DE69828837T2

DE69828837T2 - Kassette für Magnetaufzeichnungsträger

Info

Publication number: DE69828837T2
Application number: DE69828837T
Authority: DE
Inventors: Jin Saku-shi Kutsukake; Akio Saku-shi Momoi; Masatoshi Saku-shi Okamura
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1997-04-11
Filing date: 1998-04-09
Publication date: 2005-06-30
Anticipated expiration: 2018-04-10
Also published as: EP0871175B1; EP0871175A3; JP3113215B2; DE69828837D1; JPH10289549A; EP0871175A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kassette für ein magnetisches Aufnahmemedium oder ähnliches.
Die meisten magnetischen Aufnahmemedien, welche unter Verwendung von Magnetismus aufnehmen und wiedergeben, sind in Ummantelungen, welche Kassetten genannt werden, erhältlich, und wenn sie verwendet werden, wird jedes Medium zusammen mit der Kassette in einen Apparat gesteckt. Diese Kassette verhindert, dass Dreck oder Staub auf dem Aufnahmemedium haften, oder verhindert, dass das Aufnahmemedium beschädigt wird. Die Kassette trägt dazu bei, die Zuveriässigkeit des Aufnahmemediums zu verbessern.
Die Aufnahme/Wiedergabe eines Signals in einem solchen Aufnahmemedium wird über einen Magnetkopf ausgeführt. Um eine Zuverlässigkeit der Aufnahme/Wiedergabe zu gewährleisten, ist es wichtig, den Abstand zwischen dem Aufnahmemedium und dem Magnetkopf immer konstant zu halten. Das heißt, das Aufnahmemedium sollte stabil laufen. Im Fall eines Bandes sollte die Oberfläche verschiedene Eigenschaften wie Härte, Stärke, Flexibilität usw., aufweisen. Es gibt jedoch Faktoren, die das Positionsverhältnis zwischen dem Aufnahmemedium und dem Magnetkopf beeinträchtigen, zum Beispiel Vibrationen von außen auf den Aufnahme/Wiedergabeapparat, und Vibrationen, die von einem Motor oder ähnlichem im Aufnahme/Wiedergabeapparat selbst erzeugt werden. Ohne zufriedenstellende Gegenmaßnahmen gegen diese Störfaktoren kann eine ausgezeichnete Aufnahme/Wiedergabe nicht durchgeführt werden. Besonders in einem Aufnahme/Wiedergabeapparat, welcher in einem Auto oder ähnlichem verwendet wird, wo heftige Vibrationen von außen kommen, wurden Gegenmaßnahmen zur Verhinderung von Vibrationen im Apparat selbst durchgeführt, aber eine Gegenmaßnahme, um Vibrationen in der Kassette an sich zu verhindern, werden ebenfalls wichtig.
Die folgenden Vorschläge wurden unter Verwendung eines Harzes mit hoher spezifischer Dichte als Maßnahme gemacht, um die Reproduzierbarkeit von Klang oder ähnlichem zu verbessern, einem sehr guten Eindruck von Tiefe oder ähnlichem, sowie großer Erhabenheit.
Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. Hei-5-325470 hat vorgeschlagen, einen magnetischen Aufnahmebehälter zu verwenden, gegossen aus einem thermoplastischen Harz, welches 1 bis 30 Gew.-% Bariumsulfat enthält. Die spezifische Dichte des Kompositharzes, welches Bariumsulfat in einer solchen Menge enthält, ist im Bereich von 1,1 bis 1,6. Zusätzlich offenbart die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. Hei-5-307859 ein Beispiel einer Videokassette, geformt aus einem Kompositharz, welches 25 bis 35 Gew.-% Bariumsulfat enthält, und welches eine spezifische Dichte von 1,3 bis 1,4 hat. Gemäß der Studie der vorliegenden Erfinder können solche spezifischen Dichten keinen zufriedenstellenden Effekt erreichen, um Vibrationen zu verhindern.
Die geprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. Hei-4-39756 offenbart ein Beispiel einer Kassettenhälfte, geformt aus einer Polypropylenharzzusammensetzung, in welcher ein anorganisches Verstärkungsmaterial 45 Vol.-% oder weniger einnimmt, während 20 bis 100 Gew.-% des anorganischen Verstärkungsmaterials Zinkoxid ist, und eine spezifische Dichte von 2 oder mehr hat. Zusätzlich offenbart die geprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. Hei-6-34329 ein Beispiel eines Komposit-Plastikmaterials, in welches wenigstens eines aus Kalziumcarbonat und Bariumsulfat gemischt ist, mit einem Gewichtsverhältnis von 45 bis 65%. Diese Veröffentlichungen offenbaren die Grenzen der Zusätze, abhängig von der Fließfähigkeit in Spritzgussverfahren. Gemäß der Studie der vorliegenden Erfinder ist jedoch im Fall, in dem das Spritzgussverfahren zum Beispiel einer magnetischen Aufnahmemediumkassette mit einer komplizierten Struktur durchgeführt wird, wobei die Struktur eine Menge feiner Rillen oder ähnliches aufweist, das Spritzgussverfahren umso einfacher durchzuführen, je höher die Fließfähigkeit des Harzes ist, mit hoher Formgenauigkeit, hoher Erscheinungsgenauigkeit, hoher Produktivität usw. Die Menge an anorganischen Verstärkungsmaterialien, wie sie in den oben genannten Veröffentlichungen offenbart ist, ist zu groß für Kompositharze einer magnetische Aufnahmemediumkassette.
Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. Sho-59-117768 offenbart ein Beispiel einer Kassette, gegossen aus einem Kompositharz mit einer spezifischen Dichte von 1,5 bis 2,2. Diese Veröffentlichung offenbart, dass Zinkoxid, Bariumsulfat, Bleisulfat usw. als Kompositkomponente verwendet werden können, und in einem Bereich von 40 bis 80 Gew.-% eingestellt werden können. Spezielle Beispiele sind jedoch nicht gezeigt.
Kassetten für Audiobänder oder ähnliches werden generell durch Spritzgussverfahren geformt. Das Spritzgussverfahren wird durch Einspritzen des Harzes in eine Gussform durchgeführt. Wenn das Spritzgussverfahren mit einem Harz mit niedriger Fließfähigkeit durchgeführt wird, ist es notwendig, die Temperatur zu erhöhen, um dadurch die Fließfähigkeit zu verbessern, oder den Druck zu erhöhen, um dadurch mit entsprechender Kraft das Harz in jede Ecke der Gussform zu drücken. Ein solcher Abguss ist jedoch in bezug auf die Formgenauigkeit oder Gestalt verschlechtert. Deshalb ist es wichtig, dass das Spritzgussharz eine hohe Fließfähigkeit aufweist, um Formen, wie eine magnetische Aufnahmemediumkassette mit einer komplizierten und feinen Struktur, herzustellen, die voraussetzen, dass das Spritzgussverfahren akkurat verläuft.
Wenn das Spritzgussverfahren mit einem Harz mit niedriger Fließfähigkeit durchgeführt wird, können Probleme im Aussehen, Verzug, Dimensionierung usw. auftreten, was die Produktivität sehr niedrig macht. Besonders bei einer Aufnahmemediumkassette; welche aufgrund des Erscheinungsbildes in Anzahl und Positionen an Öffnungen begrenzt ist, welche eine große Zahl feiner Rippen und ähnliches hat, was hohe Formgenauigkeit erfordert, ist es notwendig, ein Harz zu verwenden, was so einfach wie möglich spritzgussgeformt werden kann. Selbst eine geringe Differenz in der oben genannten Fließfähigkeit des Harzes hat einen großen Einfluss auf das Erscheinungsbild oder die dimensionalen Eigenschaften des Produktes, und weiterhin auf die Produktivität.
US-A-5354393 betrifft ein Spritzgussverfahren zur Herstellung einer magnetischen Kassette, die ein Bandaufwicklungsteil mit einem um das Teil herum gewundenen magnetischen Band enthält und festhält, geformt aus einem synthetischen Harzmaterial vermischt mit einem leitfähigen Füllstoff.
JP-A-61 097356 betrifft eine Harzzusammensetzung, welche langsam schrumpft und eine ausgezeichnete Formgenauigkeit, Verarbeitbarkeit, Stärke und hohe spezifische Dichte hat, bestehend aus einem aromatischen Polyamidharz, 10 bis 40 Vol.-% Wolframpulver mit einer Partikelgröße von 0,1 bis 20 μm, 0 bis 30 Vol.-% Kohlenstofffüllstoff, 0 bis 30 Vol.-% Glasfasern, 0 bis 30 Vol.-% Kaliumtitanatfasern und 0,001 bis 5 Vol.-% eines Schmiermittels.
Es gibt eine Vielzahl an Vorschlägen, die Vibrationsfestigkeit durch die spezifische Dichte eines Spritzgussteiles oder den Effekt eines Füllstoffs zu verbessern, wie oben beschrieben wurde. Solche konventionellen Techniken beschreiben jedoch die Reduktion der Fließfestigkeit des Harzes nicht ausreichend, das heißt, die Fließfähigkeit des Harzes, verursacht durch die Zugabe des Füllstoffs, und es gibt nichts, um beides zu gewährleisten, Vibrationsfestigkeit und Fließfähigkeit.
Wenn die Menge an Füllstoff vergrößert wird, wird außerdem das gegossene Teil so brüchig, dass der Schlagwiderstand reduziert wird.
Es war die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Produkt zur Verfügung zu stellen, geformt von einem Harz mit hoher Dichte, welches es eine hohe Zuverlässigkeit hat, welches die Reproduzierbarkeit von Klang oder ähnlichem sowie einen sehr guten Eindruck von Tiefe und ähnlichem zur Verfügung stellt, und welches ausgezeichnet in der Formgenauigkeit und dem Erscheinungsbild ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Kassette, umfassend ein Kompositharz, in welchem ein Füllstoff in einem Verhältnis von 16 Volumenteilen oder weniger pro 100 Volumenteile des Harzes vermischt ist, und welcher eine spezifische Dichte von 1,8 oder mehr hat.
Erfindungsgemäß ist es durch Zugabe einer kleinen Menge von Füllstoff, um die spezifische Dichte des Kompositharzes zu erhöhen, möglich, eine magnetische Aufnahmemediumkassette zur Verfügung zu stellen, welche ausgezeichnet in der Produktivität ist und hoch in der Zuverlässigkeit.
In den beiliegenden Zeichnungen:
1 ist eine perspektivische Sicht, die den unteren Teil einer Audiokassette illustriert;
2 ist eine perspektivische Sicht, die den oberen Teil einer Audiokassette illustriert;
3 ist ein Diagramm, welches die Vibrationseigenschaften einer Kassette einer Ausgestaltungsform zeigt;
4 ist ein Diagramm, das die Vibrationseigenschaft einer Kassette eines Vergleichsbeispiels zeigt.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben.
Eine Anzahl an Vorschlägen unter Verwendung von Harzen mit hoher Dichte wurden als Maßnahmen gemacht, um die Wiedergabeeigenschaften von Klang oder ähnlichem, den sehr guten Eindruck von Tiefe oder ähnlichem, und die Erhabenheit, wie oben beschrieben, zu verbessern. Gemäß der Studie der vorliegenden Erfinder wurde bestätigt, dass ein solcher Effekt erreicht werden kann, wenn eine Kassette aus einem Harz mit einer spezifischen Dichte von 1,8 oder mehr geformt wird.
Wenn jedoch ein Füllstoff in das Harz vermischt wird, um die spezifische Dichte des Harzes zu erhöhen, sinkt die Fließfähigkeit des Kompositharzes, welches eine Mischung aus dem Harz und dem Füllstoff ist, in dem Maß, wie der Füllstoff, der in das Harz vermischt wird, zunimmt. Gleichzeitig sinkt die Spritzgussfähigkeit. Die Fließfähigkeit des Harzes steht nicht mit dem Gewicht in engem Zusammenhang, sondern mit der Menge an zugemischten Füllstoff. Als Ergebnis weitreichender Studien der vorliegenden Erfinder ist es bevorzugt, das Verhältnis von Füllstoff im Kompositharz auf 20 Volumenteile oder weniger pro 100 Volumenteile Harz zu begrenzen, um die Spritzgussfähigkeit eines Produktes mit einer fein ausgebildeten Struktur ausgezeichnet zu halten. Es wurde sicher gestellt, dass, wenn das Volumen des Füllstoffes 20 Volumenteile überschreitet, Spritzgussverfahren unter hohem Druck oder hohen Temperaturen durchgeführt werden können; aber das so geformte Produkt war von geringer Formgenauigkeit, oder die Zykluszeit für das Spritzgussverfahren war länger. Wenn eine große Menge an hartem Füllstoff in das Harz vermischt wird, wird zusätzlich die Spritzgussform stark abgenutzt, was die Produktivität weiter verringert.
Wenn zusätzlich ein Füllstoff in Pulverform zu dem Harz gegeben wird, wird das Kompositharz in dem Maße härter und brüchiger, wie das Volumen an Füllstoff steigt. Um einen dünnen, säulenförmigen Körper zu bilden, wie einen Schacht für Leitrollen einer Audiobandkassette, ist es notwendig, solche Eigenschaften des festen Zustands des Kompositharz zu berücksichtigen. Um die notwendige Stärke eines solchen Schachtes für Leitrollen einer Audiobandkassette zu formen, ist es notwendig, dass das Verhältnis des Füllstoffs im Kompositharz auf 16 Volumenteile oder weniger pro 100 Volumenteile Harz beschränkt wird.
Wie oben beschrieben wurde, ist gemäß dem Ergebnis der Studie der vorliegenden Erfinder eine Kassette, welche aus einem Kompositharz geformt wurde, in welchem 16 Volumenteile Füllstoff oder weniger mit 100 Volumenteilen Harz vermischt wurden, und in dem die spezifische Dichte 1,8 oder mehr beträgt, ausgezeichnet in der Vibrationsfestigkeit, gut in Genauigkeit und Produktivität und ausgezeichnet in der Zuverlässigkeit.
Konventionelle Techniken offenbaren jedoch nichts genaues über solche Bedingungen und Füllstoffe. D.h. die für die konventionellen Techniken offenbarten Füllstoffe (Kalziumcarbonat, Bariumsulfat, Bleisulfat, Zinkoxid usw) erfüllen zur Zeit nicht alle Eigenschaften wie Vibrationsfestigkeit, Spritzgussfähigkeit und Zuverlässigkeit zur gleichen Zeit.
Die erfindungsgemäß geeigneten Füllstoffe sind Pulver eines Elements oder einer Verbindung mit einer spezifischen Dichte von 6,5 oder mehr. Zusätzlich wird die erfindungsgemäße magnetische Aufnahmemediumkassette im Alltag benutzt. Deshalb sollte das Element oder die Verbindung, die als Füllstoff verwendet wird, weder radioaktiv noch toxisch sein. Um zusätzlich hohe Zuverlässigkeit selbst im Fall von langer Lagerung oder Berührung zu gewährleisten, ist es bevorzugt, dass das Material korrosionsbeständig ist. Beispiele solcher Materialien, die diese Bedingungen erfüllen und welche industriell erhältlich sind, sind rostfreies Stahlpulver und Wolframpulver. Bevorzugt ist die durchschnittliche Partikelgröße des Füllstoffs im Bereich von 1 bis 20 μm (die maximale Partikelgröße ist 50 μm). Wenn die Partikelgröße den oben genanten Bereich überschreitet, vergrößert sich die Abnutzung der Gussform, während, wenn die Partikelgröße zu klein ist, die Dispersion im Harz so schlecht wird, dass die Gussform stark abgenutzt wird, Öffnungen davon blockiert werden können, usw.
Wenn weiterhin die Oberflächenbehandlung des Füllstoffs mit einem Schmiermittel, einem Silankupplungsmittel oder Titankupplungsmittel durchgeführt wird, verbessert sich die Vermischbarkeit des Füllstoffs mit dem Harz, so dass es möglich ist, die Verringerung der Feststoffeigenschaften, wie der Stoßzähigkeit des ompositharzes aufgrund der Belastung durch den Füllstoff zu vermeiden, und gleichzeitig die Fließfähigkeit des Kompositharzes zu verbessern.
Es gibt keine speziellen Begrenzungen des Harzes, das erfindungsgemäß verwendet wird, soweit es ein Harz ist, welches üblicherweise für Spritzgussverfahren verwendet wird und welches die oben beschriebenen Bedingungen erfüllt. Bevorzugte Harze, wie sie erfindungsgemäß verwendet werden, sind PS, ABS, AS (SAN), PMMA, PC usw.
Beispiele
Die Beispiele werden illustrativ anhand einer Audiobandkassette beschrieben. Die Audiobandkassette ist grundsätzlich aufgebaut durch einen oberen und einen unteren Teil, welche durch Spritzgussverfahren hergestellt werden. 1 ist eine perspektivische Sicht der unteren Hälfte der Kassette, und 2 ist eine perspektivische Sicht des oberen Teils der Kassette.
Ein Band 3, welches auf einer Vorratsdrehscheibe 4 aufgerollt ist, wird über eine Aufwickeldrehscheibe 4 an einer Führungsrolle 6 vorbeigeführt, einem Kissen 5 und einer weiteren Führungsrolle 6, welche in einem Führungsrollenschacht 2 befestigt sind, der mit dem unteren Teil 1 zusammengegossen ist. Ein Aufnahme/Wiedergabemagnetkopf berührt das Band 3 an der Position des Kissens. Wenn Vibrationen auf den oberen Teil 7 oder den unteren Teil 1 der Kassette treffen, werden die Vibrationen auf das Kissen 5 weitergeleitet und destabilisieren dadurch den Kontakt zwischen Band 3 und dem Magnetkopf.
Die oberen und unteren Hälften von Audiobandkassetten werden aus den folgenden Materialien gegossen. Die verwendeten Materialien, die Bedingungen zur Bewertung und die Bewertungsergebnisse (Tabelle 1) sind im Folgenden gezeigt.
Harz

Polystyrolharz (im Folgenden als "PS" abgekürzt)

Sorten an Füllstoffen

W:

Wolframpulver (spezifische Dichte: 19,3)

SUS:

Rostfreies Stahlpulver (spezifische Dichte: 7,9)

BS:

Bariumsulfatpulver (spezifische Dichte = 4,5)

Cu:

Kupferpulver (spezifische Dichte = 9,0)

Fe:

Eisenpulver (spezifische Dichte = 7,9)

Nichts:

Kein Füllstoff (spezifische Dichte = 1,05)

Menge an vermischtem Füllstoff

Volumenteile des Füllstoffs pro 100 Volumenteile an Harz
Spezifische Dichte des Kompositharzes = (Gewicht PS + Gewicht Füllstoff)/(Volumen PS + Volumen Füllstoff)

Vibrationsbeständigkeit
Schallwellen von 120 Hz wurden von einem Lautsprecher, der 1 cm von der Hülle entfernt war, auf eine Kassette gestrahlt, welche an einem Ende befestigt war, und die Vibrationen in der Oberfläche der Kassette auf der anderen Seite des Lautsprechers wurden gemessen.
o: gezeigt in 3 (Probe 5 im Beispiel)
x: gezeigt in 4 (Probe 13 im Vergleichsbeispiel).
Spritzgussfähigkeit

o: ausgezeichnet (auf einem ähnlichen Niveau wie PS)
Δ: etwas schlechter in der Produktivität
x: extrem schlecht in der Produktivität

Harzstärke
Der Führungsrollenschacht 2 der Audiokassette in 1 wurde zusammengedrückt, und die Stärke, bei der der Schacht 2 zusammenbrach, wurde mit einer Federwaage gemessen.
o: 1.000 gf oder mehr
Δ: 900 gf oder mehr
x: weniger als 900 gf
Korrosionswiderstand
5% Salzsprühtest, basierend auf JIS-Z2371 (48 Stunden).
o: es wurde kein Rost produziert
x: es wurde Rost produziert
Abnutzung der Schmelzform
Schäden an der Oberfläche der Gussform wurden beobachtet, nachdem 1.000 Einspritzungen durchgeführt worden sind.
o: Auftreten von Schäden wenige
Δ: Auftreten von Schäden einige
X: Auftreten von Schäden viele Tabelle 1

Claims

Kassette, umfassend ein Kompositharz, in welchem ein Füllstoff in einem Verhältnis von 16 Volumenteilen oder weniger pro 100 Volumenteile des Harzes zugemischt ist, und welcher eine spezifische Dichte von 1,8 oder mehr hat.
Kassette gemäß Anspruch 1, worin der Füllstoff Wolframpulver ist.
Kassette gemäß Anspruch 1, worin der Füllstoff rostfreies Stahlpulver ist.
Kassette gemäß Anspruch 1, worin der Füllstoff ein Pulver eines Elementes oder einer Verbindung mit einer spezifischen Dichte von 6,5 oder mehr ist.
Kassette gemäß Anspruch 1, worin die durchschnittliche Partikelgröße des Füllstoffs im Bereich von 1 bis 20 μm ist.
Kassette gemäß Anspruch 5, worin die maximale Partikelgröße des Füllstoffs 50 μm ist.
Kassette gemäß Anspruch 1, worin eine Oberfläche des Füllstoffs mit einem Schmiermittel, einem Silankupplungsmittel oder einem Titankupplungsmittel oberflächenbehandelt ist.