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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine photographische Filmkassette
mit einer Spule, die drehbar in einer Kassettenschale montiert ist,
wobei ein Filmstreifen um die Spule in eine Rolle gewickelt und in
der Lage ist, ein Filmführungsende
durch Drehen der Spule in der Abwicklungsrichtung aus der Kassettenschale
herauszubewegen.
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In
letzter Zeit wurden Filmkassetten vorgeschlagen, die so betätigt werden
können,
daß sie
automatisch ein Filmführungsende
aus der Kassettenschale befördern
können,
wenn die Filmspule in der Abwicklungsrichtung gedreht wird, wie
zum Beispiel in
US 4 834 306 ,
US 4 832 275 und
EP 0 406 815 A2 offengelegt. Das
Filmführungsende
steht nicht vor, ist also vollständig
innerhalb der Kassettenschale angeordnet, es sei denn, die Filmkassette
wird in eine Kamera, ein Filminspektionsgerät oder dergleichen geladen.
Daher ist diese Art von Filmkassette sowohl für den Benutzer als auch für den Entwickler
praktischer und sicherer zu handhaben.
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Die
Hauptteile des Typs von Filmkassette mit Führungsendenbeförderung,
wie etwa die Kassettenschale, die Spule und die Flansche werden
durch Formgießen
von Kunstharz hergestellt.
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Diese
Flansche dienen dazu, den Filmstreifen fest und enganliegend in
einer Rolle auf der Spule aufzuwickeln und zu verhindern, daß die Filmrolle
sich löst.
Die Flansche sind zum Beispiel als Scheiben mit Umfangslippen geformt.
Die Lippen bedecken die Seiten der äußersten Wicklung der Filmrolle,
um sie in der radialen Richtung einzugrenzen, während die Flansche die Filmrolle
in der axialen Richtung eingrenzen.
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Eine
Trennklaue und Beschränkungsrippen
sind innerhalb der Kassettenschale geformt. Die Trennklaue ist geeignet,
das Filmführungsende,
also das Ende der äußersten
Wicklung der Filmrolle, in der Nähe der
Filmdurchgangsöffnung
aufzunehmen. Die Beschränkungsrippen
beschränken
die Flansche zur Filmrolle hin, so daß die Flansche in Kontakt mit
den Endflächen
der Filmrolle gehalten werden. Die Beschränkungsrippen, die sich in der
Nähe der
Filmdurchgangsöffnung
gegenüberliegen,
sind voneinander durch einen solchen Abstand getrennt, der den Flanschen
ermöglicht,
ihre Begrenzung der Filmrolle zu lösen. Somit kann der Filmstreifen
abgewickelt und aus der Kassettenschale befördert werden, nachdem das Filmführungsende
von der Trennklaue abgehoben worden ist.
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Die
oben beschriebenen Elemente der Filmkassette bestehen normalerweise
aus sehr stoßfestem
Polystyrol-(HIPS-)Kunstharz oder aus hochdichtem Polyethylen-Kunstharz.
Jedoch sind die oben erwähnten
Materialien für
die Verwendung in der Praxis unzureichend. Insbesondere für die Flansche,
die gegen die Beschränkungsrippen
und die Kanten des Filmstreifens reiben, wenn die Spule gedreht
wird, sind die oben genannten Materialien zu schwach. Die Flansche
würden
sich schnell durch Reibung abnutzen und Kunstpartikel bilden. Die
Kunstharzpartikel könnten
auf den Filmstreifen kommen und die Kamera, die photographischen Qualitäten des
Filmstreifens oder die Bilder auf dem Filmstreifen zerstören.
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Die
Reibung der Flansche und die Menge der Partikel hängen von
den Abständen
zwischen den sich einander gegenüberliegenden
Beschränkungsrippen,
insbesondere den in der Nähe
der Filmdurchgangsöffnung
angeordneten Beschränkungsrippen,
ab. Die Abstände
zwischen sich einander gegenüberliegenden Rippen
beeinflussen die Filmbeförderleistung
und die Haltbarkeit der Flansche. Wenn die Abstände zu groß sind, können die Flansche die Filmrolle
nicht sicher genug halten oder eingrenzen, um den Filmstreifen glatt zu
befördern.
Wenn die Abstände
zu gering sind, wird die Reibung zu groß, und die Haltbarkeit wird
verringert.
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Um
den Filmstreifen zuverlässig
nach außen
zu befördern,
ist es wünschenswert,
den Filmstreifen in der lateralen Richtung des Filmstreifens in
einem Bereich zu biegen, der zur Filmdurchlaßöffnung hin geführt ist.
Zu diesem Zweck drücken
die Lippen der Flansche die lateralen Kanten des Filmstreifens zueinander
hin. Wenn die Flansche zu weich sind, wird der Filmstreifen nicht
in ausreichendem Maße
gebogen. Wenn die Flansche zu hart sind, wird der Filmstreifen so
stark gebogen, daß er
die Filmdurchlaßöffnung,
eine Filmführungsoberfläche der
Kamera oder dergleichen berührt.
Außerdem
nimmt die Reibung zwischen den Flanschen und dem Filmstreifen dermaßen zu,
daß die
Haltbarkeit der Flansche verringert wird und ein merkliches Geräusch erzeugt
wird.
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Auch
die Flexibilität
des Filmstreifens hat einen Einfluß auf die Filmförderleistung
und Haltbarkeit der Flansche. Die Filmflexibilität hängt von dem Basismaterial,
der Dicke, dem Typ der lichtempfindlichen Emulsionsschicht und so
weiter ab. Außerdem
hängt die
Filmflexibilität
von der Umgebungstemperatur- und feuchtigkeit ab.
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Thermoplastische
Verformung der Flansche ist ein weiteres Problem. Um die Flansche
elastisch zu machen, sollte die Dicke der Flansche gering sein.
Dünne Flansche
sind auch im Hinblick auf die Kompaktheit der Filmkassette wünschenswert.
Jedoch kann die Filmeinheit in einer Umgebung mit hoher Temperatur,
zum Beispiel in einem während
des Sommers im Freien geparkten Fahrzeug, zurückgelassen werden, in dem die Raumtemperatur
80°C erreichen
kann. In diesem Falle würden
die Flansche aus dem oben erwähnten
Material thermisch verformt werden.
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Um
die obigen Probleme zu lösen,
wurde von dem jetzigen Anmelder eine Filmkassette vorgeschlagen,
in der als Material für
die Flansche synthetisches Styrolgummi-Copolymer mit einem modifizierten
Polyphenyl in einem Mischungsverhältnis von 3:7 bis 8:2 gemischt
ist.
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Dieses
Material kann tatsächlich
die Haltbarkeit der Flansche in einem gewissen Maße verbessern, aber
die Haltbarkeit ist im Hinblick auf die erwarteten Eigenschaften
der Filmkassette des Typs mit Filmendenbeförderung, bei der der Filmstreifen
wiederholt aus der Kassettenschale gezogen und wieder in sie aufgewickelt
wird, zum Beispiel zum Belichten, Entwickeln, Inspizieren und zum
Erstellen von Abzügen,
nicht ausreichend.
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Aus
der JP 6-266052 A ist eine photographische Filmkassette mit einer
Spule bekannt, die drehbar in einer Kassettenschale montiert ist,
wobei ein Filmstreifen um die Spule in eine Rolle gewickelt ist.
Ein Paar Flansche sind so auf der Spule montiert, daß sie mit
den Endflächen
der Filmrolle in Kontakt gelangen. Die Flansche bestehen aus einer
Mischung von Styrol-Butadien-Copolymer mit Polyphenylenether.
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Aus
der
DE 22 588 96 B2 sind
thermoplastische Harzzusammensetzungen aus Polyphenylenether-Polystyrol-Dien-Elastomer-Mischungen
bekannt.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Filmkassette zur
Verfügung
zu stellen, die in ihren Abnutzungseigenschaften und ihrer Haltbarkeit
ebenso wie in ihrer Filmförderleistung überlegen
ist.
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Diese
Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale
gelöst.
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Erfindungsgemäß sind in
einer photographischen Filmkassette mit einer Spule, die drehbar
in einer Kassettenschale montiert ist, um einen Filmstreifen auf
eine Rolle zu wickeln, und mit Flanschen, die an der Spule befestigt
sind oder drehbar montiert sind, um einem Filmführungsende der Filmrolle zu
ermöglichen, durch
Drehen der Spule in der Abwicklungsrichtung sich aus der Kassettenschale
herauszubewegen, die Flansche aus einer Kunstharzverbindung der
Polyphenylenethergruppe geformt, welche durch Mischen eines Kunstharzes
der Styrolgruppe mit einem Kunstharz der Polyphenylenethergruppe
in einem Gewichtsverhältnis der
Styrolkunstharzgruppe zum Polyphenylenetherkunstharz von 60:40 bis
10:90 und durch Beimischen von 6 bis 19 Teilen eines Elastomers
auf 100 Gewichtsteile der Mischung des Kunstharzes der Styrolgruppe
und des Kunstharzes der Polyphenylenethergruppe erzeugt wird.
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Das
Elastomer ist vorzugsweise wenigstens eine Elastomerkomponente,
die ausgewählt
wird aus den Gruppen der konjugierten Dien-Elastomere, der Styrol-konjugierten
Dien-Copolymer-Elastomere,
der hydrierten Styrol-konjugierten Dien-Copolymer-Elastomere, der
Ethylen-α-Olefin-Copolymer-Elastomere
und der Ethylen-organischen-Säureester-Copolymer-Elastomere.
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Das
Material der Flansche besitzt folgende physikalischen Eigenschaften:
einen Elastizitätsmodul
bei Dehnung in der longitudinalen Richtung von 105 kg/mm2 bis 180 kg/mm2 entsprechend
dem Standard K6732 des JIS (japanischer Industriestandard), und
eine Falthaltbarkeit von 1000 oder mehr entsprechend dem Standard
P8115 des JIS.
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Vorzugsweise
enthält
die Kunstharzverbindung für
die Flansche 0,03 bis 3 Gewichtsanteile einer Silikonkomponente
mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 20 μm oder weniger auf 100 Gewichtsteile
der Kunstharzverbindung der Polyphenylenethergruppe.
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Das
Kunstharz der Styrolgruppe besitzt vorzugsweise ein mittleres Molekulargewicht
Mw von 100 000 g/mol 400 000 g/mol, ein Molekulargewichtsverteilung
von 1,5 bis 7, einen Elastizitätsmodul
bei Dehnung von 120 kg/mm2 bis 300 kg/mm2 (JIS-K7113), eine Schmelzflußrate von
1,0 g bis 25 g pro zehn Minuten (JIS-K7210, Temperatur 200°C, Last 5
kg).
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Weitere
Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der nachfolgenden,
detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele offensichtlich,
die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen
zu lesen ist, bei denen gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende
Teile bezeichnen.
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1 ist
eine perspektivische Explosionsansicht einer Filmkassette entsprechend
einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine teilweise Querschnittsansicht des Inneren der Filmkassette.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht der Flansche der in 1 gezeigten
Filmkassette.
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4 ist
ein Querschnitt der Flansche.
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5 ist
eine schematische Ansicht, die den Gesamtaufbau der Flansch-Herstellungsapparatur
zeigt.
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6 ist
ein Graph, der die Beziehung zwischen der Falthaltbarkeit des Flanschs
und der Beimengung des Elastomers in dem Material des Flanschs zeigt.
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7 ist
ein Graph, der die Beziehung zwischen dem Elastizitätmodul bei
Dehnung des Flansches und der Beimengung des Elastomers in dem Material
des Flanschs zeigt.
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8 ist
ein Graph, der die Beziehung zwischen dem Elastizitätsmodul
bei Dehnung, der Haltbarkeit und der Filmförderleistung des Flanschs zeigt.
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9 ist
ein fragmentarischer Querschnitt eines Flanschs nach einem weiteren
Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung.
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1 zeigt
ein Beispiel einer Filmeinheit des Typs mit Filmführungsendenförderung.
Die Filmeinheit umfaßt
eine Kassettenschale 2, die durch Verbinden von ungefähr halbzylindrischen
Schalenhälften 3 und 4 erhalten
wird. Eine Spule 5 ist drehbar in der Kassettenschale 2 montiert,
und ein Filmstreifen 6 kann auf der Spule 5 aufgewickelt
sein, wobei sein hinteres Ende 6a an der Spule 5 befestigt
ist. Ein Paar von Flanschen 1a und 1b ist an der
Spule 5 montiert und um einen Abstand in der axialen Richtung
der Spule voneinander getrennt.
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Das
Basismaterial für
den Filmstreifen 6 kann Triacetat, Polyester, Polyphenylnaphthalat
oder Polycarbonat sein und besitzt eine Dicke von 0,07 mm bis 0,15
mm. Eine lichtempfindliche Emulsionsschicht ist entsprechend dem
Typ des Filmstreifens, wie etwa Farbnegativfilm, Farbumkehrtilm
oder Schwarz-Weiß-Film, auf
dem Basismaterial aufge bracht. Falls notwendig, ist eine Stützschicht
auf der anderen Seite der Emulsionsschicht aufgebracht. Die Stützschicht
kann eine magnetische und/oder Schutzschicht aus Nitrozellulose, Diacetylzellulose,
Triacetylzellulose, Gelatine, Polycarbonat oder dergleichen sein,
die mit einem antistatischen Mittel, einem leitfähigen Material, einem Schmiermittel
und so weiter versehen ist.
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Die
Schalenhälften 3 und 4 sind
jeweils als Kunstharzformguß geformt.
Das Material der Schalenhälften 3 und 4 darf
nur einen geringen Reibungswiderstand gegen die Flansche 1a und 1b besitzen.
Die Schalenhälften 3 und 4 müssen außerdem ausreichend
fest gegen Fallstöße sein
und dürfen
nicht leicht hitzeverformbar sein. Bevorzugte Beispiele für das Schalenmaterial
sind Kunstharze der Styrolgruppe, Polycarbonatkunstharz, ABS-Kunstharz,
Polyesterkunstharz, Polypropylenkunstharz, Polyethylenkunstharz,
Methylacrylkunstharz, Teflon, Polyphenylsulfidkunstharz oder eine
Mischung dieser Kunstharze.
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Die
Schalenhälften 3 und 4 besitzen
jeweils Öffnungen 3a und 4a,
die nach außen
vorstehen. Ein Verschlußelement 8 ist
drehbar in einem Raum hinter einer Filmdurchgangsöffnung montiert,
die zwischen den Öffnungen 3a und 4a geformt
ist, wenn die beiden Schalenhälften 3 und 4 miteinander
verbunden sind. Das Verschlußelement 8 verschließt in seiner
geschlossenen Position die Filmdurchgangsöffnung lichtdicht. Das Verschlußelement
besitzt eine flache Oberfläche 8a,
die in der geöffneten
Position des Verschlußelements 8 als
Filmführung
dient.
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Eine
Klaue 9 ist an einem inneren Bereich der Öffnung 4a der
einen Schalenhälfte 4,
die hiernach als untere Schalenhälfte
bezeichnet wird, geformt. Die Klaue 9 ist geeignet, das
Filmführungsende
von der Rolle des Filmstreifens 6, der auf der Spule 5 aufgewickelt
ist, zu trennen und ihn zur Filmführungsoberfläche 8a zu führen.
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Die
Flansche 1a und 1b sind drehbar und koaxial auf
der Spule 5 montiert, so daß sie die axiale Position der
Rolle des Filmstreifens 6 eingrenzen. Die Flansche 1a und 1b besitzen
Umfangslippen 11a und 11b, die mit diesen einstückig geformt
sind. Wie in 2 gezeigt, stehen die Lippen 11a und 11b axial
gegeneinander vor, um die lateralen Seiten der Filmrolle 6 zu
bedecken oder zu halten. Beschränkungsrippen 13 sind auf
den Innenseiten der Endflächen
der Schalenhälften 3 und 4 geformt,
um die Flansche 1a und 1b axial nach innerhalb
der Schale 2 zu beschränken.
Wie in den 3 und 4 gezeigt,
besitzt ein Flansch 1a Ausschnitte 16 um ein Loch
in seiner Mitte. Wenn ein Kupplungsring 12 außerhalb
des Flanschs 1a sicher an der Spule 5 befestigt
ist, werden Klauen 15 des Kupplungsrings 12 in
die Ausschnitte 16 eingesetzt. Wenn sich die Spule 5 und
somit der Kupplungsring 12 in einer Aufwicklungsrichtung
drehen, gleiten die Kupplungsklauen 15 über die Ränder der Ausschnitte 16,
so daß der
Flansch 1a sich nicht zusammen mit der Spule 5 dreht.
Wenn sich die Spule 5 in einer Abwicklungsrichtung dreht,
die der Aufwicklungsrichtung entgegengesetzt ist, greifen die Kupplungsklauen 15 in
die Ränder
der Ausschnitte 16, so daß sich der Flansch 1a zusammen
mit der Spule 5 dreht.
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Ein
Anzeigeplatte 12a ist einstückig mit dem Kupplungsring 12 geformt.
Die Anzeigeplatte 12a ist durch ein Fenster 3b sichtbar,
das in der Kassettenschale 2 geformt ist, um den Benutzungszustand
der Filmkassette sichtbar zu machen.
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Ein
Strichkodeschild 17 ist auf einer Scheibe 18 befestigt,
die sicher auf dem dem Kupplungsring 12 gegenüberliegenden
Ende der Spule angebracht ist. Auf dem Strichkodeschild 17 ist
ein Strichkode in radialer Anordnung gedruckt. Der Strichkode wird
photoelektrisch durch ein Fenster 4b festgestellt, welches
in der Kassettenschale 2 geformt ist. Der Strichkode gibt
den Typ und andere Daten des Filmstreifens 6 und die Anzahl der
verfügbaren
Aufnahmen an. Außerdem
ist ein Schild 19 auf der Peripherie der Kassettenschale 2 befestigt, um
den Filmtyp, eine Identifikationsnummer der Filmkassette und weitere
Daten anzugeben.
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Ein
Spulenverriegelungselement 20 dient zum Verriegeln der
Spule, wenn das Verschlußelement 8 geschlossen
ist. Die Spule 5 wird von dem Spulenverriegelungselement 20 gelöst, wenn
das Verschlußelement 8 geöffnet wird.
Ein Verriegelungstab 21 ist einstückig mit der oberen Schalenhälfte 3 geformt,
um das Verschlußelement 8 in
der geschlossenen Position zu verriegeln. Die Verriegelung des Verschlußelements 8 kann durch
einen in der Kamera oder einer Betrachtungsvorrichtung angeordneten
Mechanismus gelöst
werden, wenn die Filmkassette darin angeordnet wird.
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Anstelle
des Verschlußelements 8 ist
es möglich,
Licht einfangende Bänder
auf den inneren Oberflächen
der Öffnungen 3a und 4a anzubringen.
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Wie
in 2 gezeigt, ist die äußerste Wicklung der Filmrolle 6 teilweise
von den Lippen 11a und 11b der Flansche 1a und 1b bedeckt,
so daß die
Filmrolle 6 sich nicht lockern kann. Somit dreht sich die
Filmrolle 6 zusammen mit der Spule 5, wenn sich
die Spule 5 in der Abwicklungsrichtung dreht.
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Abstände zwischen
den Beschränkungsrippen 13 auf
einer Seite und denjenigen auf der anderen Seite der Kassettenschale 2 sind
so eingestellt, daß die
Rippen 13 die Flansche 1a und 1b in Kontakt
mit den Endflächen
der Filmrolle 6 halten. Nur der Abstand zwischen den Rippen 13,
die sich in der Nähe
der Öffnungen 3a und 4a gegenüberliegen,
ist etwas größer, um
zu ermöglichen,
daß der
Filmstreifen 6 die Flansche 1a und 1b auseinanderdrückt, nachdem
die Trennklaue 9 das Filmführungsende abgehoben hat. Die
Lippen 11a und 11b drücken elastisch die lateralen
Kanten des Filmstreifens 6, die sich von der Rolle lösen und
die Flansche 1a und 1b zur Seite drücken. Dadurch
wird der Filmstreifen 6 auf seinem Weg zur Führungsoberfläche 8a hin
leicht in eine halbzylindrische Form gebogen, so daß der Filmstreifen 6 glatt
durch die Filmdurchgangsöffnung
zwischen den Öffnungen 3a und 4a durchstoßen kann.
Derselbe Effekt kann erreicht werden, wenn die Beschränkungsrippen 13 nur
auf einer Seite der Kassettenschale 2 angeordnet werden.
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Auf
der anderen Seite nimmt die Beförderungsleistung
der Flansche 1a und 1b, da der Flansch 1a immer
noch zusammen mit den Kupplungsklauen 15 und den Ausschnitten 16 rotiert
wird, zu, wenn die Lippen 11a und 11b die lateralen
Kanten des Filmstreifens 6 elastisch drücken.
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Da
das hintere Ende 6a des Filmstreifens 6 an der
Spule 5 befestigt ist, wird der Filmstreifen 6 durch Drehen
der Spule in der Aufwicklungsrichtung in die Kassettenschale 2 gewickelt.
Während
die Lippen 11a und 11b in der Nähe der Öffnungen 3a und 4a auseinandergedrückt werden,
wird der Filmstreifen 6 glatt in einer Rolle auf der Spule 5 aufgewickelt.
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Wie
bisher beschrieben, reiben sich die Flansche 1a und 1b mit
den Beschränkungsrippen 13,
während
sich die Spule 5 dreht. Außerdem sind die Lippen 11a und 11b in
Kontakt mit dem Filmstreifen 6 und reiben an dem Filmstreifen 6,
während
der Filmstreifen auf- und abgewickelt wird. Daher müssen die
Flansche eine ausreichend hohe Festigkeit, Beständigkeit und Flexibilität besitzen.
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Entsprechend
der vorliegenden Erfindung bestehen die Flansche 1a und 1b aus
einer Kunstharzverbindung der Polyphenylenethergruppe, welche durch
Mischen eines Kunstharzes der Styrolgruppe mit einem Kunstharz der
Polyphenylenethergruppe in einem Gewichtsverhältnis von 60:40 bis 10:90 und
durch Beimischen von 6 bis 19 Teilen eines Elastomers auf 100 Gewichtsteile
der Mischung des Kunstharzes der Styrolgruppe und des Kunstharzes
der Polyphenylenethergruppe erzeugt wird.
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Für den Kunstharz
der Styrolgruppe wird hochstoßfester
Polystyrol-(HIPS-)Kunstharz oder eine Mischung des hochstoßfesten
Polystyrolkunstharzes mit lichtdurchlässigem Polystyrolkunstharz
(Styrolmonomer: GP) bevorzugt.
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Das
Kunstharz der Styrolgruppe besitzt vorzugsweise ein mittleres Molekulargewicht
Mw von 100 000 g/mol 400 000 g/mol und noch besser von 120 000 g/mol
bis 300 000 g/mol und am besten von 120 000 g/mol bis 250 000 g/mol.
Die Molekulargewichtsverteilung des Kunstharzes der Styrolgruppe
liegt vorzugsweise zwischen 1,5 und 7 und besser zwischen 1,8 und
5 und am besten zwischen 2,0 und 3,5. Der Elastizitätsmodul des
Kunstharzes der Styrolgruppe bei Dehnung liegt vorzugsweise zwischen
120 kg/mm2 und 300 kg/mm2 (JIS-K7113)
und besser zwischen 135 kg/mm2 und 275 kg/mm2 und am besten zwischen 150 kg/mm2 und 200 kg/mm2.
Die Schmelzflußrate
(MFR) liegt vorzugsweise zwischen 1,0 g und 25 g pro zehn Minuten
(JIS-K7210, Temperatur: 200°C,
Belastung: 5 kg) und besser zwischen 1,5 g und 20 g pro zehn Minuten
und am besten zwischen 2,0 g und 15 g pro zehn Minuten.
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Für das Kunstharz
der Polyphenylenethergruppe, das hiernach als PPE-Kunstharz bezeichnet
wird, ist das in
US 3 383 435 offengelegte
Monomer oder Copolymer verwendbar.
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Das
Elastomer ist wenigstens eine Elastomerkomponente, die ausgewählt wird
aus den Gruppen der konjugierten Dien-Elastomere, der Styrol-konjugierten
Dien-Copolymer-Elastomere,
der hydrierten Styrol-konjugierten Dien-Copolymer-Elastomere, der
Ethylen-α-Olefin-Copolymer-Elastomere
und der Ethylen-organischen-Säureester-Copolymer-Elastomere.
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Beispiele
für die
Elastomere der konjugierten Diengruppe sind Polymere des Butadien,
Isopren, 1,3-Pentadien und 2,3-Dimethylbutadien und Copolymere der
Mischungen dieser Komponenten. Beispiele für die Styrol-konjugierten Dien-Copolymer-Elastomere
und die hydrierten Styrol-konjugierten Dien-Copolymer-Elastomere
sind ungeordnetes Styrol-Butadien-Copolymer,
ungeordnetes Styrol-Isopren-Copolymer, Styrol-Butadien-Blockcopolymer, Styrol-Isopren-Blockcopolymer
und hydrierte Copolymere derselben.
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Das
Gewichtsverhältnis
der Styrole zu den konjugierten Dienen in den Copolymeren beträgt vorzugsweise
10:90 bis 85:15 und besser 20:80 bis 80:20. Die Schmelzflußrate (MFR)
als Index der Fluidität
des Copolymers beträgt
vorzugsweise 0,01 g bis 200 g pro zehn Minuten (Meßbedingungen:
ASTMD 1248, Temperatur 200°C,
Belastung 5 kg).
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Beispiele
für die
Ethylen-Copolymerelastomere sind Ethylen-Propylen-Copolymer, Ethylen-1-Buten-Copolymer
und Ethylen-1-Hexen-Copolymer. Die Ethylen-Copolymer-Elastomere besitzen
vorzugsweise eine Dichte von 0,85 g/cm2 bis
0,91 g/cm2 und eine MFR von 0,1 g bis 50
g pro zehn Minuten (Meßbedingungen:
ASTMD 1238, Temperatur 190°C,
Belastung 2,16 kg).
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Beispiele
für Ethylen-organische-Säureester-Copolymer-Elastomere
sind Ethylen-Vinylacetat-Copolymer,
Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer und Ethylen-Butylacrylat-Copolymer. Ein bevorzugtes
Gewichtsverhältnis
zwischen Ethylen und Ethylacrylat in dem Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer
liegt zwischen 97:3 und 70:30. Das Ethylen-organische-Säureester-Copolymer-Elastomer
besitzt vorzugsweise eine MFR von 0,1 g bis 500 g pro zehn Minuten
(Meßbedingungen:
ASTMD 1238, Temperatur 190°C,
Belastung 2,16 kg).
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Vorzugsweise
enthält
die Kunstharzverbindung als Material für die Flansche 0,03 bis 3 Gewichtsanteile
einer Silikonkomponente mit einem mittleren Teilchendurchmesser
von 20 μm
oder weniger auf 100 Gewichtsanteile der Kunstharzverbindung der
Polyphenylenethergruppe.
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Falls
notwendig, muß die
Kunstharzverbindung der Polyphenylenethergruppe mit Additiven versehen werden,
wie etwa mit einem Schmiermittel, einem antistatischen Mittel, einem
dehydrierenden Mittel, einem Licht abschirmendem Mittel, einem leitfähigen Mittel
und so weiter. Die Menge der Additive muß auf einen Bereich beschränkt sein,
in dem die Eigenschaften der Verbindung nicht merklich verändert werden.
Das Schmiermittel verringert die Reibung zwischen den Flanschen
und den Beschränkungsrippen
und zwischen den Lippen und dem Filmstreifen. Folglich dient das
Schmiermittel zum Verhindern einer Abnutzung dieser Elemente, zur
Verringerung von schädlichen
Pulvern und störenden
Geräuschen
und zur Verbesserung der Beständigkeit
der Filmkassette.
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Als
Schmiermittel werden höhere
Alkoholesterwachse, wie etwa Polyethylen, höhere Fettsäureamidverbindungen, wie etwa Ölsäureamid,
und Erucasäureamid
verwendet. Da für
die Erzeugung einer Bahn aus dem PPE-Kunstharz im allgemeinen hohe
Temperaturen erforderlich sind, sind hitzebeständige Schmiermittel vorzuziehen.
Im Hinblick auf die Reibung gegen die Flansche fand man, daß ein Zusatz
von Silikon zunächst
vorzuziehen ist.
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Als
Ergebnis der Studien ist das am meisten bevorzugte Schmiermittel
Silikon mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 20 μm oder weniger,
da es in der Mischung des PPE-Kunstharzes mit dem Kunstharz der
Styrolgruppe verteilbar ist. Dieses Silikon ist ein makromolekulares
Dimethyl-Polysiloxan mit einem mittleren Teilchendurchmesser von
20 μm oder
weniger, vorzugsweise von 15 μm
oder weniger und noch besser von 10 μm oder weniger. Oberhalb von
20 μm verschlechtert
das Silikon die physikalischen Eigenschaften. Wenn der mittlere
Teilchendurchmesser zu gering ist, ist es schwierig, das Silikon
gleichmäßig in dem
Kunstharz zu Verteilen. Daher sollte der mittlere Teilchendurchmesser
vorzugsweise nicht kleiner als 1 μm
und besser größer als
1,2 μm sein.
Der Zusatz von Silikon liegt vorzugsweise bei 0,03 bis 3,0 Gewichtsprozent
und besser zwischen 0,1 bis 2,0 Gewichtsprozent. In dem am meisten
bevorzugten Bereich verschlechtert das Silikon kaum die physikalischen
Eigenschaften und ist ausreichend, um den Kunstharz zu glätten.
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Der
Zusatz eines antistatischen Mittels kann die Handhabung der Flansche
beim Zusammensetzen der Filmkassette verbessern, das Haften von
Staub verhindern und das Entfernen der Flansche aus ihren Formen
erleichtern. Da die Flansche sehr leicht sind, zum Beispiel 10 mg
bis 40 mg, ist eine Verbesserung der Handhabung für die Produktionseffektivität wichtig.
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Um
die oben erwähnten
Effekte zu erhalten, ist es ausreichend, den Oberflächenwiderstand
auf 1015 Ω oder weniger zu verringern.
Da der Oberflächenwiderstand
vor dem Zusatz eines antistatischen Mittels 1016 Ω beträgt, können fast
alle Arten von antistatischen Mitteln verwendet werden. Jedoch darf
wegen der für
die Herstellung einer Bahn aus Kunstharz notwendigen hohen Temperatur
das antistatische Mittel bei dieser Temperatur nicht zersetzt werden.
Eine Zersetzung des antistatischen Mittels erzeugt ein Aufschäumen in
dem Kunstharz und verschlechtert die Glätte der Kunstharzbahn. Ein
bevorzugtes Beispiel für
antistatische Mittel sind eingebaute antistatische Mittel, wie sie
in dem "Handbuch
für Gummi/Plastikverbindungen", 2. überarbeitete
Ausgabe, veröffentlich
von Kabushiki Kaisha Rubber Digest, Seiten 381–388, offengelegt sind.
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Ein
Zusatz von Licht abschirmenden Mitteln ist wünschenswert, für den Fall,
daß externes
Licht in das Innere der Kassettenschale eindringen kann. Wenn die
Flansche transparent sind, wird das externe Licht von der gesamten
Oberfläche
der Flansche reflektiert, um den Filmstreifen abzuschirmen. Repräsentative
Beispiele für
Licht abschirmende Mittel sind:
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Anorganische Verbindungen:
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- Oxide: Siliziumoxid, Kieselgur, Aluminiumoxid, Titanoxid,
Eisenoxid, Zinkoxid, Magnesiumoxid, Antimonoxid, Bariumferrit, Strontiumferrit,
Berylliumoxid, Bimsstein, Bimssteinschleier und Aluminiumoxidfaser.
- Hydroxide: Aluminiumhydroxid, Magnesiumhydroxid und Basis-Magnesiumcarbonat.
- Carbonate: Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Dolomit und Dawsonit.
- Sulfate und Sulfite: Calciumsulfat, Bariumsulfat, Ammoniumsulfat
und Calciumsulfit.
- Silikate: Talk, Ton, Glimmer, Asbest, Glasfaser, Glasschleier,
Glasperlen, Calciumsilikat, Montmorillonit und Bentonit.
- Kohlenstoff: Ruß,
Graphit, Kohlenstoffaser und Kohlenstoffhohlkugeln.
- Andere: Eisenpulver, Kupferpulver, Bleipulver, Zinnpulver, Edelstahlpulver,
Perlenpigmente, Aluminiumpulver, Aluminiumflocken, Molybdänsulfid,
Borfaser, Siliziumcarbidfaser, Aluminiumfaser, Edelstahlfaser, Nickelfaser, Messingfaser,
Calciumtitanat, Bleititanat-Zinconat, Zinkborat, Bariummetaborat,
Natriumborat, Aluminiumpaste und Talk.
-
Organische Verbindungen:
-
- Holzmehl einschließlich
Fichtenholzmehl, Eichenholzmehl und Sägemehl, Schalenfasern einschließlich Mandelschalen,
Erdnußschalen
und Spreu, verschiedene Arten gefärbter Fasern einschließlich Baumwolle,
Jute, Papierschnitzel, Cellophan®-Flocken,
Nylonfasern, Polypropylenfasern, Stärke, aromatischer Polyamidfasern und
so weiter.
-
Unter
den oben erwähnten,
Licht abschirmenden Mitteln sind die anorganischen Verbindungen
vorzuziehen, die den Kunstharz undurchsichtig machen. Am meisten
werden Ruß,
Titannitrid und Graphit bevorzugt, da sie eine gute Wärmebeständigkeit
und Lichtfestigkeit besitzen und relativ inaktiv sind. Die am meisten
bevorzugten Beispiele für
Ruß werden
nach Materialien aufgelistet und sind: Gasruß, Ofenruß, Kanalruß, Anthracenruß, Acetylenruß, Ketenruß, thermischer
Ruß, Lampenruß, Ölrauch,
Fichtenrauch, Tierruß,
Pflanzenruß und
so weiter.
-
Erfindungsgemäß wird Ofenruß im Hinblick
auf seine Licht abschirmenden Eigenschaften und seine Kosten vorgezogen.
Wenn man von den Kosten absieht, sind Acetylenruß, Ketenruß als Nebenprodukt von modifiziertem
Ruß und
leitfähiger
Ruß wegen
ihres antistatischen Effekts vorzuziehen. Es ist vorziehen, den ersten
mit dem letzteren entsprechend den notwenigen Eigenschaften zu mischen.
-
Verbindungen
von Licht abschirmenden Elementen können morphologisch wie folgt
klassifiziert werden:
-
1. Gleichmäßig gefärbte Teilchen:
-
- Eine der populärsten
Licht abschirmenden Verbindungen, die als Farbverbindung bezeichnet
wird.
-
2. Verteilbares Pulver:
-
- Feine Teilchen, die als Trockenfarbe bekannt sind, die durch
Atomisierung nach der Bearbeitung mit verschiedenen Oberflächenbehandlungsmitteln
und durch Hinzufügung
von Verteilungsmitteln erzeugt werden.
-
3. Pasten:
-
- Verteilter Weichmacher oder dergleichen.
-
4. Flüssigkeiten:
-
- Als flüssige
Farbe bekannte Flüssigkeiten,
die in einem oberflächenaktiven
Mittel aufgelöst
sind.
-
5. Muttermischungskörner:
-
- Licht abschirmende Mittel, die mit hoher Dichte in einem
zu färbenden
Plastikkunstharz verteilt sind.
-
6. Nasse Granulatverbindungen:
-
- Licht abschirmende Mittel mit hoher Dichte in einem Plastikkunstharz
verteilt und zu Granulat verarbeitet.
-
7. Trockene Pulver:
-
- Übliche
trockene, pulverförmige
Rohverbindung.
-
Wie
oben beschrieben, gibt es verschiedene Formen von Licht abschirmenden
Verbindungen, von denen die Muttermischung in Hinblick auf die Kosten
und eine Vermeidung einer Verunreinigung des Arbeitsplatzes vorzuziehen
ist. Ein Muttermischungsverfahren ist zum Beispiel in JP 40-26196
B offengelegt, wo eine Polymer/Ruß-Muttermischung durch Verteilen
von Ruß in
einer Lösung
von Polymer in einem organischen Lösungsmittel erzeugt wird. Auch
JP 43-10362 B legt ein Verfahren zum Erzeugen einer Muttermischung
durch Verteilen von Ruß in
Polyethylen offen.
-
Unter
den Rußen
ist Ofenruß mit
einem pH-Wert von 6,0 bis 9,0 und einem mittleren Teilchendurchmesser
von 10 μm
bis 120 μm,
der flüchtige
Komponenten mit einem Anteil von 2,0 Gewichtsprozent oder weniger
aufweist und Öl
mit 50 ml/100g oder mehr absorbiert, vorzuziehen, da es eine geringere
Verschleierung auf dem lichtempfindlichen Materialien verursacht,
einen geringen Einfluß auf
die Lichtempfindlichkeit hat und eine große Lichtabschirmleistung besitzt.
Zusätzlich
kann der obige Ofenruß kaum
harte Rußflecken,
Fischaugen oder Pinholes in dem Kunstharzfilm- oder bahn erzeugen.
-
Nach
WO 89/12847 A1 enthält
Ruß üblicherweise
Cyanidverbindungen, von denen bekannt ist, daß sie chemische Effekte auf
photographische Filme besitzen. Daher ist es notwendig, den Gehalt
an Cyanidverbindungen in der Kunstharzverbindung auf einen Bereich
zu reduzieren, so daß er
keinen negativen Einfluß auf
den Filmstreifen in der Filmkassette hat. Ein solcher sicherer Bereich
liegt im allgemeinen bei 3 ppm des Rußes bezogen auf das Gewicht,
auch wenn er von der Beimengung an Ruß abhängt. Der Gehalt an Cyanidverbindungen
wird durch folgendes Verfahren gemessen:
Blausäure, die
bei einem Rückfluß von Ruß in der
Gegenwart von Schwefelsäure
erzeugt wird, wird in einer 0,1 N Natriumhydroxid-Wasserlösung eingefangen
und wird quantitativ unter Verwendung 4-Pyridin-Carboxylsäure-Pyrazolon-Spektrophotometrie
gemessen. Die Menge an Blausäure
wird in ppm-Gewichtsanteile bezogen auf Ruß umgewandelt. Der Anteil von
Cyanidverbindungen in Ruß ist
eng mit dem Betrag der DBP-(Dibutylperoxid-)Ölabsorption
des Rußes
verbunden. Diejenigen Ruße,
deren DBP-Ölabsorption
geringer als 65 ml/100g ist, enthalten Cyanidverbindungen in einem
für die
photographischen Eigenschaften gefährlichen Bereich. Der Cyanidverbindungsgehalt
besitzt auch eine gewisse Korrelation mit dem Ascheanteil im Ruß. Wenn der
Ascheanteil 0,5% oder mehr beträgt,
ist der Cyanidverbindunggehalt gefährlich für die photographischen Eigenschaften.
-
Folglich
beträgt
bei dem für
die vorliegende Erfindung verwendbaren Ruß die DBP-Ölabsorption
vorzugsweise 65 ml/100g oder mehr, oder der Ascheanteil ist vorzugszweise
0,5% oder weniger, und der Cyanidverbindungsanteil gemessen mittels
des oben beschriebenen Verfahrens beträgt vorzugsweise 2 ppm oder weniger.
Kommerziell erhältliche
Beispiele solcher Ruße
sind die Ruße
CB#950®,
CB#45® und
CB#30B® (Handelsnamen)
von Mitsubishi Chemical Co.
-
Antioxidantien
werden beigefügt,
um eine Degradierung des Kunstharzes und seiner physikalischen Eigenschaften
zu verhindern. Insbesondere da einige Elastomere ungesättigte Verbindungsradikale
enthalten, kann der Kunstharz aufgrund der hohen Verarbeitungstemperatur
bei der Filmformung oder durch schlechte Aufbewahrungsbedingungen
oxydiert und aufgelöst
werden. Um eine Degradierung zu verhindern, ist ein Ozonantioxidanzmittel
am wirkungsvollsten. Ein konkretes Beispiel eines Ozonantioxidanzmittels
ist eine Paraphenylen-Diaminverbindung. Auch Phenolgruppen-Antioxidantien
und Phosphorgruppen-Antioxidantien, von denen behinderte Phenolgruppen-Antioxidantien bevorzugt
werden, können
verwendet werden.
-
Zusätzlich können verschiedene
Arten von Antioxidantien, wie sie in "Plastic Data Handbook", herausgegeben von
KK Kogyo Chosa-Kai, Seiten 794–799,
veröffentlicht
sind, verschiedene Arten von Antioxidantien, wie sie in "Plastic Additives
Data", herausgegeben
von KK Kagaku Kogyo Sha, Seiten 327–329, veröffentlicht sind, und verschiedene
Arten von Antioxidantien, wie sie in "Plastic Age Encyclopedia, Advanced Version", he rausgegeben von
KK Plastik Age, Seiten 211–212
(1986), veröffentlicht
sind, bei der Auswahl der geeigneten Art und Beimischung des Antioxidanzmittels
nützlich
sein, wobei der schlechte Einfluß auf die photographischen
Eigenschaften zu berücksichtigen
ist.
-
Um
einen negativen Einfluß auf
den photographischen Film zu verhindern, liegt die Beimischung des Antioxidanzmittels
vorzugsweise zwischen 0,0001 bis 1,0 Gewichtsprozent und besser
zwischen 0,001 bis 0,5 Gewichtsprozent und am besten zwischen 0,005
und 0,35 Gewichtsprozent.
-
Das
Material für
die Flansche hat folgende physikalischen Eigenschaften: einen Elastizitätsmodul
bei Dehnung in der longitudinalen Richtung von 105 kg/mm2 bis 180 kg/mm2 nach
dem Standard K6732 des JIS (Japanischer Industriestandard), vorzugsweise
zwischen 110 kg/mm2 und 170 kg/mm2 und noch besser zwischen 120 kg/mm2 und 160 kg/mm2;
eine Falthaltbarkeit entsprechend dem Standard P8115 des JIS von
1000 mal oder mehr, vorzugsweise von 1100 mal oder mehr und noch
besser von 1200 mal oder mehr. Die Dicke des Flanschmaterials liegt
zwischen 0,1 mm und 0,5 mm und vorzugsweise zwischen 0,12 und 0,4
mm und noch besser zwischen 0,13 und 0,3 mm.
-
Um
das Kunstharzmaterial in der Form einer Bahn oder Films zum Herstellen
der Flansche entsprechend der Erfindung zu erzeugen, werden das
Kunstharz der Styrolgruppe, das Kunstharz der Polyphenylenethergruppe
und der Elastomer gemischt oder mittels einer Knetmaschine, wie
etwa einer kontinuierlichen Knetmaschine, geknetet und dann durch
einen Schichtextruder, wie etwa einen Doppelschraubenextruder, oder
durch Formgießen
in eine Bahn geformt.
-
Zum
Formen der Flansche aus dem Kunstharzfilm sind Vakuumformen, Druckluftformen,
Wärmedruckformen
und andere Formverfahren verwendbar, aber Vakuumformen wird bevorzugt.
-
5 zeigt
ein bevorzugtes Beispiel einer Vakuumformvorrichtung für den Flansch 1.
Ein kontinuierlicher Streifen einer Kunstharzbahn oder eines Kunstharzfilms 26,
der wie oben beschrieben hergestellt wird, wird auf eine Rolle 27 gewickelt,
und die Rolle 27 wird in eine Filmzuführung 25 eingesetzt.
Die Kunstharzbahn 26 wird mittels Zuführrollen 28 der Filmzuführung 25 einer
Vakuumformmaschine 29 zugeführt und durch ein Paar von
Heizungen 30 und 31 so erhitzt, daß sie erweicht
wird.
-
Die
erweichte Kunstharzbahn 26 wird einem Formbereich 32 der
Vakuumformmaschine 29 zugeführt. Als Heizungen 30 und 31 sind
Heizplatten oder Heizstrahler verwendbar. Die Heizungen 30 und 31 sind
vorzugsweise in der Nähe
des Formbereichs 32 angeordnet.
-
Der
Formbereich 32 besteht aus Formen 33, Druckelementen 34 und
einer Vakuumpumpe 36, die über einen Saugschlauch 35 mit
den Formen 33 verbunden ist. Die Saugpumpe 36 saugt
die Kunstharzbahn 26 für
zwei Sekunden an, um die Kunstharzbahn 26 in engen Kontakt
mit den Formen zu bringen. Danach pressen die Druckelemente 34 die
Kunstharzbahn 26 auf die Formen 33 und stoßen Druckluft
zur Kunstharzbahn 26 aus, um den Kontakt mit den Formen 33 zu
vertiefen. In diesem Zustand wird die Kunstharzbahn 26 zum
Beispiel für
zwei Sekunden abgekühlt.
Dann wird die Kunstharzbahn zu einer Stanzmaschine 37 gebracht,
die die Kunstharzbahn 26 in die Flansche 1 stanzt.
-
BEISPIELE
-
Die
folgenden Beispiele zeigen die vorliegende Erfindung, sie sollen
aber nicht den Umfang der vorliegenden Erfindung einschränken.
-
Beispiel 1:
-
Um
das Kunstharzmaterial des Flanschs herzustellen, wurden 30 Gewichtsteile
eines hochstoßfesten Polystyrolkunstharzes
mit dem Handelsnamen Denkastyrol HI® (hergestellt
von Denki Kagaku Kogyo) als Kunstharz der Styrolgruppe (hiernach
als PS-Kunstharz
bezeichnet) mit 70 Gewichtsteilen eines Polyphenylenetherkunstharzes
(PPE-Kunstharz)
mit dem Handelsnamen YPX® (Mitsubishi Gas Chemicals
Co., Inc.) gemischt, und 12 Gewichtsteile von Styrol-Butadien-Blockcopolymer-Elastomer
(Styrolgehalt: 35 Gewichtsprozent; MFR: 3,0 g pro 10 Minuten) wurden
mit 100 Gewichtsteilen der PS/PPE-Mischung gemischt und dann mittels
einer Knetmaschine in Körner
geknetet. Die Körner
wurden mittels eines Schichtextruders in eine 0,2 mm dicke Bahn
geformt.
-
Die
Kunstharzbahn wurde gerollt, um in die Vakuumformvorrichtung eingesetzt
zu werden, wie in 5 gezeigt, und durch die beiden
Heizungen 30 und 31 für zwei Sekunden auf 180°C erhitzt.
Die erweichte Kunstharzbahn wurde in dem Formbereich 32 geformt
und in den Flansch 1 mit der Umfangslippe gestanzt. Es
sei festzustellen, daß der
PS-Kunstharz dieses Beispiels ein mittleres Molekulargewicht Mw
von 200 000 g/mol, eine Molekulargewichtsverteilung von 2,3, ein
Elastizitätsmodul
bei Dehnung von 190 kg/mm2 in der longitudinalen
Richtung und eine MFR von 3,0 g pro 10 Minuten besitzt.
-
Beispiel 2:
-
Anstelle
des im Beispiel 1 verwendeten Styrol-Butadien-Blockcopolymer-Elastomers
wurde ein ungeordnetes Ethylen-1-Buten-Copolymer-Elastomer mit dem
Handelsnamen TAF-MER® (hergestellt
von Mitsui Petrochemical Co., Ltd.) verwendet, welches eine Dichte
von 0,89 g/cm3 und eine MFR von 3,6 g pro
zehn Minuten besitzt. Die anderen Parameter waren dieselben wie
im Beispiel 1.
-
Beispiel 3:
-
Anstelle
des Styrol-Butadien-Blockcopolymer-Elastomers des Beispiels 1 wurde
ein ungeordnetes Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer-Elastomer mit dem
Handelsnamen NUC-COPOLYMER® (hergestellt
von Nippon Uniker Co.) verwendet. Der Äthylengehalt ist 82 Gewichtsprozent
und die MFR ist 6,0 g pro zehn Minuten. Die anderen Parameter waren
dieselben wie im ersten Beispiel.
-
Beispiele 4 und 5:
-
Die
Parameter waren dieselben wie im ersten Beispiel, außer daß das Gewichtsverhältnis von PS-Kunstharz
zu PPE-Kunstharz verändert
wurde.
-
Beispiele 6 und 7:
-
Die
Parameter waren dieselben wie im ersten Beispiel mit Ausnahme des
Gewichtsverhältnisses
des Styrol-Butadien-Blockcopolymer-Elastomers.
-
Beispiel 8:
-
Zwei
Gewichtsanteile von Dimethyl-Polysiloxan als Silikon mit einem mittleren
Teilchendurchmesser von 2 μm
wurden pro 100 Gewichtsanteilen der Kunstharzeverbindung der Polyphenylenethergruppe,
die entsprechend dem Beispiel 1 zusammengesetzt war, zugesetzt.
-
VERGLEICHSVERSUCHE
-
Zur
Bestätigung
der Effekte der vorliegenden Erfindung wurden die folgenden Referenzbeispiele
als Vergleichsversuche vorbereitet.
-
Referenzbeispiel 1:
-
Styrol-Butadien-Blockcopolymer-Elastomer
wurde weggenommen. Ansonsten waren die Parameter wie im Beispiel
1.
-
Referenzbeispiel 2:
-
Das
Gewichtsverhältnis
von PS-Kunstharz zu PPE-Kunstharz wurde auf 70:30 geändert.
-
Referenzbeispiele 3 und
4:
-
Das
Gewichtsverhältnis
des Styrol-Butadien-Blockcopolymer-Elastomers lag jenseits des durch
die Erfindung definierten Bereichs. Die anderen Parameter waren
wie im Beispiel 1.
-
Die
Tabelle 1 zeigt die Testergebnisse, die sich auf die physikalischen
Eigenschaften, die Haltbarkeit und Filmförderleistung der Flansche der
Beispiele 1 bis 8 und der Vergleichsversuche 1 bis 4 beziehen, wenn sie
zusammen mit den entsprechenden Teilen in der in den Zeichnungen
gezeigten Filmkassette montiert sind. Es soll festgestellt werden,
daß die
Bandextrusionsrichtung als die longitudinale Richtung des Flanschmaterials
vorgegeben war.
-
-
In
Tabelle 1 bedeuten:
- SB:
- Styrol-Butadien-Blockcopolymer-Elastomer
- EBU:
- ungeordnetes Ethylen-1-Butadien-Copolymer-Elastomer
- EEA:
- ungeordnetes Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer-Elastomer
-
Das
Beispiel 8 enthält
ein Silikon (Dimethyl-Polysiloxan).
-
Um
die Haltbarkeit jeder der Proben der in Tabelle 1 aufgelisteten
Flansche zu testen, wurde ein entwickelter photographischer Film
verwendet, dessen Basisschicht 90 μm dick war und im wesentlichen
aus Polyethylennapthalat bestand und der mit einer Emul sionsschicht
beschicht war, die in Farbnegativfilmen verwendet wird und den Handelsnamen
G400® (hergestellt
von Fuji Foto Film Co., Ltd.) besitzt. Auf der der Emulsionsschicht
gegenüberliegenden
Seite war die Basisschicht mit einer magnetischen Schicht überzogen,
in der ein magnetisches Material in einer Diacetylzellulose verteilt
war und die von einer Glättungsschicht überzogen war.
Der Filmstreifen wurde in einem CN-16-Prozeß (Farbnegativentwicklungsprozeß) entwickelt.
Der entwickelte Filmstreifen von 1,5 m Länge wurde vollständig in
die Kassettenschale gewickelt. Danach wurde fast die gesamte Länge des
Filmstreifens aus der Kassettenschale bewegt und dann wieder vollständig in
die Kassettenschale gewickelt. Diese Umkehrbewegung wurde als eine
Einheit gezählt.
Die Anzahl der Einheiten der Umkehrbewegung wurde gezählt, bis
die Filmkassette nicht mehr auf- oder abgewickelt werden konnte,
und der Haltbarkeit zugeschrieben.
-
Um
die Falthaltbarkeit zu messen, wurde der Kunstharzverbindungsfilm
oder die Kunstharzverbindungsbahn durch Extrusion geformt, während eine
Last von 1000 g angelegt wurde, und entlang longitudinaler und lateraler
Richtungen der Bahn in 15 cm breite Proben geschnitten. Jede Probe
wurde in beide Richtungen unter einem Winkel von 132° gefaltet.
Die Anzahl der Faltungen wurde gezählt, bis die Probe zerbrach.
Die kleinere der gemessenen Zahlen wurde als Meßwert genommen.
-
Die
Filmförderleistung
wurde als die maximal notwendige Last zum Herausbewegung um 18 cm
des Filmführungsendes
aus der Kassettenschale bestimmt. Der Elastizitätsmodul bei Dehnung (in der
longitudinalen Richtung) war ein Wert, der bei einer Dehnungsgeschwindigkeit
von 200 mm/Minute entsprechend JIS-K6732 bestimmt wurde.
-
Tabelle
1 zeigt, daß die
Haltbarkeit deutlich mit der Elastomerbeimengung zunimmt. Unter
Berücksichtigung
normaler Benutzungsbedingungen muß die Haltbarkeit mindestens
200 betragen.
-
Die
Falthaltbarkeit nimmt im wesentlichen proportional mit der Beimengung
des Elastomers zu, wie in 6 gezeigt.
Dies kommt wahrscheinlich daher, daß die Beimengung des Elastomers
die Flexibilität
des Kunstharzes und somit die Ermüdungsfestigkeit erhöht.
-
Wenn
die Filmförderleistung
unter 280 g liegt, ist es für
das Filmführungsende
schwierig, durch den Filmdurchlaß oder die Führungsoberflächen der
Kamera oder des Filmmonitors gegen den Reibungswiderstand dieser
Oberflächen
anzukommen. Die Filmförderleistung
nimmt mit abnehmender Elastomerbeimengung, also mit zunehmender
Steifheit des Kunstharzes zu.
-
Wie
in 7 gezeigt, ist der Elastizitätsmodul im wesentlichen umgekehrt
proportional zur Beimengung an Elastomer. Die Beziehungen zwischen
dem Elastizitätsmodul
bei Dehnung, der Haltbarkeit und der Förderleistung der Flansche sind
in 8 gezeigt. Mit Zunahme des Elastizitätsmoduls
nimmt die Förderleistung
leicht zu, aber die Haltbarkeit nimmt stark ab.
-
Entsprechend
dem Testergebnis wurde bewiesen, daß die Beispiele 1 bis 8 den
Vergleichsversuchen 1 bis 4 in allen Punkten der Haltbarkeit, der
Falthaltbarkeit und der Förderleistung überlegen
waren.
-
Hinsichtlich
des Gewichtsverhältnisses
von PS-Kunstharz zu PPE-Kunstharz nimmt die Haltbarkeit, die Falthaltbarkeit
und die Förderleistung
mit zunehmendem PPE-Kunstharzanteil
zu. Aber zuviel PPE-Kunstharz führt
zu einer schlechten Formbarkeit, und es ist dann sehr schwierig,
befriedigende Flansche zu formen. Daher ist es besser, das PS/PPE-Verhältnis auf
10/90 zu beschränken.
Wenn jedoch, wie aus dem Vergleichsversuch 2 ersichtlich, der Anteil
des PPE-Kunstharzes zu gering ist, sind die Haltbarkeit, die Falthaltbarkeit
und die Förderleistung
nicht befriedigend. Im Hinblick auf das Vorstehende sollte das Gewichtsverhältnis von PS-Kunstharz
zu PPE-Kunstharz zwischen 60:40 und besser zwischen 40:60 und 20:80
liegen.
-
Ein
Vergleich des Beispiels 1 mit dem Vergleichsversuch 1 zeigt, dass
die Elastomerbeimengung einen großen Einfluß auf die Haltbarkeit und die
Falthaltbarkeit hat. Jedoch betrug in dem Vergleichsversuch 3, in
dem 20 Gewichtsanteile Elastomer beigemengt wurden, die Filmförderleistung
weniger als 280 g, auch wenn die Haltbarkeit und Falthaltbarkeit
die besten von allen waren. Daher ist der Vergleichsversuch 3 nicht
für das Flanschmaterial
der Filmkassette geeignet. Im Hinblick auf das Vorstehende, sollte
die Elastomerbeimengung zwischen 6 und 19 Gewichtsanteilen und vorzugsweise
zwischen 8 und 16 Gewichtsanteilen pro 100 Gewichtsanteilen der
PS/PPE-Kunstharzmischung betragen.
-
Es
wurde außerdem
bei jedem Typ der oben beschriebenen Proben ein Experiment durchgeführt, um die
durch die Reibungsoberflächen
zwischen dem Flansch und der Kassettenschale erzeugten Kunstharzpartikel
zu überprüfen. Die
Erzeugung der Kunstharzpartikel wurde in Intervallen von 50, 100
und 300 der oben beschrieben Filmfördervorgangs der Kassette überprüft. Als
Ergebnis wurde gefunden, daß die
Mengen an Kunstharzpartikeln bei den Beispielen 1 bis 8 deutlich
verringert war im Vergleich mit denjenigen der Vergleichsversuche
1 bis 4.
-
Ein
weiteres Experiment wurde mit jeder der Proben durchgeführt, um
die während
des Aufwickelns des Filmstreifens in die Kassettenschale erzeugten
Geräusche
zu überprüfen. Die
Geräusche
wurden in einem Abstand von 15 cm von der Kassettenschale gemessen.
Die Geräusche
maßen
75 dB in den Vergleichsversuchen, während sie in den Beispielen
1 bis 7 zwischen 60 und 65 dB maßen. Insbesondere in Beispiel
8, bei dem Silikon beigefügt
wurde, war nicht nur das Geräusch
auf 57 dB reduziert, sondern auch die Abnutzungsfestigkeit war im
Vergleich mit dem Beispiel 1 verbessert, so daß die Erzeugung von Kunstharzpartikeln
vollständig
unterbunden war.
-
Durch
die obigen experimentellen Daten wird bewiesen, daß die Kunstharzverbindung,
die durch Mischen von PS-Kunstharz mit PPE-Kunstharz in einem Gewichtsverhältnis von
60:40 bis 10:90 und durch Beimischen von 6 bis 19 Gewichtsanteilen
eines Elastomers pro 100 Gewichtsanteilen der PS/PPE-Kunstharzmischung
erhalten wird, für
das Flanschmaterial für
Filmkassetten des Filmendeführungstyps
geeignet ist und daß sie
alle Erfordernisse für
einen Flansch erfüllt,
als da sind die Haltbarkeit, die Falthaltbarkeit und die Filmförderleistung.
Es ist vorzuziehen, Silikon als Schmiermittel der Kunstharzmischung
beizufügen.
-
Auch
wenn sich die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele auf einen Fall
beziehen, bei dem der gesamte Bereich des Flanschs aus einem identischen
Material geformt ist, ist es möglich,
verschiedene Kunstharzverbindungen als Material für den Flansch
zu verwenden. Zum Beispiel kann ein Flansch 44, wie in 9 gezeigt,
eine laminierte Dreischichtstruktur besitzen. In diesem Ausführungsbeispiel
besitzen die äußeren Schichten 44a des
Flanschs 44 eine andere Kunstharzverbindung als die der
inneren Schicht 44b. Insbesondere enthalten die äußeren Schichten 44a einen
größeren Anteil
an PPE-Kunstharz als die innere Schicht 44b. Folglich werden
die äußeren Schichten 44a,
die entlang der Kassettenschale und dem photographischen Filmstreifen
gleiten oder reiben, nicht so leicht abgenutzt, so daß die Haltbarkeit
des Flanschs noch weiter verbessert wird und die Reibungsbeschädigung auf
dem Filmstreifen minimiert wird. Auf der anderen Seite ist der Anteil
an PPE-Kunstharz in der inneren Schicht 44b so gering,
daß die
Steifheit des Flanschs ingesamt in einem geeigneten Bereich gehalten
wird.
-
Zur
Herstellung des Flanschs 44 wird ein Extruder für eine laminierte
Bahn mit einem Drei-Schichten-Laminierungssystem verwendet, durch
den die dreischichtige, laminierte Bahn durch gleichzeitige Extrusion
der drei Schichten 44a und 44b aus den entsprechenden
Kunstharzverbindungen erzeugt wird. Dann wird die dreischichtige,
laminierte Bahn gerollt und in einem Flanschformapparat, zum Beispiel
dem Vakuumformapparat der 5, angeordnet.
-
Wenn
die laminierte Bahn durch Extrusion hergestellt wird, ist es möglich, die
Flansche 44 nach ihrem Gebrauch als Teil der Kunstharzverbindung
der inneren Schicht 44b wiederzuverwenden, während für die Kunstharzverbindung
für die äußeren Schichten 44b neue
Produkte verwendet werden. Da nur die äußeren Schichten 44a antistatisch,
abnutzungsfest, glatt und undurchsichtig sein müssen, ist es nicht notwendig,
der Kunstharzmischung für
die innere Schicht 44b Zusätze beizumischen. Daher ist
dieses Ausführungsbeispiel sowohl
im Hinblick auf die Verringerung von Industrieabfällen als
auch im Hinblick auf die Materialkosten vorzuziehen. Der Flansch
oder die Bahn zum Herstellen des Flanschs kann mehr als drei laminierte
Schichten besitzen.
-
Auch
wenn die vorliegende Erfindung in Verbindung mit der in den Zeichnungen
gezeigten Filmkassette beschrieben wurde, ist die Erfindung auch
auf andere Typen von Filmkassetten, zum Beispiel auf solche, bei
denen die Flansche an der Spule befestigt oder einstückig mit
der Spule hergestellt sind, anwendbar. Im letzteren Fall kann die
Spule aus derselben Kunstharzverbindung wie die Flansche bestehen.
Der Flansch kann eine andere Form als die in dem Ausführungsbeispiel
gezeigte besitzen. Die Spule selbst kann in einer Anordnung vorliegen.
Zum Bespiel kann die Spule aus zwei Teilen bestehen, die axial zueinander
beweglich sind, wie es in
US
4 846 418 offengelegt ist.