CN1268748A - 减震器及带有该减震器的录放头悬臂 - Google Patents

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饭田博之
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Abstract

一种粘接到碟盘驱动器录放头悬臂上的减震器,它包括制约层和粘弹层的层压片,其中所述的粘弹层暂时用防粘片贴附,使用时将其除去,使减震器可以粘接到录放头悬臂上,防粘片与粘弹层接触的一面用非硅氧烷防粘剂处理过,优选用长链烷基类防粘剂或含氟丙烯酸酯类防粘剂处理,不会有硅氧烷转移到粘弹层,因此能够防止由于产生硅氧烷气体而损坏碟盘的存储层。

Description

减震器及带有该减震器的录放头悬臂
本发明涉及粘贴到碟盘驱动器的录放头悬臂上的减震器，及带有该减震器的录放头悬臂。
旋转记录盘的碟盘驱动器，如硬盘驱动器和磁光碟驱动器有一个读/写(录放)头部件，如图2A所示，录放头部件由录放头1(例如磁录放头或光录放头)和支持录放头1的录放头悬臂2组成，编号3是固定录放头悬臂的底座。
因为录放头部分直接受到来自旋转碟盘的空气压力和由录放头1驱动或旋转碟盘的马达传递的震动，结果使由箔片弹性体等形成的录放头悬臂2变形，改变了录放头1的位置，产生读或写的错误。
为了减少录放头悬臂2的震动，JP-B-4-8868建议在录放头悬臂2上粘接减震器4，如图2B所示。减震器4包括制约层和粘弹层的层压片。按照这个建议，夹在震动的录放头悬臂2和制约层之间的粘弹层随着录放头悬臂2的震动变形而变形，从而产生内阻力(分子摩擦)。结果震动能量被转化成热能，直接传递到录放头悬臂2的震动能量便被大大减少了。
为了确保这种减少震动的效果，制约层有高硬度是很重要的。通常所使用的制约层包括金属板，如不锈钢板，和塑料片。粘弹层通常主要由压敏胶粘剂，橡胶等组成。
有上述结构的碟盘和碟盘驱动器是精密部件，因此它们易于遭受例如有机气体腐蚀引起的麻烦，特别是硬盘驱动器，其结构几乎处于密封状态，结果内部气体容易升高温度，并且产生的有机气体容易被吸收，这样会加速腐蚀。在有机气体中，硅氧烷气体会沉积在碟盘上，硅氧烷沉积物的碟盘将有增加的摩擦系数，和录放头摩擦产生的热量可能损坏碟盘的存储层，这是一个严重的问题。
因为上述减震器以其粘弹层面粘接到录放头悬臂上，粘弹层通常由压敏胶粘剂组成，并且有防粘片(隔离片)暂时粘接到粘弹层上，使用时将防粘片剥离。
一般常用的防粘片依靠硅氧烷防粘剂获得防粘性能，但是当防粘片被除去时，硅氧烷防粘剂中的硅氧烷将转移到粘弹层，并且放出硅氧烷气体，它会损坏碟盘存储层。
因此，本发明的目的是为录放头悬臂提供减震器，及贴上减震器的录放头悬臂，上述减震器不会由于硅氧烷气体损坏碟盘的存储层。
为了完成上述目的，首先本发明提供一种减震器，该减震器粘接到碟盘驱动器的录放头悬臂上，它包括制约层和粘弹层的层压片，其中粘弹层暂时以防粘片防护，使用时除去防粘片，使减震器可以粘接到录放头悬臂上。防粘片的一面和粘弹层接触，用非硅氧烷防粘剂处理过。
在极优选的实施方案中，非硅氧烷防粘剂是长链烷基类防粘剂，或者是含氟丙烯酸类防粘剂。
本发明的第二方面是为碟盘驱动器的录放头提供录放头悬臂，该悬臂上至少一部分有上述减震器。
因为粘接到减震器上的防粘片中的防粘剂是非硅氧烷类物质，在碟盘驱动器中使用时减震器不会产生硅氧烷气体，因此没有硅氧烷气体损坏碟盘存储层的问题。上述优选的防粘剂不仅防止了硅氧烷气体的产生，而且具有和硅氧烷类防粘剂同样满意的防粘性能。
本文使用的“非硅氧烷(类)”是指防粘剂不含有硅氧烷，本文使用的“硅氧烷”包括所有的有机硅氧烷，如硅油，硅橡胶和硅树脂。
图1是本发明减震器的示意横截面图。
图2A表示录放头悬臂。
图2B表示本发明的其上粘接减震器的录放头悬臂。
如图1所示，本发明的减震器是制约层5和粘弹层6的整体层压片，粘弹层6含有压敏胶粘剂。粘弹层6用防粘片7保护，若防粘片7从粘弹层6被剥离，减震器便能粘接到录放头悬臂上。
对制约层5的材料没有限制，通常使用金属板和塑料片，有较高弹性模量的制约层5显示更优异的减震性能。优选使用弹性模量2.943GN/m2(300kg/mm2)或更高的材料(按照JIS K7127测定)，从这个观点看优选的材料包括金属板，如不锈钢板，铝板，铜板，磷青铜板和铍板；塑料片，如聚酰亚胺树脂片，双轴拉伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)片，双轴拉伸的聚丙烯片，芳酰胺树脂片和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)片。为了改进塑料的模量，塑料片可以含有无机填料，如氧化铝，氮化硼或氮化硅，或金属粉末，如铝粉或铁粉。塑料片也可以含有其它比塑料片有更高弹性模量的填料，如有机化合物。
虽然制约层5的厚度不受限制，但是优选使用10-150μm厚度的金属板，或20-200μm厚度的塑料片，厚度低于10μm的金属板，或厚度低于20μm的塑料片作为制约层没有足够的功能；厚度大于150μm的金属板或厚度大于200μm的塑料片防碍作为弹性体的录放头悬臂的作用。
虽然对于粘弹层6的材料没有限制，但是一般优选使用减震性能优异和耐热性好的丙烯酸压敏胶粘剂。因为碟盘驱动器的内温有时达到50-60℃，使用耐热不好，易于热变形或热降解的材料不利，如丁基化的压敏胶粘剂。硅氧烷压敏胶粘剂是公知的耐热压敏胶粘剂，但是考虑到可能污染存储层，通常不适用于本发明的领域。
能够用于本发明中的丙烯酸压敏胶粘剂包括JP-A-5-132658中记载的，通过下述方法生产的带状胶粘剂，该方法包括单体混合物紫外光聚合，单体混合物包括丙烯酸烷基酯单体，含有羧基的单体，光聚合引发剂和交联剂。通常使用的丙烯酸烷基酯单体在其烷基部分含有8-12个碳原子。
虽然没有限制，但是通过上述方法制备的压敏胶粘剂形成的粘弹层6的厚度范围以15-250μm为宜，厚度低于15μm时，减震效果不足；如果厚度大于250μm，录放头悬臂作为弹性体的特征受到损害。
暂时粘接在粘弹层6上的防粘片7，有使用非硅氧烷防粘剂处理的与粘弹层6接触的表面，这是本发明最大的优点。
防粘片7的基底由非硅氧烷材料制成，例如塑料片，如对苯二甲酸乙二醇酯(PET)片，聚乙烯片或聚丙烯片用作基底。因为防粘片7要具有从粘弹层上很好的揭下性能，所以基底用非硅氧烷防粘剂处理，优选长链烷基类的防粘剂或含氟的丙烯酸酯类防粘剂。该非硅氧烷防粘剂优选涂布量为0.02-3g/m2。
优选的长链烷基类防粘剂，包括含有至少一种式(I)表示的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯作为乙烯基单体的共聚物，和含有至少一种式(II)表示的丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺的共聚物：
Figure A0010473000061
其中R1表示氢原子或烷基(优选甲基)；R2表示烷基(优选含1-16个碳原子)；
Figure A0010473000062
其中R3表示氢原子或烷基(优选甲基)；R4表示烷基(优选含12-30个碳原子)。
含由式(I)或(II)代表的单体的共聚物可含的共聚单体例子，包括丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、丙烯腈和乙酸乙烯酯。所述共聚物也可含式(I)代表的单体和式(II)代表的单体相结合。
含有式(I)的(甲基)丙烯酸酯的共聚物包括丙烯酸十八烷基酯-丙烯酸共聚物，含有式(II)的(甲基)丙烯酰胺的共聚物包括十八烷基丙烯酰胺-丙烯酸共聚物。
另外，聚乙烯基氨基甲酸酯，纤维素三硬脂酸酯等也包括在可用的长链烷基类防粘剂中。
含氟丙烯酸酯类防粘剂优选包括至少含有一种式(III)表示的化合物的共聚物：
Figure A0010473000063
其中R5表示氢原子或烷基(优选甲基)；Rf表示氟取代的烷基(优选含2-25个碳原子)，其中可以含有羟基。
作为式(III)中Rf表示的氟取代的烷基包括：-CH2CF2CF3，-CH2CH2(CF2)nCF3，-CH2CH2(CF2)nCF(CF3)2，-CH2CF3-，-CH2(CF2)nCHF2，-CH2CH(OH)CH2(CF2)nCF3和-CH2CH(OH)CH2(CF2)nCF(CF3)2，其中n表示正整数。烷基R5包括氢原子和甲基。
含式(III)代表的单体的共聚物可含的共聚单体例子包括丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、丙烯腈、乙酸乙烯酯、以及式(II)或(III)代表的单体。共聚物还可含由式(III)代表的二种或多种单体相结合。
非硅氧烷防粘剂优选通过在有机溶剂，如甲苯中进行聚合制备，得到的聚合物用有机溶剂，如二甲苯稀释，将聚合物溶液涂在塑料片上，干燥，于烘箱中除去溶剂。
本发明的减震器例如按如下方法制造，制约层5和粘弹层6彼此表面相贴，通过适当的方法结合得到层压片，例如两种膜用一对橡胶辊，或在挤压机中挤压以压力结合。层压片也能够通过将形成粘弹层6的压敏胶粘剂直接涂在制约层5上，干燥，形成粘弹层6而制成。
另外，塑料片之类的基底用上述非硅氧烷防粘剂溶液以常规方法涂敷，干燥，得到有防粘性能的防粘片7。
防粘片7以公知的方法复盖于粘弹层6上，得到如图1所示的减震器。使用时，防粘片7从粘弹层6上被剥离，暴露的粘弹层6如图2B所示使用粘弹层6的粘合性能粘接到录放头悬臂2的中心部位。因此得到优异性能的录放头悬臂，在读写时能够有效防止录放头1的误差。减震器能够粘接到全部或部分合适的表面(例如背面或侧面)及中间部分。假如需要，暴露的减震器可以使用进一步涂在粘弹层6上的胶粘剂粘接，所使用的胶粘剂根据录放头悬臂的材料可以从各种公知的胶粘剂中适当选择。
本发明更详细地参考实施例和比较例来举例说明，但是应该明白，这不构成对本发明的限制。除非另有说明，所有份数和百分比均以重量计。
                        实施例1压敏粘接片的制备
在装有搅拌器和温度计的反应器中加入95份丙烯酸正丁酯，5份丙烯酸，150份甲苯和0.1份偶氮二异丁腈，在氮气氛中，于60℃进行溶液聚合约7小时，得到聚合物溶液，以每100份聚合物溶液的固体含量为基础，往聚合物溶液中加入2份三羟甲基丙烷三(苯亚甲基二异氰酸酯)(Coronate L，Nippon Polyurethane Industry.Co.，Ltd生产)作为交联剂，得到压敏胶粘剂。
用板涂器将得到的压敏胶粘剂涂到38μm厚的PET片上，于130℃干燥5分钟，得到50μm厚的压敏胶粘剂层，胶粘剂层于50℃老化5天进行后固化处理，在PET片上形成压敏粘接片(粘弹层)。防粘片的制备
十八烷基丙烯酸酯-丙烯酸共聚物的10％甲苯溶液，用二甲苯稀释到浓度为0.1％，以涂布量约20g/m2涂在PET片上，于150℃干燥3分钟制备防粘片。减震器的制备
50μm厚的SUS 304板作为制约层放在压敏粘接片(粘弹层)上，用层压机于100℃和29.4×104N/m2(3kg/cm2)压力及2m/min的速度将两个膜粘压在一起。防粘片用手动辊以防粘表面向内侧的方式压在压敏粘接片(粘弹层)的另一面，将得到的层压片用高速冲压机冲压成2mm方块，得到减震器。
                        实施例2压敏粘接片的制备
在装有搅拌器和温度计的反应器中加入90份丙烯酸异辛基酯，10份丙烯酸，和0.6份光聚合引发剂(Irgacure 184，从Chiba-Geigy购得)，用氮气充分清扫反应器，混合物用高压汞灯以约100mJ/cm2的紫外线照射，往所得粘性反应混合物中加入1份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯作为内交联剂，得到压敏胶粘剂。
用板涂器将得到的压敏胶粘剂涂到38μm厚的PET片上，提供涂层厚度50μm，用高压汞灯以约1400mJ/cm2的紫外线照射，在PET片上形成压敏粘接片(粘弹层)。防粘片的制备
聚乙烯基氨基甲酸酯的10％甲苯溶液用二甲苯稀释到浓度为0.1％，以涂布量约20g/m2涂在PET片上，于150℃干燥3分钟制备防粘片。减震器的制备
除了使用上面制备的压敏粘接片(粘弹层)和防粘片以外，以实施例1同样的方法得到减震器。
                         实施例3压敏粘接片的制备
按照和实施例1相同的方法制备压敏粘接片(粘弹层)防粘片的制备
市场买到的含氟丙烯酸酯类防粘剂(AG-5650，Asahi GlassCo.，Ltd生产)用乙酸乙酯稀释到浓度为0.1％，所得溶液以涂布量约20g/m2涂在PET片上，于150℃干燥3分钟制备防粘片。减震器的制备
除了使用上面制备的压敏粘接片(粘弹层)和防粘片以外，以实施例1同样的方法得到减震器。
                         实施例4压敏粘接片的制备
以实施例2同样的方法制备压敏粘接片(粘弹层)。防粘片的制备
在装有搅拌器和温度计的反应器中，加入100份2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯，140份全氟(2-丁基四氢呋喃)(溶剂)，90份间二甲苯六氟化物(溶剂)和0.1份偶氮二异丁腈(聚合引发剂)，混合物在氮气氛中于60℃进行溶液聚合约7小时，得到的聚合物溶液用6∶4(重量比)的全氟(2-丁基四氢呋喃)和间二甲苯六氟化物的混合溶剂稀释，得到0.1％的聚合物溶液。该聚合物溶液以涂布量约20g/m2涂在PET片上，于150℃干燥3分钟制备防粘片。减震器的制备
除了使用上面制备的压敏粘接片(粘弹层)和防粘片以外，以实施例1同样的方法得到减震器。
                         实施例5压敏粘接片的制备
按照与实施例1相同的方法制备压敏粘接片(粘弹层)防粘片的制备
十八烷基丙烯酰胺-丙烯酸共聚物的10％甲苯溶液用二甲苯稀释到浓度为0.1％，以涂布量约20g/m2涂在PET片上，于150℃干燥3分钟制备防粘片。减震器的制备
除了使用上面制备的压敏粘接片(粘弹层)和防粘片以外，以实施例1同样的方法得到减震器。
                        实施例6压敏粘接片的制备
按照与实施例2相同的方法制备压敏粘接片(粘弹层)防粘片的制备
除了用十八烷基甲基丙烯酸酯-丙烯腈共聚物代替十八烷基丙烯酸酯-丙烯酸共聚物以外，按照与实施例1同样的方法制备防粘片。减震器的制备
除了使用上面制备的压敏粘接片(粘弹层)和防粘片以外，以实施例1同样的方法得到减震器。
                        实施例7压敏粘接片的制备
按照与实施例2相同的方法制备压敏粘接片(粘弹层)防粘片的制备
除了以FR Thinner(从Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd买到的含氟类溶剂)的式(III)全氟丙烯酸酯防粘剂0.1％溶液(式III中Rf是氟取代的烷基，R5是甲基)代替AG-5650溶液以外，按照与实施例3同样的方法，得到浓度0.1％的溶液制备防粘片。减震器的制备
除了使用上面制备的压敏粘接片(粘弹层)和防粘片以外，以实施例1同样的方法得到减震器。
                        比较例1压敏粘接片的制备
按照与实施例1相同的方法制备压敏粘接片(粘弹层)减震器的制备
市场买到的有硅氧烷防粘剂(MRN-38，Dia Foil K.K.提供)的PET分隔片粘接到上面制备的压敏粘接片(粘弹层)两面，得到减震器。
                    比较例2压敏粘接片的制备
按照实施例2的方法制备压敏粘接片(粘弹层)。减震器的制备
将比较例1中使用的同样的PET分隔片器粘接到上面制备的压敏粘接片(粘弹层)的两面，得到减震器。
按照以下方法测试实施例和比较例得到的减震器中硅氧烷向粘弹层的转移，各个减震器放入干燥器中，于70℃干燥48小时，室温放置1小时，除去防粘片，暴露的粘弹层表面用X-射线荧光分析检验，看能否检测出硅氧烷，结果列于表1。
                               表1
  检测出的Si
 实施例1   未发现
 实施例2   未发现
 实施例3   未发现
 实施例4   未发现
 实施例5   未发现
 实施例6   未发现
 实施例7   未发现
 比较例1   检测出
 比较例2   检测出
如以上表1表明的，实施例1-7中，从与防粘片接触的粘弹层表面没有检测出硅氧烷，说明硅氧烷没有转移；另一方面，比较例1和2从粘弹层检测出了硅氧烷，说明硅氧烷转移到了粘弹层。
除去防粘片的实施例1-7的每个减震器，使用粘弹层6的粘接性能，通过粘弹层6被粘接到录放头悬臂的中心部分，如图2B所示。录放头悬臂2装在碟盘驱动器内，驱动器按一定时间周期开动，结果没有看到在驱动器中有硅氧烷产生，因此完全没有出现由于硅氧烷引起的存储层损坏问题。
如上所述，本发明的减震器包括防粘片保护的制约层/粘弹层层压片，防粘片的防粘性能是使用非硅氧烷防粘剂获得。因此，当至少其上一部分粘贴有本发明减震器的录放头悬臂用于碟盘驱动器时，没有硅氧烷从减震器中产生，结果不担心驱动器的碟盘存储层被硅氧烷损坏。
在本发明的极优选实施方案中，其中的非硅氧烷防粘剂是长链烷基类防粘剂或含氟丙烯酸酯类防粘剂，防粘片不仅防止了硅氧烷气体的产生，而且显示出和硅氧烷类防粘剂同样满意的防粘性能。
虽然本发明详细地被描述，并且列举了特定的实施例，对于本领域的技术人员来说很明显，任何不脱离本发明的精神和范围的变化和改进都属于本发明之内。

Claims (4)

1.一种粘贴到碟盘驱动器的录放头悬臂上的减震器，它包括制约层和粘弹层的层压片，其中所述的粘弹层暂时用防粘片贴附，使用时将其除去，使减震器可以粘接到录放头的悬臂上，所述防粘片与所述粘弹层接触的一面用非硅氧烷防粘剂处理过。
2.按照权利要求1的减震器，其中所述非硅氧烷防粘剂是长链烷基类防粘剂或含氟丙烯酸酯类防粘剂。
3.一种碟盘驱动器录放头的录放头悬臂，其至少一部分带有减震器，所述减震器包括制约层和粘弹层的层压片，其中所述粘弹层使用前暂时用防粘片贴附，所述防粘片与上述粘弹层接触的一面用非硅氧烷防粘剂处理过。
4.按照权利要求3的录放头悬臂，其中所述非硅氧烷防粘剂是长链烷基类防粘剂或含氟丙烯酸酯类防粘剂。
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