(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上ハーフと下ハーフとの間にディスクを収納したディスクカートリッジであって、
前記上ハーフ及び下ハーフは、所望の加熱変形温度より高温の加熱変形温度を有する第１成分の熱可塑性樹脂と、所望の加熱変形樹脂より低温の加熱変形温度を有する第２成分の熱可塑性樹脂に、帯電防止性を有するポリマーと無機質フィラーを含有した複合合成樹脂により形成され、
前記第１成分の熱可塑性樹脂はＰＣ（ポリカーボネート）系樹脂からなり、
前記第２成分の熱可塑性樹脂はＡＢＳ（アクリルブチレンスチレン）系樹脂からなり、
前記無機質フィラーは硫酸バリウムからなり、
前記第１成分の前記第２成分に対する混合比率は３０重量部〜７０重量部であり、
前記第１成分の熱可塑性樹脂と前記第２成分の熱可塑性樹脂とに対する前記無機質フィラーの混合率は、略２０容量部以上であることを特徴とするディスクカートリッジ。
【請求項２】
前記第１成分の前記第２成分に対する混合比率が４０重量部〜６０重量部であることを特徴とする請求項１記載のディスクカートリッジ。
【請求項３】
前記帯電防止性を有するポリマーはポリエーテル・エステルアミドを基本組成としたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のディスクカートリッジ。
【請求項４】
前記無機質フィラーの色が白色であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の内何れか１項記載のディスクカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ディスクや光磁気ディスク等の再生及び／又は記録可能なディスクを回転可能に収納したディスクカートリッジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上述したディスクを収納したディスクカートリッジは、オーディオ用あるいはコンピュータの外部記録媒体用等として広く使用されている。このようなディスクカートリッジは、合成樹脂製の上ハーフと下ハーフが結合された構成となっている。即ち、上ハーフの結合用凸部の先端に設けられた溶着リブが、下ハーフの結合用凹部の先端に押し付けられて超音波により溶かされ、結合用凸部と結合用凹部が溶着されて上ハーフと下ハーフが結合された構成となっている。上ハーフ及び下ハーフは、一般的にポリカーボネートといった高耐熱性、高剛性の熱可塑性樹脂を射出成形することによって作成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のディスクカートリッジを構成する上ハーフ及び下ハーフは、次のような問題点があった。
ディスクカートリッジを使用する際、記録・再生時の信頼性を低下させてしまう塵挨が上ハーフ及び下ハーフの表面に付着しないように、上ハーフ及び下ハーフの表面の帯電を防止する必要がある。そのため、単一の熱可塑性樹脂により作成されている上ハーフ及び下ハーフの表面に、アニオン系の界面活性剤や極性のある高分子で成る帯電防止剤を塗布することが一般的に行われている。ところが、界面活性剤や帯電防止剤を単に塗布しただけであるので、その帯電防止性は経時的に低減していくこととなり、上ハーフ及び下ハーフの表面の帯電防止性を長期的に維持していくことは困難である。
【０００４】
この欠点を解消するには、熱可塑性樹脂に帯電防止性を有する高分子材を混合し、この混合組成物を射出成形することにより、帯電防止性を有する上ハーフ及び下ハーフを作成すれば良い。ところが、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂のような耐熱性の高い熱可塑性樹脂に帯電防止性を有する高分子材を均一に混合するには高温下で行わなければならないので、その高分子材の帯電防止性が消滅してしまうという問題がある。
【０００５】
この問題を解消するには、耐熱性の低い熱可塑性樹脂を用いれば良いが、この上ハーフ及び下ハーフで構成されるディスクカートリッジが高温下、例えば温度が９５°Ｃ程度まで達するといわれている真夏の炎天下に駐車される車内において晒され続けると、上ハーフ及び下ハーフが変形をきたす場合があり、ディスクカートリッジが正常使用できなくなるといった問題が懸念される。
【０００６】
また、対象とするディスク装置の厚みが薄いことより、それに使用されるディスクカートリッジの上ハーフ及び下ハーフの肉厚も薄くする必要がある。ところが、使用される熱可塑性樹脂の射出成形時における流動性が良好でない場合、上ハーフ及び下ハーフの精度が悪化したり、場合によっては射出成形ができないという問題がある。さらに、射出成形後に上ハーフ及び下ハーフに歪みが残留した場合、この上ハーフ及び下ハーフで構成されるディスクカートリッジが高温下において晒され続けると、残留歪みが緩和発現されて上ハーフ及び下ハーフが変形をきたすことがあり、ディスクカートリッジが正常使用できなくなるといった問題が懸念される。
【０００７】
この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、耐熱性、剛性及び帯電防止性の高いディスクカートリッジを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上ハーフと下ハーフとの間にディスクを収納したディスクカートリッジにおいて、上ハーフ及び下ハーフを、所望の加熱変形温度より高温の加熱変形温度を有する第１成分の熱可塑性樹脂と、所望の加熱変形樹脂より低温の加熱変形温度を有する第２成分の熱可塑性樹脂に、帯電防止性を有するポリマーと無機質フィラーを含有した複合合成樹脂により形成する。ここで、第１成分の熱可塑性樹脂はＰＣ（ポリカーボネート）系樹脂からなり、第２成分の熱可塑性樹脂はＡＢＳ（アクリルブチレンスチレン）系樹脂からなり、無機質フィラーは硫酸バリウムからなる。そして、第１成分の第２成分に対する混合比率は３０重量部〜７０重量部であり、第１成分の熱可塑性樹脂と第２成分の熱可塑性樹脂とに対する無機質フィラーの混合率は、略２０容量部以上である。
【０００９】
以上のような構成によれば、上ハーフと下ハーフを形成するに当たり、加熱変形温度の異なるＰＣ（ポリカーボネート）系樹脂とＡＢＳ（アクリルブチレンスチレン）系樹脂との混合割合を３０重量部〜７０重量部とし、略２０容量部以上の硫酸バリウムを混合すると共に帯電防止性を有するポリマーを混合することで、帯電防止性を有するポリマーの分解温度より低い温度の安定域での混合を可能とし、更に、無機質フィラーを混合することで強度を高めることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、この発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、この発明の範囲は、以下の説明において特にこの発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００１１】
図１は、この発明のディスクカートリッジの実施形態を示す分解斜視図である。このディスクカートリッジ１は、合成樹脂製の上ハーフ２と下ハーフ３の間に光ディスク又は光磁気ディスク等のディスク４が回転自在に収納され、上ハーフ２と下ハーフ３が結合され、上ハーフ２と下ハーフ３に設けられた開口部５、６を開閉するスライド式のシャッタ７が取り付けられた構成となっている。
【００１２】
上ハーフ２と下ハーフ３の間には、スライド可能に取り付けられている誤消去防止部材８及び開口部５、６を閉塞する位置にシャッタ７をロックするシャッタロック部材９が配置されている。
ディスク４の信号記録面を設けたディスク基板４１の中央部には、ディスク装置にマグネットチャッキングするための磁性を有する金属製のハブ４２が取り付けられている。
【００１３】
上ハーフ２と下ハーフ３を結合する場合には、上ハーフ２の結合用凸部２１の先端に設けられた溶着リブ２２が、下ハーフ３の結合用凹部３１の先端に押し付けられて超音波により溶かされ、結合用凸部２１と結合用凹部３１が溶着される。
このディスクカートリッジ１の上ハーフ２と下ハーフ３は、加熱変形温度（測定法：ＡＳＴＭＤ６４８  １８．６Ｋｇ荷重）の異なった少なくとも２種の熱可塑性樹脂に、帯電防止性を有するポリマーと無機質フィラーを含有させた複合合成樹脂により形成されている。
【００１４】
このディスクカートリッジ１の上ハーフ２と下ハーフ３が、上述した混合組成となる理由について以下に説明する。
先ず、加熱変形温度の異なった少なくとも２種の熱可塑性樹脂を用いる理由は、熱可塑性樹脂と帯電防止性を有するポリマーとの混合を、そのポリマーの帯電防止性を消滅させない温度下で行えるようにし、かつその熱可塑性樹脂の所定の耐熱性を維持できるようにするためである。
【００１５】
例えば加熱変形温度の異なった熱可塑性樹脂を２種使用する場合は、第１成分である高温側の材料として、加熱変形温度１３５°ＣのＰＣ（ポリカーボネート）系樹脂を用い、第２成分である低温側の材料として、加熱変形温度８６°ＣのＡＢＳ（アクリルブチレンスチレン）系樹脂を用いる。
ここで、第１成分のＰＣ樹脂と第２成分のＡＢＳ樹脂の混合比が物性に及ぼす影響について調べた。
【００１６】
図２は、横軸にＰＣ樹脂とＡＢＳ樹脂の混合比率（重量部）、左側縦軸に加熱変形温度（°Ｃ）、右側縦軸に樹脂流動性（ｇ／１０ｍｉｎ）を取り、混合比率と加熱変形温度の関係（特性曲線ａ）及び混合比率と樹脂流動性の関係（特性曲線ｂ）を示す図である。
この図から明らかなように、例えば耐熱性の目安となる９５°Ｃ以上の加熱変形温度を確保するためには、ＰＣ樹脂のＡＢＳ樹脂に対する混合比率を３０重量部以上にする必要がある。さらに、成形性の目安となる２５ｇ／１０ｍｉｎ以上の樹脂流動性を確保するためには、ＰＣ樹脂のＡＢＳ樹脂に対する混合比率を７０重量部以下にする必要がある。
【００１７】
以上より、ポリマーの帯電防止性を消滅させない温度下で２種の熱可塑性樹脂と帯電防止性を有するポリマーとを混合でき、かつその熱可塑性樹脂の所定の耐熱性を維持でき、さらには射出成形精度を高め、残留歪みを残さないような成形性を得るようにするためには、混合後の樹脂１００重量部に対して、第１成分のＰＣ樹脂の第２成分のＡＢＳ樹脂に対する混合比率が３０重量部〜７０重量部となるように調整すれば良く、さらにバラツキ等を考慮すると、上記混合比率は４０重量部以上６０重量部以下とするのが望ましい。
【００１９】
次に、無機質フィラーを用いる理由は、耐熱性や混練性から望ましく、また上述したＰＣ樹脂／ＡＢＳ樹脂アロイは、ＰＣ樹脂あるいはＡＢＳ樹脂を単一材料で使用したものに比べ、図３に示すように曲げ弾性率（Ｋｇ／ｃｍ２）が低下し、ＰＣ樹脂／ＡＢＳ樹脂アロイで成るディスクカートリッジ１に、外部から不用意に力が加わった場合に、ディスクカートリッジ１が変形をきたしたり、その上ハーフ２と下ハーフ３の接合が剥がれてしまう等の問題が懸念されるので、ＰＣ樹脂／ＡＢＳ樹脂アロイの所定の曲げ弾性率を維持できるようにするためである。
【００２０】
例えば無機質フィラーとして、硫酸バリウムを用いる。
ここで、ＰＣ樹脂／ＡＢＳ樹脂アロイと硫酸バリウムの混合比が物性に及ぼす影響について調べた。
図４は、横軸にＰＣ樹脂／ＡＢＳ樹脂アロイと硫酸バリウムの混合比率（容量部）、左側縦軸に曲げ弾性率（Ｋｇ／ｃｍ２）、右側縦軸に加熱変形温度（°Ｃ）を取り、混合比率と曲げ弾性率の関係（特性曲線ｃ）及び混合比率と加熱変形温度の関係（特性曲線ｄ）を示す図である。
【００２１】
この図から明らかなように、硫酸バリウムのＰＣ樹脂／ＡＢＳ樹脂アロイに対する混合比率を上げると曲げ弾性率を比例的に向上させることができる。例えば硫酸バリウムのＰＣ樹脂／ＡＢＳ樹脂アロイに対する混合比率を略２０容量部以上とすることにより、硫酸バリウムを混合しないものに比べ曲げ弾性率を略９％高めることができる。さらに、硫酸バリウムのＰＣ樹脂／ＡＢＳ樹脂アロイに対する混合比率を略３０容量部以上とすることにより、硫酸バリウムを混合しないものに比べ加熱変形温度を更に改善することができる。
【００２２】
ここで、ディスクカートリッジ１は、通常は高温雰囲気中にて使用されることはないが、真夏の炎天下に駐車される車内に放置されたときに、車内の温度と直射日光による輻射熱との相互作用により変形をきたして正常使用できなくなる場合がある。そこで、白色の無機質フィラーを用いて作成したディスクカートリッジ１と、黒色の無機質フィラーを用いて作成したディスクカートリッジ１とを、同条件にて真夏の炎天下の締め切った車内に放置し、各ディスクカートリッジ１の表面温度について測定した。その結果、白色のディスクカートリッジ１は、９５°Ｃ以下の値を示したが、黒色のディスクカートリッジ１は、１０５°Ｃ〜１１０°Ｃの値を示した。よって、白色の無機質フィラーを採用してディスクカートリッジ１の色を白系とすることにより、略１０°Ｃ〜１５°Ｃ以上の実用耐熱性を得ることが可能となる。
【００２３】
最後に、ＰＣ樹脂／ＡＢＳ樹脂アロイに硫酸バリウムを混合したものに対する帯電防止性を有するポリマーの混合比率（重量部）が制電効果に及ぼす影響について調べた。例えば帯電防止性を有するポリマーとして、ポリエーテル・エステルアミドを基本組成とした帯電防止性ポリマーを用いる。帯電防止の効果、即ち制電効果は、一般的には体積抵抗率（Ω・ｃｍ）と関連が深く、体積抵抗率が低い方が制電効果が高いことになる。従って、図５から明らかなように、ＰＣ樹脂／ＡＢＳ樹脂アロイに硫酸バリウムを混合したものに対するポリエーテル・エステルアミドを基本組成とした帯電防止性ポリマーの混合比率を上げると体積抵抗率を向上、即ち制電効果を高めることができる。
【００２４】
尚、ＰＣ樹脂／ＡＢＳ樹脂アロイに硫酸バリウム及びポリエーテル・エステルアミドを基本組成とした帯電防止性ポリマーを混合したものは、上述した物性等に何ら影響を与えない。
ここで、帯電防止性を有するポリマーとして、ポリエーテル・エステルアミドを基本組成としたポリマーを使用する場合においては、無機質フィラーとして酸化亜鉛を使用することは望ましくない。酸化亜鉛のエステル交換触媒作用により、ＰＣ樹脂／ＡＢＳ樹脂アロイの相溶性が高くなりすぎ、ポリエーテル・エステルアミドの帯電防止性が阻害されることがあるからである。
【００２５】
以上のような組成により、ディスクカートリッジ１を作成する場合は、例えばＰＣ樹脂とＡＢＳ樹脂を６０重量部：４０重量部にて混合し、このＰＣ樹脂／ＡＢＳ樹脂アロイを１００容量部に対して４０容量部の硫酸バリウムを混合し、ＰＣ樹脂／ＡＢＳ樹脂アロイ及び硫酸バリウムとポリエーテル・エステルアミドを基本組成とした帯電防止性ポリマーを９３重量部：７重量部にてタンブラーを用いてドライ混合した後、この混合体を２軸押し出し機により溶融混練してペレット化する。そして、混合体を射出成形機により射出して上ハーフ２及び下ハーフ３を成形する。
【００２６】
このようにして作成されたディスクカートリッジ１は、通常の材質のディスクカートリッジに比べ耐熱性が高く、かつ輻射熱に対する防備効果もあるので、真夏の炎天下に駐車された車内等、高温に晒らされた場合においても変形、破損等を回避することができる。また、剛性が高いので、外部から不用意な力が加わった場合においても、内包されているディスクを保護することができる。さらに、帯電防止性を長期間に亘って維持することができるので、使用期間が長くなっても塵挨等が付着せず、信頼性の高いものとすることができる。一方、低温でも混合樹脂の流動性を確保することができるので、射出成形する際の金型温度を低くして冷却時間を短縮させ、生産性の向上を図ることができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、ＰＣ（ポリカーボネート）系樹脂のＡＢＳ（アクリルブチレンスチレン）系樹脂に対する混合比率を３０重量部〜７０重量部として、帯電防止性を有するポリマーの分解温度より低い温度の安定域での混合を可能とし、略２０容量部以上の硫酸バリウムを混合することで、必要な剛性を確保するようにしている。また、帯電防止性を有するポリマーを混合した複合合成樹脂で上ハーフと下ハーフを形成することで、長期に帯電防止性を維持していくことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のディスクカートリッジの実施形態を示す分解斜視図。
【図２】横軸にＰＣ樹脂とＡＢＳ樹脂の混合比率（重量部）、左側縦軸に加熱変形温度（°Ｃ）、右側縦軸に樹脂流動性（ｇ／１０ｍｉｎ）を取り、混合比率と加熱変形温度の関係（特性曲線ａ）及び混合比率と樹脂流動性の関係（特性曲線ｂ）を示す図。
【図３】ＰＣ樹脂とＡＢＳ樹脂の混合比率（重量部）による曲げ弾性率（Ｋｇ／ｃｍ２）の変化を示す図表。
【図４】横軸にＰＣ樹脂／ＡＢＳ樹脂アロイと硫酸バリウムの混合比率（容量部）、左側縦軸に曲げ弾性率（Ｋｇ／ｃｍ２）、右側縦軸に加熱変形温度（°Ｃ）を取り、混合比率と曲げ弾性率の関係（特性曲線ｃ）及び混合比率と加熱変形温度の関係（特性曲線ｄ）を示す図。
【図５】ＰＣ樹脂／ＡＢＳ樹脂アロイに硫酸バリウムを混合したものに対するポリエーテル・エステルアミドを基本組成とした帯電防止性ポリマーの混合比率（重量部）による体積抵抗率（Ω・ｃｍ）の変化を示す図表。
【符号の説明】
１・・・ディスクカートリッジ、２・・・上ハーフ、３・・・下ハーフ、４・・・ディスク、５、６・・・開口部、７・・・シャッタ、８・・・誤消去防止部材、９・・・シャッタロック部材、２１・・・結合用凸部、２２・・・溶着リブ、３１・・・結合用凹部、４１・・・ディスク基板、４２・・・金属製のハブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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