DE3538891A1

DE3538891A1 - Wischvlies, als einlage in eine computerdiskette geeignetes material und computerdiskette

Info

Publication number: DE3538891A1
Application number: DE19853538891
Authority: DE
Inventors: Jon A. Mansfield Mass. Howey; Randall J. Millis Mass. Rogers
Original assignee: Kendall Co
Current assignee: Fitesa Simpsonville Inc
Priority date: 1985-05-06
Filing date: 1985-11-02
Publication date: 1986-11-06
Also published as: JPS61258057A; GB2175025A; FR2587374A1; IT1182962B; IT8548754A0; FR2587374B1; US4610352A; GB2175025B; AU2726392A; NL8503040A; NL191609C; AU657169B2; AU5036585A; NL191609B; KR860009172A; CH672509A5; GB8605937D0; JPH0784699B2; BE904116A; CA1261240A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Vlies oder einen nichtgewebten Stoff als Wischmittel für einen als Computerdiskette bekannten magnetischen Aufzeichnungsträger, der eine flexible magnetische Aufzeichnungsscheibe in einer Hülle, in der ein Wischvlies angebracht ist, umfaßt.

Man weiß heute, daß Vliese in Computerdisketten nicht nur Schutzstoffe zur Minimierung von Abnutzung oder Abrieb des Magnetmediums sind. Die Wischwirkung des Stoffs ist wesentlich für die Funktion der Floppydisk, die Information zur Anwendung in einem Plattenlaufwerk speichert. Die Wischwirkung des Stoffs ist auch wichtig, weil Schmutzteilchen, welche die Informationsübertragung am Lese/Schreibkopf des Computerplattenlaufwerks stören könnten, durch ein Wischvlies in idealer Weise entfernt und abgefangen werden können. Es kann sich um Schmutz verschiedener Herkunft handeln wie Schmutz von dem Herstellungsverfahren der Diskette, der Hülle selbst, der Wirkung des Lese/Schreibkopfs auf die magnetische Platte, Schmutz von außen sowie Abrieb der Magnetscheibe durch die abreibenden Fasern, die zur Herstellung des nichtgewebten Wischstoffs¹ verwendet wurden.

Obgleich erwiesen ist, daß der Bedarf nach einem Wischmittel zur Reinhaltung der Magnetscheibe besteht, um Fehler bei der Übertragung von Information auf die oder von der Magnetscheibe zu verringern, nennt der Stand der Technik nicht die Eigenschaften, die ein Wischstoff haben muß, um diese Aufgabe zu leisten.

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Um eine solche Aufgabe zu erfüllen, muß der Stoff in einer Weise gebildet sein, daß die bei dem Verfahren zur Herstellung des Stoffs angewandten Fasern nicht selbst Schmutz oder Staub erzeugen. Die angewandten Fasern sollen auf die Magnetscheibe, mit der sie in Berührung kommen, nicht abreibend wirken. Wenn durch Abrieb erzeugter Schmutz oder Staub nicht entfernt wird oder wenn der Wischstoff
Abrieb auf der Magnetscheibe unter Bildung von Fremdkörpern bewirkt, dann stoßen diese Fremdkörper auf oder entfernen -IO die Oberfläche der Magnetscheibe. Ein solcher Abrieb oder die Abtragung der Oberfläche bewirkt Fehler bei der Information, die von der oder auf die Magnetscheibe übertragen wird und es kommt zu Informations-Lesefehlern.

In US-PS 3 668 658 ist eine Abdeckung für eine magnetische Aufzeichnungsscheibe angegeben, bei der zum Wischen und Reinigen der Oberfläche des magnetischen Mediums irgendein poröses antistatisches Material geringer Reibung angewandt wird.

Außerdem wird in US-PS 4 239 828 eine selbstschmierende magnetische Aufzeichnungsdiskette beschrieben, bei der ein nichtgewebtes, poröses, gewebeähnliches Material mit einem spezifischen Additivum zum Schmieren der Oberfläche des Magnetmediums imprägniert ist, um die Lebensdauer derselben zu verlängern.

Zwar ist die Notwendigkeit bekannt, einen Wischstoff anzuwenden, der die Magnetscheibe oder das in Computerdis-₃Q ketten angewandte Medium von Fremdkörpern freihält und damit Fehler bei der Informationsübertragung verringert, doch betreffen die Vorschläge nur das Einhüllen der Magnetscheibe in eine Abdeckung oder das Schmieren der Oberfläche der Magnetscheibe, um die Verunreinigung zu

verringern und die Lebensdauer der magnetischen Platte zu verlängern. Andere Schwierigkeiten, die auftreten, wenn man eine fehlerfreie Informationsübertragung auf eine oder von einer Magnetscheibe leisten will, wurden bis jetzt nicht berücksichtigt. So gibt es auch ein Schmutzproblem, das durch abgelöste Teilchen verursacht wird, die von bestimmten Fasern in Vliesen herrühren, die als Wischer in einer AufZeichnungsdiskette verwendet werden können. Ein weiteres Problem entsteht durch den Abrieb im Bereich der Einspannspindel der Computerdiskette. Für die Zwecke der Erfindung wird eine Einspannspindel definiert als ein äußerer Mechanismus, der Teil des angewandten Informationsaufzeichnungssystems ist. Ein solches System arbeitet, indem es einen elektrischen Impuls zu einem Solenoid schickt, das seinerseits eine Einspannspindel oder -vorrichtung in eine Stellung neben den Lese/Schreibkopf des Computerdiskettenlaufwerks und in Kontakt mit der Computerdiskette bringt, wobei Druck auf die Diskettenhülle ausgeübt wird und die Hülle und der daran befestigte Wischer auf das Magnetmedium

2Q geschoben werden, was dem Wischer die Reinigung der Magnetscheibe ermöglicht, während Information übertragen wird. Die Einspannspindel übt einen beträchtlichen Druck auf den Wischstoff aus, der zur Aufnahme des durch den Lese/Schreibkopf erzeugten Schmutzes die Oberfläche der Magnetscheibe kontaktiert. Der durch die Einspannspindel ausgeübte Druck stellt insofern ein Problem dar, als bei Übertragung des durch die Einspannspindel auf die Computerdiskette ausgeübten Drucks auf den Wischstoff die Kombination von Kraft und Stoffreibung innerhalb einer Computer-

3Q diskette möglicherweise die Magnetscheibe verlangsamen kann, was eine schlechte Informationsübertragung von dem Aufzeichnungssystem auf die Scheibe bewirkt. Außerdem trägt der Druck des Lese/Schreibkopfs auf die Magnetscheibe zum Abrieb derselben bei den zahlreichen Zyklen, welche sie durchlaufen muß, bei, wobei der auf die Magnetscheibe drückende

Lese/Schreibkopf Schmutz erzeugt. Ein zusätzliches Problem bei Reinigungsstoffen, das durch die Herstellung verursacht wird, ist der Dimensionsschwund. Der Dimensionsschwund ist von Nachteil, da er beispielsweise die Abmessungen eines Stoffs ändert. Dimensionsschwund tritt auf, wenn ein Stoff dadurch bearbeitet wird, daß er unter Spannung geschnitten wird. Wenn der Stoff unter Spannung bleibt, bleiben seine Abmessungen die gleichen, die sie beim Schneiden waren. Wenn die Spannung von dem Stoff genommen wird und er entspannt, ändern sich seine Abmessungen aufgrund des Erinnerungsvermögens des Stoffs, welches seine Abmessungen waren, bevor er unter Spannung gesetzt wurde. Wenn daher der Stoff in Anpassung an die Diskettenteile zurechtgeschnitten wird, behält er seine Abmessungen nach Entfernen der Spannung nicht und kann verworfen werden. Gemäß der Erfindung wird ein Stoff verfügbar gemacht, der diese bekannten Nachteile nicht besitzt und in signifikanter Weise Fehler bei der Informationsübermittlung auf die oder von einer Computermagnetscheibe verringert, indem er Verunreinigungen durch Fremdkörper vermindert. Erfindungsgemäß wird ein Stoff verfügbar gemacht, der im wesentlichen frei von Faserschmutz, nicht abreibend, stark komprimierbar und dimensionsstabil ist. Diese Eigenschaften sind notwendig für einen Stoff, der als Futter oder Einlage verwendet wird, um die Schwierigkeiten bei der Übertragung fehlerfreier Information auf die oder von einer Magnetplatte zu überwinden.

Das gemäß Erfindung vorgeschlagene Vlies besitzt eine 3Q Innenschicht aus einem wesentlichen thermoplastischen Material niederer Schmelztemperatur wie Nylon-6-Fasern, die neben mindestens einer Außenschicht aus im wesentlichen nicht-thermoplastischen textlien Längsfasern angeordnet und an diese thermisch gebunden sind. Dieser besondere Typ

einer geschichteten Konstruktion liefert einen vorteilhaften Stoff, in dem die niederschmelzenden thermoplastischen Fasern sich und die nicht-thermoplastischen textlien Längsfasern oder Kombinationen derselben an mehreren einzelnen und eingesenkten Bindepunkten durch Wärme und Druck oder andere Bindemaßnahmen zusammenbinden. Bei dem Bindeverfahren schmilzt nur das niederschmelzende thermoplastische Material und bindet die nicht-thermoplastischen textilen Längsfasern (length fibers) an vertieften Bindepunkten zusammen, die unten an oder unterhalb der Außenfläche des Stoffs eingesenkt werden. Da die nicht-thermoplastischen textlien Fasern nicht schmelzen, verbleiben diese weicheren textlien Fasern somit im wesentlichen unberührt und unverändert (in position) an der Außenfläche des Stoffs außerhalb der Bindepunkte, wodurch sie dem Stoff eine Struktur verleihen, die bauschig (lofty) und weich ist. Durch Anwendung nicht-thermoplastischer textiler Längsfasern, insbesondere solcher Fasern, von denen man das Mattierungsmittel entfernt hat, kann man eine größere Weichheit des Stoffes erzielen.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Stoff verfügbar zu machen, der im wesentlichen frei von Schmutz ist, dessen Abmessungen nach Schneiden unter Spannung stabil bleiben, so daß Schwund und Stoffabfall verringert werden sowie ein Stoff hoher Kompressibilität, der die Belastung durch die Einspannspindel gleichmäßiger verteilt, wodurch die Abnutzung und und Abreibung des Magnetmediums wesentlich verringert werden. Aufgabe der Erfindung ist auch ein Stoff mit niederem spezifischen Widerstand, um den Aufbau statischer Elektrizität innerhalb der rotierenden Magnetscheibe zu verringern und schließlich ein Stoff mit mindestens 75% Leervolumen, das die Aufnahme von äußerem Staub und Schmutz gestattet.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Vlies gemäß Kennzeichen des Hauptanspruchs vorgeschlagen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Figur 1

Figur 2

ist ein Querschnitt der geschichteten Anordnung gemäß Erfindung vor dem Binden.

ist ein Querschnitt des Stoffs der Erfindung nach erfolgter Bindung.

Figur 3 ist eine Teilansicht von Figur 2 entlang A-A.

Figur 4 zeigt den Stoff der Erfindung eingesetzt in eine Computerdiskette.

Figur 5 ist eine Mikrophotographie und zeigt die Bindung der Fasern.

Figur 6 ist eine Mikrophotographie und zeigt die gebundenen und nicht-gebundenen Bereiche des Stoffs.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausbildungsweise der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Figur 1 zeigt einen geschichteten Stoff, in dem eine Innenschicht, die im wesentlichen aus thermoplastischen Nylon-6-Fasern 10 besteht, mit mindestens einer Außenschicht 12, die im wesentlichen aus textlien Längsfasern auf Cellulosebasis oder einer Kombination von Nylon-6- und Cellulosefasern besteht, in gebundenem Kontakt steht. Obwohl beliebige thermoplastische Fasern wie Acetat-, Acryl-, Olefin-, Vinyon-, Polyolefin- und Polyamidfasern angewandt werden können, ist Nylon-6 die bevorzugte

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Faser. Nylon-6 (Polycaprolactam) ist ein langes synthetisches Polyamid, in dem weniger als 85% der Amidbindungen direkt an zwei aromatische Ringe gebunden sind. Nylon-6-Fasern sind heute von zahlreichen Herstellern erhältlich.

Wie gezeigt, weist der bevorzugte Stoff auf jeder Seite der Innenschicht 10 eine Außenschicht 12 auf. Die thermoplastischen Nylon-6-Fasern der Innenschicht 10 haben einen niedrigeren Schmelzpunkt oder -bereich als die nicht-thermoplastischen textlien Längsfasern in der oder den Außenschicht(en). Nicht-thermoplastische textile Längsfasern sind aus der Gruppe aus Kunstseide, Baumwolle und anderen Cellulosefasern, wobei Kunstseide die bevorzugte Faser ist. Die Innen- und/oder Außenschichten können auch Mischungen aus thermoplastischen und nicht-thermoplastischen Fasern sein. Die Schichten sind an verschiedenen einzelnen Bindepunkten durch verschiedene Maßnahmen miteinander verbunden, wie Wärme, Druck oder Ultraschall, ohne darauf beschränkt zu sein. Während des Bindeverfahrens wird Wärme in geeigneter Weise angewandt, um ein Schmelzen oder Erweichen nur der niedrigschmelzenen thermoplastischen Fasern in diesen einzelnen eingesenkten Bindebereichen zu bewirken. Das durch die Bindung bewirkte Muster der Faserversetzung (fiber displacement pattern) ist in übertriebener Weise in Figur 2 dargestellt, in der die Bindebereiche 20 gezeigt sind.

Figur 1 zeigt zwar die bevorzugte Ausführungsform, bei der eine Innenschicht aus thermoplastischen Nylon-6-Fasern sandwichartig zwischen ein Paar Außenschichten aus nicht-3Q thermoplastischen Kunstseidefasern als textlien Längsfasern eingebettet ist, doch kann gemäß Erfindung auch eine einzige Außenschicht angewandt werden, wobei ähnliche, wenn auch vielleicht nicht ganz so gute Ergebnisse erzielt werden.

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Diese oben beschriebene einzigartige Konstruktion für eine Einlage ergibt einen Stoff mit geringen Mengen an Schmutz, hoher Kompressibilität, geringer Abreibbarkeit, mit Dimensionsstabilität und geringem spezifischen Widerstand oder 5 Oberflächenwiderstand. Diese Eigenschaften sind für einen Computerwischstoff höchst erwünscht. Insbesondere sind sie für ein Futter oder eine Einlage in einer Computerdiskette erwünscht, um Fehler bei der Informationsübertragung auf eine oder von einer Computerdiskette durch Sauberwischen der Oberfläche der Magnetscheibe zu verringern. Die Erfindung bringt einen gewaltigen Fortschritt auf dem Gebiet der Disketteneinlagen, da keine der erwähnten Eigenschaften im Stand der Technik auch nur diskutiert werden.

Wie oben dargelegt, besitzt der Stoff der Erfindung eine Struktur, die ihn bauschig und weich macht. Die Vorteile eines bauschigen und weichen Stoffs sind vieler Art wie z.B.: der Stoff eignet sich zur Reinigung einer Magnetscheibe von Fremdkörperteilchen in einer Computerdiskette; der Stoff wirkt auf die Magnetscheibe im wesentlichen nicht abreibend, da die nicht-thermoplastische Faser, die mit den Scheibenoberflächen in Berührung kommt, die Eigenschaften einer nicht-geschmolzenen, nicht-abreibenden Faser hat; der Stoff kann komprimiert werden, wobei ein hervorragender Kontakt zwischen der Wand der Diskettenhülle und der Magnetscheibe zustande kommt, ohne daß übermäßiger Druck weder gegen die Hülle noch gegen die Scheibe ausgeübt wird. Da die Außenflächen des Stoffs nicht als solche gebunden sind, sondern nur in vertieften Bindepunkten, was durch die niederschmelzende Faser in der Innenschicht bewirkt wird, hat der Stoff die Möglichkeit, federnd oder bauschig und damit komprimierbar zu bleiben. Dies ist eine erwünschte Eigenschaft, da der Stoff zur Einpassung in eine spezielle Computerdiskettenhülle zusammengedrückt werden kann. Eine Hülle für die Zwecke der Erfindung kann als ein Behältnis

für ein flexibles magnetisches Medium definiert werden. Als Ergebnis der Stoffkompressibilität oder Zusammendrückbarkeit des Stoffs wird zwischen Hülle und Magnetscheibe nur geringer Druck ausgeübt. Müßte hoher Druck angewandt werden, könnte es zu einem Abrieb des Magnetmediums durch das Futter bzw. die Einlage kommen. Ein weiterer Vorteil dieser Bauweise ist die geringe Menge an Schmutz oder Staub, die bei diesem Bindeverfahren in dem Stoff gebildet wird. Die vertieften Bindebereiche oder Schweißstellen der -10 niederschmelzenden thermoplastischen Faser mit den nichtthermoplastischen Fasern halten die Innen- und Außenschichten zusammen und ermöglichen, daß im wesentlichen kein Staub aus dem Stoff austritt.

-j5 Ein Ergebnis der Erfindung besteht darin, daß der Stoff aufgrund seiner punktgeschweißten Struktur über ein Leervolumen von mindestens 75% verfügt, was die Aufnahme von Schmutz und Staub gestattet. Durch ein solch großes Leervolumen wird darüber hinaus die Verringerung von Fehlern bei der Informationsübermittlung weiter unterstützt. Dies wird in Figur 6 gezeigt. Das Leervolumen kann anmeldungsgemäß definiert werden als der offene Raum zwischen den Fasern.

Die Bedeutung dieses weichen, bauschigen, nichtabreibenden, dimensionsstabilen, zusammendrückbaren und wenig Schmutz aufweisenden Stoffs für die Computerindustrie ist leicht erkennbar, da ohne einen Stoff dieser Qualitäten Fehler bei der Informationsübermittlung von einer oder auf eine Computerdiskette auftreten, die beim Benützen der Computerdisketten großen Schaden anrichten. Es ist offensichtlich, daß die auf den Aufzeichnungsträger übermittelte Information unwiederbringlich verlorengehen oder entstellt sein

kann, wenn bei der Übermittlung signifikante Fehler auftreten. Der Stoff oder das Vlies der Erfindung verringert die Ursachen für die Fehler erheblich und sichert dem Benutzer eine im wesentlichen fehlerfreie Leistung.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird eine Computerdiskette, wie sie in Figur 4 dargestellt ist, beschrieben. Eine Computerdiskette besteht aus einer Kunststoffaußenhülle oder Ummantelung 22, einer Magnetscheibe 24 und der nichtgewebten Einlage 26 gemäß Erfindung, die an der Hülle befestigt ist. Die Diskette wird als Aufzeichnungsmedium zur Aufzeichnung von Information angewandt, in ähnlicher Weise wie ein Kassettenband in Bandaufzeichnungsgeräten. Die Magnetscheibe 24 ist sandwichartig zwischen zwei nicht-

-I5 gewebten Einlagen 26 (wie gemäß Erfindung) eingelegt, wobei die Hülle 22 diese Bestandteile umschließt, um sie frei von Verunreinigungen zu halten.

Der Zweck des beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Schichtens und Bindens oder Verschweißens besteht darin, die abreibenden, verschweißten und geschmolzenen thermoplastischen Fasern 10, wie in den Beispielen dargestellt, von der Oberfläche des Stoffs wegzuhalten, um jede Möglichkeit des Abriebs der Oberfläche einer Computer-Magnetscheibe durch die Stoffeinlage auszuschließen. Die thermoplastischen Fasern 10 werden durch ein "Verfahren des vertieften Bindens" (recessed bonding) isoliert, bei dem man beispielsweise auf die Schichtkonstruktion Wärme und Druck in geeigneter Weise anwendet, wodurch die Innenschicht aus niederschmelzenden Fasern 10 zum Schmelzen und Einkapseln des innersten Teils der nicht-thermoplastischen textlien Längsfasern 12, die in der Außenschicht angewandt werden, gebracht wird, wie es in Figur 5 durch eine Mikroaufnahme des Stoffes der Erfindung gezeigt ist.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß, wenn Nylon-6-Fasern als Innenschicht der Fasern gemäß Erfindung angewandt werden, sie in hervorragender Weise die äußeren, textlien, längsweise angeordneten Kunstseidenfasern einkapseln und umgreifen. Es wurden viele andere thermoplastische Fasern versuchsweise eingesetzt, die auch die Kunstseide einkapselten, wobei jedoch keine andere thermoplastische Faser auch nur annäherungsweise die Größenordnung der Einkapselung und des substantiellen Festhaltens und Verschweißens leistet,

-IO die mit der Nylon-6-Faser erzielt wird. Diese überraschende Bindefestigkeit wird auch mit nichtgeschichteten Konfigurationen oder homogenen Gemischen aus Nylon-6- und nicht-thermoplastischen Fasern erhalten. Beispielsweise zeigt ein homogenes Gemisch aus Kunstseide und Nylon-6-Fasern, das durch Nylon-6 gebundenen ist, doppelt so große Zugfestigkeiten wie Stoffe aus Gemischen von Kunstseidefasern, bei denen als Bindemittel Polypropylenfasern, Polyethylenterephthalatfasern, oder Nylon-6,6-Fasern verwendet werden. Es sind nicht nur die Zugfestigkeiten unter Verwendung von Nylon-6 als thermoplastischem Bindemittel doppelt so groß, sondern es ist auch die Menge an Nylon-6, die in dem Fasergemisch für angemessene Bindung und Einkapselung nötig ist, wesentlich geringer als die Mengen, die mit Polypropylen, Polyethylenterephthalat oder Nylon-6,6 erforderlich wären. Dieses Bindephänomen findet nur in den Stellen statt, in denen der Stoff "vertieft" (recessed) ist, was weiter in Figur 6, einer Mikrophotographie eines Querschnittbereichs des Stoffs der Erfindung dargestellt ist. Der Grund, warum dies in den vertieften Bindebereichen erfolgt, ist der Tatsache zuzuschreiben, daß dies die einzigen Stellen sind, an denen die Kombination von Wärme und Druck präsent ist. An den erhöhten oder erhabenen oder ungebundenen Stellen 14 der nichteingesenkten Außenschichten des Stoffs kommen nur bestimmte Mengen an Wärme in Kontakt mit den niedriger schmelzenden Fasern, wodurch

wenig wenn überhaupt irgendeine physikalische Änderung an den erhabenen Stoffstellen erfolgt. Diese selektive Bindetechnik an eingesenkten oder vertieften Punkten beläßt daher die weichen, ungeschmolzenen, textlien Längsfasern 12 an der Oberfläche des Stoffs, eine Konstruktion, bei der nur die weichen textlien Längsfasern 12 in Kontakt mit der Oberfläche einer Magnetscheibe 24 kommen, während die geschmolzenen und abreibenden gebundenen Fasern von der Scheibenoberfläche weggesenkt sind. Wie vorher zum Ausdruck gebracht, ist dies von Bedeutung, da hierdurch ermöglicht wird, daß das flauschige und weiche Vlies die Oberfläche der Magnetscheibe wirksamer reinigt, ohne daß gleichzeitig ein Abrieb erfolgt. Außerdem wird dadurch, daß die thermoplastischen und die nicht-thermoplastischen textlien Längs-

-| 5 fasern aneinander an den eingesenkten Bindepunkten festgemacht sind, jeglicher Faserschmutz, der normalerweise bei der Herstellung nichtgewebten Fasermaterials entsteht, wesentlich verringert.

Figur 2 ist eine Querschnittsansicht des Vliesstoffs (bonded fabric) und zeigt, daß die eingesenkten gebundenen Stellen 20 wesentlich dünner (d.h. 15 bis 25 mal dünner) als die nichtgebundenen Bereiche 14 des Stoffs sind. Das Dickeverhältnis von Bindungsbereich zu Nichtbindungsbereich variiert in Abhängigkeit von dem Gewicht des herzustellenden Stoffs. Außerdem ist in Figur 2 gezeigt, daß die Fasern in den nichtgebundenen Bereichen 14 ihre geschichtete Struktur beibehalten, wobei die thermoplastischen Fasern 10 sandwichartig zwischen die Außenschichten aus nicht-thermoplastischen textlien Längsfasern 12 eingebettet sind. Figur 3 ist eine vergrößerte Querschnitsansicht von Figur 2, um ebenfalls darzustellen, wie die nicht-thermoplastischen textlien Längsfasern 12 durch die niederschmelzenden thermoplastischen Fasern 10 nur innerhalb der eingesenkten Bindepunkte ge- und verbunden werden. Der in den

Figuren 2 und 3 dargestellte verdichtete Bereich 20 illustriert, daß die thermoplastischen Pasern 10 innerhalb des eingesenkten Bindebereichs geschmolzen sind. Bei dem Schmelzverfahren entfalten die thermoplastischen Fasern viskose Eigenschaften einer Flüssigkeit, indem sie um die nicht-thermoplastischen Fasern 12 und in jeden Leerraum innerhalb des verdichteten Bereichs fließen, wodurch die nicht-thermoplastischen Kunstseidefasern gebunden und eingekapselt werden.

Zusätzlich zu Figur 3 zeigt Figur 5, eine Mikrophotographie, wie die niederschmelzenden thermoplastischen Fasern 10 die benachbarten nicht-thermoplastischen Fasern 12 beim Schmelzen einkapseln.

Ein anderer wesentlicher Faktor dieser Schichtstoffkonstruktion ist der, daß die Delaminierung des Stoffs im wesentlichen ausgeschlossen wird. Die Delaminierung eines Stoffs ist ein Ergebnis, das bei unzureichender Bindung innerhalb eines Stoffs stattfindet und führt dazu, daß sich die Stoffschichten trennen. Es sollten etwa 10 bis 40% des Oberflächenbereichs des Stoffs an vertieften Stellen durch Wärme und Druck verbunden sein, um zu gewährleisten, daß alle Stoffschichten miteinander verbunden sind. Dies ist ein deutlicher Vorteil gegenüber anderen bekannten nichtgewebten Stoffen oder Vliesen.

Außerdem besteht bei einem nur mit einer Außenschicht hergestellter Stoff die Möglichkeit, daß die niedriger schmelzende thermoplastische Innenschicht (die der Oberfläche des Magnetmediums abgewandt ist) nicht nur an die Außenschicht aus Textilfasern gebunden wird, sondern daß die thermoplastischen Fasern leichter und direkt an beispielsweise einen Polyvinylchloridfilm gebunden werden, wie er für Diskettenhüllen verwendet wird. Diese direkte

Bindung des Stoffs an den Polyvinylchlorid (PVC)FiIm wird durch die niederschmelzenden thermoplastischen Fasern der Innenschicht des Stoffs bewirkt, die in Wärme- und Druckkontakt mit der Oberfläche des PVC-Films kommen, während die nicht-thermoplastischen Fasern der Außenschicht der Oberfläche des PVC-Films abgewandt sind. Wenn deshalb der Stoff Wärme und Druck ausgesetzt wird, während er in Oberflächenkontakt mit dem PVC-FiIm ist, haften die thermoplastischen Fasern leicht selbst an der Oberfläche des PVC-Films.

Figur 4 ist ein Schnitt einer typischen fertigen Computerdiskette und zeigt die bevorzugte Lage des erfindungsgemäßen Stoffs 26 im Verhältnis zu der Magnetscheibe 24 und der Diskettenhülle 22.

Wie in Figur 4 gezeigt, ist das Vlies der Erfindung mindestens an einer Seite der Magnetscheibe 24 angebracht, um deren Oberfläche reinzuhalten. Wegen seiner Kompressionseigenschaften füllt es die Diskettenhülle 22, ohne daß ein unzulässiger Druck auf das Magnetmedium ausgeübt wird. Diese Kompressilibität des Stoffs verringert die Drehkraft, die zum Drehen der Magnetscheibe 24 in einem Diskettenlaufwerk erforderlich ist. Da wie oben erwähnt, der Stoff komprimierbar ist, schmiegt er sich den Konturen der Hülle und der Magnetscheibe an, ohne großen Druck auf die Scheibe auszuüben, der durch eine Erhöhung der Drehkraft des Diskettenlaufwerks überwunden werden müßte. Mit den nichtthermoplastischen textlien Längsfasern, die gegenüber der Magnetscheibe einen geringen Oberflächenwiderstand besitzen,

₃q können in dem Diskettenlaufwerk niedere Drehkräfte verwendet werden. Fasern mit geringem Oberflächenwiderstand sind Fasern, die beispielsweise hydrophil sind oder hydrophilisch behandelt sind.

Außerdem sind, wie in Figur 4 gezeigt, die Diskettenhülle 22, die Magnetscheibe 24 und die Stoffeinlage 26 integriert und kongruent miteinander, was bedeutet, daß jeder Bestandteil Abmessungen aufweist, die passend zueinander gehalten werden müssen. Im allgemeinen ist es einfach, die Abmessungen einer Computerdiskettenhülle 22 und einer Magnetscheibe 24 aufrechtzuerhalten, da sie einen festen Körper besitzen, jedoch ist es schwierig, die Abmessungen von Einlagestoffen 26 zu bewahren, da sie flexibel sind. Die Erfindung ^₀ überwindet dieses Problem, da sie Dimensionsstabilität gewährleistet. DimensionsStabilität bedeutet, daß wenn der Einlagestoff 26 in einer bestimmten Abmessung zugeschnitten wird, er diese Abmessungen oder Form bei der folgenden Anwendung beibehält, während die meisten anderen Stoffe etwas schrumpfen. Die Schrumpfung kann mit dem erfindungsgemäßen Stoff auf ein Minimum reduziert werden, da bei der Herstellung des Stoffs sehr darauf geachtet wird, daß er mit einem Minimum an Spannung hergestellt wird. Um ein Minimum an Spannung in dem Stoff zu erzielen, werden alle Verfahrensgänge bei der Herstellung mit im wesentlichen der gleichen Geschwindigkeit durchgeführt. Außerdem wurde gefunden, daß das Vlies der Erfindung beim Stanzen eine sauberere Schnittstelle ergab als andere Kunstseide/thermoplastische Stoffe. Die sauberere Schnittstelle ist der Tatsache zuzuschreiben, daß eine festere Bindung der Fasern erzielt wird, wenn Nylon-6-Fasern zum Binden des Vlieses verwendet werden. Wegen der festeren Bindung werden die Fasern im Stoff fester an ihrem Platz gehalten, was ihre Bewegung wesentlich reduziert. Dadurch, daß die Bewegung der Fasern eliminiert ist, schneidet die Stanzvorrichtung die Fasern sauberer.

Bei Anwendung von Fasern ohne Titandioxid oder andere
Mattierungsmittel zeigt sich, daß der Abrieb der Magnetscheibe auf ein Minimum gebracht werden kann.

Das folgende Beispiel soll eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung erläutern. Dabei ist zu beachten, daß die Cellulosefasern oder Außenschichten des Stoffs auf das Magnetmedium zu liegen kommen sollen.

Beispiel 1

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wurde eine Anordnung von Faserschichten hergestellt, die ein Paar

-ΙΟ Außen- oder Oberflächenschichten aus 100% Kunstseidestapelfasern (1,5 Denier, 1 9/16 inch) enthielt, die sandwichartig um eine gemischte innere Kernschicht angeordnet waren, die zu 20% aus Nylon-6-Stapelfasern mit einem Schmelzpunkt zwischen 419°F und 430⁰F (3,0 Denier, 2,2

-J₅ inch) und zu 80% aus Kunstseidestapelfasern (1,5 Denier, 1 9/16 inch) bestanden, die nicht schmilzt, aber abbaubar ist. Die Anordnung wurde dann durch Führung durch den Spalt eines erhitzten Kalanders thermisch an verschiedenen Bindepunkten mittels Kombination von 525°F Wärme und 100 PSI-Druck verbunden oder geschweißt. Der Stoff hatte in dem Kalanderspalt eine Verweilzeit von 4,4 χ 10 Sekunden, wobei er der genannten Wärme und dem Druck ausgesetzt war. Das Gewicht des Stoffs betrug 28 g pro Yard², seine Dicke 404 Mikron bei Null-Belastung. Dieser Stoff kann annähernd um 46% auf eine Dicke von 216 Mikron komprimiert werden, wenn ein Gewicht von 187 g pro cm² auf die Stoffoberfläche aufgebracht wird.

Der so hergestellte Stoff wurde unter bestimmten Bedingungen geprüft, um festzustellen, welche Wirkung er bei der Verringerung von Fehlern hatte, die im allgemeinen bei der Informationsübertragung auf eine oder von einer Magnetscheibe passieren. Vor dem Prüfen des Stoffs an einer Magnetscheibe wurde jede Scheibe einem Test unter Verwendung eines "Diskettenanalysesystems" (hergestellt von

Cloutier Design Services) unterworfen, um festzustellen, ob der Scheibe Fehler anhaften. Jede getestete Scheibe erwies sich als fehlerfrei. Nach dieser Feststellung wurde das Vlies von Beispiel 1 auf eine Polyvinylchlorid(PVC)-Folie, ein typisches Diskettenhüllenmaterial, geschichtet. Dann wurde die geschichtete Einheit in ein simuliertes Diskettenlauf system eingesetzt, zusammen mit der damit in Kontakt befindlichen Magnetscheibe. Die von der Stoffprobe zu erfüllenden Kriterien sind von ANSI (American National Standards Institute) aufgestellt. Insbesondere umfaßte die Normenprüfung die Abriebfestigkeit gemäß Paragraph 4.4.3 des 4. Normenentwurfs von ANSI für (2) "two sided double density" (doppelseitig beschreibbar, mit doppelter Dichte) unformulierte, flexible, 5,25 inch Scheibenkassetten allgemein, und die physikalischen und magnetischen Anforderungen Nr. X 3B 8/82-08. Der ANSI-Norm 4.4.3 wurde mit einer Ausnahme gefolgt. Diese Ausnahme bestand darin, daß der Lese/Schreibkopf nicht auf der Scheibe lastete. Der Test wurde während einer Zeitspanne von 500 Stunden durchgeführt, was 9 000 000 Umdrehungen bei 300 RpM entspricht.

Die Testergebnisse zeigten, daß das Vlies das magnetische Medium fehlerfrei hielt. Dann wurden das Testvlies und die Magnetscheibe unter einem Mikroskop geprüft, um zu sehen, ob das Vlies an der Scheibenoberfläche einen Abrieb verursacht hatte und ob die Scheibe beschädigt war. Die Prüfung zeigte keinen Abrieb und keine Beschädigung.

Zusätzlich zu diesem Test wurde ein zweiter Test durchgeführt, in dem die Festigkeiten der mit verschiedenen thermoplastischen Fasern gebundenen Kunstseidefasern verglichen wurden. Die in diesem Test angewandten Vliese waren alle bei Gewichten zwischen 28 und 30 g pro Yard² thermisch punktverschweißt. Jeder Stoff hatte dieselbe

Grundlage aus Kunstseidefasern, jedoch verschiedene Bindefasern, wie z.B. solche aus Polyester, Polypropylen und Nylon-6, um die verschiedene Festigkeiten jedes Stoffs zu demonstrieren. Die Faserorientierung der Stoffe war ebenfalls die gleiche. Jeder Stoff wurde getestet, indem ein 1 inch breiter und 6 inch langer Stoffstreifen einem Zugfestigkeitstest in einem Instron-Zugfestigkeitstestgerät unterworfen wurde. Die Testergebnisse sind im folgenden angegeben.

Stoffzusammensetzung

50% Kunstseide/50% Polyester 77% Kunstseide/23% Polypropylen ¹⁵ 85% Kunstseide/15% Nylon-6

M.D. Zugfestigkeit (M.D. Tensile) lb/in 3,9 3,0 6,5

CD. Zugfestigkeit (CD. Tensile) lb/in

0,5 0,5 1,4

* M.D. ist Maschinenrichtung des Stoffs
* CD. ist Querrichtung der Stoffs

Das Ergebnis des ersten Tests war, daß das Vlies das Magnetmedium von Verunreinigungen befreite; das Vlies enthielt keinerlei Schmutz und bewirkte auf der Oberfläche der Scheibe keinen Abrieb. Das Ergebnis des zweiten Tests war, daß die Festigkeit des erfindungsgemäß mit Nylon-6 gebundenen Vlieses wesentlich größer war (um etwa 200%) als die der anderen getesteten Stoffe. Dabei ist auch zu berücksichtigen, daß die Festigkeit des erfindungsgemäßen Stoffs mit wesentlich weniger Bindefasern (Nylon-6) erzielt wurde, als bei den anderen Stoffen angewandt wurden.

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Claims

Wischvlies , als Einlage in eine Computerdiskette geeignetes Material und Computerdiskette

Patentansprüche

Wischvlies, gekennzeichnet durch eine Innenschicht aus im wesentlichen thermoplastischen Fasern der Gruppe aus Acetat-, Acryl-, Olefin-, Vinyon-, Polyolefin-, Polyamid- (einschließlich Nylon 6) Fasern und Gemischen derselben, und mindestens eine Außenschicht aus im wesentlichen nicht-thermoplastischen textlien Längsfasern, wobei die Fasern der Innenschicht einen niedrigeren Schmelzpunkt als die Fasern der Außenschicht besitzen und wobei die Innen- und Außenschichten in einer Vielzahl eingesenkter einzelner Bindepunkte thermisch miteinander verbunden sind.
2. Vlies nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschicht zu 100% aus Cellulosefasern besteht.
3. Vlies nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschicht ein Gemisch aus Cellulose- und Nichtcellulosefasern enthält.
4. Vlies nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die

Nichtcellulosefasern thermoplastische Fasern sind.
5. Vlies nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenschicht im wesentlichen aus Nylon-6-Fasern besteht.
6. Vlies nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern desselben im wesentlichen frei von Mattierungsmittel sind.
7. Vlies nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Leervolumen von mindestens 75% besitzt.
8. Vlies nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 10-40% seines Oberflächenbereichs gebunden sind.
9. Als Einlage in eine Computerdiskette geeignetes Material, gekennzeichnet durch eine Innenschicht aus im wesentlichen thermoplastischen Fasern der Gruppe aus Acetat-, Acryl-, Olefin-, Vinyon-, Polyolefin-, Polyamid- (einschließlich Nylon 6) Fasern und Gemischen derselben, und mindestens eine Außenschicht aus im wesentlichen nicht-thermoplastischen textlien Längsfasern, wobei die Fasern der Innenschicht einen niedrigeren Schmelzpunkt als die Fasern der Außenschicht besitzen und wobei die Innen- und Außenschichten in einer Vielzahl eingesenkter einzelner Bindepunkte thermisch miteinander verbunden sind.
10. Material nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß

die Außenschicht zu 100% aus Cellulosefasern besteht.
11. Material nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschicht ein Gemisch aus Cellulose- und Nichtcellulosefasern enthält.
12. Material nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Nichtcellulosefasern thermoplastische Fasern sind.
13. Material nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenschicht im wesentlichen aus Nylon-6-Fasern besteht.
14. Material nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß

im wesentlichen alle Fasern frei von Mattierungsmittel sind.
15. Material nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Leervolumen von mindestens 75% besitzt.
16. Material nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß 10-40% seines Oberflächenbereichs gebunden sind.
17. Computerdiskette mit einer eine Vlieseinlage aufweisenden Kunststoffhülle und einer mit dieser Einlage in Oberflächenkontakt befindlichen flexiblen Magnetscheibe, gekennzeichnet durch eine Vlieseinlage, die eine Innenschicht im wesentlichen aus niederschmelzenden thermoplastischen Nylon-6-Fasern, ein Leervolumen von mindestens 75%, eine Oberflächenbindung von 10-40% und mindestens eine Außenschicht aus vorwiegend nicht-thermoplastischen textlien Längsfasern auf Cellulosebasis

aufweist, wobei die Innen- und Außenschichten in einer Vielzahl eingesenkter einzelner Bindepunkte thermisch miteinander verbunden sind.
18. Vlies, gekennzeichnet: durch ein homogenes Gemisch aus thermoplastischen Nylon-6- und nicht-thermoplastischen Cellulosefasern, wobei das Gemisch in einer Vielzahl eingesenkter einzelner Bindepunkte thermisch verbunden ist.
19. Vlies nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern desselben im wesentlichen frei von Mattierungsmittel sind.
20. Vlies nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Leervolumen von mindestens 75% besitzt.
21. Vlies nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß 10-40% seines Oberflächenbereichs gebunden sind.
22. Computerdiskette mit einer eine Vlieseinlage aufweisenden Kunststoffhülle und einer in Oberflächenkontakt mit dieser Einlage befindlichen flexiblen Magnetscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß die Vlieseinlage ein homogenes Gemisch aus in einer Vielzahl eingesenkter einzelner Bindepunkte miteinander verbundenen Nylon-6-Fasern und Cellulosefasern aufweist; ein Leervolumen von mindestens 75% und eine Oberflächenbindung von 10-40% besitzt.