JPH0715755B2 - 表面延伸された記録デイスク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は磁性記録媒体に関し、特に平坦な記録表面を提
供するために、デイスク形の主たる表面にわたり延伸さ
れた、可撓性のある磁性記録シートに係る。本発明は、
更にプラスチツク製のデイスク形支持体の両面にわたつ
て延伸された、可撓性のある磁性記録フイルムによる両
面デイスクを準備することに関する。

従来の技術及び問題点 表面延伸された記録デイスクは一般的には、剛性で円形
の支持体と、この支持体の周辺部に対して適当に取付け
られた薄いポリマーフイルムとからなる。デイスクの形
状は記録された情報の異なつた部分へのランダム アク
セスが可能なようになつており、したがつて全ての情報
が単一の平面上で使用可能となつており、リニアテープ
装置の主な欠点、即ち、情報がテープの広範囲に分離さ
れた個所に位置していて、アクセスのためにテープを巻
いたり巻戻したりするのに比較的多くの時間が必要とな
るという欠点を克服する。表面延伸された記録デイスク
は両面式にすることができ、複数の表面上の情報へのラ
ンダムアクセスが可能なように積み上げることができ
る。

表面延伸された記録デイスクは、米国特許第2,662,804
号（ハツトン）；同第3,310,110号（シユミツト）；同
第3,336,583号（カムストツク）；及び同第3,488,646号
（スガヤ）に示されている。表面延伸された記録デイス
クの開発は、米国特許第3,373,413号（トレセダー）に
記載されたような、２つの円形リングの間でフイルムが
延伸、締付けられた、どちらかというと簡単な形状か
ら、米国特許第3,509,274号によつて示されたような、
延伸されたフイルムが周辺部分に取付けられた皿形の支
持体に至るまで、多年にわたり進歩してきた。続いて、
米国特許第3,537,083号は、フイルムを支持体の周辺部
分に加えて支持体の中心部においても接着するという概
念を導入し、また米国特許第3,599,226号は、支持体の
両面上で、支持体の周辺部分及び中心に近い部分に対し
て取付けられた２つの延伸されたフイルム面を含む表面
延伸された記録デイスクを記載している。

米国特許第4,328,607号は、記録シートが金属箔のバツ
キングを有したドラムヘツド状の記録媒体を示してい
る。

表面延伸された記録デイスクは、プレツシヤパツドを必
要とせず、記録面がそれを取付けている比較的大きな基
礎部分とほぼ同様な寸法的安定性を有する点でフロツピ
イ デイスクより優れている。さらに、表面延伸された
記録デイスクはトランスデユーサ ヘツドに順応した
り、ヘツド面における不規則性に順応したりするために
は変形可能な、平坦な記録表面を提供する。

前述の特許では表面延伸された記録デイスクは一般的な
形状とある種の望ましい特徴が記載されているが、表面
延伸された記録デイスクの大量生産や全般的な受容度に
対する障害といつた実際的な問題は残つている。これら
の問題の中には、非常に薄い記録媒体フイルムを比較的
厚い支持体に対して経済的かつ信頼度高く取付け、フイ
ルムを支持体に対して望みの張力がかかつた状態でかつ
平坦に維持するという問題が含まれている。

磁性記録シートを表面延伸された記録デイスクの支持体
に接着するということについては以下の基準を満足させ
なければならない。

ａ） 延伸された媒体の張力に耐える高いせん断強度。

ｂ） データトラツクの安定性を維持するための、記録
媒体フイルムと支持体との間の最小クリープ値。

ｃ） 滑らかな記録表面を提供するための滑らかな接着
面。

ｄ） 生産量を上げるための短かい硬化時間。

代表的には、下側がポリエチレン テレフタレートにな
つている磁性記録媒体フイルムを、各種材料（例えば、
金属、プラスチツク、複合物）の支持体に接着させるた
めの、各種装置が試験されてきている。感圧性の接着剤
は一般的にせん断強度とクリープ強度の要求には合致し
ない。熱可塑性接着剤は接着のために熱を要し、滑らか
な接着面を与えるには高過ぎる粘度を有していることが
ある。熱硬化性接着剤（例えば、シアンアクリル樹脂あ
るいはエポキシ接着剤）には制御困難な硬化時間を有す
る。

問題点を解決するための手段 ぴんと延伸された記録媒体フイルムを剛性の支持体に取
付けるのに、接着剤としてヒダントインヘキサアクリル
樹脂のようなアクリル系ポリマーを用い、この接着剤を
イオン化照射によつて硬化させる方法が見つかつてい
る。この方法では温度上昇や、長硬化リサイクルや、磁
性媒体あるいは支持体の特性に悪影響を及ぼすような多
量の溶剤の使用といつたことを防ぐことができ、急速硬
化、信頼性のある接着作用を与える。

本発明は要約すると、長面延伸された記録デイスクにお
いて、 Ａ） 内径外径との間における少なくとも１つの基礎
部分と、 前記基礎部分に取付けられ、かつそこから突起した
外側の盛上つた環状リツヂと、 前記外側の盛上つた環状リツヂの最も内側部分の直
径よりも大きな直径を有した、少なくとも１つの円形の
外側取付け表面と、 を有する円形支持体と； Ｂ） 前記外側の盛上つた環状リツヂによつて支持さ
れ、かつ前記支持体の前記外側取付け表面に接着され
た、前記基礎部分にわたり半径方向に張力がかかり、か
つそれとは接触しないようにして保持された、前記円形
支持体と同心の円形の記録媒体フイルムとを含み； Ｃ） 前記接着は、イオン化照射によつて硬化可能で、
かつ前記円形の記録媒体フイルムの半径方向張力を効果
的に維持するためのせん断強度を有した、アクリル樹脂
及びメタアクリル樹脂の機能的な接着剤からなるグルー
プから選択された硬化接着剤によつて行われる； ことを特徴とする表面延伸された記録デイスクを提供す
る。

ここで用いている“最も外側”という用語は、支持体の
外径部に最も近いことを意味し、“最も内側”という用
語は支持体の内径部に最も近いことを意味している。

ここで用いられている“イオン化照射”という用語は、
例えば電子ブーム、エツクス線、及びコバルト−60照射
線によつてイオンを形成させる照射のことを意味してお
り、紫外線照射あるいは赤外線照射は含まれない。

ここで用いられている“半径方向張力”という用語は、
環状になつた記録媒体フイルムの全ての半径に沿つた、
ほぼ同一の力で外側へ引張る張力を意味する。このタイ
プの張力は、フイルムを円形リングあるいはフープの上
で延伸させるに生じる。

“接着剤”という用語は、２つの物体を密接に対面接触
させて、この境界面を介して機械的な力を伝達させるよ
うに保持することのできる物質を意味し、“硬化され
た”という用語は、硬い、剛性の状態に重合あるいは交
差結合されることを意味する。

照射硬化可能なポリマーの分野においては有効なアクリ
ル樹脂及びメタクリル樹脂の機能的な接着剤が知られて
おり、1976年ケンタツキー州ルースヴイルにおけるケ
イ、エム出版による、コツプ、ジエー、テイー及びマツ
テイングリー、ジー・エス著の「照射プロセス」を参照
するとよい。そのような材料の幾つかの有用なクラスの
ものとしては、アクリル エポキシ樹脂、アクリル ビ
ス・フエノールＡ樹脂、ポリエステル アクリル樹脂、
アクリル ウレタン樹脂、及びアルキド アクリル樹脂
がある。

驚いたことに、ヒダントイン ヘキサ アクリル樹脂に
電子ビームで照射すると、必要な条件に合致し、記録媒
体フイルムと支持体との境界の中に閉じ込められた接着
剤を実際に硬化させ、損傷を与えることなく、製品の有
効性をとにかく減少させることもない。接着領域にはふ
くらんだ部分や、穴、ギヤツプが存在しない。接着剤は
湿り部分や、未硬化なあるいは粗い点を伴わないで完全
に硬化可能であり、記録媒体フイルムは支持体に対して
完全にシールされる。記録媒体フイルムと支持体との間
のクリープもまたこの接着剤によつてほぼ防止できる。
さらに、接着工程において熱（歪の原因となる）が不要
であり、溶剤も不要で、溶剤の臭いをなくし、溶剤回収
の必要もなくなる。完全な使用性を維持する環境試験に
対しても、本発明による表面延伸された記録デイスクの
サンプルは生き残つてきた。

好ましくは、表面延伸された記録デイスクは以下のよう
な付加的な特徴を有している。

ａ） 円形状の支持体と円形状の記録媒体フイルムとは
両方とも環状形体となつている。

ｂ） 前記環状支持体はさらに、基礎部分に取付けられ
かつそこから突起した内側の盛上つた環状リツヂと、前
記内側の盛上つた環状リツヂの最外部の直径よりも小さ
な直径を有した円形状の内側の取付け表面とからなる。

ｃ） 環状記録媒体フイルムもまた内側取付け表面に接
着されている。

実施例 第１図及び第２図を参照すると、全体的に10で示された
表面延伸された記録デイスクは、環状の支持体12を有
し、これには外側及び内側の盛上つた環状リツヂ28,42
がそれぞれ設けられている。支持体12の基礎部分24は、
そのようなリツヂと一緒になつて、支持体の中に環状の
凹所を形成しており、その上に記録媒体フイルム14,16
が延伸される。前記支持体は非磁性体材料でできてお
り、寸法的に安定、剛性であり、また多くの駆動体がア
ルミニウムのデイスクに関して設計されているので、ア
ルミニウムに似た熱膨張係数を有している。

前記支持体はアルミニウムはそれ自身で作つても、ある
いは熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂で作つてもよ
い。それは代表的には射出成形、充填されたポリマー材
料でできており、そのポリマー材料としては、ポリスル
フオン、硫化ポリフエニレン、ポリエステル、ポリエー
テルイミド、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレ
ン、ポリスチレン及びガラスビードやガラス繊維とマイ
カ（例えば20重量％のガラス繊維と、20重量％のマイカ
と、60％のポリマー樹脂とからなる）のような材料を充
填したポリアミド（ナイロン）あるいはポリカーボン樹
脂がある。

前記支持体の基部は、前記第１及び第２の盛上つた環状
リツヂ、あるいはこれらのリツヂを連結しているスポー
クを連結している平坦な領域である。硬い連続的な基部
の代わりスポークの入つた支持体は、製造がより困難
で、多分寸法的な安定性も小さいであろう。

記録媒体フイルム14,16は、記録媒体として有効で、半
径方向の張力がかかつた状態で保持することのできる材
料ならどのような材料でできたウエブであつてもよい。
代表的には、そのような記録媒体は顔料と結合剤を含ん
だ記録媒体を塗付された基板、あるいは薄い金属フイル
ムのような磁化可能な記録媒体層からなつている。この
基板は、寸法的な安定性と、被延伸可能性と、滑らかな
表面と、支持体材料に対する良好な接着の可能性（多
分、下塗りの行つて）とを有していなければならない。
磁性媒体としてはポリエステル（ポリエチレン テレフ
タレート）とポリイミドが可能性のある基板材料であ
る。これは２軸方向性のあるポリエステル フイルムあ
るいは成形フイルムであつてもよい。記録媒体技術にお
ける当業界に既知の他の層（例えば、写真乾板層あるい
は潤滑剤層）が記録媒体フイルムの部分を含んでいても
よい。

磁気記録媒体のための基板として普通に用いられるポリ
エチレン テレフタレートは、電子ビームで硬化させる
ことのできる大部分の接着剤に対する接着性が比較的低
い。このときを克服するために用いられる１つの方法
は、ポリエチレン テレフタレートの背面（即ち、支持
体12に接着される方の側面）に対して、接着性を強化す
るための下塗り溶液を下塗りすることである。下塗り溶
液としては以下のものが用いられる。即ち、メチルエチ
ルケトンの中に５％から20％のヒダントイン ヘキサア
クリル樹脂と0.1％から0.4％のイルガキユア651写真イ
ニシエータ（チバガイギー社製）を溶かした溶液；メチ
ルエチルケトン溶剤に20％から100％のN,N−ジメチルア
クリル アミドを溶かした溶液;n−ブタノールに95％の
N,N−ジメチル アクリル アミドと５％の硝酸を溶か
した溶液;95％のN,N−ジメチル アクリル アミドと５
％のジクロロヘキサン；及び95％のN,N−ジメチル ア
クリル アミドと５％のジクロロエタンの混合物であ
る。そのような下塗り液はロートグラビア技術によつて
塗布されたり、あるいはポリエステル フイルムの背面
に対して約0.1ミクロンから0.2ミクロンの厚さで吹きつ
け、紫外線によつて硬化あるいは部分硬化される。前記
下塗り溶液はよく混合しなければならず、また新しい下
塗り剤は使用直前に準備しなければならない。下塗り作
業はポリエステル フイルムの押出し、カレンダー加
工、配向加工という連続工程の一部として行われる。

記録媒体フイルム14,16の厚さは、代表的には、約５ミ
クロンから200ミクロンである。それは２つの盛上つた
環状リツヂの間における記録媒体フイルム14,16の支持
されていない部分であり、これは磁気記録ヘツドのよう
なトランスデユーザからの信号を記録するために使用さ
れる変形可能な弾性的表面を提供する。

外側の盛上つた環状リツヂ28の端部は基準表面32になつ
ていて、これは記録媒体フイルム14を支持し、フイルム
と中間部分の表面との間の空間を画定している。外側の
取付け表面36は支持体12の外周30を外側の盛上つた環状
リツヂ28に連結している曲面を含んでいる。第１の（外
側の）盛上つた環状リツヂには接着溝40が設けられてお
り、記録媒体フイルム14によつて取付け表面36から押出
されるすべての接着剤を断つために設けられており、そ
のような接着剤が外側の基準表面32へ到達するのを防い
でいる（多分、フイルムと外側の基準表面との間が接触
することを防いている）。

支持体12の内径部22の付近には第２の（内側の）盛上つ
た環状リツヂ42があり、これは第１の盛上つた環状リツ
ヂ28と同様にその末端が内側の基準表面44となつてお
り、中間部分24の表面より上へ間隔をおいている。この
間隔の長さは、中間部分より上の外側の基準表面32の間
隔の長さとほぼ等しい。記録媒体フイルム14の内径部18
と接着している内側の取付け表面48は、内側の盛上つた
環状リツヂ42とともに支持体の中で曲つた連結逃がし溝
60を含む。第２の盛上つた環状リツヂ（42）に位置した
接着溝52は前記接着溝40と同様である。

第１及び第２の盛上つた環状リツヂ28,42は、第２図に
示した断面形状とは別の断面形状を有していてもよい。
例えば、前記リツヂは先端が丸くなつた三角形断面を有
していてもよい。この先端部は記録媒体フイルム14,16
のための基準表面となり、またフイルムを引き出す場合
のてこの支点となる。

支持体12がポリスルフオン、ポリ硫化フエニレン、ある
いはポリエーテルイミドでできている場合には、電子ビ
ームによつて硬化された大部分の接着剤に対して一般的
に接着性の低い表面を有しているので、内側と外側の取
付表面36,48には下塗り剤が塗付される。以下のような
下塗り剤、即ち、写真イニシータを加えたメチルケトン
に２重量％から５重量％のヒダントインヘキサアクリル
樹脂の溶液、純粋なN,N−ジメチルアクリルアミド、あ
るいはシアンアクリル樹脂が用いられ、支持体の上に塗
付され、室温で乾燥される。ヒダントインヘキサアクリ
ル樹脂とジメチルアクリルアミドの両方の下塗り剤は、
紫外線に照射される。これらの下塗り剤は、支持体と電
子ビームによつて硬化される接着剤との間の接着性を増
大させる。

記録媒体フイルム14,16が内側と外側の盛上つた環状リ
ツヂの両者に対してうまくシールされているので、気圧
の変化によつて支持体と記録媒体フイルムとの間に入つ
ている空気は膨張したり収縮したりして、そのために記
録媒体フイルムの延伸表面がふくらんだりへこんだりす
ることになる。内側と外側の空気圧力を均等化させるた
めに、内側の盛上つた環状リツヂの近くにおいて記録媒
体フィルム14,16の表面に小さな孔をあけておいてもよ
い。

上述したような表面延伸された記録デイスクを製造する
ためには、以下のような方法及び装置を開発することが
必要であつた。即ち、 １） 記録媒体フィルムを支持体に接着させながら、支
持体の両側面上で記録媒体フイルムを同時に延伸させる
ことができる。

２） 支持体それ自身には歪を与えることがない。

３） 内側と外側の両方の取付け表面に対して、同時
に、記録媒体フイルムを保持する。

４） 記録媒体フイルムにかかる張力を制御することが
できる。

さらに、開発される延伸用部品の寸法は、商業上利用可
能な電子ビーム装置の中へうまく納まるように十分小さ
くなければならない。第３図から第６図に示した延伸装
置、半組立体、及び部品は、これらの基準を満たしてい
る。

第３図及び第４図に示した実施例における延伸装置は、
基本的には２組のリングからなり、その内の１組は記録
媒体シート122を固定的に締付け、他の組は下部取付け
リング130を所定位置に保持して、その上で記録媒体シ
ート（122）を延伸させるためのものである。記録媒体
シートを締付けるために用いられるリングは基礎リング
100と保持リング124である。前記基礎リングは基礎リン
グ支持体101によつてプラツトホーム110上に支持されて
いる。また、プラツトホーム110の上では媒体ロケータ1
15と静止リング116が支持されており、これらはプラツ
トホームからのびた２本あるいはそれ以上の柱の上でう
まく支持されている。各種リングの整列状態を正しく維
持する目的で、静止リング（116）におけるロケータ穴1
19と下部取付けリング（130）におけるロケータ穴131と
を貫通するロケータピン（図示せず）があつてもよい。

下部取付けリング130はロケータ穴119,131を整列させ
て、静止リング116上に配置される。静止リング116上の
リツヂ117は下部取付リング130の中心決めの補助とな
る。

中心孔を有した下塗りされた記録媒体シート122が、記
録媒体シートの中心孔の中へ媒体ロケータピン114を通
して、記録媒体シートを平坦に置くことによつて、基礎
リング（100）の頂部に配置される。次に保持リング124
が記録媒体シートの頂部に置かれ、この保持リング124
を基礎リング100に対してぴつたり押付けるために、複
数個の（トグル クランプのような）締付装置120が用
いられる。保持リング（124）と基礎リング100との間で
記録媒体シートを密に保持するために、保持リング124
の底側における鋸歯状の突起と組合わせて基礎リングガ
スケツト102が用いられる。

基礎リング100は降下装置を介して上下動することがで
きる。この降下装置は、平坦な装置をその平面上の全て
の点が同じ速さで降下するように降下させるための、当
業界にとつて既知のどのような装置であつてもよい。１
つの実施例においては、この降下装置は基礎リング支持
体101として３つのねじを用いることからなり、前記ね
じはプラツトホーム110内のねじ穴の中で係合し、さら
に各ねじ上で同じ高さに位置したスプロケツトを用いる
ことがあり、これらのスプロケツトはチエーン（チエー
ンとスプロケツトとの駆動装置に用いられるものとして
知られているローラチエーンのような）によつて相互連
結されている。基礎リング（100）を降下させるため
に、作業員はねじ廻しを保持リング（124）の穴129の中
へ入れて３つのねじの内の１つと係合させ、このねじを
廻すことにより他の２つのねじはチエーンとスプロケツ
ト機構によつて自動的に廻され、前記基礎リングは均一
な速さで降下される。この動きが静止リング116上に置
かれた下部取付けリング130上で、記録媒体シート122を
延伸させる。

記録媒体シートの延伸度は前記降下装置によつて制御す
ることができ、また延伸されたフイルムの与えられた変
形量を達成するのに必要なグラム数を測定することによ
つて測定することができ、例えば、延伸されたシートを
下方へ25ミクロン降下変形させる毎のグラム数で表され
る。この測定は延伸度が表面延伸された記録デイスクの
両側において同一になるように行われる。

上部取付けリング138は延伸された記録媒体シートの上
に配置され、そのロケータ穴139にロケータピンを挿入
することによつて位置づけされる。次に前記下部と上部
の取付けリングは、機械的な締付装置によつて互いに他
に対して固定的に取付けられる。図示した実施例におい
ては、前記機械的な締付装置は、下部取付けリング（13
0）における多数のねじ穴132と、上部取付けリング（13
8）におけるねじ穴140と、これらのねじ穴をねじ的に貫
通し（付随的に記録媒体シート122に穴をあける）、か
つ固定的に締付けられるねじ（145）（第６図参照）と
からなる。下部取付けリング（130）の合体面上は鋸歯
状になつていて、これは上部取付けリング138における
薄いゴムガスケツト（134）（第６図参照）と一緒にな
つて、半径方向に張力のかかつた記録媒体シートを把持
することができる。上部と下部の取付けリング138,130
と、合体リング（133）（第６図参照）とは普通はステ
ンレス鋼でできており、また延伸装置のリングは代表的
にはアルミニウムでできている。

上部と下部の取付けリング130と138との間で記録媒体シ
ートが固定的に保持されているので、上部取付けリング
の外直径よりも外側へはみ出た余分な記録媒体シートの
材料は取去ることができ、取付けリングを延伸装置から
持ち上げることができる。上部と下部の取付けリングの
間に保持された延伸された記録媒体シートの組合わせ
は、第６図に上部の半組立体160として示されている。

下部の半組立体170は、前記合体リング133が上述した下
部取付けリングの代わりに用いられている点以外は、同
様な方法で組立てられる。合体リング133もまた記録媒
体シート172に面する表面上に鋸歯状の突起を有してい
る。下部取付けリング130と合体リング133との側面で、
それぞれ記録媒体シートとは反対側の側面は、第６図に
示すように、２つの半組立体を支持体の上で重ねて整列
させるように、互いに他と合致するように設計されてい
る。

２軸方向性のあるポリエステルは、それの延伸が機械方
向（フイルムが押出し成形機を出てくる時の方向）横方
向（機械方向と90度の角度をなす）とに行われるので、
固有の異方性を有しているように感じられる。したがつ
て、延伸装置部品を組立てる場合は、この異方性が表面
延伸された記録デイスクの両側において同一の方向にな
るようにすることが好ましい（即ち、両面的な表面延伸
された記録デイスクの頂部におけるポリエステル基板の
機械方向と、その底部における基板の機械方向とが整列
されること）。この目的のために、基礎リング100と、
保持リング124と、下部取付リング130と、合体リング13
3と、上部取付リング138との上にはマークがつけられ
る。記録媒体フィルムを延伸装置に関して同一方向に方
向づけ半組立体160,170の基礎リングと、保持リング
と、取付リングと、合体リングとにおけるマークを整列
させることにより、一方の側におけるフイルムの異方性
は他方の側における異方性とほぼ一致することにある。

支持体12の盛上つた環状リツヂは、研摩用のラツピング
フイルム上を円形状に駆動させることによつて磨かれ
る。

理想的には、この後で述べる組立工程は、空中からちり
や他の粒子のような空気中の汚染物質を除去した、清浄
な室内環境の中で行われる。半組立体における延伸フイ
ルムは、次に摂氏約166度で約３分間焼き戻される。

支持体12は清浄化のために、約１分間、超音波蒸気油と
り機の沸とうしている溶液サンプ上の蒸気領域の中へ挿
入される。次に、内側と外側の取付け表面48,36に対し
て、電子ビーム硬化性のある接着剤（例えば、50％のヒ
ダントインヘキサ アクリル樹脂と50％のジメチル ア
クリル アミド）が薄い層状になつて塗付される。

ヒダントイン ヘキサ アクリル樹脂は、別名、1,3−
ビス−３〔2,2,2−（トリ アクリル ロキシ メチ
ル）エトキシ２−ヒドロキシ プロピル〕−5,5−ジメ
チル−2,4−イミデイゾリダインデイオーンとして知ら
れていて次の化学式を有している。

この混合物の準備については米国特許第4,249,011号に
与えられている。純粋なヒダントイン ヘキサ アクリ
ル樹脂の粘度はかなり高いので（室温において約10,000
センチポイズ）、本発明では電子ビーム硬化性の接着剤
（例えば、ヒダントイン ヘキサ アクリル樹脂）と、
低粘度の他の混合物（あるいは少量の不安定で、非活性
な溶剤）とを混合していることが特徴であり、これは記
録媒体フイルムを支持体に接着結合するという最終目標
にかなつている。目標にかなつているということは、前
記添加剤が不活性ではあるが接着剤にとつて有害ではな
いということを意味している。好ましくは、前記添加剤
は、粘度を低下させるということの他に、それ自身が接
着剤あるいは交差結合剤であるということによつて接着
結合に寄与する。N,N−ジメチル アクリル アミドは
そのような目的に適した添加剤である。この材料は結果
的に得られる混合物の粘度を純粋なヒダントイン ヘキ
サ アクリル樹脂の粘度以下に低下させ、環状支持体の
周辺における接着領域に対して、非常に薄い、均一な接
着剤の膜を与えることができる。適当な接着剤混合物の
ブルツク フイールド粘度は、約５センチポイズから50
00センチポイズ、好ましくは10センチポイズから90セン
チポイズの間でなければならない。N,N−ジメチル ア
クリル アミドとヒダントイン ヘキサ アクリル樹脂
との混合物についていうと、これは約10重量％から90重
量％（好ましくは30重量％から80重量％）のヒダントイ
ン ヘキサアクリル樹脂と、残りのN,N−ジメチル ア
クリル アミドとからなる混合物を意味する。その他の
目標にかなつた添加剤としては、２（１−アジリデイニ
ル）メタアクリル酸エチルあるいはメタアクリル酸アリ
ルのようなメタアクリル酸エステル：グリシド アクリ
ル樹脂のようなアクリル樹脂:1,6−ヘキサンジオル ジ
アクリル樹脂のようなジアクリル樹脂：及びＮ−ビニル
−２−ピロリドンがある。

両面的な41インチ（10cm）直径の表面延伸された記録デ
イスクの場合、各支持体には約20ミリグラムの接着剤が
塗付される。接着面に塗付される接着剤の層の厚さを最
小にすることが望ましいが、約13ミクロンの厚さの層の
場合、良好な接着性が得られる。

各々の半組立体における支持体12に面した方の延伸記録
媒体フイルムの側面は、アルコールで拭かれ、イオン化
された空気で吹き付けられて清浄にされる。次に、下部
の半組立体170が下部ハブ154上に配置され、支持体12が
下部の半組立体上の中心に置かれ、上部の半組立体160
がこの支持体と下部の半組立体との上に置かれ、上部ハ
ブ150が記録媒体シート122上の中心に配置される。上部
と下部の半組立体はどのような便利な締付装置で締付け
て一緒にしてもよい。説明している実施例においては、
上部と下部の半組立体にはそれぞれ複数個のねじ穴146,
147があけられ、これらは２つの半組立体を互いに他に
対して固定するためのねじ（図示せず）を受留めるため
にねじが切られている。上部ハブ150の中心孔の中へも
ねじ149がねじ込まれ、これは下部ハブ154の中心孔の中
へねじ込まれる。ハブ150,154の外径は、内側の取付け
表面48の直径よりわずかに小さく、ねじ149が締付けら
れると、ハブのエツヂは逃がし溝60の中へ引かれ、その
結果記録媒体シート122と172は内側取付け表面（48）と
密接に接触させられる。

支持体（12）が２つの半組立体（160,170）の間に置か
れる前に、支持体の内径部22の中へぴつたり納まる一時
的な挿入デイスク168を配置すると都合よいことがわか
つている。そのような一時的な挿入デイスクはハブの中
心カラー152の直径よりほんの僅かに大きな直径の中心
孔を有しており、したがつてハブ150,154は正しく中心
に配置されるであろう。この一時的な挿入デイスクは電
子ビーム工程の後で取外される。

第６図に示すような完全に組立てられた表面延伸された
記録デイスクの延伸部品は、電子ビームに照射される。
この工程において有用な１つの電子ビーム装置として
は、マサチユーセツツ州ウオバーンにあるエナジーサイ
エンス社製のエレクトローカーテン（商品名）という機
械がある。表面延伸された記録デイスクの延伸部品はコ
ンベアベルト上に配置された長方形のトレイの中へ置か
れ、これが電子ビーム装置の中を通される。数秒間で表
面延伸された記録デイスクの延伸部品は電子ビーム硬化
チエンバーの中を通り、これは好ましくは酸素量が60pp
m以下の不活性雰囲気（例えば窒素とフラツシングした
雰囲気）の中に維持されている。前記電子ビーム装置は
代表的には175KVで操作され、またコンベアベルト速度
が約12m毎分である時には6.7mAの電流、また硬化チエン
バー内のコンベアベルト速度が約6m毎分である時には約
3.3mAの電流で操作される。表面延伸された記録デイス
クの延伸部品が電子ビームに各々照射される場合の強さ
は約10メガラド以下である。表面延伸された記録デイス
クの延伸部品の一方の側が電子ビームに照射された後、
両面形の表面延伸された記録デイスクの反対の側につい
ても同様な方法で照射される。

電子ビーム法を行うために、ハブ150と154はそれぞれ斜
面151,155を有していて、内側の取付け表面48が実質的
に電子ビームに照射されるようになつている。第６図か
らわかるように、外側の取付け表面36もまた電子ビーム
に接近することができるようになつた状態で残され、し
たがつて上部と下部の半組立体160と170は実質的に外側
の取付け表面36の直径よりも大きな内径を有している。
電子ビームはポリマー材料と記録媒体シート122,172の
磁性層（例えば、酸化鉄の顔料／結合剤あるいはコバル
ト クロムの薄い金属層）との両方を貫通できるが金属
製の半組立体やハブは貫通できない。したがつて、接着
領域が金属によつて邪魔されないことが重要である。

表面延伸された記録デイスクの両側において電子ビーム
硬化が行われた後、ハブ150と154とはねじ149を取外す
ことによつて取外すことができる。次に、中央部におけ
る記録媒体シート122と172の部分が、内側の取付け面48
の中に切込まないように注意しながら、切取ることによ
つて除去される。支持体からは余剰の接着剤が木綿とア
ルコールで拭き取らねばならず、またこの部品は再び両
側を電子ビームで照射されて、ハブを取外した後で残つ
た余剰の接着剤を照射、硬化させる。支持体から接着剤
を拭き取る目的は、駆動ハブ上で締付けられた支持体の
内径部分上に、硬化した接着剤が残るのを防ぐことにあ
る。その領域上に乾いた接着剤があると、表面延伸され
た記録デイスクの動作に悪影響が生じることがある。

この点において、上部と下部の半組立体160と170が分解
され、表面延伸された記録デイスクの支持体の外径より
外にある余剰の記録媒体フイルムが切除される。

適正に硬化された表面延伸された記録デイスクの記録媒
体フイルム14,16と支持体12との間の接着は非常に強
く、張力強度テスター（インストロン装置）で記録媒体
フイルムの試験片を支持体から、支持体の表面に対して
90度の角度で引きはがす場合、記録媒体のポリエステル
膜の方が接着剤自身より先に破れるような強さを有して
いる。

例えば、表面延伸された記録デイスクの接着剤の張力強
度のような特性は、接着剤のタイプや量、また電子ビー
ム照射法におけるパラメータ（例えば照射量、電圧、強
さ）によつて左右され、これは用いられる各々の材料に
よつて異なるであろう。しかしながら、電子ビーム法の
業界においては、最少限の実験で必要な接着強度を得る
ために必要な調節を行うことが可能である。

電子ビームで硬化可能な接着剤の硬化は非常に速い。表
面延伸された記録デイスクは電子ビーム装置の中を毎分
約40個のデイスクが通過し、これは約１秒の硬化時間で
あることを意味している。他方、シアン アクリル樹脂
の接着剤は各種硬化時間になるように組成することがで
きる。速いもので１分間で硬化されるが、そのような速
硬化性の接着剤は、支持体の内側と外側の取付け表面に
接着剤を塗つて、第６図に示すように延伸部品を組立て
るのに１分以上かかるので、実際的ではない。そのよう
なシアン アクリル樹脂の接着剤は表面延伸された記録
デイスクを組立てる前に硬化してしまうであろう。した
がつて、ここで述べてきたような電子ビーム法が出現す
る前に実際に用いられていたシアン アクリル樹脂は、
約４時間から６時間の硬化時間になるように組成されて
いた。したがつて、電子ビーム法を用いた表面延伸され
た記録デイスク製造に要する時間は、シアンアクリル樹
脂に要した時間より極めて短くなつている。

さらに、良質な製品の生産率は、工夫に富んだプロセス
を用いて改善されてきている。基本的に上述した延伸、
組立て方法と同じ方法で、電子ビーム硬化性の接着剤の
代わりに下塗りなしでシアン アクリル樹脂を用いたと
いう点が異なるだけの方法で総数452個の表面延伸され
た記録デイスクを製造したが、良質な製品の率は75％し
かなかつた。そのような表面延伸された記録デイスクの
25％は全て接着剤に関した各種の理由、例えば、取付け
表面に沿つて接着されていなかつた点があつたり、硬化
されていない点があつたり、また内側あるいは外側の盛
上つた環状リツヂにおいて粗い点があつたりという理由
から不満足なものであつた。一方、本発明の電子ビーム
法によつて860個の表面延伸された記録デイスクを接着
したが良質製品の率はほぼ100％であつた。

シアン アクリル樹脂の接着剤は、適正に硬化されてお
れば、表面延伸された記録デイスクのせん断モードにお
ける強度は十分である。しかしながら剥離モードにおい
てはこの接着剤は弱い。シアン アクリル樹脂で接着さ
れた記録媒体フイルムを取付け表面から剥離させるのは
簡単にできる。表面延伸された記録デイスクの接着剤に
は普通はせん断応力がかかつているが、表面延伸された
記録デイスクの取扱いの場合には接着剤に剥離応力が作
用する。シアン アクリル樹脂の表面延伸された記録デ
イスク接着剤の180度剥離力を測定する試みがなされた
が、必要な剥離力が非常に低いので意味のあるデータが
得られなかつた。他方、本発明による電子ビーム硬化に
よる接着剤は、支持体12と環状の記録媒体フイルム14と
の間の接着剤の強さは、せん断モードにおいても剥離モ
ードにおいても共に非常に強かつた。せん断テスト及び
剥離テストにおいて、サンプル片の破壊は接着剤におい
てよりもむしろポリエステルの記録媒体（約35ミクロン
厚さ）において生じた。

発明の効果 そのような本発明による２つの４インチ（10cm）直径の
表面延伸された記録デイスクについての接着テストを以
下に述べる。サンプルの表面延伸された記録デイスクを
半径方に切断して６個の等しい扇形を作つた。各々の個
々の扇形について外側取付け表面における接着強度を試
験するために、支持体の内側部分から約３分の２の部分
を切り離し、外径に最も近い部分をそのままにして残し
た。記録媒体フイルムの内の幾つかを切断、除去してフ
イルムの半径方向の細片を形成し、一端は支持されてお
らず他端は扇形のほぼ中央において外側取付け表面に取
付けられたままという、幾分Ｔ字形（支持体部分がＴ字
の横棒部分を形成している。）に見えるサンプルを作つ
た。表面延伸された記録デイスクの内側取付け表面にお
ける接着剤のせん断強度を試験するためのサンプルにつ
いても、前述した外径片と同様な方法で準備した。異な
つているのは各扇形サンプルで支持体の内径に最も近い
部分がそのまま残り、外径に最も近い部分が除去されて
いる点である。この支持体部分をインストロン張力強度
テスターに１つの爪（接着剤自身を締付けないように、
接着剤の接着剤領域に橋がかかつたようになつた溝を有
した金属片を用いている）で締付け、もう一方の爪で記
録媒体フイルム片を締付けた。インストロンテスターの
クロスヘツド速度は約0.2インチ毎分（0.5cm毎分）に設
定した。そのようなサンプルのせん断テストの結果は次
の第１表に示されている。

外径試験の各々の場合には、ポリエステル記録媒体フイ
ルムの方が接着剤より先に破壊し、内径試験の場合に
は、破壊モードが混在し、ある時は接着剤破壊により、
ある時はポリエステルの破壊によるものであつた。本発
明による表面延伸された記録デイスクを少なくとも２時
間半の間沸とう水の中へ浸けておいたが、記録媒体フイ
ルムが支持体から外れるようなことはなかつた。

せん断強度について以下の付加的なアクリル系の電子ビ
ーム硬化樹脂について試験したが同様な良好な結果が得
られた。用いたアクリル系エポキシは以下の通りであ
る。例えば、セラニーズ社のセルラツド3701樹脂、ウイ
スコンシン州ポートワシントンにあるラドキユア スペ
シヤルテイ社のエベツクスクリル19−6600樹脂、ラドキ
ユア スペシヤルテイ社のアクリル ビス フエノール
Ａ−ケンポール19−6001モノマー、及びラドキユア
スペシヤルテイ社のアクリル ウレタン−ケンポール19
−4828及びケンポール19−4833樹脂である。

ある種の有効な電子ビーム硬化性のあるアクリル系接着
剤、ビスフエノールＡのジアクリルあるいはジメタアク
リル エステル（例えばケンポール19−6001形のモノマ
ー）の構造は、 であつて、ここでｘは１から３の整数であり、R₁は−Ｈ
あるいはCH₃である。

またビスフエノールＡエポキシ樹脂のジアクリルあるい
はメタアクリルエステル（例えば、エベツクスクリル19
−6600形あるいはセルラツド3700シリーズ形の樹脂）の
構造は、 である。

旧式のシアンアクリル樹脂接着による表面延伸された記
録デイスクは、その取付け表面に沿つて時々接着のゆる
んだ点を有していたが、本発明による電子ビーム接着に
よる表面延伸された記録デイスクは滑らかで均一な接着
面を有している。この工夫に富んだプロセスによつて形
成された接着性が優れているので、実質的な接着領域は
シアンアクリル樹脂の接着剤に関して使用されてきた領
域よりも減少させることができるので、記録のために使
用可能な領域がもつと大きくなる。

当業界にとつては、本明細書の考察あるいはここに記述
した本発明の実行によつて、本発明の他の実施例につい
ても明らかになるであろう。当業界にとつては、ここで
記述した原理の各種省略、修正、及び変更についても、
特許請求の範囲によつて示した本発明の真の範囲及びそ
の精神から逸脱することなしに可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による表面延伸された記録デイスクの一
部をカツトした透視図、第２図は第１図の表面延伸され
た記録デイスクの断面図、第３図は記録媒体フイルムを
支持体に接着する前にそれに対して半径方向に張力を与
えるために用いられる延伸装置の分解図、第４図は第３
図の延伸装置の側面図、第５図は表面延伸された記録デ
イスクの構成部を電子ビームに照射させる前に組立てる
ための延伸部品の分解図、および第６図は第５図の延伸
部品の断面図である。 図において、 10……表面延伸された記録デイスク 12……支持体 14……記録媒体フイルム 24……基礎部分 28……環状リツヂ 36……外側取付け表面 42……環状リツヂ 48……内側取付け表面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レズリー メイウツド ミルナー アメリカ合衆国ミネソタ州セント ポー ル，３エム センター（番地なし) (56)参考文献 実開 昭50−50305（ＪＰ，Ｕ)

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面延伸された記録ディスク（10）におい
   て、 Ａ） 内径と外径との間における少なくとも１つの基
   礎部分（24）と、 前記基礎部分（24）に取付けられかつそこから突起
   した外側の盛上がった環状リッヂ（28）と、 前記外側の盛上がった環状リッヂ（28）の最も内側
   部分の直径よりも大きな直径を有した、少なくとも１つ
   の円形の外側取付け表面（36）と、 を有する円形の支持体（12）と、 Ｂ） 前記外側の盛上がった環状リッヂ（28）によって
   支持され、かつ前記支持体（12）の前記外側取付け表面
   （36）に接着された、前記基礎部分（24）にわたって半
   径方向に張力がかかり、かつそれとは接触しないように
   して保持された、前記支持体（12）と同心の円形の記録
   媒体フィルム（14）とを含み、 Ｃ） 前記接着は、イオン化照射によって硬化可能で、
   前記円形の記録媒体フィルム（14）の半径方向張力を効
   果的に維持するためのせん断強度を有した、アクリル樹
   脂及びメタアクリル樹脂の機能的な接着剤からなるグル
   ープから選択された硬化接着剤によって行われる、 ことを特徴とする表面延伸された記録ディスク。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の記録ディス
   ク（10）において、前記支持体（12）と、前記円形の記
   録媒体フィルム（14）は両方とも環状形状になっている
   表面延伸された記録ディスク。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項に記載の記録ディス
   ク（10）において、前記Ｃ）の接着剤は、アクリルエポ
   キシ樹脂と、アクリルビス−フェノールＡ樹脂と、アク
   リルウレタン樹脂と、ポリエステルアクリル樹脂と、ア
   ルキドアクリル樹脂とからなるグループから選択される
   表面延伸された記録ディスク。
4. 【請求項４】特許請求の範囲第３項に記載の記録ディス
   ク（10）において、前記Ｃ）の接着剤はヒダントイン
   ヘキサアクリル樹脂から得られる表面延伸された記録デ
   ィスク。
5. 【請求項５】特許請求の範囲第３項に記載の記録ディス
   ク（10）において、前記接着剤は、N,N−ジメチルアク
   リルアミドと、２（１−アジリディニル）エチルメタク
   リル樹脂と、アリルメタクリル樹脂と、グリシディルア
   クリル樹脂と、1,6−ヘキサネディオール ジアクリル
   樹脂と、Ｎ−ビニル−２−ピロリドンとからなるグルー
   プから選択された他の両立性のある混合物との混和物で
   ある表面延伸された記録ディスク。
6. 【請求項６】特許請求の範囲第１項に記載の記録ディス
   ク（10）において、前記支持体（12）は、ポリエステル
   と、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂と、
   硫化ポリフェニレンと、ポリスチレンと、ポリカーボネ
   ートと、ポリエーテルイミドと、ポリアミドと、ポリイ
   ミドと、ポリスルホンとからなるグループから選択され
   たポリマー樹脂材料からなる表面延伸された記録ディス
   ク。
7. 【請求項７】特許請求の範囲第２項に記載の記録ディス
   ク（10）において、 ａ） 前記支持体（12）は、さらに、前記基礎部分（2
   4）に取付けられ、かつそこから突起した内側の盛上が
   った環状リッヂ（42）と、前記内側の盛上がった環状リ
   ッヂ（42）の最も外側の部分の直径よりも小さな直径を
   有した、円形の内側の取付け表面（48）とからなり、 ｂ） 前記記録媒体フィルム（14）はまた前記内側の取
   付表面（48）に接着されている、 表面延伸された記録ディスク。
8. 【請求項８】特許請求の範囲第７項に記載の記録ディス
   ク（10）において、前記支持体（12）はその両側におい
   て内側と外側の盛上がった環状リッヂ（28,42）を有
   し、前記記録ディスク（10）の両側に円形の記録媒体フ
   ィルム（14,16）が存在する表面延伸された記録ディス
   ク。