル
メタクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フェ
ノキシエチルメタクリレート、テトラヒドロフルフリル
アクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレー
ト、エトキシジエチレングリコールアクリレート、メト
キシトリエチレングリコールアクリレート、トリエチレ
ングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコール
ジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレ
ート、１、６−ヘキサンジオールジアクリレート、１、
６−ヘキサンジオールジメタクリレート、トリメチロー
ルプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパン
トリメタクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチ
ロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトー
ルトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタク
リレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレー
ト、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ネオペ
ンチルグリコールアクリル酸安息香酸エステル、トリメ
チロールプロパンアクリル酸安息香酸エステル等出あ
る。

【００２３】この単官能あるいは多官能（メタ）アクリ
レートは、１種類でもよいし２種類以上を併用してもよ
い。

【００２４】さらに、本発明において靭性を向上する目
的で添加される架橋性（メタ）アクリルオリゴマーの代
表的なものとして、ポリエステル（メタ）アクリレー
ト、ポリエーテル（メタ）アクリレート、ポリウレタン
（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート
等を例示することができ、更に具体的にはポリウレタン
ジアクリレート、ポリウレタンジメタクリレート、スピ
ログリコールウレタンジアクリレート、スピログリコー
ルウレタンジメタクリレート、ビスフェノールＡ型エポ
キシアクリレート、ビスフェノールＡ型エポキシメタク
リレート、ビスフェノールＦ型エポキシアクリレート、
ビスフェノールＦ型エポキシメタクリレート、フェノー
ルノボラック型エポキシアクリレート、フェノールノボ
ラック型エポキシメタクリレート、クレゾールノボラッ
ク型エポキシアクリレート、クレゾールノボラック型エ
ポキシメタクリレート等を例示することができる。

【００２５】これらの（メタ）アクリレート類は実用性
に富む架橋性オリゴマーとして有用であるが、これら以
外に不飽和ポリエステル、ポリスルホン、ポリエーテル
スルホン、ポリフェニレンオキサイド等の樹脂を（メ
タ）アクリル酸エステル変性したものも十分に使用でき
る。

【００２６】本発明で用いる架橋性オリゴマーの分子量
はかなり広い範囲に亘って使用することができるが、分
子量２００〜５００００が好ましい。

【００２７】この架橋性オリゴマーは、１種類でもよい
し２種類以上を併用してもよい。

【００２８】（メタ）アクリル酸エステル誘導体の含有
量に応じて、カップリング剤および光開始剤の添加量が
決定されるが、（メタ）アクリル酸エステル誘導体とし
て、単官能あるいは多官能（メタ）アクリレートと架橋
性（メタ）アクリレートオリゴマーとを使用する場合、
その混合比率としては単官能あるいは多官能（メタ）ア
クリレートを５〜９５重量％、架橋性（メタ）アクリレ
ートオリゴマーを５〜９５重量％とすることが好まし
く、樹脂基板との十分な密着性、硬化物の十分な靭性、
および混合された樹脂が高粘度になりすぎず、ハブを取
り付ける際の樹脂の定量的なディスペンスが可能という
点で、単官能あるいは多官能（メタ）アクリレートを５
０〜９５重量％、架橋性（メタ）アクリレートオリゴマ
ーを５〜５０重量％とすることがさらに好ましい。

【００２９】本発明における光で硬化するモノマーおよ
びオリゴマー類は、アクリレートおよびメタクリレート
のどちらでもメタルハブ用接着剤を構成するのになんら
問題はないが、紫外線による硬化速度の違いから、アク
リレートモノマーおよびオリゴマーで構成する方がより
実用的である。

【００３０】本発明のメタルハブ用接着剤は紫外線硬化
型を目的としており、そのために少なくとも１種類以上
の光開始剤を添加することが必要である。

【００３１】本発明における光開始剤としては、１−ヒ
ドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾフェノ
ン、チオキサントン、アルキルチオキサントン、２，２
−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２−ベン
ジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフ
ェニル）−ブタン−１−オン、２，２−ジメトキシ−
１，２−ジフェニルエタン−１−オン、ジエトキシアセ
トフェノン、４−ジメチルアミノアセトフェノン、４−
ジエチルアミノベンゾフェノン、４，４’−テトラメチ
ルアミノベンゾフェノン、４，４’−テトラエチルアミ
ノベンゾフェノン、４−ジメチルアミノ安息香酸エチ
ル、４−ジメチルアミノ安息香酸プロピル、４−ジメチ
ルアミノ安息香酸イソアミル、、４−ジエチルアミノ安
息香酸エチル、４−ジエチルアミノ安息香酸プロピル、
４−ジエチルアミノ安息香酸イソアミル等が例示でき、
これらの光開始剤は単独あるいは組み合わせて使用する
ことができる。

【００３２】本発明における光開始剤の添加量は、硬化
後の接着剤の３次元架橋密度の低下による接着強度不足
を引き起こさないために、紫外線で硬化する成分全体に
対して０．１〜１０重量％が好ましい。

【００３３】本発明におけるメタルハブ用紫外線硬化型
接着剤は、前述のカップリング剤と単官能あるいは多官
能（メタ）アクリレート、架橋性（メタ）アクリルオリ
ゴマーと光開始剤とから主に構成されるが、製造時の熱
重合や貯蔵中の暗反応を防止するために、ハイドロキノ
ンモノメチルエーテル、ｔ−ブチルカテコール、ｐ−ベ
ンゾキノン、２，５−ｔ−ブチルハイドロキノン、フェ
ニチアジン等の公知の熱重合防止剤を添加するのが好ま
しい。

【００３４】また、均一な塗布性を付与し、塗布欠陥の
発生を制御する目的から、接着剤に対し少なくとも１種
類以上のレベリング剤を添加することもできる。

【００３５】このレベリング剤としては一般にシリコー
ン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤が知られており、
これらを特に制限なく使用できる。

【００３６】これらの添加量は接着剤に対して通常０．
０１〜３重量％である。

【００３７】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれら実施例にのみ限定されるもので
はない。

【００３８】実施例１ テトラヒドロフルフリルアクリレート４０ｇ、トリメチ
ロールプロパントリアクリレート４０ｇ，スピログリコ
ールウレタンジアクリレート２０ｇを混和し、接着剤ベ
ースレジンを調製した。

【００３９】このベースレジンに対し、γ−メタクリロ
キシプロピルトリメトキシシラン２ｇ、４−ジメチルア
ミノアセトフェノン５ｇおよびベンゾフェノン５ｇを添
加しよく混合し、メタルハブ用接着剤を調製した。

【００４０】この接着剤０．５ｇを直径８６ｍｍのポリ
カーボネート製光磁気ディスクに塗布し、加藤スプリン
グ社製光磁気ディスク用メタルハブ（ＳＵＳ４３０）を
紫外線露光により接着した。この露光時の紫外線の積算
照射線量は７０００ｍＪ／ｃｍ²（λ＝３６５ｎｍ）で
あった。

【００４１】このようにして作成したメタルハブ接着デ
ィスクを、８０℃、８５％湿度の環境下において２００
０時間保存した後に、安部商事製、接着強度測定器（商
品名「セバスチャンＶ」）を使用して、環境保存試験前
と試験後の接着強度を測定した。測定結果を表１に示
す。

【００４２】実施例２ 実施例１のベースレジンに対し、イソプロピルトリドデ
シルベンゼンスルホニルチタネート２ｇ、４−ジメチル
アミノアセトフェノン５ｇおよびベンゾフェノン５ｇを
添加しよく混合し、メタルハブ用接着剤を調製した。

【００４３】この接着剤を使用し、実施例１と同様にメ
タルハブをポリカーボネート製光磁気ディスクに接着
し、同様の環境保存試験を実施し、試験前後の接着強度
を測定した。測定結果を表１に示す。

【００４４】実施例３ 実施例１のベースレジンに対し、テトライソプロピルビ
ス（ジオクチルフォスフェート）チタネート２ｇ、４−
ジメチルアミノアセトフェノン５ｇおよびベンゾフェノ
ン５ｇを添加しよく混合し、メタルハブ用接着剤を調製
した。

【００４５】この接着剤を使用し、実施例１と同様にメ
タルハブをポリカーボネート製光磁気ディスクに接着
し、同様の環境保存試験を実施し、試験前後の接着強度
を測定した。測定結果を表１に示す。

【００４６】実施例４ 実施例１のベースレジンに対し、インジウムトリスアセ
チルアセテート２ｇ、４−ジメチルアミノアセトフェノ
ン５ｇおよびベンゾフェノン５ｇを添加しよく混合し、
メタルハブ用接着剤を調製した。

【００４７】この接着剤を使用し、実施例１と同様にメ
タルハブをポリカーボネート製光磁気ディスクに接着
し、同様の環境保存試験を実施し、試験前後の接着強度
を測定した。測定結果を表１に示す。

【００４８】実施例５ 実施例１のベースレジンに対し、アルミニウムモノアセ
チルアセテートビス（エチルアセトアセテート）２ｇ、
４−ジメチルアミノアセトフェノン５ｇおよびベンゾフ
ェノン５ｇを添加しよく混合し、メタルハブ用接着剤を
調製した。

【００４９】この接着剤を使用し、実施例１と同様にメ
タルハブをポリカーボネート製光磁気ディスクに接着
し、同様の環境保存試験を実施し、試験前後の接着強度
を測定した。測定結果を表１に示す。

【００５０】比較例 テトラヒドロフルフリルアクリレート４０ｇ、トリメチ
ロールプロパントリアクリレート４０ｇ，スピログリコ
ールウレタンアクリレート２０ｇを混和し、接着剤ベー
スレジンを調製した。

【００５１】このベースレジン全量に対して４−ジメチ
ルアミノアセトフェノン５ｇおよびベンゾフェノン５ｇ
を添加しよく混合し、メタルハブ用接着剤を調製した。

【００５２】この接着剤を使用し、実施例１と同様にメ
タルハブをポリカーボネート製光磁気ディスクに接着
し、同様の環境保存試験を実施し、試験前後の接着強度
を測定した。測定結果を表１に示す。

【００５３】

【表１】

【００５４】

【発明の効果】本発明は、上記のように（メタ）アクリ
ル酸エステル誘導体とカップリング剤とを有するアクリ
ル系の紫外線硬化型接着剤であり、本紫外線硬化型接着
剤を使用することにより、メタルハブと樹脂基板との接
着強度に優れ、環境保存試験等の加速耐久性試験におい
ても接着強度が保持され、メタルハブの実用を可能とす
ることができる。

【００５５】

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂基板を有し、情報が記録されてなる
   光情報ディスクとメタルハブとを接着する接着剤におい
   て、該接着剤が（メタ）アクリル酸エステル誘導体、カ
   ップリング剤および光開始剤を有してなることを特徴と
   するメタルハブ用接着剤。
2. 【請求項２】 カップリング剤がシラン系カップリング
   剤であることを特徴とする請求項１に記載のメタルハブ
   用接着剤
3. 【請求項３】 カップリング剤がチタン系カップリング
   剤であることを特徴とする請求項１または請求項２に記
   載のメタルハブ用接着剤。
4. 【請求項４】 カップリング剤がインジウム系カップリ
   ング剤であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか
   １項に記載のメタルハブ用接着剤。
5. 【請求項５】 カップリング剤がアルミニウム系カップ
   リング剤であることを特徴とする請求項１〜４のいずれ
   か１項に記載のメタルハブ用接着剤。