專利名稱：盤盒及其制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種盤盒，諸如光盤和光學磁盤等能再現(xiàn)和/或記錄數(shù)據(jù)的盤被可轉(zhuǎn)動地安裝于其中。
裝載上述盤的盤盒被廣泛地用作音頻裝置或計算機的外部記錄媒體。這種盤盒包括上半部和下半部，它們由合成樹脂制成，并互相耦接。換句話說，一個設在上半部耦接凸起頂端的焊肋被壓向下半部耦接凹槽的頂端，再由超聲波融合，從而將耦接凸起焊接到耦接凹槽中，使上半部和下半部耦合在一起。上、下半部通過注射熱塑性樹脂，如具有高耐熱和高硬度的聚碳酸酯被模鑄而成。
普通盤盒的上、下半部有如下問題。
由單一熱塑性樹脂制成的上、下半部的表面通常涂有陰離子表面活性劑或極性高聚物抗靜電劑，以防止引起灰塵積累的上、下半部表面靜電起電，在使用盤盒時，灰塵的積累會降低盤盒在數(shù)據(jù)記錄和/或再現(xiàn)過程中的可靠性。然而，由于表面活性劑或防靜電劑僅涂敷在各表面上，致使上、下半部的抗靜電特性會隨著時間而下降。于是，就難于長時間保持上、下半部表面上的抗靜電特性。
因此，為解決這一問題，使熱塑性樹脂混以抗靜電聚合物材料，將該混和物注模，以得到抗靜電的上、下半部。但是，當把高耐熱熱塑性樹脂-PC(聚碳酸酯)與抗靜電聚合物材料均勻混和時，必須在高溫下進行這種混和，這就產(chǎn)生了使聚合物材料失去抗靜電性的問題。
使用低耐熱熱塑性樹脂可以解決這個問題，但是這又引起另一個問題。當在夏季把這種包括上下兩半的盤盒留在灼熱的日光下的汽車內(nèi)，并使其經(jīng)受據(jù)說可達95℃的如此高溫時，上、下半部有時會變形，于是使盤不能正常使用。
此外，由于實際的盤做得很薄，以致盤盒的壁厚也必須較薄。然而，除非所用的熱塑性樹脂在其注模過程中能很好地流動，否則，上、下半部的成型精度要降低，而且有些情況下，注模法本身就是不適用的。進而，若在注模法之后，如果上、下半部中存在某些殘余的應力的話，則在由上、下半部組成并保持經(jīng)受高溫的盤盒內(nèi)會存在令人擔心的問題，即殘余應力會釋放，使上、下半部變形，而影響盤盒的正常使用。
本發(fā)明的目的是要解決上述問題，提供一種在抗熱、硬度以及抗靜電性能方面均優(yōu)良的盤盒。
為實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，裝盤的盤盒用兩種以上熱塑性樹脂混和所得的合成樹脂制成，并帶有抗靜電聚合物和無機填料，而且該兩種以上熱塑性樹脂的熱變形溫度互不相同。
本發(fā)明的上述目的還可以通過提供一種制作裝盤的盤盒的方法而實現(xiàn)，它包括如下步驟混和兩種以上熱塑性樹脂，得到一種混和物，該兩種以上熱塑性樹脂的熱變形溫度互不相同；使無機填料與該兩種以上熱塑性樹脂的混和物混和；使抗靜電聚合物與該含有無機填料的兩種以上熱塑性樹脂的混和物混和，得到一種合成樹脂；注模該合成樹脂，得到盤盒的各組成部件；組裝各組成部件，制成裝盤用的盤盒。
按照上述盤盒及制作盤盒的方法，使用具有互不相同的熱變形溫度的兩種熱塑性樹脂，可使該兩種樹脂在一個穩(wěn)定的低于抗靜電聚合物分解溫度的溫度范圍內(nèi)與抗靜電聚合物混和。另外，與無機填料混和的熱塑性樹脂可改善盤盒的強度。
在附圖中

圖1是根據(jù)本發(fā)明一實施例的盤盒的分解透視圖；圖2以特性曲線a表示混和比與熱變形溫度之間的關系，并以特性曲線b表示混和比與樹脂流動性之間的關系，其中橫軸表示PC樹脂對ABS樹脂的混和比(重量比)，左方縱軸表示熱變形溫度(℃)，右方縱軸表示樹脂流動性(g/10min)；圖3以特性曲線c表示混和比與撓曲模量之間的關系，并以特性曲線d表示混和比與熱變形溫度之間的關系，其中橫軸表示PC樹脂/ABS樹脂合金對硫酸鋇的混和比(體積比)，左方縱軸表示撓曲模量(kg/cm2)，右方縱軸表示熱變形溫度(℃)。
以下參照附圖詳細描述本發(fā)明的各優(yōu)選實施例。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一實施例的盤盒的分解透視圖。在本盤盒1中，光盤或磁-光盤的盤4可轉(zhuǎn)動地安裝于均由合成樹脂制成的上半部2和下半部3之間，上、下半部互相耦接。給盤盒提供一個滑動門7，用于開/閉設在上半部2上的開口5和設在下半部3上的開口6。
上、下半部2和3之間可滑動地設置保險件8，以防止偶然擦除，還在開口5和6被關閉的位置處設置一個鎖定滑動門的部件9，用以鎖定滑動門7。
在具有盤4信號記錄面的盤基片41的中心，附有一個磁化金屬轂42，用以使盤組件以磁力卡住盤4。
當耦接上、下半部2和3時，設在上半部2的耦接凸起21頂部的焊肋22壓著下半部3的耦接凹槽31，然后用超聲波使耦接凸起21融合，使耦接凸起21與耦接凹槽31的焊在一起。
本盤盒1的上、下半部2和3用至少兩種熱塑性樹脂混和所得的具有抗靜電聚合物和無機填料的合成樹脂制成，每種熱塑性樹脂各有互不相同的熱變形溫度(根據(jù)18.6kg負荷的ASTMD 648測量)。
以下將說明本盤盒1的上、下半部2和3為什么具有上述組分的原因。
首先，使用至少兩種各有互不相同熱變形溫度的熱塑性樹脂的原因是，使熱塑性樹脂能與抗靜電聚合物在低溫條件下混和，在該溫度下不使該聚合物失去抗靜電性質(zhì)，并使熱塑性樹脂能保持所需的抗熱特性。
例如，當使用兩種具有不同的熱變形溫度的熱塑性樹脂時，將具有熱變形溫度為135℃的PC樹脂(聚碳酸酯)作為具有較高熱變形溫度的第一種組分材料，而將具有熱變形溫度為86℃的ABS樹脂(丙烯酸丁烯苯乙烯)作為具有較低熱變形溫度的第二種組分材料。
接下去，討論第一種組分PC樹脂與第二種組分ABS樹脂的混和比對混和物的物理性質(zhì)的影響。
圖2以特性曲線a表示混和比與熱變形溫度之間的關系，并以特性曲線b表示混和比與樹脂流動性之間的關系，其中橫軸表示PC樹脂對ABS樹脂的混和比(重量比)，左方縱軸表示熱變形溫度(℃)，右方縱軸表示樹脂流動性(g/10min)。
由該圖可見，為保證作為抗熱性的指標的熱變形溫度為例如95℃或更高，PC樹脂對ABS樹脂的混和比應為30(重量份數(shù))或更高。另外，為保證作為注模特性指標的樹脂流動性為25g/10min或更高，PC樹脂對ABS樹脂的混和比應為70(重量份數(shù))以下。
如上所述，為使兩種熱塑性樹脂能在不使聚合物失去抗靜電特性，并保持所述熱塑性樹脂所需的抗熱的溫度條件下與抗靜電聚合物混和，另外，為提高熱塑性樹脂注塑精度，并得到不留下任何殘余應力的模鑄特性，須將第一種組分PC樹脂對第二種組分ABS樹脂的混和比調(diào)節(jié)為每100份重量的混和樹脂有30到70(重量份數(shù))PC樹脂。當考慮混和比變化時，上述混和比最好在40到60(重量份數(shù))之間。
與第一種組分PC樹脂混和的第二種組分樹脂可以不僅為ABS樹脂，而且可為其它具有比PC樹脂熔解溫度低，并與PC樹脂可混的樹脂。譬如，可用PBT(聚丁烯對酞酸鹽)樹脂。除PC樹脂之外，第一種組分樹脂還可為PPO(聚苯撐氧)樹脂，與第一組分樹脂混和后，與PPC樹脂混和，PPC樹脂是一種通過PS(聚苯乙烯)樹脂的混和或改性所得的材料。
使用無機填料的理由是，無機填料在抗熱性和混和特性方面都是極好的，另外，它還使PC樹脂/ABS樹脂合金保持所需的撓曲模量。表1是表示由PC樹脂對ABS樹脂混和比(重量比)引起的撓曲模量(kg/cm2)變化的表格。如表1所示，上述PC樹脂/ABS樹脂合金的撓曲模量比單一PC樹脂材料或ABS樹脂材料的低。這將引起由PC樹脂/ABS樹脂合金制作的盤盒1變形，和/或當意想不到的力加到盤盒1時，引起上半部2與下半部3分離。通過使用這樣的無機填料，可消除這一問題。表1
例如，可將硫酸鋇作為這種無機填料使用。
接下去討論PC樹脂/ABS樹脂合金對硫酸鋇混和比怎樣影響混和物的物理性質(zhì)。
圖3以特性曲線c表示PC樹脂/ABS樹脂合金的混和比與撓曲模量之間的關系，并以特性曲線d表示混和比與熱變形溫度之間的關系。橫軸表示PC樹脂/ABS樹脂合金對硫酸鋇的混和比(體積份數(shù))，左方縱軸表示撓曲模量(kg/cm2)，右方縱軸表示熱變形溫度(℃)。
如圖3所見，隨著硫酸鋇對PC樹脂/ABS樹脂合金的混和比的增加，可使撓曲模量成線性地得到改善。例如，大約20份以上體積的硫酸鋇對PC樹脂/ABS樹脂合金的混和比可使撓曲模量比不含硫酸鋇的PC樹脂/ABS樹脂合金得到約9％的改善。另外，采用硫酸鋇對PC樹脂/ABS樹脂合金的混和比為大約30份體積或更高時，可使熱變形溫度進一步增加，而高于不含硫酸鋇的PC樹脂/ABS樹脂合金，以改善其抗熱性能。
除硫酸鋇外，碳酸鈣、硼酸鋁、氧化鈦和氧化鋅均可用為無機填料。
雖然盤盒1不常被用于高溫環(huán)境，當將其留在盛夏烈日下停著的汽車內(nèi)時，由于車內(nèi)升高的溫度和因直射日光的輻射熱的綜合作用，有時它會變形，而不能正常使用。考慮到這一點，做了一個試驗，其中將用白色無機填料制作的盤盒1和用黑色無機填料制作的盤盒1在同樣條件下留在盛夏烈日下的汽車內(nèi)，關閉車門，測量兩種盤盒的表面溫度。結果，白色盤盒1升高的溫度達95℃或以下，但黑色盤盒1升高的溫度達105℃至110℃。這一結果清楚地表明，將白色無機填料用于盤盒1，可使實際的抗熱性能改善約10-15℃或更高。
表2
最后討論抗靜電聚合物對PC/ABS樹脂合金與硫酸鋇的混和比(重量份數(shù))如何對抑制起電效應起作用。例如，作為抗靜電聚合物，可使用含有聚醚酯酰氨(polyether ester-amide)為基本組分的抗靜電聚合物?？轨o電效應，即抑制起電效應通常與體電阻系數(shù)(ohms·cm)密切相關。當體電阻系數(shù)較低時，抑制起電效應變強。表2是表示體電阻系數(shù)(ohms·cm)隨作為基本組分的含聚醚酯酰氨(polyether ester-amide)的抗靜電聚合物對PC樹脂/ABS樹脂合金與硫酸鋇所成混和物的混和比(重量比)變化的表格。如表2所見，當含有聚醚酯酰氨為基本組分的抗靜電聚合物對PC/ABS樹脂合金與硫酸鋇混和物的混和比增大時，可使體電阻系數(shù)降低，也即可使抑制起電效應得到改善。
由含有聚醚酯酰氨為基本組分的抗靜電聚合物、硫酸鋇及PC/ABS樹脂合金混和而成的混和物不會影響混和物的上述物理性質(zhì)。
當使用含有聚醚酯酰氨為基本組分的抗靜電聚合物時，不應用氧化鋅作為無機填料。這是因為，由于氧化鋅的酯交換催化作用致使PC樹脂/ABS樹脂合金的可混性變得太高，因而聚醚酯酰氨的抗靜電性質(zhì)受到妨礙。
當用這樣的組分制作盤盒1時，使PC樹脂與ABS樹脂以60份重量40份重量進行混和，再將40份體積的硫酸鋇混入100份體積的PC樹脂/ABS樹脂合金中。這之后，使用滾筒，以93份重量7份重量，使PC樹脂/ABS樹脂合金與硫酸鋇的混和物跟含有聚醚酯酰氨為基本組分的抗靜電聚合物干混，再用雙螺旋壓出機使這樣的混和物融化和混人制模板中。此后，從注塑機噴注這種混和物，制成上、下半部2和3。
如此制得的盤盒1，具有比用普通材料制成的盤盒高的抗熱性和防輻射熱的作用。因此，即使將其留在高溫條件下，如停在夏日烈日下的汽車內(nèi)，也可避免變形及其它損毀，盤盒1的高硬度可保護其中所裝的盤，哪怕是突然所加的外力。此外，盤盒1的可長時間保持的抗靜電性質(zhì)能保護盤盒1免受灰塵及其它異物的積累，哪怕使用了很長時間。因此，使盤盒1的可靠性大大改善。另外，即使在低溫下，混和樹脂也可保持其流動性，以致可將模制溫度降低，從而縮短注塑過程中的冷卻時間，這大大改善了生產(chǎn)率。
如上所述，本發(fā)明可提供一種在抗熱性能、硬度及抗靜電特性方面均優(yōu)良的盤盒。
權利要求
1.一種裝盤的盤盒，其特征在于，所述盤盒由包括兩種以上熱塑性樹脂、抗靜電聚合物和無機填料的合成樹脂制成，所述兩種以上熱塑性樹脂的熱變形溫度互不相同。
2.一種裝盤的盤盒，其特征在于，所述盤盒由包括熱變形溫度高于所需熱變形溫度的第一種組分熱塑性樹脂、熱變形溫度低于所述所需熱變形溫度的第二種組分熱塑性樹脂、抗靜電聚合物和無機填料的合成樹脂制成。
3.一種如權利要求2所述的盤盒，其特征在于，所述第一種熱塑性樹脂是PC樹脂(聚碳酸酯)，而所述第二種熱塑性樹脂是ABS樹脂(丙烯酸丁烯苯乙烯)，所述第一種組分與第二種組分的混和比是30-70重量比。
4.一種如權利要求1所述的盤盒，其特征在于，所述無機填料為白顏色。
5.一種制作裝盤的盤盒的方法，包括以下步驟混和兩種以上熱塑性樹脂，得到一種混和物，所述兩種以上熱塑性樹脂的熱變形溫度互不相同；使無機填料與所述兩種以上熱塑性樹脂的混和物混和；使抗靜電聚合物與所述含有所述無機填料的兩種以上熱塑性樹脂的混和物混和，得到一種合成樹脂；注模所述合成樹脂，得到所述盤盒的各組成部件；以及組裝所述各組成部件，制成所述裝盤用的盤盒。
6.一種制作裝盤的盤盒的方法，包括以下步驟混和熱變形溫度高于所需熱變形溫度的第一種組分熱塑性樹脂和熱變形溫度低于所述所需熱變形溫度的第二種組分熱塑性樹脂，得到一種混和物；使無機填料與所述第一種組分熱塑性樹脂和第二種組分熱塑性樹脂的混和物混和；使抗靜電聚合物與所述包含無機填料的第一種組分熱塑性樹脂和第二種組分熱塑性樹脂的混和物混和，得到一種合成樹脂；注模所述合成樹脂，得到所述盤盒的各組成部件；組裝所述各組成部件，制成所述裝盤用的盤盒。
7.一種如權利要求6所述的制作盤盒的方法，其特征在于，所述第一種組分熱塑性樹脂是PC樹脂(聚碳酸酯)，而所述第二種組分熱塑性樹脂是ABS樹脂(丙烯酸丁烯苯乙烯)，所述第一種組分與第二種組分的混和比是30到70重量比。
8.一種如權利要求5所述的制作盤盒的方法，其特征在于，所述無機填料為白顏色。
全文摘要
一種裝盤的盤盒,由包括兩種以上熱塑性樹脂、抗靜電聚合物和無機填料的合成樹脂制成,該兩種以上熱塑性樹脂的熱變形溫度互不相同。盤盒制作步驟為:混和兩種以上熱塑性樹脂,得到一種混和物,該兩種以上熱塑性樹脂的熱變形溫度互不相同;使無機填料與上步所得混和物混和;使抗靜電聚合物與上步所得混和物混和,得到一種合成樹脂;注模合成樹脂,得到盤盒的各組成部件;組裝各組成部件,制成盤盒。
文檔編號G11B23/02GK1187672SQ9712069
公開日1998年7月15日 申請日期1997年10月7日 優(yōu)先權日1997年10月7日
發(fā)明者菊地修一, 小林大樹, 荻須謙二 申請人:索尼公司