JP2005292614A - 写真フィルム用カートリッジ - Google Patents

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Abstract

【課題】 シート成形時にメヤニ発生をなくし、均一な厚みを有する薄膜シートを作製して安定した性能を有するディスクを作製し、フィルムの繰出しや巻取りを円滑に行い、優れた耐久性を有するAPSタイプの写真フィルムカートリッジを提供する。
【解決手段】 ポリフェニレンエーテル、ポリスチレン、及びリン酸エステル化合物の組成比が6〜8:1〜3:1〜3の熱可塑性樹脂の薄肉シートを真空成形して作製したディスクをスプールに設けた写真フィルムカートリッジ。
【選択図】 図1

Description

本発明は、写真フィルム用カートリッジに関し、特に、スプールにシート成形性を向上させた熱可塑性樹脂製の一対のディスクをスプールに設けて性能を向上させた写真フィルム用カートリッジに関する。
写真フイルムパトローネのカメラへの装填を簡易化し、現像所での作業効率やさらには写真フイルムパトローネの取扱い性を向上させることを目的として、写真フイルムをスプールに巻き付けてカートリッジに収納しておき、カメラに装着後はスプールを回転させることで写真フィルムの繰り出し、巻き取りを行う写真フィルムカートリッジとして、APS(アドバンスド・フォト・システム)タイプの写真フィルムカートリッジがある。
このAPSタイプの写真フィルムカートリッジ(以下、単にカートリッジともいう)は複数の部品より構成され、その中にスプールを回転させたときに写真フイルムがカートリッジ内で巻き緩まない様に保持し、スプールの回転を写真フイルムに伝達して、写真フィルムの繰り出し、巻き取りに使用する構成部品として、一対のディスクがある。(例えば、特許文献1参照。)
この対構成のディスクは、互いに対向し合った内面で写真フイルムの両側縁を挟み付けたり、あるいは各々のディスクの外周縁に互いに向かい合う方向にわずかに突出させた舌片状のリップでスプールに巻かれた写真フイルムの最外周を包み込むことによって写真フイルムの巻き緩みを防いでいる。
このディスクは、以下のしくみにより写真フィルムの巻き緩みを防ぎながら写真フィルムの繰り出しと巻き取りが行える様になっている。すなわち、スプールの回転を写真フィルムに伝達させる時にディスクのリップを撓ませてリップの形状を変形させたり復元させたりすることを繰り返して写真フィルムの繰り出しと巻き取りを行っている。ディスクはこの様な動きを安定して行える引張強さ、弾性率、引張破断伸び、耐折強度を有することが要求される。この特性を満足するディスク用の材料として、ポリフェニレンエーテル(PPE)を主成分とする熱可塑性樹脂が挙げられる。ポリフェニレンエーテルは高耐久性を有するエンジニアリングプラスチックとして知られているが、成形性に難点があるため、これを改善するため加工性の優れたポリスチレン(PS)をブレンドして使用されているのが一般的である。
また、ディスクは一般に薄肉シートを熱成形して作製されるものであり、使用される薄肉シートの品質がディスクの機能に影響を及ぼすため、充分な品質検査を行い安定した品質の薄肉シートのみを使用するためコストが高くなっている。
薄肉シートに要求される性能の1つに厚さの均一性が挙げられる。薄肉シートは一般的にダイスを使用する押し出し成形法により作製されるが、作製時にダイスのリップ周辺には通称メヤニと呼ばれる樹脂付着物(以下メヤニとも言う)が発生することがあり、成形品の厚さを不均一にしたり、メルトフラクチャーと呼ばれる成形品の肌荒れや、膜切れ、あるいは焼け異物の混入といった問題を引き起こす要因となっている。
この様にメヤニの発生は、成形品の品質を低下させるのでメヤニの除去を定期的に行う必要があるが、除去作業の実施は成形機の稼働率を低下させるためコストアップの原因の一つにもなっている。
しかしながら、メヤニが発生した状態で成形された薄肉シートは安定した性能を有するディスクの作製が困難になるため、メヤニの除去作業を頻繁に行うことは避けられなかった。事実、前述の特許文献1に開示されたディスクでは、使用されたシートの厚みにばらつきが見られ、巻き緩みを防ぎながら写真フィルムの繰り出しと巻き取りを円滑に行うことが困難なもので、シート成形機を確認したところメヤニの発生が確認された。
メヤニの発生要因としては、生産性アップ、薄肉化、加工温度アップなどの加工条件による要因と、含水量や樹脂溶融粘度、フィラーの添加量、顔料分散性といった材料に起因する要因が挙げられ、技術者の試行錯誤を繰り返しながら使用樹脂の成形最適条件を見つけ出しているのが現状である。この様な成形最適条件を見出す技術として、例えば、ポリフェニレンエーテルを主成分とする熱可塑性樹脂の一定温度における複素粘性率と、規定温度範囲内での複素粘性率の温度勾配と、さらには複素剪断弾性率の温度勾配とを得ることにより最適な成形条件を見出してメヤニの発生を防止する技術が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。
しかしながら、特許文献2に開示された技術は、次の様な欠点を有していることがわかった。すなわち、
(1)薄肉シートに求められる物性と、メヤニの発生を防止するための熱可塑性樹脂の組成とを合わせることが非常に難しい。
(2)使用される熱可塑性樹脂の組成に制限がかかり、必要とする組成の熱可塑性樹脂が得にくい。
(3)本発明に係るスプールフランジ用のディスク材料として使用する場合は、特に要求される品質が高いため、特許文献2で特定した条件は充分なものではない。
この様な状況から、主成分がポリフェニレンエーテルを主成分とする熱可塑性樹脂をダイスを使用した押し出し成形法により成形する時に、メヤニの影響を考慮することなく均一な厚みを有する薄肉シートを作製することは極めて困難であった。そして、この様な厚みにムラのある薄肉シートから上記性能を有するディスクを効率よく作製することは困難だった。
特開平9−325454号公報(段落0010、図1参照) 特開2001−234054号公報(段落0005等参照)
本発明は上記状況に鑑みなされたものであり、APSタイプの写真フィルムカートリッジを構成するディスクの材料であるポリフェニレンエーテルを主成分とする熱可塑性樹脂をダイスを使用した押し出し成形法により薄肉シートを作製する時に、メヤニの発生を防止して均一な厚みを有する薄肉シートの作製を可能にすることにより、巻き緩みを防ぎながら写真フィルムの繰り出しと巻き取りを円滑に行える性能のよいディスクを効率よく生産する技術を提供することである。
さらに、本発明は上記熱可塑性樹脂製の薄肉シートよりなるディスクを写真フィルムカートリッジに使用することにより、過酷な温度環境でもフィルム搬送性に変動を来すことのない安定した操作性能を有するAPSタイプの写真フィルムカートリッジを提供することを目的とするものである。
本発明者は、ポリフェニレンエーテルを主成分とする熱可塑性樹脂を用いた時にメヤニが発生する要因を再度よく検討した。そして、材料の視点からメヤニが発生しにくい樹脂材料を用いること、及び、加工条件の視点から成形方法に改良を加えることにより、成形時にメヤニの発生を抑えて均一な厚みを有するポリフェニレンエーテル樹脂の薄肉シートが得られると考え、検討を重ねた末、本発明に到ったのである。本発明の課題は以下に記載のいずれか1項の構成により達成される。
〔1〕 スプールに巻き回した写真フィルムを収納し、該スプールの回転により写真フィルムの巻き出しと巻き取りを行う写真フィルム用カートリッジにおいて、該スプールは、前記写真フィルムの巻き出しと巻き取りを可能にする一対のディスクを有するものであり、該ディスクは、ポリフェニレンエーテル、ポリスチレン、及びリン酸エステル化合物の組成比が6〜8:1〜3:1〜3である熱可塑性の樹脂フィルムを真空成形して作製されるものであることを特徴とする写真フィルム用カートリッジ。
〔2〕 前記リン酸エステル化合物が、リン酸トリフェニルを含有するものであることを特徴とする前記〔1〕に記載の写真フィルム用カートリッジ。
〔3〕 前記リン酸エステル化合物が、レゾルシノールジフォスフェートを含有するものであることを特徴とする前記〔1〕に記載の写真フィルム用カートリッジ。
〔4〕 前記リン酸エステル化合物が、リン酸トリフェニルとレゾルシノールジフォスフェートとを含有し、レゾルシノールジフォスフェートの比率が10〜40%であることを特徴とする前記〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載の写真フィルム用カートリッジ。
本発明は、上記〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載の構成よりなる熱可塑性の樹脂フィルムで押出成形を行うことにより、メヤニを発生させずに薄肉シートを作製できることを見出した。その結果、厚みにばらつきのない薄肉シートが安定して得られる様になったので、巻き緩みを防ぎながら写真フィルムの繰り出しと巻き取りを円滑に行えるAPS用のフィルムカートリッジを安定して作製することが可能になった。
この様に、本発明によりメヤニを発生させずにポリフェニレンエーテルを主成分とする熱可塑性樹脂で均一な厚みを有する薄肉シートを安定して作製できる様になった理由は明らかではないが、おそらく、リン酸エステル化合物の添加量を上記範囲とすることによりリン酸エステル化合物がポリフェニレンエーテル分子鎖の分極部に効率よく作用できる様になって、押し出し成形時にポリマー分子鎖間の分子間力を適度に弱めて分子鎖の動きを容易にする結果、メヤニの発生を抑制したものと推測される。
とりわけ、上記〔2〕、〔3〕に記載の構成では、リン酸エステル化合物をリン酸トリフェニル、あるいはレゾルシノールジフォスフェートに特定するとともに添加量の範囲を特定することにより、リン酸エステル化合物が成形時のメヤニ発生を防止する手段として機能することを見出した。すなわち、上記〔2〕、〔3〕に記載の構成では添加されたリン酸エステル化合物により成形時の溶融樹脂の粘性が適度に制御されて、押出成形時にダイスのリップ周辺に不溶物が生成しにくいものとなり、メヤニの発生が抑制されたものと推測される。その結果、押出成形で均一な厚みを有する薄肉シートの作製が可能になり、寸法精度の優れ、耐久性を有するディスクの提供が可能になった。
上記〔4〕に記載の構成では、リン酸トリフェニルとレゾルシノールジフォスフェートとを所定範囲の比率で併用することで、薄肉シートを作製する際に樹脂に適度な溶融性を付与することが可能になりメヤニの発生を効果的に防止することが可能になった。また、本発明では、上記比率でレゾルシノールジフォスフェートを含有させることにより、薄肉シートにクレイズを発生させない強度を付与することが可能になるとともに、ブリードアウトによるシート表面の粗面化を防止できる様になった。その結果、薄肉シートの引張特性や機械的強度が大幅に改善され、さらなる耐久性の向上を可能にした。
また、リン酸エステル化合物を上記〔4〕に記載の比率で使用することにより、レゾルシノールジフォスフェートの揮発性が抑制された状態でシート成形を行える様になったので、成形時の作業環境を向上されることが可能になった。
また、上記構成では、押出成形で作製された薄膜シートを真空成形してディスクを作製することにより、従来のものよりも高い寸法精度を有し、耐久性を向上させたディスクが得られる様になった。すなわち、従来技術では熱成形でディスクを作製していたので、成形時に付与される熱の影響で薄膜シートが変形してディスクの寸法精度や耐久性を低下させていたが、本発明では真空成形によりディスクを作製するので、熱成形の様な熱の影響を受けることなく、薄肉シートが本来有していた性能がそのまま維持された状態でディスクを作製することが可能になったので、寸法精度や耐久性を向上させたものと推測される。
〔5〕 前記熱可塑性の樹脂フィルムを構成するポリスチレンがエラストマーを含有してなるハイインパクトポリスチレンであることを特徴とする前記〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載の写真フィルム用カートリッジ。
〔6〕 前記熱可塑性の樹脂フィルムは、数平均分子量が5×104〜10×104であり、かつ、重量平均分子量が10×104〜13×104であることを特徴とする前記〔1〕〜〔5〕のいずれか1項に記載の写真フィルム用カートリッジ。
上記〔5〕に記載の構成では、樹脂フィルムを構成するポリスチレンをエラストマーを含有してなるハイインパクトポリスチレンとすることで耐衝撃性を飛躍的に向上させている。また、上記〔6〕に記載の構成は、樹脂フィルムの分子量を特定の範囲内に制御することにより樹脂フィルムの耐久性を向上させるものである。
上記の構成により樹脂フィルムの引張特性や耐折強度が向上し、クレイズが発生しない高耐久性の薄肉シートを形成することが可能になる。その結果、均一な厚みを有するとともに強度を飛躍的に向上させた薄肉シートの作製が可能になり、優れた寸法精度と耐久性を有するディスクの作製を可能にして、写真フィルムの繰り出しや巻き取りを円滑かつ確実に行える高信頼性を有するAPSタイプのフィルムカートリッジの作製が可能になった。
〔7〕 前記熱可塑性の樹脂フィルムは、酸化防止剤を含有するものであって、該酸化防止剤が分子量600〜1100の片ヒンダードフェノール系酸化防止剤であることを特徴とする前記〔1〕〜〔6〕のいずれか1項に記載の写真フィルム用カートリッジ。
上記〔7〕に記載の構成では、酸化防止剤の添加により本発明に係る樹脂フィルムの酸化劣化を防止するとともに、成形時にブリードアウトが発生しないので成形された薄膜シート表面には微小な凹凸が存在せず美しい表面を有する薄膜シートが得られる。その結果、厚みが均一なディスクを確実に作製することが可能になり写真フィルムの繰り出しや巻き取りを円滑に行えるAPSタイプのフィルムカートリッジの提供が可能になった。
〔8〕 前記熱可塑性の樹脂フィルムが、110〜130℃にガラス転移点を有することを特徴とする前記〔1〕〜〔7〕のいずれか1項に記載の写真フィルム用カートリッジ。
上記〔8〕に記載の構成によれば、本発明に使用される熱可塑性樹脂フィルムのガラス転移温度を上記範囲とすることで、成形温度を低く設定することが可能になり、成形機内でのポリフェニレンエーテル樹脂の熱による劣化の発生を回避することが可能になる。その結果、低い成形温度での薄膜シートの作製が可能になるので、成形時にポリフェニレンエーテルの劣化に起因するメヤニの発生を防ぐことが可能になり、厚みの均一な精度のよい薄膜シートの作製を可能にした。
本発明では、ポリフェニレンエーテル(PPE)を主成分とし、かつ、ポリスチレンとリン酸エステル化合物とをそれぞれ特定範囲の組成比で混合してなる熱可塑性樹脂を使用することにより、ダイスを使用した押出成形法で薄肉シートを成形する際にダイス内でのメヤニの発生を防止して均一な厚みを有する薄肉シートを安定して作製することを可能にした。その結果、この様な均一な厚みを有するPPEを主成分とする熱可塑性樹脂よりなる薄肉シートでディスクを作製することにより、写真フィルムの繰り出しや、巻き取りを円滑に行うことが可能なAPSタイプの写真フィルムカートリッジの提供を可能にした。
特に、本発明によれば、上記熱可塑性樹脂製の薄肉シートで作製したディスクをAPSタイプの写真フィルムカートリッジに使用することにより、65℃を超える様な高温環境や−20℃の低温環境といった過酷な温度環境下でも、フィルム搬送に変動を来すことのなく安定した搬送性能を発現する優れた操作性能を有するAPSタイプの写真フィルムカートリッジの提供を可能にした。
本発明は、APS(アドバンスド・フォト・システム)タイプの写真フィルムカートリッジに関し、特に、スプールを回転させたときに写真フイルムがカートリッジ内で巻き緩まない様に保持しながらスプールの回転を写真フィルムに伝達して、写真フィルムの繰出しと巻取りを行うディスクに特徴を有する。
最初に、本発明に係る実施の形態を図1を参照して説明する。
図1はAPS(アドバンスドフォトシステム)タイプのカートリッジの概略分解図である。図中、1はAPS(アドバンスドフォトシステム)タイプのカートリッジを示す。カートリッジ1の本体は上シェル11と下シェル12とで構成されている。13は上シェル11と下シェル12とで構成された写真フィルムの出し入れ口を示す。16は出し入れ口を開閉する遮光蓋を示し、下シェル12に回転自在に組み付けられており、写真フィルムを繰り出す時は開き、収納するときは閉じてカートリッジ内は遮光状態となっている。
12aは、スプール14に巻き取られている写真フイルム17の先端部をすくい上げて出し入れ口13に導くためのガイドである。12cは下シェル12の内側に設けられたリブを示し、他の内側にも設けられている。又、上シェル11の両内側にも同じようにリブが設けられている。
11aは上シェル11の表面11bに貼られたフィルム種類、製造番号、フィルム感度等の情報が表示されたラベルを示す。
16aは遮光蓋16の係合部を示し、係合部16aはカートリッジをカメラやディスプレイ装置等の装置にセットしたときに、これらの装置に設けられた遮光蓋16の駆動部材と係合する部分が設けられている。
14はスプールを示し、カートリッジ1の内部に回動自在に組み付けられているおり、このスプール14に写真フイルム17がロール状に巻き付けられて収納されている。14bはスプール14に固定された扇形板を示し、14b1は扇形板14bに貼られたデータディスクラベルを示す。このデータディスクラベル14b1には放射状にバーコード14b2が設けられており、バーコードはスプール14を回転したときにカートリッジ1の側面に形成された切り欠き部12bを通して光電検出が可能となっている。これにより、カートリッジ1内に収納された写真フイルム17の品種情報,撮影枚数情報などを電気的に検知することが可能となっている。なお、パトローネ本体10に貼付されるラベル30には、フイルム品種表示やパトローネの固有番号などが表示される。
15は、本発明に係るディスクであり、図に示す様に一対のディスク15aとディスク15bとから構成され、それぞれのディスク15a、15bに設けられた開口部15a1、15b1を介してスプール14の所定位置に嵌め込まれ、スプール14に対して回転可能に軸着される。15a2はディスク15aの外周部に突出して設けられたリップを示し、15b2はディスク15bの外周部に突出して設けられたリップを示す。
スプール14には、各リップ15a2、15b2は互いに向き合うように軸着され、スプール14に巻き取られた写真フイルム17の最外周を両端面側から部分的に包み込まれ、スプール14からの巻き緩みが防止されている。これにより、スプール14が写真フイルム17の送り出し方向に回転したとき、写真フイルム17はスプール14とともに一体となって回転するようになる。
スプール14が写真フイルム17の送り出し方向に回転したとき、写真フイルム17の両端面側の各ディスク15a、15bは上シェル11、下シェル12の内側に設けられたリブにより規制されているが、出し入れ口に位置する箇所では規制が解除されるように、リブは配置されている。
このため、スプール14が写真フイルム17の送り出し方向に回転したとき、写真フイルム17の先端部はガイド12aによりすくい上げられて出し入れ口13に導かれる。このとき各ディスク15a、15bは写真フイルム17により外側に広げられ、各ディスク15a、15bの各リップ15a2、15b2の間から送り出されるようになる。
18はスプール14に軸着されたディスク15bの外側に軸着されるVEIリングを示す。VEIリング18によりスプール14を回転したときにディスク15bの回転を制御する機能を有している。なお、VEIリング18には扇形の表示板18aが一体化され、その位置をカートリッジ1に形成された表示窓を通して確認することによって、このカートリッジ1の写真フィルムの使用状態が判別できるようになっている。
19は、遮光蓋16が閉じた状態のときにスプール14が容易に回転しない様にするための、下シェル12に組み付けられるスプールロックを示す。尚、スプールロック19は、遮光蓋16が開いた状態の時には、スプール14を回転可能とするために解除される。
17はカートリッジに収納されている写真フィルムを示し、17aは写真フィルム17の尾端部で、17bはスプール14に設けられた係止爪14aに写真フィルムを係止するための係止孔を示し、写真フィルム17の尾端部17aの先端部近傍に設けられている。
本発明に係るディスク15を構成するディスク15a、ディスク15b(以下か単にディスクとも言う)には次の機能が要求される。すなわち、
(1)写真フィルムの巻き緩みを防止しながら保持し、フィルムの両端と接触する部分が部分的に撓み、広げられ、復元すること。
(2)フィルムの両端と接触する部分を部分的に撓ませ、ディスクを広げたり復元したりすることを繰り返し行える様にすること、等が挙げられる。
この様な機能を持つため、ディスクには次に示す物理特性が要求される。すなわち、1)写真フィルムを保持する保持力には引張強さ、2)撓み性、復元性には弾性率、3)繰り返しに対する耐久性(脆性破壊に対する耐久性)には、引張破断伸び、耐折強度等が挙げられる。
本発明に係るディスクに要求される上記の物理特性1)〜3)は、ディスクの作製に使用される薄肉シート材料により影響され、一つでも欠けた場合は、カートリッジからの写真フィルムの出し入れが困難となってしまうことから、細心の注意を払って欠陥の無い薄肉シートを選定し使用している。
本発明に係るディスクは、一般的に薄肉シートを使用し、例えば真空成形、圧空成形、熱プレス等の方法を用いて作製されている。このとき、使用する薄肉シートの厚さが不均一である場合、異物混入がある場合、ディスクに必要とする物理特性を維持することが困難となり、安定した物理特性を有するディスクの作製が困難となる。
本発明に係るディスクの作製に使用する薄肉シートは、材料である熱可塑性樹脂を二軸押出機、連続混練機などの混練機によって混練りしたものを、ダイスを使用した押出成形法により作製されるものである。薄肉シートの作製において、均一な厚みを有し異物が混在していないシートを長期にわたり安定して作製することは困難が伴うものであった。
薄肉シートの厚さが不均一となったり、異物が混入する原因の一つに、メヤニの発生がある。これは、ダイスを使用した押出成形法により薄肉シートを作製する際に、ダイスのリップ周辺に発生する樹脂付着物のことで、ダイスから押し出される樹脂の流量を不安定化させたり、薄肉シートの肉厚を一定に保つことに困難にさせたり、発生したメヤニが炭化して成形シートに混入するという問題を発生させるものである。
本発明では、ディスクに使用される薄肉シートの材料として、ポリフェニレンエーテル(PPE)を主成分とする特定の熱可塑性樹脂組成物を使用することにより、ダイスを使用した押出成形法によりディスクの作製に使用する薄肉シートを作製する際に、ダイスのリップ周辺でのメヤニの発生を抑制して、製品の不安定化を解消した技術に関するものである。以下に詳細に説明する。
本発明では、メヤニを発生させずにポリフェニレンエーテルを主成分とする熱可塑性樹脂で均一な厚みを有する薄肉シートの作製を安定して行える様にしている。これは、樹脂中のリン酸エステル化合物の添加量を上記範囲とすることで、リン酸エステル化合物がポリフェニレンエーテル分子鎖の分極部に効率よく作用して、押し出し成形時にポリマー分子鎖間の分子間力を適度に弱めて分子鎖の動きを容易にする結果メヤニの発生を抑制したものと推測される。
本発明に係るポリフェニレンエーテル(以下、PPEともいう)を主成分とする熱可塑性樹脂とは、PPEを変性させるためにポリスチレン(以下、PSともいう)とリン酸エステル化合物であるトリフェニルフォスフェート(以下、TPPともいう)及び又はレゾルシノールジフォスフェート(以下RDPともいう)を加えた熱可塑性樹脂であり、PPE:PS:リン酸エステル化合物=6〜8:1〜3:1〜3の組成を有し、かつ、酸化防止剤を含有する熱可塑性樹脂である。より好ましいPPE:PS:リン酸エステル化合物の組成比は、6.5〜7.5:1〜1.5:1〜1.5である。上記の組成比にすることにより、薄肉シートを成形する際にダイスでのメヤニの発生をなくして、均一な厚みを有する薄肉シートを安定して作製することが可能になる。
本発明に使用されるポリフェニレンエーテルとしては、下記の一般式で示される構造を有する単独重合体または共重合体が挙げられる。
Figure 2005292614
式中、R1は、第一級若しくは第二級アルキル基、フェニル基、アミノアルキル基又は炭化水素オキシ基を表し、R2は、水素原子、第一級若しくは第二級アルキル基、フェニル基又は炭化水素オキシ基を表し、mは、10以上の数を表す。なお、R1及びR2は、各々同じでも異なっていてもよい。
1及びR2の第一級アルキル基としては、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、n−アミル、イソアミル、2−メチルブチル、n−ヘキシル、2,3−ジメチルブチル、2−、3−若しくは4−メチルペンチル、ヘプチル等が挙げられる。第二級アルキル基としては、イソプロピル、sec−ブチル、1−エチルプロピル等が挙げられる。R1は、好ましくはアルキル基又はフェニル基であり、特に好ましくは炭素数1〜4のアルキル基であり、R2は、好ましくは水素原子である。
ポリフェニレンエーテルの単独重合体としては、例えば、2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエ−テル単位からなる重合体が挙げられる。共重合体としては、上記単位と2,3,6−トリメチル−1,4−フェニレンエ−テル単位との組合せからなるランダム共重合体が挙げられる。多くの単独重合体又はランダム共重合体が、特許、文献に記載されており、例えば、分子量、溶融粘度及び/又は耐衝撃強度等の特性を改良する分子構成部分を含むポリフェニレンエーテルも好ましい。
ここで、本発明に使用されるポリフェニレンエーテル重合体の例を挙げる。すなわち、ポリ−2.6−ジニトリル−1.4−フェニレンエーテル、ポリ−2.6−ジメチル−1.4−フェニレンエーテル、ポリ−2.6−ジプロピル−1.4−フェニレンエーテル、ポリ−2.6−ジメトキシ−1.4−フェニレンエーテル、ポリ−2.6−クロロメチル−1.4−フェニレンエーテル、ポリ−2.6−ジフェニル−1.4−フェニレンエーテル、ポリ−2.6−ジエチル−1.4−フェニレンエーテル、ポリ−2−メチル−6−イソプロピル−1.4−フェニレンエーテル、ポリ−2.6−ジクロル−1.4−フェニレンエーテル、ポリ−2.5−ジメチル−1.4−フェニレンエーテルなどが挙げられる。
本発明に使用されるポリスチレン(PS)として具体的には、ブタジエンゴムやスチレンブタジエン共重合体などのゴム成分を0.1〜2.0%含むハイインパクトポリスチレン(HIPS)が好ましい。より好ましい範囲は0.1〜1.0%である。ゴム成分を0.1〜2.0%含有することにより、本発明に係る熱可塑性樹脂に耐衝撃性を効率よく付与するとともに、他の樹脂との混練性が良好に保たれて、良好な成形性を付与して加工し易い樹脂材料の提供を可能にしている。この範囲のゴム成分を含むHIPSを使用することで、引張特性、耐折強度を改善し、耐久性が向上したディスクの作製が可能となる。
本発明に係る熱可塑性樹脂にはリン酸エステル化合物が使用されるが、以下に示すトリフェニルフォスフェート(TPP)とレゾルシノールジフォスフェート(RDP)が好ましく使用される。
Figure 2005292614
また、TPPとRDPとを混合して使用する場合、レゾルシノールジフォスフェートの比率を10〜40質量%、より好ましくは15〜35質量%にして使用することが好ましい。レゾルシノールジフォスフェートの比率を10〜40質量%とすることにより、薄肉シート作製時に良好な成形性が発現されるとともに、作製されたシートに十分な強度が付与されてクレイズの発生を防止し、ブリードアウトの発生を回避して薄肉シートの表面性を向上させている。また、上記範囲で作製された薄肉シートでは良好な真空成形性能も得られて良好な性能を発現するディスクの提供を可能にする。
この様に、トリフェニルフォスフェートとレゾルシノールジフォスフェートとを上記条件下で併用することにより、引張特性、耐折強度が改善され、耐久性を向上させたディスクの作製が可能となる。
本発明に使用される熱可塑性樹脂は、数平均分子量が5×104〜10×104、好ましくは5.5×104〜7×104であり、かつ、重量平均分子量が10×104〜13×104、好ましくは11×104〜12×104である。本発明では、熱可塑性樹脂の分子量を従来よりも大きなものとすることにより、樹脂フィルムの耐久性を向上させるとともに、成形時の熱の影響やそれに伴う酸化物の発生を防止して安定した樹脂フィルムの作製を可能にしている。なお、本発明に係る熱可塑性樹脂の組成比率や分子量は公知の方法で測定することが可能である。具体的な測定装置としては、例えば、フーリエ変換赤外分光装置(FT−IR)、1H、13C−NMRなどの核磁気共鳴装置、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)、透過型電子顕微鏡(TEM)などが挙げられる。
本発明に係る熱可塑性樹脂は、110〜130℃、好ましくは115〜127℃にガラス転移点を有するものである。上記範囲にガラス転移点を有することにより、樹脂を構成するポリフェニレンエーテルの劣化温度よりもはるかに低い温度で押し出し成形による薄肉シートの作製が可能になり、ポリフェニレンエーテルの劣化温度よりもはるかに低い温度で成形を行うので、劣化により発生する不溶融物の発生を抑制してメヤニの発生を防止することが可能である。その結果、メヤニの影響を受けずに厚みの均一な薄膜シートを安定して作製することが可能になり、加工性と耐久性の良好なディスクを作製することが可能になった。なお、ガラス転移点の測定は公知の方法で行われるものであり、例えば、示差走査熱量計DSC−7(パーキンエルマー社製)による測定方法が挙げられる。この場合、ガラス転移点は、ガラス転移領域におけるDSCサーモグラムのガラス転移点以下のベースラインの延長線と、ピークの立上がり部分からピークの頂点までの間での最大傾斜を示す接線との交点の温度をガラス転移点と定めたときの値をいう。
本発明に使用される熱可塑性樹脂は、樹脂の劣化を防止し、物性低下を防止するために酸化防止剤を添加することが好ましい。酸化防止剤としては、パラフェニレンジアミン誘導体、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤などが挙げられ、この中でもフェノール系酸化防止剤が好ましく、特に、構造中で水酸基を結合させたフェニル基が1つのt−ブチル基と結合した構造を有する片ヒンダードフェノール系酸化防止剤が好ましい。以下に、好ましく使用されるヒンダードフェノール系酸化防止剤の具体例を図示する。
Figure 2005292614
Figure 2005292614
これらの酸化防止剤の具体的例としては、プラスチックデータハンドブック(1980年7月5日、KK工業調査会発行)の794〜799頁に開示された各種酸化防止剤や、プラスチック添加剤データー集(昭和43年10月1日、KK化学工業社発行)の327〜329頁に開示された各種酸化防止剤や、PLASTICS AGE ENCYCLOPEDIA 進歩編 1986(KKプラスチック・エージ発行)の211〜212頁に開示された各種酸化防止剤等を、写真フイルムに悪影響を及ぼさない種類と添加量を選択して用いることができる。
酸化防止剤の添加量は、写真フイルムに悪影響を及ぼさないようにするために、0.0001〜1.0質量%、好ましくは0.001〜0.5質量%、特に好ましくは0.005〜0.35質量%である。
本発明では、上記片ヒンダードフェノールの中でも、化合物Aと化合物Bが特に好ましく使用される。
さらに、ポリフェニレンエーテル系樹脂組成物には、必要に応じ滑剤、帯電防止剤、遮光性物質、帯電防止剤、導電性物質等の添加剤を、特性が著しく変化しない範囲で添加することができる。
滑剤は、ディスクと側面リブ、ディスクのリップと写真フイルムの端部間の摩擦を減少させ、ディスク、側面リブ、写真フイルムなどの摩耗の減少、粉の発生の低減、耐久性向上、不快な騒音の低減などに大きな効果がある。この様な滑剤の例として、高級アルコールエステルワックス(ステアリン酸ステアリル、ベヘン酸ベヘニル等)、ポリオレフィン類(ポリエチレン、ポリプロピレン等)、高級脂肪酸アミド化合物(オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、ステアリン酸アミド等)などが挙げられるが、PPE樹脂は一般に製膜温度が高いため、耐熱性の滑剤が好ましい。
また、ディスクが摩擦を受けるため、シリコンの添加が好ましい。このシリコンとしては、本発明に係るポリフェニレンエーテル(以下、PPEともいう)を主成分とする熱可塑性樹脂中に均一に分散することが可能な平均粒子径が1〜20μmのシリコンが好ましい。シリコンの具体例としては、ポリジメチルシロキサンを高分子量化したものが挙げられ、その平均粒子径1〜20μm、好ましくは1.2〜15μm、特に好ましくは2.5〜10μmである。平均粒子径が上記範囲の時に、樹脂フィルムが本来有する物性を維持するとともに、シリコンが樹脂内に均一に分散されるので、良好な滑性効果が発現される。また、樹脂中への添加量は、0.1〜2.0質量%が好ましい。
また、帯電防止剤を添加することにより、カートリッジの組み立て中の取扱い性、ごみの付着防止、ディスクの型抜き時の抜き刃からの離型性等を改良することが可能であり、好ましい帯電防止剤の具体例としては、「便覧ゴム・プラスチック配合薬品改訂第2版」(株式会社ラバーダイジャスト社)の381〜388頁に記載されている練り込み用帯電防止剤等がある。
遮光性物質は、耐熱性、耐光性が優れ、比較的不活性な物質である、光吸収性のカーボンブラックと窒化チタンとグラファイトが好ましい。特に好ましい、カーボンブラックの原料による分類例を挙げると、ガスブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アントラセンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンカーボンブラック、サーマルブラック、ランプブラック、油煙、松煙、アニマルブラック、ベジタブルブラック等である。これらの原料から作製されたーボンブラックの中でファーネスカーボンブラック、アセチレンカーボンブラック、ケッチェンカーボンブラック、導電性カーボンブラックが好ましい。必要によりこれらのカーボンブラックを混合して使用することが好ましい。
カーボンブラックの中でも、写真感光材料のカブリの発生が少なく、感光度の増減の発生が少なく、遮光能力が大きく、カーボンブラックの固まり(ブツ)の発生やフイッシュアイ等、写真フイルムの中にピンホールが発生しにくい点で、pH6.0〜9.0、平均粒子径10〜120μm、揮発成分が2.0質量%以下、吸油量が50ml/100g以上シアン化合物含有量3ppm/カーボンブラック質量のファーネスカーボンブラックが好ましい。また、米国特許第5040009号明細書に記載されている硫黄含有量の少ないカーボンブラックも好ましい。
このほかに、充填剤や補強剤として、例えば有機充填剤、無機充填剤、有機補強剤、無機補強剤等が挙げられ、具体例としては、ガラス繊維、マイカ、タルク、ワラストナイト、チタン酸カリウム、炭酸カルシウム、シリカ等が添加することが可能である。
本発明に係るポリフェニレンエーテルを主成分とする熱可塑性樹脂を薄肉シートに成形する押し出し成形装置について説明する。図2は本発明に係るポリフェニレンエーテルを主成分とする熱可塑性樹脂を薄肉シートに成形する押出成形装置の構成図である。図2に示す様に、押出成形装置2にはダイス(Tダイ)25より押し出されてくるシート状の溶融樹脂を挟圧成形するロール成形装置21を有するものである。
押出成形装置2は、架台22上に押出機23が配置され、原料ホッパー24から供給されたポリフェニレンエーテルを主成分とする熱可塑性樹脂原料を押出機23で加熱混練し、樹脂出口23aに配置されたTダイ25からシート状溶融樹脂をロール成形装置21に供給するものである。水平ロール成形装置21は、Tダイ25からシート状溶融樹脂を受取る主ロール(第1チルロール)26および押さえロール27と、主ロール26からの製品となる薄肉シート40をさらに成形する第2チルロール29と、第2チルロール29から薄肉シート40を送り出す複数のガイドローラ30とで構成される。
押出機23における樹脂原料の混練温度と混練時間は、望まれる樹脂組成物や混練機の種類等の条件により、任意に選ぶことができるが、通常、混練温度は200〜350℃程度、混練時間は20分程度以下が好ましく、上記混練温度と根練時間の時に、混練による樹脂原料の熱劣化を防いでメヤニを発生させず、本発明に係る熱可塑性樹脂が本来有する物性を発現する薄肉シート40を成形することが可能である。また、混練を行う際に必要に応じて、酸化防止剤、滑剤、帯電防止剤、遮光性物質、帯電防止剤、導電性物質、耐衝撃改良剤、充填剤や補強剤、離型剤、耐候性改良剤、帯電防止剤、着色剤等を添加することが可能である。
本発明では、押出機23でTダイと呼ばれるダイスからシート状の溶融樹脂を押出し、ロール成形装置21を経由して薄肉シート40を巻き取る。Tダイ法では、Tダイを通して押出したシート状の溶融樹脂をロール成形装置21を経由して巻き取ることで、作製した薄肉シート40を長手方向に延伸しながら巻き取っている。Tダイ25のスリット間隔は、シート成形品の厚みやロール成形装置21等の条件により、任意に選択することができるが、通常、0.2〜2.0mmが好ましく、0.2〜1.2mmがさらに好ましい。また、延伸を付与する際のドラフト比は、1.1〜40の範囲のものが好ましく、さらに好ましくは10〜40であり、特に好ましくは15〜35である。
ここで、ドラフト比とは、Tダイ25のスリットの断面積を長手方向に垂直な面のフィルム断面積で除した値をいうもので、成形された薄肉シートの強度と表面平滑性に影響を与えるものである。ドラフト比は押出機の設定条件、巻取り速度などを制御して設定することができる。
本発明では、Tダイ25より押し出されたシート状の溶融樹脂を延伸することも可能であり、Tダイ25より押出されたシート状の溶融樹脂を長手方向に延伸する一軸延伸、長手方向及び長手方向と垂直方向(横手方向)に同時に延伸する二軸延伸、あるいは、Tダイ25から押し出されたシート状の溶融樹脂を先ず長手方向に延伸した後、この延伸シートを同一工程内で100〜300℃の高温下でテンターより横手方向に延伸する逐次延伸などのいずれの方法で延伸することが可能である。
主ロール26は、従来と同様の剛性ロールで、肉厚が20〜30mm程度の継ぎ目無し鋼管製の剛性ロールであり、内部にロール温度を成形樹脂の材質に合わせてコントロールできる冷却流体(水やオイルなど)の流送空間が形成されていてもよい。
押さえロール27は、可撓性を有する継ぎ目無しステンレス鋼管製の薄肉金属外筒と冷却流体(水やオイルなど)の流送空間をあけて、薄肉金属外筒に同一軸心状に内嵌される高剛性の金属内筒とからなる二重筒から主に構成される。
こうして得られた薄肉シート40から本発明に係るディスクを作製するには、例えば真空成形,圧空成形,熱プレス等の方法を用いて所望の形状を得ることができるが、例えば図3及び図4に示す真空成形によるものが、薄くて強靱なディスクを得られるので好適である。ここで、真空成形とは、薄肉シートを輻射により加熱して軟化させた後、型に載せ、速やかに型とシートのすき間を真空にし、シートを型に密着させて成形し、冷却後空気を吹き込んで成形品を取り出す成形方法のことである。
ディスク製造装置4は、図3に示す様に、薄肉シート供給部41,加熱部42,クランプ機構43,成形部44,及びトリミング部45等から構成されている。薄肉シート供給部41には、ロール状に巻かれた長尺の薄肉シート40がセットされる。この薄肉シート40は、熱可塑性樹脂の厚みを0.15mm±30%,好ましくは0.15mm±20%,特に好ましくは0.15mm±10%になる様に成形されたもので、その幅は200〜300mm程度となっている。薄肉シート供給部41にセットされた薄肉シート40は、クランプ機構43でクランプされた状態で帯状に引き出され、加熱部42,成形部44に送られる。
加熱部42は、引き出しローラ対37で引き出された薄肉シート40のうちクランプ機構43でクランプする部分を上下のヒータ板で加熱し、クランプし易くする。クランプ機構43は、薄肉シート40の幅方向の両端をチェーンでクランプするチェーン方式となっており、チェーンに所定間隔毎に設けた鋭角の突起を薄肉シート40に食い込ませて、成形される際に薄肉シート40を強く保持し、脱落しないように支える。なお、クランプ機構43としては、上クランプに鋭角の突起を所定間隔毎に設け、下クランプにはその突起に嵌合する凹部を設けてシートを突き破って保持するようにしてもよい。
チェーンクランプの移動によって薄肉シート40は、成形部44に送られる。成形部44では、加熱板46を下降させ、これと金型47との間で薄肉シート40を挟み込み、金型47の内部を加圧状態にして薄肉シート40を加熱板46に密着させる。薄肉シート40が成形温度に達したら真空ポンプ48を作動させて金型47の多数の真空穴から金型47の内部の空気を抜くと同時に、圧空装置49を作動させて加熱板46の多数の小穴から圧空を注入して薄肉シート40に真空圧空成形を行う。成形終了後は金型47を退避させて、薄肉シート40を金型47から離型する。この離型には、金型47に設けられた離型板あるいは金型47の真空穴の圧空によって行われる。なお、薄肉シート40の成形温度は、加熱板46の温度と加熱時間とで決められる。
また、真空圧空成形時に薄肉シート40が加熱板46と金型47との間に引き込まれてシワが発生するのを防止するために、加熱板46と金型47との前後には薄肉シート40を挟み込んで固定するクランパ54a,54bが設けられている。このクランパ54aには、内部に冷却水用の通路が設けられており、薄肉シート40を挟み込んだ際にその挟み込んだ部分を冷却するようになっている。これによれば、加熱板46が薄肉シート40を加熱した際の熱が、薄肉シート40の未加熱部分に達するのを阻止する効果があり、薄肉シート40への二重加熱の防止となっている。
金型47は、多数個取り金型とされており、1ショットで複数個のディスク状変形部53(図4参照)の成形を行う。薄肉シート40は、クランプ機構43によって1回の成形に相当する長さずつ断続的に移送されてトリミング部45に送られる。トリミング部45では、1ショットで成形した範囲だけを打ち抜いてクランプ機構43で保持した部分を取り除く。薄肉シート40がクランプ機構43で保持された状態で打ち抜くと、トリミングが正確に行える。打ち抜いたシート40aは、貯留部50に溜められる。溜まったシート40aは、別の打ち抜き機52に搬送され、ここでディスク状変形部53の内外形に打ち抜きが行われ、ディスク15a、15b(図1参照)が完成する。なお、符号51は、スクラップ回収部である。
金型47は、図4に示す様に雌型であるため、成形品ディスクの外側を再現する。成形部44に用いる金型47の材料としては、圧気の漏れを防止するための精度と、大量生産に耐えうる強度とが要求されるため、金属製のものが好ましい。金属としては、鉄では錆びるため保守管理が難しく、加工のし易さからアルミニウムまたはアルミニウム合金が適しており、本実施形態ではアルミニウム合金を用いている。
金型47には、組合せ型と一体型とがある。組合せ型は、複数のブロックの組合せで型を作ったものであり、内部の空気を排気するために組合せ部に0.2〜0.4mm程度のスリット状の真空溝を設けている。しかしながら、組合せ型では、ブロックの位置決めに精度を必要とし、精度良く位置決めしないと真空溝の間隔にバラツキが生じて吸引力が変わり、吸引力の強い真空溝が生じると、この部分に相当する成形部に特異的な凸部や破裂等が生じる恐れがある。そこで、本実施形態では、成形部44に用いる金型47を一体型とし、これに真空穴70を多数設ける方式を採用した。
真空穴70を形成する位置としては、金型47の平面部に形成すると、吸引時にエアだまりが生じて成形不良が生じる。そこで、ディスク15a、15bの外側稜線及び谷線を再現するコーナー部61,63,65,67のうち、薄肉シート40が金型47に密着する最後の部分、すなわち、ディスク15a、15bの稜線62,66を再現する金型47のコーナー部63、67に形成している。
この様にして、真空成形により本発明に係るディスク15を作製することが可能である。なお、本発明で使用される熱可塑性樹脂フィルムを真空成形する際の具体的な成形条件については、プラスチック加工技術ハンドブック(高分子学会編 日刊工業新聞社)の948頁〜955頁の真空成形の項に記載された内容を参照するとよい。また、本発明に係るディスクは圧空成形により作製することも可能で、具体的な成形条件については、プラスチック加工技術ハンドブック(高分子学会編 日刊工業新聞社)の955頁〜959頁の圧空成形の項に記載された内容を参照するとよい。
また、本発明に係るディスクを収納するカートリッジの上シェル、下シェルの成形材料には、ディスク15a、15bとの摩擦抵抗が小さいこと、落下衝撃に充分に耐え得ること、また熱変形しにくいことが要求されることから、具体的には、スチレン系樹脂,ポリカーボネート樹脂,ABS樹脂,ポリエステル樹脂,ナイロン樹脂,変性ポリフェニレンエーテル樹脂,ポリアセタール樹脂,ポリプロピレン樹脂,ポリエチレン樹脂,メチルメタクリル樹脂,テフロン(R)樹脂,ポリフェニレンサルファイド樹脂,又はこれらの樹脂の混合樹脂が挙げられる。また、ディスクに使用した酸化防止剤、滑剤、帯電防止剤、遮光性物質、帯電防止剤、導電性物質を添加して使用することも可能である。
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明の態様はこれらに限定されるものではない。
実験その1
〈薄肉シートの作製〉
ディスク用の薄肉シートを以下に示す方法で作製した。
(熱可塑性樹脂の準備)
表1に示すポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリスチレン(PS)、及びトリフェニルフォスフェート(TPP)/レゾルシノールジフォスフェート(RDP)よりなる変性熱可塑性樹脂を準備した。
なお、PPEとして、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)(三菱瓦斯化学(株)製)、PSとしてはエチレン−1−ブテン共重合体を0.3%含有してなるHIPS(三菱樹脂(株)製)を使用した。TPPとRDPは、ともに大八化学工業(株)製のものを使用した。
酸化防止剤として、片ヒンダードフェノール系酸化防止剤である前述の化合物Bを0.30質量%含有させた。
また、カーボンブラックとして、pH6.0〜9.0、平均粒子径10〜120μm、揮発成分が2.0質量%以下、吸油量が50ml/100g以上、シアン化合物含有量3ppm/g、イオウ含有量0.5ppm/gのファーネスカーボンブラック(キャボット社製)を熱可塑性樹脂中に1.0質量%含有される様に添加した。
これらの組成物をバンバリーミキサーで溶融混練しディスク用の薄肉シート用の材料である熱可塑性樹脂試料1〜11及び比較1〜9とした。なお、比較9はリン酸化合物を使用せず、PPEを5.5、PSを2.5、エチレン−1−ブテン共重合体2.5の比率で混合した樹脂とした。
Figure 2005292614
上記の熱可塑性樹脂を、ベント口付の(株)日本製鋼所製TEX44二軸型押出機を用いて、設定温度250℃、スクリュー回転数250rpmの条件下で溶融混練したのちペレット化した。ペレット状にした樹脂組成物を図2に示すシート押出成形装置(三菱重工業(株)製 65mmφ一軸押出機を有するシート成形装置)を用いて、シリンダー及びダイス(800mm幅のコートハンガーダイ)設定温度255℃、スクリュー回転数60rpmの条件下で連続押出成形作業を行い、厚み0.3mmのシートを作製した。作製したシートは、前記試料1〜11に対応して実施例1〜11、比較1〜9に対応して比較例1〜9とした。以下の項目について評価を行い、結果を表2に示す。
〈メヤニの発生〉
上記条件で押出成形作業を連続で行い、作業開始から8時間後のダイス先端でのメヤニ発生を評価した
○ 8時間経過してもメヤニの発生が見られない
△ 8時間経過後に2mm未満のメヤニが発生した
× 8時間前に2mm以上のメヤニが発生した。
〈シートへの汚染〉
メヤニの発生評価と同様に、連続での押出成形作業開始から8時間後のダイス下部に設けられた、ロール表面を目視観察して、吹き出し物の有無を評価した。
〈厚みのばらつき〉
シート成形作業開始後3.5時間後に作製された位置から測定試料を作製した。幅800mmのシートから80mm×80mmのシート片を10枚作製し、シート片中央の厚みをマイクロメータにて測定し、基準厚み(0.3mm)に対してのばらつきを評価した。10点の測定結果の平均値を算出して評価した。△までを合格とした。
◎ 平均厚みに対して2%未満
○ 平均厚みに対して2%以上4%未満
△ 平均厚みに対して4%以上6%未満
× 平均厚みに対して6%以上。
JIS K7127−1999に準じて、シートの幅方向への引張試験を以下の条件下で実施し、引張強さ、引張弾性率、引張破断伸び(%)を測定して評価した。
試料は、シート成形作業開始後3.5時間後のシートを用い、長さ120mm、標線距離25mm、つかみ具間距離80mmの試験片を10枚作製した。
測定条件は、温度23±2℃、相対湿度50±5%の室内で、引張試験機 V10−C(東洋精機製作所社製)を用い、引張速度50mm/minで行った。現行品である比較例9の測定結果を基準にして評価を行った。結果を表2に示す。
〈引張強さ〉
◎ 比較9の平均引張強度の15%以上の強度が得られた試料が80%以上
○ 比較9の平均引張強度の15%以上の強度が得られた試料が50%以上80%未満
△ 比較9の平均引張強度の15%以上の強度が得られた試料が20%以上50%未満
× 比較9の平均引張強度の15%以上の強度が得られた試料が20%未満
比較9の平均引張強度は65MPaだった。
〈引張弾性率〉
◎ 比較9の平均引張弾性率の85%以下となる弾性率の試料が100%
○ 比較9の平均引張弾性率の85%以下となる弾性率の試料が85%以上100%未満
△ 比較9の平均引張弾性率の85%以下となる弾性率の試料が70%以上85%未満
× 比較9の平均引張弾性率の85%以下となる弾性率の試料が70%未満
比較9の平均引張弾性率は3500MPaだった。
〈引張破断伸び〉
○ 比較9の平均引張破断伸びの2倍以上の伸びが得られた試料が80%以上
△ 比較9の平均引張破断伸びの2倍以上の伸びが得られた試料が55%以上80%未満
× 比較9の平均引張破断伸びの2倍以上の伸びが得られた試料が55%未満
比較9の平均引張伸びは40%だった。
〈耐折強度〉
シート成形作業開始後3.5時間後の位置にあるシートを、幅24.5mm、長さ300mmに切り出し、この長さを100mmにカットして試験片を5つ用意した。上記引張試験と同様の測定環境下で、14.7Nの荷重を付与してMIT型耐折測定器(ヨシミツ精機(株)社製)を用いて評価を行った。
◎ 比較9の平均耐折強度の3倍以上の強度が得られた試料が100%
○ 比較9の平均耐折強度の3倍以上の強度が得られた試料が80%以上100%未満
△ 比較9の平均耐折強度の3倍以上の強度が得られた試料が60%以上80%未満
× 比較9の平均耐折強度の3倍以上の強度が得られた試料が60%未満
比較9の平均耐折強度は100回だった。
〈耐薬品性〉
上記耐折強度評価実験で用いた試料と同じサイズのシートを3枚用意し、トルエン雰囲気中(雰囲気中のトルエン濃度30ppm)に30分間曝露した後、上記と同様の耐折強度測定により評価した。
◎ 全ての試料が比較9よりも大きな強度を有していた
○ 比較9よりも大きな強度を有していたものが半分以上あった
△ 比較9よりも大きな強度を有していたものが少なくとも1枚あった
× 全ての試料が比較9と同等レベルの強度だった
なお、比較9の平均耐折強度は80回であり、84回まで(比較9の値に5%分を上乗せした値まで)を同等レベルとした。
Figure 2005292614
表2の結果から確認される様に、PPE、PS、リン酸エステル化合物の組成比を前述の範囲にした実施例1〜11では薄肉シート作製時にメヤニの発生が防止され、作製された薄肉シートの性能は、現行品である比較例9の性能と比べて飛躍的に向上していることが確認される。
実験その2
上記薄肉シートである実施例1〜11、比較例1〜9を真空成形機(ディスクAB成形装置 テーケー精密(株)社製)でディスクに成形加工した。加工条件は、温度250℃、成形時間0.25秒とし、図1に示すディスク105a,bを各1100個作製し、ディスク表面に突起が発生したものを不良品とし、その発生個数を目視で評価した。現行品である比較例9の不良品発生率よりも少ないものを○、同等のものを△、多いものを×として評価した。比較9の不良品発生率は1%であった。
次に、作製したディスクを図1に示すAPSタイプのカートリッジにフィルムとともに装填してAPS用カートリッジを各5個ずつ作製し、実施例12〜31、比較例10〜18とした。を作製した。各試料について以下の項目を評価した。結果を表3に示す。
〈耐熱性評価〉
フィルムを15cm出した状態で、65℃の環境下に8時間放置する熱処理を行った試料を用いて、スラストゲージによりフィルムベロ出し特性を、リワインドゲージを用いてフィルム巻戻し特性を、プルフォースゲージを用いてフィルム引出し荷重を、カメラアクチエーションゲージによりフィルム搬送耐久性試験を行って耐熱性の評価を行った。
◎ 全項目が比較9よりも優れている
○ 上記項目中1〜2項目が同等レベルで、残りの項目は比較9よりも優れている
△ 上記項目中3項目は同等レベルで、残り1項目は比較9よりも優れている
× 全項目が比較9と同等レベル。
〈耐寒性評価〉
耐熱性評価時と同様に、APSタイプのカートリッジに装填したフィルムを15cm出した状態で、−20℃の環境下に4日間放置した後、耐熱性評価時と同様の内容でフィルム搬送耐久性について評価した。比較9よりも良かったものを○、同等レベルだったものを×とする。
Figure 2005292614
表3の結果から明らかな様に、本発明に係るポリフェニレンエーテルを主成分とする熱可塑性樹脂をダイスを使用した押出成形法により作製した薄肉シートを真空成形した時に良好な成形性が発現することが確認された。また、この様にして作製されたディスクを65℃の高温環境や−20℃の低温環境下に放置しても、フィルム搬送耐久性をはじめとする諸性能に変動がないことが確認され、良好な性能を安定かつ効果的に発現することが可能なことを確認した。
APSタイプの写真フィルムカートリッジの概略分解図である。 薄肉シート成形を行う押出成形装置の構成図である。 ディスク製造装置の構成を示す概略図である。 真空成形用の金型の要部断面図である。
符号の説明
1 カートリッジ
11 上シェル
12 下シェル
13 出し入れ口
14 スプール
15、15a、15b ディスク
15a2、15b2 リップ
16 遮光蓋
17 写真フイルム
2 押出成形装置
21 ロール成形装置
23 押出機
24 原料ホッパー
25 ダイス(Tダイ)
30 ガイドローラ
4 ディスク製造装置
40 薄肉シート
44 成形部
47 金型
52 打ち抜き機
70 真空穴

Claims (8)

  1. スプールに巻き回した写真フィルムを収納し、該スプールの回転により写真フィルムの巻き出しと巻き取りを行う写真フィルム用カートリッジにおいて、
    該スプールは、前記写真フィルムの巻き出しと巻き取りを可能にする一対のディスクを有するものであり、
    該ディスクは、ポリフェニレンエーテル、ポリスチレン、及びリン酸エステル化合物の組成比が6〜8:1〜3:1〜3である熱可塑性の樹脂フィルムを真空成形して作製されるものであることを特徴とする写真フィルム用カートリッジ。
  2. 前記リン酸エステル化合物が、リン酸トリフェニルを含有するものであることを特徴とする請求項1に記載の写真フィルム用カートリッジ。
  3. 前記リン酸エステル化合物が、レゾルシノールジフォスフェートを含有するものであることを特徴とする請求項1に記載の写真フィルム用カートリッジ。
  4. 前記リン酸エステル化合物が、リン酸トリフェニルとレゾルシノールジフォスフェートとを含有し、レゾルシノールジフォスフェートの比率が10〜40%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の写真フィルム用カートリッジ。
  5. 前記熱可塑性の樹脂フィルムを構成するポリスチレンがエラストマーを含有してなるハイインパクトポリスチレンであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の写真フィルム用カートリッジ。
  6. 前記熱可塑性の樹脂フィルムは、数平均分子量が5×104〜10×104であり、かつ、重量平均分子量が10×104〜13×104であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の写真フィルム用カートリッジ。
  7. 前記熱可塑性の樹脂フィルムは、酸化防止剤を含有するものであって、該酸化防止剤が分子量600〜1100の片ヒンダードフェノール系酸化防止剤であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の写真フィルム用カートリッジ。
  8. 前記熱可塑性の樹脂フィルムが、110〜130℃にガラス転移点を有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の写真フィルム用カートリッジ。
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