JP4224679B2 - ハードディスク部品用接着剤組成物およびハードディスク - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はハードディスク用の部材を接着するのに適した光遅延硬化型の接着剤組成物およびそれを用いて組み立てられたハードディスクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光硬化型接着剤は紫外線などの光エネルギーを照射することによって短時間で重合硬化する硬化性組成物である。一般的な組成としてアクリル樹脂などのラジカル重合性化合物と、光照射により活性ラジカルが発生する光開始剤の組み合わせによるものが多い。これは光を照射することにより速やかに硬化するものであるが、光の照射しない部分は全く硬化せず、また、光照射をやめてしまうと硬化も止まってしまう。よって、光の透過しない物体を貼り合わせることはできない。
【０００３】
ところで、コンピューターなどには磁気または光磁気を利用した記憶装置が利用されている。その中でも、ハードディスク装置は記録・再生の速度が速く、記録容量毎の価格が安価でありパソコンやワークステーションのほとんどに使用されている。
【０００４】
ハードディスク装置は磁気記録方式により情報を記録・読み込みをする。その大まかな構成としては磁気ディスク、スピンドルモーター、磁気ヘッド、アクチュエーター（キャリッジ、ボイスコイルモーター）、ケースから成り立っている。
【０００５】
ハードディスク装置は金属板やガラス板などの表面に磁性層を形成した磁気ディスクを高速回転させ、該磁気ディスクに磁気ヘッドが接近し記録や読み込みを行うものである。ハードディスクを高記録容量にするためにはトラック密度とビット記録密度を高くすることが必要であるが、この場合、磁気ヘッドと磁気ディスクとの距離をより小さくしなければならない。この距離は非常に小さいものでありディスクに異物が付着することは許されない。
【０００６】
そのため、磁気ディスクを収納するユニットは外部からのゴミ、ちり、ガス等を遮断する必要があるだけでなく、内部に使用される部品から発生するものがあってもいけない。たとえば、内部に使用されるシール材や接着剤は有機物であり有機物はアウトガスとよばれる揮散物質が発生する可能性がある。
【０００７】
アウトガスとは物質に含まれる成分がその物質から抜け出るガスのことで物質の不純物や有機溶剤などが揮散する場合が多い。アウトガスの発生する物質を含有する部品をハードディスクに使用すると、ハードディスク組み立て後にハードディスク内で部品からアウトガスが発生して磁気ディスクなどに付着する。アウトガスが磁気ディスクに付着すると記録・再生の信頼性を著しく低下させ、磁気ディスクを腐食させたり、磁気ヘッドを破壊してしまうこともある。
【０００８】
アウトガスの成分としては水分、有機溶剤、素原料未反応物、重合開始剤分解物、アクリルモノマー，シロキサンなどの未反応低分子モノマー、グリス，防錆油などの油分、イオウ，臭素，塩素等の化学反応生成物などが挙げらる。アウトガスはその発生する物質と量により、アウトガスを無視できる場合と発生を防がなければならない場合があり、特に硫黄やシロキサンなどを含むものは腐食させやすいためこれらを発生するものは使用することはできない。
【０００９】
ハードディスクドライブの構成部材を接着する場合、光が到達しない部位や貼り合わせ接着などが多いので、前述の光硬化型接着剤では困難である。よって、光硬化性に嫌気硬化性や加熱硬化性を併用して、光未照射部分を硬化する手法が考えられる。しかし、これらの硬化物は硬化物中に低分子量の化合物が残存し、この低分子量化合物が硬化物から揮発するという問題点があった。この原因としては、低分子量の未反応物質や非反応物質の存在が考えられるが、光重合反応に関与しないで硬化物中に残存する未反応の光重合開始剤や光により分解、異性化した光重合開始剤からの生成物によるものが大きい。このような物質がハードディスクに悪影響を与えることは前述のとおりである。
【００１０】
一方、光カチオン型重合組成物は紫外線照射を中断しても重合反応が進行するリビング重合反応を持つことが知られている。これは遅延硬化型あるいは暗反応硬化型と呼ばれる。この性質により、光を透過しないものを被着体とした場合でも被着体に光硬化型接着剤を塗布し、塗布したものに光を照射して、貼り合わせるという行程で貼り合わせた後も硬化が進行して接着することができる。この手法は例えば、特開昭５７−１４９３７３号に開示されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ハードディスクの製造工程にはハードディスク部材を水中または界面活性剤溶液中で超音波による洗浄を行う工程があり、光カチオン型重合組成物は接着力が充分でなく、この工程を行うと接着力が低下し、最悪の場合、剥がれてしまうという問題があった。よって、超音波洗浄工程で接着力が低下しない光カチオン型重合組成物が求められていた。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する為に鋭意検討した結果、特定のカチオン重合性モノマーを含有させることにより、耐久性、特に超音波洗浄後の接着性に優れ、また硬化後の加熱時にも発生ガスの極めて少ない接着剤が得られることを見いだし、更には硬化速度の設計が可能であり、この発明を完成するに至った。
【００１３】
すなわち、本発明は（ａ）アルキルジオールジグリシジルエーテル化合物、（ｂ）光カチオン重合開始剤を必須成分とすることを特徴とするハードディスク用接着剤組成物である。また、本発明のさらに好ましい形態として、前記組成物にさらに、（ｃ）少なくとも２個の水酸基を有する化合物を添加するハードディスク用接着剤組成物である。
【００１４】
本発明で用いられる（ａ）成分はアルキルジオールジグリシジルエーテル化合物であり、下記一般式で表されるものである。ただし、ｎは４〜１０の整数である。
【００１５】
【化１】

【００１６】
また、（ａ）成分以外にもカチオン重合可能な化合物を添加することができる。カチオン重合可能な化合物としてはエポキシ樹脂、エポキシノボラック樹脂、ビニル系単量体、ビニル系プレポリマー、環状エーテル（オキセタン化合物を含む）、環状エステル、環状スルフィド、環状アミン、及び有機ケイ素環状化合物がある。エポキシ樹脂は１個あるいは複数のグリシジル基を含有した任意の単量体、二量体、プレポリマーまたはポリマーである。例えばビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、水添ビスフェノールＡ型、脂環式等のエポキシ樹脂である。またエピクロルヒドリンを用いて合成されたエポキシ樹脂等の塩素系イオンを含有した樹脂を使用する場合は蒸留精製処理をしたものを添加することが好ましく、加水分解性塩素イオン濃度が低い程望ましい。本発明におけるカチオン重合性化合物として上記（ａ）成分にさらにこれらの化合物を１または２種以上、混合して使用することができる。
【００１７】
本発明で使用される（ｂ）成分は光カチオン重合開始剤である。（ｂ）成分は紫外線などの光により、（ａ）成分を開始する化合物であれば特に限定はなく、いずれでも使用することができる。光カチオン開始剤の好ましい例としてオニウム塩を挙げることができる。このオニウム塩は、光反応し、ルイス酸またはブレンステッド酸（プロトン酸）を放出する化合物である。オニウム塩はオニウムイオンと、陰イオンの塩化合物である。
【００１８】
オニウムイオンの具体例としては、ジフェニルヨードニウム、４−メトキシジフェニルヨードニウム、ビス（４−メチルフェニル）ヨードニウム、ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ヨードニウム、ビス（ドデシルフェニル）ヨードニウム、トリルクミルヨードニウム、トリフェニルスルホニウム、トリフェニルスルホニウム、ジフェニル−４−チオフェノキシフェニルスルホニウム、ビス〔４−（ジフェニルスルフォニオ）−フェニル〕スルフィド、ビス〔４−（ジ（４−（２−ヒドロキシエチル）フェニル）スルホニオ）−フェニル〕スルフィド、η5 −２，４−（シクロペンタジェニル）〔１，２，３，４，５，６−η−（メチルエチル）ベンゼン〕−鉄（１＋）等が挙げられる。陰イオンの具体例としては、テトラフルオロボレート、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、ヘキサフルオロホスフェート、ヘキサフルオロアンチモネート、ヘキサフルオロアルセネート、ヘキサクロロアンチモネート等が挙げられる。
【００１９】
限定されるわけではないがその中でも、ハードディスク用途の場合、オニウムイオンがヨードニウム、陰イオンがヘキサフルオロホスフェートのものを使用すると硬化物から発生するアウトガス量が減り特にハードディスクに影響の大きい硫黄成分などのアウトガス発生がないため好適である。
【００２０】
これらの光カチオン開始剤は、１種単独であるいは２種以上を組み合わせて使用することができる。本発明の樹脂組成物における（ｂ）成分の含有量は光硬化性を与えるのに充分な触媒量であれば良く、（ａ）成分およびカチオン重合化合物の合計量１００重量部に対して通常０．０１〜１０重量部であり、好ましくは、０．１〜５重量部である。（ｂ）成分の含有量０．０１重量部以上であるとより樹脂組成物の硬化状況が良好となり好ましく、又硬化後に光カチオン開始剤が溶出の予防の観点から１０重量部以下が好ましい。これらの光重合開始剤は添加される樹脂系やその用途などにより適宜設計して用いられる。
【００２１】
本発明の接着剤組成物には硬化速度の調整や接着力をより高める為に分子中に少なくとも２個の水酸基を有する化合物を含有させることができる。分子中に少なくとも２個の水酸基を有する化合物としては、フェノール性水酸基以外の酸性基の存在しないものが好ましく、例えばアルコール性水酸基以外の官能基を有しないポリオール化合物、ポリエステルポリオール化合物、ポリカプロラクトンポリオール化合物、フェノール性水酸基を有するポリオール化合物、ポリカーボネートジオール等のポリカーボネートポリオール等を挙げることができる。
【００２２】
アルコール性水酸基以外の官能基を有しないポリオール化合物としては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，９−ノナンジオール、ネオペンチルグリコール、トリシクロデカンジメチロール、シクロヘキサンジメチロール、トリメチロールプロパン、グリセリン、水添ポリブタジエンポリオール、水添ダイマージオール等の脂肪族ポリオール、ジエチレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、トリメチロールプロパンポリエトキシトリオール、グリセリンポリプロポキシトリオール、ビスフェノールＡポリエトキシジオール、ビスフェノールＦポリエトキシジオール、ジトリメチロールプロパン等のエーテル結合を１つもしくは２つ以上有する（ポリ）エーテルポリオールを挙げることができる。
ポリエステルポリオール化合物としては、例えば上記のアルコール性水酸基以外の官能基を有しないポリオール化合物やポリカーボネートポリオールと多塩基酸（例えばマレイン酸、コハク酸、アジピン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、水添ダイマー酸）又はその無水物との反応物等を挙げることができる。
【００２３】
ポリカプロラクトンポリオール化合物としては、例えば上記のアルコール性水酸基以外の官能基を有しないポリオール化合物やポリカーボネートポリオールとε−カプロラクトンの反応物、あるいは上記のアルコール性水酸基以外の官能基を有しないポリオール化合物やポリカーボネートポリオールと前記多塩基酸又はその無水物とε−カプロラクトンの反応物等を挙げることができる。又、フェノール性水酸基を有するポリオール化合物としては、例えばビスフェノールＦ、フェノールノボラック、クレゾールノボラック等の分子中に少なくとも２個の水酸基を有する化合物等を挙げることができる。
【００２４】
これらの成分のうち、より好ましい化合物としては、接着剤組成物の経時安定性（ポットライフ）を考慮すると、例えばアルコール性水酸基以外の官能基を有しないポリオール化合物、ポリカプロラクトンポリオール化合物等の酸性基を有しないポリオールを挙げることができる。アルコール性水酸基以外の官能基を有しないポリオール化合物の中では、エーテル結合を２つ以上有するポリエーテルポリオールが好ましい。又、ポリカプロラクトンポリオール化合物の中では、アルコール性水酸基以外の官能基を有しないポリオール化合物とε−カプロラクトンとの反応物が好ましい。さらに好ましい化合物としては、例えばポリテトラメチレングリコール、ポリカプロラクトンジオール、ポリカプロラクトントリオール等を挙げることができる。
ラクトン化合物としては、例えばε−カプロラクトン、γ−ブチロラクトン等を挙げることができる。
【００２５】
本発明の組成物は必須成分として上記成分からなるが、更に本発明の趣旨に反しない範囲で必要に応じて、硬化前の流れ特性を改善するチキソトロピック剤、硬化後の物性に必要な機械的性質を付与する充填材、密着性を向上させるための密着付与剤などを添加できる。また（ａ）成分の重合を阻害する重合禁止剤、金属イオンなどを捕らえる金属イオン捕捉剤、老化防止剤、着色剤なども添加することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
【実施例】
以下実施例及び比較例により、更に具体的にこの発明を説明するが、この発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２７】
［調合］
調合容器の周囲を遮光し、表に記載のカチオン重合性化合物に光カチオン重合性開始剤を添加し、５０℃に加温しながら混合攪拌する事により均一な調合液とし、光硬化型接着剤組成物を調製した。
【００２８】
試験片（ＳＵＳ３０４）の双方に得られた接着剤組成物を点状に塗布し、１０ｍｇ／点として試験片上に接着剤組成物を１０点形成する。その後両試験片の接着剤面に３０００ｍＪ／ｃｍ^２の紫外線を照射し、３秒以内に貼り合り合わせた。この際の実験環境は室温で約２５℃、相対湿度５５％の雰囲気で行った。試験片を貼り合わせた後この雰囲気中に約２時間放置し、評価用試験片とした。
【００２９】
得られた試験片を用いて以下の評価を行った。
・接着力・・・超音波洗浄（精製水）後にせん断接着強さを測定した。条件は超音波周波数；４０ｋＨｚ、出力；２００Ｖ，３４Ａ、洗浄条件；９０℃−１０分、試験片；ＳＵＳ３０４／ＳＵＳ３０４
・発生ガス量・・・調整した接着剤の硬化物について発生ガスの測定を行い、硫黄化合物の有無と発生ガスの総量を比較した。測定装置はＧＣ−ＭＳを使用し、サンプル量；１０ｍｇで行った。
【００３０】
配合組成、試験結果を表１に記載する。
【００３１】
【表１】

【００３２】
ただし表中の略号は以下の通りである。
＜エポキシ樹脂＞
「ＥＰ−８２８」 ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂 ジャパンエポキシレジン（株）社製
「ＥＰ−８０７」 ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂 同上
「ＹＬー６９９６」１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル 同上
＜カチオン重合性光開始剤＞
「ｔ−ＢｕＤＢＩ」：ターシャリーブチルジフェニルヨードニウムヘキサフルオロフォスフェート みどり化学社製
「ＵＶＩ−６９９０」：トリアリルスルホニウムヘキサフルオロフォスフェート
ダウケミカル社製
「ＰＩ−２０７４」：トリルクミルヨードニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート ローディアジャパン社製
【００３３】
【発明の効果】
本発明はハードディスク部材用の接着剤組成物であり光の到達しない部位に使用可能でありアウトガスの発生量が少なく、また、ハードディスクに悪影響のあるアウトガス成分の発生が無い。また、ハードディスクの製造工程である超音波洗浄においても接着力が低下することが無く、ハーディスク用の接着剤として信頼して使用することができる。

Claims (4)

1. （ａ）アルキルジオールジグリシジルエーテル化合物、（ｂ）光カチオン重合開始剤を必須成分とすることを特徴とするハードディスク部品用接着剤組成物。
2. 前記組成物にさらに、（ｃ）少なくとも２個の水酸基を有する化合物を添加する請求項１に記載のハードディスク部品用接着剤組成物。
3. 前記組成物にさらに、カチオン重合可能な化合物を添加する請求項１に記載のハードディスク部品用接着剤組成物。
4. （ａ）アルキルジオールジグリシジルエーテル化合物、（ｂ）光カチオン重合開始剤を必須成分とする接着剤を用いて部品を接着されたことを特徴とするハードディスク。