專(zhuān)利名稱(chēng)：盤(pán)盒及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種盤(pán)盒，諸如光盤(pán)和光學(xué)磁盤(pán)等能再現(xiàn)和/或記錄數(shù)據(jù)的盤(pán)被可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于其中。
裝載上述盤(pán)的盤(pán)盒被廣泛地用作音頻裝置或計(jì)算機(jī)的外部記錄媒體。這種盤(pán)盒包括上半部和下半部，它們由合成樹(shù)脂制成，并互相耦接。換句話說(shuō)，一個(gè)設(shè)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(guò)注射熱塑性樹(shù)脂，如具有高耐熱和高硬度的聚碳酸酯被模鑄而成。
普通盤(pán)盒的上、下半部有如下問(wèn)題。
由單一熱塑性樹(shù)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(pán)盒時(shí)，灰塵的積累會(huì)降低盤(pán)盒在數(shù)據(jù)記錄和/或再現(xiàn)過(guò)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(huì)隨著時(shí)間而下降。于是，就難于長(zhǎng)時(shí)間保持上、下半部表面上的抗靜電特性。
因此，為解決這一問(wèn)題，使熱塑性樹(shù)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(dāng)把高耐熱熱塑性樹(shù)脂-PC(聚碳酸酯)與抗靜電聚合物材料均勻混和時(shí)，必須在高溫下進(jìn)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(wèn)題。
使用低耐熱熱塑性樹(shù)脂可以解決這個(gè)問(wèn)題，但是這又引起另一個(gè)問(wèn)題。當(dāng)在夏季把這種包括上下兩半的盤(pán)盒留在灼熱的日光下的汽車(chē)內(nèi)，并使其經(jīng)受據(jù)說(shuō)可達(dá)95℃的如此高溫時(shí)，上、下半部有時(shí)會(huì)變形，于是使盤(pán)不能正常使用。
此外，由于實(shí)際的盤(pán)做得很薄，以致盤(pán)盒的壁厚也必須較薄。然而，除非所用的熱塑性樹(shù)脂在其注模過(guò)程中能很好地流動(dòng)，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(jìn)而，若在注模法之后，如果上、下半部中存在某些殘余的應(yīng)力的話，則在由上、下半部組成并保持經(jīng)受高溫的盤(pán)盒內(nèi)會(huì)存在令人擔(dān)心的問(wèn)題，即殘余應(yīng)力會(huì)釋放，使上、下半部變形，而影響盤(pán)盒的正常使用。
本發(fā)明的目的是要解決上述問(wèn)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(pán)盒。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，裝盤(pán)的盤(pán)盒用兩種以上熱塑性樹(shù)脂混和所得的合成樹(shù)脂制成，并帶有抗靜電聚合物和無(wú)機(jī)填料，而且該兩種以上熱塑性樹(shù)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(guò)提供一種制作裝盤(pán)的盤(pán)盒的方法而實(shí)現(xiàn)，它包括如下步驟混和兩種以上熱塑性樹(shù)脂，得到一種混和物，該兩種以上熱塑性樹(shù)脂的熱變形溫度互不相同；使無(wú)機(jī)填料與該兩種以上熱塑性樹(shù)脂的混和物混和；使抗靜電聚合物與該含有無(wú)機(jī)填料的兩種以上熱塑性樹(shù)脂的混和物混和，得到一種合成樹(shù)脂；注模該合成樹(shù)脂，得到盤(pán)盒的各組成部件；組裝各組成部件，制成裝盤(pán)用的盤(pán)盒。
按照上述盤(pán)盒及制作盤(pán)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(shù)脂，可使該兩種樹(shù)脂在一個(gè)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(wú)機(jī)填料混和的熱塑性樹(shù)脂可改善盤(pán)盒的強(qiáng)度。
在附圖中

圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的盤(pán)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(guān)系，并以特性曲線b表示混和比與樹(shù)脂流動(dòng)性之間的關(guān)系，其中橫軸表示PC樹(shù)脂對(duì)ABS樹(shù)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(shù)脂流動(dòng)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(guān)系，并以特性曲線d表示混和比與熱變形溫度之間的關(guān)系，其中橫軸表示PC樹(shù)脂/ABS樹(shù)脂合金對(duì)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(xì)描述本發(fā)明的各優(yōu)選實(shí)施例。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的盤(pán)盒的分解透視圖。在本盤(pán)盒1中，光盤(pán)或磁-光盤(pán)的盤(pán)4可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于均由合成樹(shù)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(pán)盒提供一個(gè)滑動(dòng)門(mén)7，用于開(kāi)/閉設(shè)在上半部2上的開(kāi)口5和設(shè)在下半部3上的開(kāi)口6。
上、下半部2和3之間可滑動(dòng)地設(shè)置保險(xiǎn)件8，以防止偶然擦除，還在開(kāi)口5和6被關(guān)閉的位置處設(shè)置一個(gè)鎖定滑動(dòng)門(mén)的部件9，用以鎖定滑動(dòng)門(mén)7。
在具有盤(pán)4信號(hào)記錄面的盤(pán)基片41的中心，附有一個(gè)磁化金屬轂42，用以使盤(pán)組件以磁力卡住盤(pán)4。
當(dāng)耦接上、下半部2和3時(shí)，設(shè)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(pán)盒1的上、下半部2和3用至少兩種熱塑性樹(shù)脂混和所得的具有抗靜電聚合物和無(wú)機(jī)填料的合成樹(shù)脂制成，每種熱塑性樹(shù)脂各有互不相同的熱變形溫度(根據(jù)18.6kg負(fù)荷的ASTMD 648測(cè)量)。
以下將說(shuō)明本盤(pán)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(shù)脂的原因是，使熱塑性樹(shù)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(shù)脂能保持所需的抗熱特性。
例如，當(dāng)使用兩種具有不同的熱變形溫度的熱塑性樹(shù)脂時(shí)，將具有熱變形溫度為135℃的PC樹(shù)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(shù)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(shù)脂與第二種組分ABS樹(shù)脂的混和比對(duì)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(guān)系，并以特性曲線b表示混和比與樹(shù)脂流動(dòng)性之間的關(guān)系，其中橫軸表示PC樹(shù)脂對(duì)ABS樹(shù)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(shù)脂流動(dòng)性(g/10min)。
由該圖可見(jiàn)，為保證作為抗熱性的指標(biāo)的熱變形溫度為例如95℃或更高，PC樹(shù)脂對(duì)ABS樹(shù)脂的混和比應(yīng)為30(重量份數(shù))或更高。另外，為保證作為注模特性指標(biāo)的樹(shù)脂流動(dòng)性為25g/10min或更高，PC樹(shù)脂對(duì)ABS樹(shù)脂的混和比應(yīng)為70(重量份數(shù))以下。
如上所述，為使兩種熱塑性樹(shù)脂能在不使聚合物失去抗靜電特性，并保持所述熱塑性樹(shù)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(shù)脂注塑精度，并得到不留下任何殘余應(yīng)力的模鑄特性，須將第一種組分PC樹(shù)脂對(duì)第二種組分ABS樹(shù)脂的混和比調(diào)節(jié)為每100份重量的混和樹(shù)脂有30到70(重量份數(shù))PC樹(shù)脂。當(dāng)考慮混和比變化時(shí)，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(shù)脂混和的第二種組分樹(shù)脂可以不僅為ABS樹(shù)脂，而且可為其它具有比PC樹(shù)脂熔解溫度低，并與PC樹(shù)脂可混的樹(shù)脂。譬如，可用PBT(聚丁烯對(duì)酞酸鹽)樹(shù)脂。除PC樹(shù)脂之外，第一種組分樹(shù)脂還可為PPO(聚苯撐氧)樹(shù)脂，與第一組分樹(shù)脂混和后，與PPC樹(shù)脂混和，PPC樹(shù)脂是一種通過(guò)PS(聚苯乙烯)樹(shù)脂的混和或改性所得的材料。
使用無(wú)機(jī)填料的理由是，無(wú)機(jī)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(shù)脂/ABS樹(shù)脂合金保持所需的撓曲模量。表1是表示由PC樹(shù)脂對(duì)ABS樹(shù)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(shù)脂/ABS樹(shù)脂合金的撓曲模量比單一PC樹(shù)脂材料或ABS樹(shù)脂材料的低。這將引起由PC樹(shù)脂/ABS樹(shù)脂合金制作的盤(pán)盒1變形，和/或當(dāng)意想不到的力加到盤(pán)盒1時(shí)，引起上半部2與下半部3分離。通過(guò)使用這樣的無(wú)機(jī)填料，可消除這一問(wèn)題。表1
例如，可將硫酸鋇作為這種無(wú)機(jī)填料使用。
接下去討論P(yáng)C樹(shù)脂/ABS樹(shù)脂合金對(duì)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(shù)脂/ABS樹(shù)脂合金的混和比與撓曲模量之間的關(guān)系，并以特性曲線d表示混和比與熱變形溫度之間的關(guān)系。橫軸表示PC樹(shù)脂/ABS樹(shù)脂合金對(duì)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(jiàn)，隨著硫酸鋇對(duì)PC樹(shù)脂/ABS樹(shù)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(duì)PC樹(shù)脂/ABS樹(shù)脂合金的混和比可使撓曲模量比不含硫酸鋇的PC樹(shù)脂/ABS樹(shù)脂合金得到約9％的改善。另外，采用硫酸鋇對(duì)PC樹(shù)脂/ABS樹(shù)脂合金的混和比為大約30份體積或更高時(shí)，可使熱變形溫度進(jìn)一步增加，而高于不含硫酸鋇的PC樹(shù)脂/ABS樹(shù)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(wú)機(jī)填料。
雖然盤(pán)盒1不常被用于高溫環(huán)境，當(dāng)將其留在盛夏烈日下停著的汽車(chē)內(nèi)時(shí)，由于車(chē)內(nèi)升高的溫度和因直射日光的輻射熱的綜合作用，有時(shí)它會(huì)變形，而不能正常使用。考慮到這一點(diǎn)，做了一個(gè)試驗(yàn)，其中將用白色無(wú)機(jī)填料制作的盤(pán)盒1和用黑色無(wú)機(jī)填料制作的盤(pán)盒1在同樣條件下留在盛夏烈日下的汽車(chē)內(nèi)，關(guān)閉車(chē)門(mén)，測(cè)量?jī)煞N盤(pán)盒的表面溫度。結(jié)果，白色盤(pán)盒1升高的溫度達(dá)95℃或以下，但黑色盤(pán)盒1升高的溫度達(dá)105℃至110℃。這一結(jié)果清楚地表明，將白色無(wú)機(jī)填料用于盤(pán)盒1，可使實(shí)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(duì)PC/ABS樹(shù)脂合金與硫酸鋇的混和比(重量份數(shù))如何對(duì)抑制起電效應(yīng)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(yīng)，即抑制起電效應(yīng)通常與體電阻系數(shù)(ohms·cm)密切相關(guān)。當(dāng)體電阻系數(shù)較低時(shí)，抑制起電效應(yīng)變強(qiáng)。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(duì)PC樹(shù)脂/ABS樹(shù)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(jiàn)，當(dāng)含有聚醚酯酰氨為基本組分的抗靜電聚合物對(duì)PC/ABS樹(shù)脂合金與硫酸鋇混和物的混和比增大時(shí)，可使體電阻系數(shù)降低，也即可使抑制起電效應(yīng)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(shù)脂合金混和而成的混和物不會(huì)影響混和物的上述物理性質(zhì)。
當(dāng)使用含有聚醚酯酰氨為基本組分的抗靜電聚合物時(shí)，不應(yīng)用氧化鋅作為無(wú)機(jī)填料。這是因?yàn)椋捎谘趸\的酯交換催化作用致使PC樹(shù)脂/ABS樹(shù)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(dāng)用這樣的組分制作盤(pán)盒1時(shí)，使PC樹(shù)脂與ABS樹(shù)脂以60份重量40份重量進(jìn)行混和，再將40份體積的硫酸鋇混入100份體積的PC樹(shù)脂/ABS樹(shù)脂合金中。這之后，使用滾筒，以93份重量7份重量，使PC樹(shù)脂/ABS樹(shù)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(jī)使這樣的混和物融化和混人制模板中。此后，從注塑機(jī)噴注這種混和物，制成上、下半部2和3。
如此制得的盤(pán)盒1，具有比用普通材料制成的盤(pán)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(chē)內(nèi)，也可避免變形及其它損毀，盤(pán)盒1的高硬度可保護(hù)其中所裝的盤(pán)，哪怕是突然所加的外力。此外，盤(pán)盒1的可長(zhǎng)時(shí)間保持的抗靜電性質(zhì)能保護(hù)盤(pán)盒1免受灰塵及其它異物的積累，哪怕使用了很長(zhǎng)時(shí)間。因此，使盤(pán)盒1的可靠性大大改善。另外，即使在低溫下，混和樹(shù)脂也可保持其流動(dòng)性，以致可將模制溫度降低，從而縮短注塑過(guò)程中的冷卻時(shí)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(pán)盒。
權(quán)利要求
1.一種裝盤(pán)的盤(pán)盒，其特征在于，所述盤(pán)盒由包括兩種以上熱塑性樹(shù)脂、抗靜電聚合物和無(wú)機(jī)填料的合成樹(shù)脂制成，所述兩種以上熱塑性樹(shù)脂的熱變形溫度互不相同。
2.一種裝盤(pán)的盤(pán)盒，其特征在于，所述盤(pán)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(shù)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(shù)脂、抗靜電聚合物和無(wú)機(jī)填料的合成樹(shù)脂制成。
3.一種如權(quán)利要求2所述的盤(pán)盒，其特征在于，所述第一種熱塑性樹(shù)脂是PC樹(shù)脂(聚碳酸酯)，而所述第二種熱塑性樹(shù)脂是ABS樹(shù)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(quán)利要求1所述的盤(pán)盒，其特征在于，所述無(wú)機(jī)填料為白顏色。
5.一種制作裝盤(pán)的盤(pán)盒的方法，包括以下步驟混和兩種以上熱塑性樹(shù)脂，得到一種混和物，所述兩種以上熱塑性樹(shù)脂的熱變形溫度互不相同；使無(wú)機(jī)填料與所述兩種以上熱塑性樹(shù)脂的混和物混和；使抗靜電聚合物與所述含有所述無(wú)機(jī)填料的兩種以上熱塑性樹(shù)脂的混和物混和，得到一種合成樹(shù)脂；注模所述合成樹(shù)脂，得到所述盤(pán)盒的各組成部件；以及組裝所述各組成部件，制成所述裝盤(pán)用的盤(pán)盒。
6.一種制作裝盤(pán)的盤(pán)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(shù)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(shù)脂，得到一種混和物；使無(wú)機(jī)填料與所述第一種組分熱塑性樹(shù)脂和第二種組分熱塑性樹(shù)脂的混和物混和；使抗靜電聚合物與所述包含無(wú)機(jī)填料的第一種組分熱塑性樹(shù)脂和第二種組分熱塑性樹(shù)脂的混和物混和，得到一種合成樹(shù)脂；注模所述合成樹(shù)脂，得到所述盤(pán)盒的各組成部件；組裝所述各組成部件，制成所述裝盤(pán)用的盤(pán)盒。
7.一種如權(quán)利要求6所述的制作盤(pán)盒的方法，其特征在于，所述第一種組分熱塑性樹(shù)脂是PC樹(shù)脂(聚碳酸酯)，而所述第二種組分熱塑性樹(shù)脂是ABS樹(shù)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(quán)利要求5所述的制作盤(pán)盒的方法，其特征在于，所述無(wú)機(jī)填料為白顏色。
全文摘要
一種裝盤(pán)的盤(pán)盒,由包括兩種以上熱塑性樹(shù)脂、抗靜電聚合物和無(wú)機(jī)填料的合成樹(shù)脂制成,該兩種以上熱塑性樹(shù)脂的熱變形溫度互不相同。盤(pán)盒制作步驟為:混和兩種以上熱塑性樹(shù)脂,得到一種混和物,該兩種以上熱塑性樹(shù)脂的熱變形溫度互不相同;使無(wú)機(jī)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(shù)脂;注模合成樹(shù)脂,得到盤(pán)盒的各組成部件;組裝各組成部件,制成盤(pán)盒。
文檔編號(hào)G11B23/02GK1187672SQ9712069
公開(kāi)日1998年7月15日 申請(qǐng)日期1997年10月7日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月7日
發(fā)明者菊地修一, 小林大樹(shù), 荻須謙二 申請(qǐng)人:索尼公司