专利名称：盘盒及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种盘盒，诸如光盘和光学磁盘等能再现和/或记录数据的盘被可转动地安装于其中。
装载上述盘的盘盒被广泛地用作音频装置或计算机的外部记录媒体。这种盘盒包括上半部和下半部，它们由合成树脂制成，并互相耦接。换句话说，一个设在上半部耦接凸起顶端的焊肋被压向下半部耦接凹槽的顶端，再由超声波融合，从而将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、下半部通过注射热塑性树脂，如具有高耐热和高硬度的聚碳酸酯被模铸而成。
普通盘盒的上、下半部有如下问题。
由单一热塑性树脂制成的上、下半部的表面通常涂有阴离子表面活性剂或极性高聚物抗静电剂，以防止引起灰尘积累的上、下半部表面静电起电，在使用盘盒时，灰尘的积累会降低盘盒在数据记录和/或再现过程中的可靠性。然而，由于表面活性剂或防静电剂仅涂敷在各表面上，致使上、下半部的抗静电特性会随着时间而下降。于是，就难于长时间保持上、下半部表面上的抗静电特性。
因此，为解决这一问题，使热塑性树脂混以抗静电聚合物材料，将该混和物注模，以得到抗静电的上、下半部。但是，当把高耐热热塑性树脂-PC(聚碳酸酯)与抗静电聚合物材料均匀混和时，必须在高温下进行这种混和，这就产生了使聚合物材料失去抗静电性的问题。
使用低耐热热塑性树脂可以解决这个问题，但是这又引起另一个问题。当在夏季把这种包括上下两半的盘盒留在灼热的日光下的汽车内，并使其经受据说可达95℃的如此高温时，上、下半部有时会变形，于是使盘不能正常使用。
此外，由于实际的盘做得很薄，以致盘盒的壁厚也必须较薄。然而，除非所用的热塑性树脂在其注模过程中能很好地流动，否则，上、下半部的成型精度要降低，而且有些情况下，注模法本身就是不适用的。进而，若在注模法之后，如果上、下半部中存在某些残余的应力的话，则在由上、下半部组成并保持经受高温的盘盒内会存在令人担心的问题，即残余应力会释放，使上、下半部变形，而影响盘盒的正常使用。
本发明的目的是要解决上述问题，提供一种在抗热、硬度以及抗静电性能方面均优良的盘盒。
为实现本发明的上述目的，装盘的盘盒用两种以上热塑性树脂混和所得的合成树脂制成，并带有抗静电聚合物和无机填料，而且该两种以上热塑性树脂的热变形温度互不相同。
本发明的上述目的还可以通过提供一种制作装盘的盘盒的方法而实现，它包括如下步骤混和两种以上热塑性树脂，得到一种混和物，该两种以上热塑性树脂的热变形温度互不相同；使无机填料与该两种以上热塑性树脂的混和物混和；使抗静电聚合物与该含有无机填料的两种以上热塑性树脂的混和物混和，得到一种合成树脂；注模该合成树脂，得到盘盒的各组成部件；组装各组成部件，制成装盘用的盘盒。
按照上述盘盒及制作盘盒的方法，使用具有互不相同的热变形温度的两种热塑性树脂，可使该两种树脂在一个稳定的低于抗静电聚合物分解温度的温度范围内与抗静电聚合物混和。另外，与无机填料混和的热塑性树脂可改善盘盒的强度。
在附图中
图1是根据本发明一实施例的盘盒的分解透视图；图2以特性曲线a表示混和比与热变形温度之间的关系，并以特性曲线b表示混和比与树脂流动性之间的关系，其中横轴表示PC树脂对ABS树脂的混和比(重量比)，左方纵轴表示热变形温度(℃)，右方纵轴表示树脂流动性(g/10min)；图3以特性曲线c表示混和比与挠曲模量之间的关系，并以特性曲线d表示混和比与热变形温度之间的关系，其中横轴表示PC树脂/ABS树脂合金对硫酸钡的混和比(体积比)，左方纵轴表示挠曲模量(kg/cm2)，右方纵轴表示热变形温度(℃)。
以下参照附图详细描述本发明的各优选实施例。
图1是根据本发明一实施例的盘盒的分解透视图。在本盘盒1中，光盘或磁-光盘的盘4可转动地安装于均由合成树脂制成的上半部2和下半部3之间，上、下半部互相耦接。给盘盒提供一个滑动门7，用于开/闭设在上半部2上的开口5和设在下半部3上的开口6。
上、下半部2和3之间可滑动地设置保险件8，以防止偶然擦除，还在开口5和6被关闭的位置处设置一个锁定滑动门的部件9，用以锁定滑动门7。
在具有盘4信号记录面的盘基片41的中心，附有一个磁化金属毂42，用以使盘组件以磁力卡住盘4。
当耦接上、下半部2和3时，设在上半部2的耦接凸起21顶部的焊肋22压着下半部3的耦接凹槽31，然后用超声波使耦接凸起21融合，使耦接凸起21与耦接凹槽31的焊在一起。
本盘盒1的上、下半部2和3用至少两种热塑性树脂混和所得的具有抗静电聚合物和无机填料的合成树脂制成，每种热塑性树脂各有互不相同的热变形温度(根据18.6kg负荷的ASTMD 648测量)。
以下将说明本盘盒1的上、下半部2和3为什么具有上述组分的原因。
首先，使用至少两种各有互不相同热变形温度的热塑性树脂的原因是，使热塑性树脂能与抗静电聚合物在低温条件下混和，在该温度下不使该聚合物失去抗静电性质，并使热塑性树脂能保持所需的抗热特性。
例如，当使用两种具有不同的热变形温度的热塑性树脂时，将具有热变形温度为135℃的PC树脂(聚碳酸酯)作为具有较高热变形温度的第一种组分材料，而将具有热变形温度为86℃的ABS树脂(丙烯酸丁烯苯乙烯)作为具有较低热变形温度的第二种组分材料。
接下去，讨论第一种组分PC树脂与第二种组分ABS树脂的混和比对混和物的物理性质的影响。
图2以特性曲线a表示混和比与热变形温度之间的关系，并以特性曲线b表示混和比与树脂流动性之间的关系，其中横轴表示PC树脂对ABS树脂的混和比(重量比)，左方纵轴表示热变形温度(℃)，右方纵轴表示树脂流动性(g/10min)。
由该图可见，为保证作为抗热性的指标的热变形温度为例如95℃或更高，PC树脂对ABS树脂的混和比应为30(重量份数)或更高。另外，为保证作为注模特性指标的树脂流动性为25g/10min或更高，PC树脂对ABS树脂的混和比应为70(重量份数)以下。
如上所述，为使两种热塑性树脂能在不使聚合物失去抗静电特性，并保持所述热塑性树脂所需的抗热的温度条件下与抗静电聚合物混和，另外，为提高热塑性树脂注塑精度，并得到不留下任何残余应力的模铸特性，须将第一种组分PC树脂对第二种组分ABS树脂的混和比调节为每100份重量的混和树脂有30到70(重量份数)PC树脂。当考虑混和比变化时，上述混和比最好在40到60(重量份数)之间。
与第一种组分PC树脂混和的第二种组分树脂可以不仅为ABS树脂，而且可为其它具有比PC树脂熔解温度低，并与PC树脂可混的树脂。譬如，可用PBT(聚丁烯对酞酸盐)树脂。除PC树脂之外，第一种组分树脂还可为PPO(聚苯撑氧)树脂，与第一组分树脂混和后，与PPC树脂混和，PPC树脂是一种通过PS(聚苯乙烯)树脂的混和或改性所得的材料。
使用无机填料的理由是，无机填料在抗热性和混和特性方面都是极好的，另外，它还使PC树脂/ABS树脂合金保持所需的挠曲模量。表1是表示由PC树脂对ABS树脂混和比(重量比)引起的挠曲模量(kg/cm2)变化的表格。如表1所示，上述PC树脂/ABS树脂合金的挠曲模量比单一PC树脂材料或ABS树脂材料的低。这将引起由PC树脂/ABS树脂合金制作的盘盒1变形，和/或当意想不到的力加到盘盒1时，引起上半部2与下半部3分离。通过使用这样的无机填料，可消除这一问题。表1
例如，可将硫酸钡作为这种无机填料使用。
接下去讨论PC树脂/ABS树脂合金对硫酸钡混和比怎样影响混和物的物理性质。
图3以特性曲线c表示PC树脂/ABS树脂合金的混和比与挠曲模量之间的关系，并以特性曲线d表示混和比与热变形温度之间的关系。横轴表示PC树脂/ABS树脂合金对硫酸钡的混和比(体积份数)，左方纵轴表示挠曲模量(kg/cm2)，右方纵轴表示热变形温度(℃)。
如图3所见，随着硫酸钡对PC树脂/ABS树脂合金的混和比的增加，可使挠曲模量成线性地得到改善。例如，大约20份以上体积的硫酸钡对PC树脂/ABS树脂合金的混和比可使挠曲模量比不含硫酸钡的PC树脂/ABS树脂合金得到约9％的改善。另外，采用硫酸钡对PC树脂/ABS树脂合金的混和比为大约30份体积或更高时，可使热变形温度进一步增加，而高于不含硫酸钡的PC树脂/ABS树脂合金，以改善其抗热性能。
除硫酸钡外，碳酸钙、硼酸铝、氧化钛和氧化锌均可用为无机填料。
虽然盘盒1不常被用于高温环境，当将其留在盛夏烈日下停着的汽车内时，由于车内升高的温度和因直射日光的辐射热的综合作用，有时它会变形，而不能正常使用。考虑到这一点，做了一个试验，其中将用白色无机填料制作的盘盒1和用黑色无机填料制作的盘盒1在同样条件下留在盛夏烈日下的汽车内，关闭车门，测量两种盘盒的表面温度。结果，白色盘盒1升高的温度达95℃或以下，但黑色盘盒1升高的温度达105℃至110℃。这一结果清楚地表明，将白色无机填料用于盘盒1，可使实际的抗热性能改善约10-15℃或更高。
表2
最后讨论抗静电聚合物对PC/ABS树脂合金与硫酸钡的混和比(重量份数)如何对抑制起电效应起作用。例如，作为抗静电聚合物，可使用含有聚醚酯酰氨(polyether ester-amide)为基本组分的抗静电聚合物。抗静电效应，即抑制起电效应通常与体电阻系数(ohms·cm)密切相关。当体电阻系数较低时，抑制起电效应变强。表2是表示体电阻系数(ohms·cm)随作为基本组分的含聚醚酯酰氨(polyether ester-amide)的抗静电聚合物对PC树脂/ABS树脂合金与硫酸钡所成混和物的混和比(重量比)变化的表格。如表2所见，当含有聚醚酯酰氨为基本组分的抗静电聚合物对PC/ABS树脂合金与硫酸钡混和物的混和比增大时，可使体电阻系数降低，也即可使抑制起电效应得到改善。
由含有聚醚酯酰氨为基本组分的抗静电聚合物、硫酸钡及PC/ABS树脂合金混和而成的混和物不会影响混和物的上述物理性质。
当使用含有聚醚酯酰氨为基本组分的抗静电聚合物时，不应用氧化锌作为无机填料。这是因为，由于氧化锌的酯交换催化作用致使PC树脂/ABS树脂合金的可混性变得太高，因而聚醚酯酰氨的抗静电性质受到妨碍。
当用这样的组分制作盘盒1时，使PC树脂与ABS树脂以60份重量40份重量进行混和，再将40份体积的硫酸钡混入100份体积的PC树脂/ABS树脂合金中。这之后，使用滚筒，以93份重量7份重量，使PC树脂/ABS树脂合金与硫酸钡的混和物跟含有聚醚酯酰氨为基本组分的抗静电聚合物干混，再用双螺旋压出机使这样的混和物融化和混人制模板中。此后，从注塑机喷注这种混和物，制成上、下半部2和3。
如此制得的盘盒1，具有比用普通材料制成的盘盒高的抗热性和防辐射热的作用。因此，即使将其留在高温条件下，如停在夏日烈日下的汽车内，也可避免变形及其它损毁，盘盒1的高硬度可保护其中所装的盘，哪怕是突然所加的外力。此外，盘盒1的可长时间保持的抗静电性质能保护盘盒1免受灰尘及其它异物的积累，哪怕使用了很长时间。因此，使盘盒1的可靠性大大改善。另外，即使在低温下，混和树脂也可保持其流动性，以致可将模制温度降低，从而缩短注塑过程中的冷却时间，这大大改善了生产率。
如上所述，本发明可提供一种在抗热性能、硬度及抗静电特性方面均优良的盘盒。
权利要求
1.一种装盘的盘盒，其特征在于，所述盘盒由包括两种以上热塑性树脂、抗静电聚合物和无机填料的合成树脂制成，所述两种以上热塑性树脂的热变形温度互不相同。
2.一种装盘的盘盒，其特征在于，所述盘盒由包括热变形温度高于所需热变形温度的第一种组分热塑性树脂、热变形温度低于所述所需热变形温度的第二种组分热塑性树脂、抗静电聚合物和无机填料的合成树脂制成。
3.一种如权利要求2所述的盘盒，其特征在于，所述第一种热塑性树脂是PC树脂(聚碳酸酯)，而所述第二种热塑性树脂是ABS树脂(丙烯酸丁烯苯乙烯)，所述第一种组分与第二种组分的混和比是30-70重量比。
4.一种如权利要求1所述的盘盒，其特征在于，所述无机填料为白颜色。
5.一种制作装盘的盘盒的方法，包括以下步骤混和两种以上热塑性树脂，得到一种混和物，所述两种以上热塑性树脂的热变形温度互不相同；使无机填料与所述两种以上热塑性树脂的混和物混和；使抗静电聚合物与所述含有所述无机填料的两种以上热塑性树脂的混和物混和，得到一种合成树脂；注模所述合成树脂，得到所述盘盒的各组成部件；以及组装所述各组成部件，制成所述装盘用的盘盒。
6.一种制作装盘的盘盒的方法，包括以下步骤混和热变形温度高于所需热变形温度的第一种组分热塑性树脂和热变形温度低于所述所需热变形温度的第二种组分热塑性树脂，得到一种混和物；使无机填料与所述第一种组分热塑性树脂和第二种组分热塑性树脂的混和物混和；使抗静电聚合物与所述包含无机填料的第一种组分热塑性树脂和第二种组分热塑性树脂的混和物混和，得到一种合成树脂；注模所述合成树脂，得到所述盘盒的各组成部件；组装所述各组成部件，制成所述装盘用的盘盒。
7.一种如权利要求6所述的制作盘盒的方法，其特征在于，所述第一种组分热塑性树脂是PC树脂(聚碳酸酯)，而所述第二种组分热塑性树脂是ABS树脂(丙烯酸丁烯苯乙烯)，所述第一种组分与第二种组分的混和比是30到70重量比。
8.一种如权利要求5所述的制作盘盒的方法，其特征在于，所述无机填料为白颜色。
全文摘要
一种装盘的盘盒,由包括两种以上热塑性树脂、抗静电聚合物和无机填料的合成树脂制成,该两种以上热塑性树脂的热变形温度互不相同。盘盒制作步骤为:混和两种以上热塑性树脂,得到一种混和物,该两种以上热塑性树脂的热变形温度互不相同;使无机填料与上步所得混和物混和;使抗静电聚合物与上步所得混和物混和,得到一种合成树脂;注模合成树脂,得到盘盒的各组成部件;组装各组成部件,制成盘盒。
文档编号G11B23/02GK1187672SQ9712069
公开日1998年7月15日 申请日期1997年10月7日 优先权日1997年10月7日
发明者菊地修一, 小林大树, 荻须谦二 申请人:索尼公司