JP2004196873A - Polyester film roll - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルムの巻き出し時の帯電量が少なく、かつ隆起状欠点が少ない巻き姿の良好なポリエステルフィルムロールに関し、特にポリエステルフィルムロールから巻き出されたポリエステルフィルムが、薄層セラミックグリーンシート製造用離型フィルムベースとして用いられるのに適したポリエステルフィルムロールに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、セラミックグリーンシートの薄層化の進歩はめざましく、厚みが2μm以下のセラミックグリーンシートの実用化が進んでおり、セラミックグリーンシート製造用離型フィルムのベースであるポリエステルフィルムの離型層の表面の平滑化が求められている。また、セラミックグリーンシートの薄層化が進むと、非離型層の表面状態が離型層の表面状態に大きな影響を及ぼす恐れがある。特に厚みが2μm以下の薄層セラミックグリーンシート製造用離型フィルムの場合には、非離型層の表面状態が離型層に転写されてしまい、薄層セラミックグリーンシート上にピンホール等の欠陥が生じてしまうため、非離型層の表面も平滑化することが求められている。
【0003】
しかしながら、フィルムの表面の平滑化に伴い、フィルムロールからフィルムを巻き出す時の帯電が大きくなるという問題が発生していた。そこで、帯電を低減する方法として、フィルムを巻き取る際に、フィルムロールに接するコンタクトロールの接圧を制御する方法等が知られている(例えば、特許文献1参照。)が、十分に解決されていなかった。
【0004】
また、フィルムの表面の平滑化に伴い、フィルム/フィルム間の摩擦係数が大きくなり、フィルムが帯電しやすくなる。その結果、フィルムロールを製造する際に、静電気によりフィルムに付着した異物が巻き込まれ、高低差3mm以上の隆起状欠点が発生しやすくなるという問題が発生し、特に1000mm以上の広幅のフィルムロールにおいて、高低差3mm以上の隆起状欠点の発生が顕著になる傾向があった。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−16644号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような欠点を解消せしめ、ポリエステルフィルムロールから表面が平滑なポリエステルフィルムを巻き出す時の帯電が少なく、高低差3mm以上の隆起状欠点も少ないポリエステルフィルムロール、特にポリエステルフィルムロールから巻き出されたポリエステルフィルムが、薄層セラミックグリーンシート製造用離型フィルムベースとして用いられるのに適したポリエステルフィルムロールを提供する。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、ポリエステルフィルムの一方の表面(A)の三次元平均表面粗さが10nm以下であり、もう一方の表面(B)の表面固有抵抗値(Ω)が下記式1で示される範囲であるポリエステルフィルムを巻きとってなるポリエステルフィルムロールであって、前記ポリエステルフィルムロールから前記ポリエステルフィルムを0m/分を超え150m/分以下の巻き出し速度で巻き出した際の前記ポリエステルフィルムにおける巻き出し帯電量(E)が下記式2で示される範囲であって、かつ前記ポリエステルフィルム上の高低差3mm以上の隆起状欠点が5個/5000m2以下であることを特徴とするポリエステルフィルムロールが、上記課題を解決できることを見出し、本発明に至った。
logΩ ≧ 12 式1
−1.5kV ≦ E ≦ 1.5kV 式2
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられるポリエステルフィルムの構成成分であるポリエステル系樹脂としては、薄層セラミックグリーンシート製造用離型フィルムベースの構成成分として公知に用いられているものであれば特に限定されず、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−2,6−ナフタレートなどを50重量%以上含む重合体、共重合体、あるいはこれらを主成分とする混合体であるポリエステル系樹脂であることが好ましく、特にポリエチレンテレフタレートからなることがより好ましい。なお、本発明に用いられるポリエステルフィルムには、本発明の特性を阻害しない範囲内で、重合時の触媒、安定化剤、シリカ、炭酸カルシウムその他公知の滑剤や着色剤などが含まれていてもよい。
【0009】
本発明で用いられるポリエステルフィルムの製造方法は特に限定されず、一般に使用される方法を用いることができる。例えば、ポリエステルフィルムの製造方法において、構成材料であるポリエステル系樹脂を押出し機により溶融フィルム上に押出し、回転冷却ドラムにより冷却して未延伸フィルムを得、該未延伸フィルムを必要に応じて一軸方向あるいは二軸方向に延伸する方法が用いられる。
【0010】
本発明に用いられるポリエステルフィルムは、機械強度が優れる等の観点から、二軸延伸されてなることが好ましい。延伸方法としては特に限定されず、常法の逐次二軸延伸または同時二軸延伸であることが好ましい。本発明において、ポリエステルフィルムの厚みは、12〜188μmであることが好ましく、より好ましくは16〜38μmである。
【0011】
また、本発明に用いられるポリエステルフィルムは、単層であっても、2層以上の多層構成であってもよい。
【0012】
本発明において、ポリエステルフィルムの積層方法としては特に限定されないが、共押出し法、塗布による積層方法などが挙げられる。上記共押出し法としては、構成材料であるチップ状のポリエステル系樹脂を複数の押出し機にて溶融押出しし、共押出しTダイから吐出して、シート状に成型する方法が好ましく用いられる。また、上記塗布による積層方法としては、基材となる任意の未延伸ポリエステルフィルム上にポリエステル樹脂を含む塗剤を塗布して、テンター内で溶媒の乾燥、延伸、熱処理を行う方法が好ましく用いられる。
【0013】
本発明に用いられるポリエステルフィルムの一方の表面(A)の三次元平均表面粗さは10nm以下である必要があり、5nm以下であることが好ましく、3nm以下であることがより好ましい。本発明においては、滑剤等の表面突起形成能を有する粒子をフィルムの原料であるポリエステル中に実質的に含有させないことにより、上記物性を得ることができる。ここで、粒子をフィルムの原料であるポリエステル中に実質的に含有させないとは、積極的に粒子をポリエステル中に含有させないということであり、外部から混入した微量のコンタミは含んでいてもよい。しかしながら、蛍光X線分析により定量した際に、その含有量が検出限界以下となることを意味する。また、本発明において、ポリエステルフィルムの一方の表面(A)は、平滑面であることが好ましい。ポリエステルフィルムの一方の表面(A)の三次元平均表面粗さが10nmを超えるような粗い表面では、後述の離型層を塗布した後、3μm以下の薄層セラミックグリーンシート製造する際に、ピンホール等の欠陥が生じやすくなり好ましくない。
【0014】
本発明に用いられるポリエステルフィルムのもう一方の表面(B)の三次元平均表面粗さは10〜30nmであることが好ましく、より好ましくは15〜25nmである。ポリエステルフィルムのもう一方の表面(B)の三次元平均表面粗さが10nm未満であると、後述の離型層を塗布する前のフィルムロールの保管中にブロッキングを起こしやすく、また、30nmを超えると、離型層を塗布した後、離型層へ転写が起こりやすくなり、離型層の一部が部分的に脱落する場合があり、いわゆる欠点となる場合がある。
【0015】
なお、上記欠点とは、離型フィルムロールから離型フィルムを巻き出した際に、離型層の一部が表面(B)に転写され、離型層としての機能が低下した部分をいう。
【0016】
本発明で用いられるポリエステルフィルムのもう一方の表面(B)の表面固有抵抗値(Ω)は、下記式1で示される範囲である。ポリエステルフィルムのもう一方の表面(B)の表面固有抵抗値(Ω)において、logΩの値が12より小さいと、ポリエステルフィルム成形時に帯電防止剤を混入させたり、帯電防止機能のある樹脂をコーティングによりポリエステルフィルムに塗布させた場合に、ブリードアウトが起こりやすく、離型層に欠点が生じやすくなる。
logΩ ≧ 12 式1
【0017】
本発明のポリエステルフィルムロールは、上記のポリエステルフィルムを巻き取ってなる。本発明において、ポリエステルフィルムは、巻き取り工程において、図1に示すように、コントタクトロール3により接圧を付与されながら巻き取りロール1に巻き取られることが好ましい。また、本発明のポリエステルフィルムロールは、ポリエステルフィルムの一方の表面(A)が内側となるように巻きとってなることが好ましく、巻き取られているポリステルフィルムロール2とコンタクトロール3の接点に、該接点における静電気とは反対の極性のイオン化された空気を風速2m/s以上で吹き付けるのがよい。風速が2m/sより小さいと、フィルムロールからフィルムを巻き出す際に発生する帯電を電気的に中和する効果が不十分となるため、フィルムロールからフィルムを巻き出す際の帯電が大きくなりやすい。
【0018】
上記イオン化された空気の吹き付け方法は特に限定されないが、ノズル(図示しない)を用いる方法を用いることが簡便である。吹き付ける空気を高電圧によりイオン化し、ノズルよりポリステルフィルムロール2とコンタクトロール3との接点に吹き付けることによって、フィルムロールからフィルムを巻き出す際に発生する帯電を電気的に中和することができる。このように、イオン化された空気を利用するため、フィルムに損傷を与えるがことなく、また、隆起状欠点の一因となる埃などの異物がフィルムロールに巻き込まれることを防止できる。なお、ポリステルフィルムロール2とコンタクトロール3が剥離する側、すなわち、ポリエステルフィルム4のもう一方の表面(B)側(図1の上方)から、空気を吹き付ける方法が有効である。
【0019】
なお、上記のイオン化された空気が吹き出すノズルから、ポリステルフィルムロール2とコンタクトロール3との接点までの距離は、上記接点において2m/s以上の風速が保持できる範囲に制御することが好ましい。風速の上限は、フィルムがばたつかない程度、例えば10m/sとすることが好ましい。
【0020】
また、本発明において、イオン化された空気の吹き付け角度は60度以下であることが好ましく、より好ましくは30度以下である。吹き付け角度が60度より大きいと、フィルムロールからのフィルム巻き出し時の帯電が大きくなりやすい。この空気の吹き付け角度5は、図1に示すように、巻き取られているポリエステルフィルムロール2とコンタクトロール3との接点と空気の吹き出し口とを結ぶ線分(L1)と、巻き取られているポリエステルフィルムロール2とコンタクトロール3の接線(L2)とが交わる角度(但し、90度未満)である。
【0021】
なお、上記の空気の吹き付け角度は、ポリエステルフィルムロールの径に応じて、上記角度を保持するように制御することが好ましい。
【0022】
なお、本発明において、隆起状欠点とは、ポリエステルフィルム上において、高低差が3mm以上の突起状物をいう。この隆起状欠点は、フィルムをロール状に巻き取る際に、静電気により付着した異物などによって生じるものである。
【0023】
さらに、本発明において、吹き付けるイオン化された空気は、例えばヘパフィルターなどで濾過したものを使用することが好ましく、特に、イオン化された空気を粗いフィルターで濾過後、高精度濾過する等の方法を採用することが、隆起状欠点を減少させる上で有効である。また、本発明においては、ポリエステルフィルムの巻き取り工程において、クラス100〜5000のクリーンな環境下を作ることが好ましい。ここでいうクラスとは、米国連邦規格Fed−Std−209Eに基づき測定したものであり、例えばクラス100とは、0.5μm以上の径を有する埃などの物質が、1ft3中に100個以下である環境を意味する。
【0024】
本発明に用いられるポリエステルフィルムのもう一方の表面(B)とコンタクトロールとの動摩擦係数は0.5以下であることが好ましく、より好ましくは0.3以下である。動摩擦係数が0.5より大きいと、フィルムロールからのフィルム巻き出し時の帯電が大きくなりやすい。
【0025】
また、本発明において、コンタクトロールの表面は、40度以上70度以下の硬度(JIS K 6301の規定による。)を有するゴムで被覆されていることが好ましい。硬度が40度未満である場合、フィルムロールに皺が発生しやすくなり、硬度が70度を超えると、隆起状欠点が発生しやすくなる。
【0026】
上記ゴムとしては、フィルムに対して上記動摩擦係数を有するものが選択されることが好ましく、例えば、天然ゴム又は合成ゴムが挙げられ、ウレタンゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどであることが好ましく、より好ましくはウレタンゴム、シリコーンゴムなどの非ジエン系ゴムである。
【0027】
本発明のポリエステルフィルムロールの幅は特に限定されないが、好ましくは200mm以上5000mm以下である。
【0028】
本発明のポリエステルフィルムロールの巻き硬度は、アスカー硬度計で95〜99.9度であることが好ましい。巻き硬度が95度未満であると、隆起状欠点が発生しやすく、99.9度を超えるとポリエステルフィルムの巻き出し時の帯電が大きくなりやすい。
【0029】
本発明においては、ポリエステルフィルムロールからポリエステルフィルムを0m/分を超え150m/分以下の巻き出し速度で巻き出した際のポリエステルフィルムの巻き出し帯電量(E)が下記式2で示される範囲である必要があり、−1kV以上1kV以下の範囲であることが好ましい。巻き出し帯電量(E)が下記式2の範囲外の帯電状態であると、後述の離型層の塗布不良が生じやすくなり、ポリエステルフィルムの離型フィルムとしての品質低下を招いたり、放電しやすくなるため好ましくない。
−1.5kV ≦ E ≦ 1.5kV 式2
【0030】
なお、本発明における巻き出し速度は、一定速度で巻き出している場合だけでなく、加速時における場合も含む。加速時において、一時的に巻き出し帯電量(E)が上記式2の範囲外の帯電状態になる場合があり、上記のように後述の離型層の塗布不良が生じやすくなり、ポリエステルフィルムの離型フィルムとしての品質低下を招いたり、放電しやすくなるため、一時的であっても巻き出し速度が150m/分を超えることがないようにすることが好ましい。
【0031】
本発明のポリエステルフィルムロールは、ポリエステルフィルム上の高低差3mm以上の隆起状欠点が5個/5000m2以下である。隆起状欠点が5個/5000m2を超えると、離型層を塗布する際、離型層に欠点を生じやすくなる。
【0032】
本発明のポリエステルフィルムロールから巻き出されるポリエステルフィルムは、薄層セラミックグリーンシート製造用離型フィルムベースとして好適に使用することができる。本発明においては、巻き出し後のポリエステルフィルムの一方の表面(A)上に離型層を積層させるのが好ましい。本発明においては、上記離型層の構成成分や積層方法としては、薄層セラミックグリーンシート製造用離型フィルムベースとして公知に用いられているものであれば、特に限定されない。また、ポリエステルフィルムのもう一方の表面(B)上に、帯電防止層などの他層を積層させることもできる。
【0033】
本発明において、薄層セラミックグリーンシートの製造方法としては特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、セラミックシートの構成成分を溶媒に分散し、離型フィルムの離型層上に塗工し、溶媒を乾燥させる方法等によって得ることができ、薄層セラミックグリーンシートの構成成分や、塗工方法、乾燥方法等の製造工程の条件は、適宜選択することができる。
【0034】
以下、本発明を実施例及び比較例を用いて詳しく説明する。なお、本発明において用いた評価方法は以下の通りである。
【0035】
1.評価方法
(1)ポリエステルフィルムの三次元平均表面粗さ(SRa)
実施例1、2、比較例1〜4で得られたポリエステルフィルムの表面A、B(表2参照。)について、触針式三次元表面粗さ計(株式会社小坂研究所社製、SE−3AK)を用いて、針の半径2μm、荷重30mg、針のスピード0.1mm/sの条件下で、フィルムの長手方向にカットオフ値0.25mmで、測定長1mmにわたって測定し、2μm間隔で500点に分割し、また、フィルムの幅方向に、前記と同様の条件で測定長0.3mmにわたって測定し、2μm間隔で150点に分割した。得られた分割点の各点の三次元方向の高さについて、三次元粗さ解析装置(株式会社小坂研究所社製、TDA−21)を用いて解析し、三次元平均表面粗さ(nm)を求めた。
【0036】
(2)ポリエステルフィルムの表面固有抵抗値(Ω)
実施例1、2、比較例1〜4で得られたポリエステルフィルムの表面B(表2参照。)について、JIS K 6911に基づいて、表面固有抵抗測定器(タケダ理研(株)社製)を用い、23℃、40%RHの雰囲気下、印加電圧500Vにて、表面固有抵抗値(Ω)を測定した。
【0037】
(3)ポリエステルフィルムにおける巻き出し時の帯電量
実施例1〜2、比較例1〜4で得られたポリエステルフィルムロールを、23℃、40%RHの雰囲気下で24時間静置後、0m/分から加速度150m/(分・分)で150m/分の速度まで巻き出し、そのまま5分間巻き出した。この際、ポリエステルフィルムの表面A(表2参照。)上で、ポリエステルフィルムロールからポリエステルフィルムが引き出された地点より5cm離れた位置において、春日電機(株)社製の測定器KSD−0102にて帯電量(kV)を測定し、最大値の絶対値を巻き出し時の帯電量(kV)とした。なお、フィルムロール幅方向に5点測定し、その平均値を求めた。
【0038】
(4)ポリエステルフィルム5000m2上の隆起状欠点の個数
実施例1、2、比較例1〜4で得られたポリエステルフィルムロールからポリエステルフィルムを巻き出した際に、ポリエステルフィルムの長手方向の巻き長と幅とを乗じた値が5000m2に到達した段階で、引き出されたポリエステルフィルムの表層を目視により観察し、隆起している箇所をマーキングした。マーキングした箇所の長径が3mm以上の箇所について、高さを3次元形状測定装置(菱化システム社製、マイクロマップ TYPE500)を用いて、波長550nm、WAVEモード、対物レンズ10倍という測定条件において、フィルム面に対して垂直方向から観察し、測定した。このとき、断面映像(SURFACEPROFILE DISPLAY)より、高低差(最も高いところと低いところの差)が3mm以上のものについて定量した。
【0039】
(5)コンタクトロールとポリエステルフィルムとの動摩擦係数(μd)
実施例1、2、比較例1〜4で得られたポリエステルフィルムを200cm2となるように切り出し、23℃、40RH%の雰囲気下で、ポリエステルフィルムの表面B(表2参照。)上に、1.4kgf/35cm2、厚み5mmのコンタクトロールと同じ材質のゴム板を乗せたまま、200m/分の速度でゴム板を引張り、引張り時に生じた引張り力(kgf)を検出器で検出し、下記式3に基づいて、動摩擦係数を求めた。なお、動摩擦係数(μd)は、無次元の単位である。
動摩擦係数=引張り時に生じた引張り力(kgf)/1.4kgf 式3
【0040】
(6)ポリエステルフィルムロールのアスカー硬度
実施例1〜2、比較例1〜4で得られたポリエステルフィルムロールについて、高分子計器(株)社製のASKERゴム硬度計の形式Cを用いて、フィルムロール幅方向に10点測定し、その平均値を求めた。
【0041】
(7)吹き付け空気の風速
実施例1、2、比較例1〜4のポリエステルフィルムロールの製造時において、カノマックス(株)社製の環境計測器MODEL6425を用い、空気がポリエステルフィルムに当たる位置で風速(m/s)を測定した。フィルムロール幅方向に10点測定した平均値で示す。
【0042】
上記(1)〜(7)の試験結果を表1〜3に示した。
【0043】
実施例1
[ポリエチレンテレフタレートの製造]
エステル化反応缶を昇温させて200℃に到達した時点で、テレフタル酸86.4質量部及びエチレングリコール64.6質量部をエステル化反応缶に投入し、撹拌しながら触媒として三酸化アンチモン0.017質量部、酢酸マグネシウム4水和物0.064質量部、トリエチルアミンを0.16質量部を添加した。
【0044】
次いで、加圧昇温を行い、ゲージ圧0.34MPa、240℃の条件で加圧エステル化反応を行った後、エステル化反応缶を常圧に戻し、リン酸トリメチル0.014質量部を添加した。さらに、15分かけて260℃に昇温させ、リン酸トリメチル0.012質量部を添加した。次いで15分後に、高圧分散機で分散処理を行い、さらにトリポリ燐酸ナトリウム水溶液を後記の炭酸カルシウム粒子に対しナトリウム原子として0.2質量部となるように添加し、遠心分離処理により粗粒部を35%カットした。さらに、目開き5μmの金属フィルターでろ過処理を行った平均粒子径0.60μmのカルサイト型合成炭酸カルシウム粒子のエチレングリコールスラリーを、粒子含有量として0.5質量部添加した。15分後、得られたエステル化反応生成物を重縮合反応缶に移送し、280℃で減圧下重縮合反応を行い、固有粘度0.62dl/gのポリエチレンテレフタレート(II)を得た。
【0045】
平均粒子径0.60μmのカルサイト型合成炭酸カルシウム粒子を添加しなかった以外は、上記と同様の方法で、実質的に不活性粒子を含有しないポリエチレンテレフタレート(I)を得た。
【0046】
[ポリエステルフィルムの製造]
得られたポリエチレンテレフタレート(I)及びポリエチレンテレフタレート(II)を、それぞれ180℃で5時間真空乾燥させた後、それぞれ2台の押出し機に供給して280℃で溶融し、4μm粒子を95%除去できるフィルターを用いて濾過し、2層の共押出しダイから押し出し、表面温度が30℃のキャスティングドラムに静電印加により密着させ、未延伸フィルムを得た。この未延伸フィルムを90℃になるようにセラミックロールで加熱し、長手方向に3.5倍延伸して得られた一軸延伸ポリエステルフィルムを、30〜50℃のロール群で冷却した。この一軸延伸ポリエステルフィルムをテンターへ導き、該一軸延伸ポリエステルフィルムの両端をクリップで把持しながら、90℃に加熱された熱風雰囲気中で予熱後、150℃の熱風雰囲気中で前記延伸方向と直交方向(横方向)に4.2倍に横延伸し、二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。
【0047】
得られた二軸延伸ポリエステルフィルムを引き続き、テンター内で215℃の熱固定処理を行い、徐々に冷却させながらテンターのレール幅を縮めて横方向に6%リラックス処理し、テンターから取り出し、フィルムの両端部のエッジ部分をトリミングして巻き取り、厚み31μmのポリエステルフィルムを得た。
【0048】
[ポリエステルフィルムロールの製造]
得られたポリエステルフィルムを、硬度58度のウレタンゴム製のコンタクトロールを用いて、接圧85kgf/m2、温度23℃、湿度40%RHの雰囲気下、表1に記載した条件で、ポリエステルフィルム表面にイオン化された空気を吹き付けながら、クラス1,000の環境下において、幅1000mmで長さ8000mを巻き取り、ポリエステルフィルムロールを得た。なお、上記イオン化された空気としては、95%カット径が1μmのヘパフィルターで濾過し、さらに99.9%カット径が0.3μmのヘパフィルターで高精度濾過したものを使用した。
【0049】
実施例2
ポリエチレンテレフタレートの製造工程において、カルサイト型合成炭酸カルシウムの代わりに平均粒径が2.5μmのシリカ粒子を0.03質量部添加して得られたポリエチレンテレフタレート(III)と、ポリエチレンテレフタレート(I)を使用した以外は、実施例1と同様にして、ポリエステルフィルムを得た。
【0050】
得られたポリエステルフィルムを、硬度58度のウレタンゴム製のコンタクトロールを用いて、接圧80kgf/m2、温度23℃、湿度40%RHの雰囲気下、表1に記載した条件で、ポリエステルフィルム表面に実施例1と同様のイオン化された空気を吹き付けながら、クラス1,000の環境下において、幅1300mmで長さ8000mを巻き取り、ポリエステルフィルムロールを得た。
【0051】
比較例1
表1に記載した条件で、下記イオン化された空気を用い、クラス10,000の環境下でフィルムを巻き取った以外は、実施例1と同様にしてポリエステルフィルムロールを得た。なお、イオン化された空気としては、95%カット径が1μmのヘパフィルターで濾過したものを用いた。
【0052】
比較例2
表1に記載した条件で、比較例1と同様のイオン化された空気を用い、クラス10,000の環境下でフィルムを巻き取った以外は、実施例1と同様にしてポリエステルフィルムロールを得た。
【0053】
比較例3
ポリエチレンテレフタレートの製造工程において、カルサイト型合成炭酸カルシウムの代わりに平均粒径が0.6μmのシリカ粒子を0.07質量部添加してポリエチレンテレフタレート(IV)を得た。ポリエチレンテレフタレート(II)の代わりに、ポリエチレンテレフタレート(IV)を使用した以外は、実施例1と同様にしてポリエステルフィルムを得た。
【0054】
得られたポリエステルフィルムを、硬度50度のアクリロニトリルブタジエンゴム製のコンタクトロールを用いて、接圧80kgf/m2、温度23℃、湿度40%RHの雰囲気下、表1に記載した条件で、ポリエステルフィルム表面に比較例1と同様のイオン化された空気を吹き付けながら、クラス10,000の環境下で、幅1000mmで長さ8000mを巻き取り、ポリエステルフィルムロールを得た。
【0055】
比較例4
表1に記載した条件で巻き取った以外は、比較例3と同様にして巻き取り、ポリエステルフィルムロールを得た。
【0056】
【表1】
【0057】
【表2】
【0058】
【表3】
【0059】
【発明の効果】
本発明により、フィルムの巻き出し時の帯電量が少なく、かつ隆起状欠点が少ない巻き姿の良好なポリエステルフィルムロールを得ることができ、特に厚みが2μm以下の薄層セラミックグリーンシート製造用離型フィルムベースとして用いるのに好適なポリエステルフィルムロールを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るポリエステルフィルムロールの製造方法を示す説明図である。
【符号の説明】
1 巻き取りロール
2 ポリエステルフィルムロール
3 コンタクトロール
4 ポリエステルフィルム
5 空気の吹付け角度[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a polyester film roll having a small amount of charge at the time of unwinding of the film and a good roll appearance with few raised defects, and in particular, a polyester film unwound from a polyester film roll is used for producing a thin ceramic green sheet. The present invention relates to a polyester film roll suitable for being used as a release film base.
[0002]
[Prior art]
In recent years, ceramic green sheets have been remarkably thinned, and ceramic green sheets having a thickness of 2 μm or less have been put into practical use, and the surface of a release layer of a polyester film, which is a base of a release film for producing a ceramic green sheet, has been developed. Is required to be smoothed. Further, as the ceramic green sheet becomes thinner, the surface state of the non-release layer may have a great influence on the surface state of the release layer. In particular, in the case of a release film for producing a thin ceramic green sheet having a thickness of 2 μm or less, the surface state of the non-release layer is transferred to the release layer, and defects such as pinholes are formed on the thin ceramic green sheet. Therefore, it is required to smooth the surface of the non-release layer.
[0003]
However, with the smoothing of the surface of the film, there has been a problem that charging when the film is unwound from the film roll increases. Therefore, as a method for reducing the charge, a method of controlling the contact pressure of a contact roll in contact with the film roll when winding the film is known (for example, see Patent Document 1). I didn't.
[0004]
Further, with the smoothening of the film surface, the coefficient of friction between the film and the film increases, and the film is easily charged. As a result, when manufacturing a film roll, a foreign matter attached to the film is trapped by static electricity, and a problem that a prominent defect having a height difference of 3 mm or more easily occurs occurs, particularly in a wide film roll of 1000 mm or more. In addition, the occurrence of raised defects having a height difference of 3 mm or more tended to be remarkable.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-16644
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks, and has a low charge when unwinding a polyester film having a smooth surface from a polyester film roll, and a polyester film roll, particularly a polyester film roll, which has few raised defects having a height difference of 3 mm or more. The present invention provides a polyester film roll suitable for being used as a release film base for producing a thin-layer ceramic green sheet.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have found that the three-dimensional average surface roughness of one surface (A) of the polyester film is 10 nm or less, and the surface specific resistance (Ω) of the other surface (B) is represented by the following
log Ω ≧ 12
−1.5 kV ≦ E ≦ 1.5 kV Equation 2
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The polyester-based resin that is a component of the polyester film used in the present invention is not particularly limited as long as it is a known component as a component of a release film base for producing a thin ceramic green sheet. It is preferably a polyester resin which is a polymer or copolymer containing 50% by weight or more of polyethylene terephthalate, polyethylene-2,6-naphthalate or the like, or a polyester resin which is a mixture containing these as a main component, particularly polyethylene terephthalate. Is more preferred. The polyester film used in the present invention may contain a catalyst, a stabilizer, silica, calcium carbonate and other known lubricants and coloring agents at the time of polymerization as long as the properties of the present invention are not impaired. Good.
[0009]
The method for producing the polyester film used in the present invention is not particularly limited, and a generally used method can be used. For example, in a method for producing a polyester film, a polyester resin as a constituent material is extruded onto a molten film by an extruder, and is cooled by a rotary cooling drum to obtain an unstretched film. Alternatively, a method of stretching in a biaxial direction is used.
[0010]
The polyester film used in the present invention is preferably biaxially stretched from the viewpoint of excellent mechanical strength and the like. The stretching method is not particularly limited, and is preferably sequential biaxial stretching or simultaneous biaxial stretching in a usual manner. In the present invention, the thickness of the polyester film is preferably from 12 to 188 μm, more preferably from 16 to 38 μm.
[0011]
Further, the polyester film used in the present invention may have a single-layer structure or a multilayer structure of two or more layers.
[0012]
In the present invention, the method for laminating the polyester film is not particularly limited, and examples thereof include a coextrusion method and a lamination method by coating. As the co-extrusion method, a method in which a chip-shaped polyester resin as a constituent material is melt-extruded by a plurality of extruders, discharged from a co-extrusion T-die, and formed into a sheet is preferably used. Further, as a lamination method by the above-mentioned application, a method in which a coating agent containing a polyester resin is applied onto an arbitrary unstretched polyester film serving as a base material, and a solvent is dried, stretched, and heat-treated in a tenter is preferably used. .
[0013]
The three-dimensional average surface roughness of one surface (A) of the polyester film used in the present invention needs to be 10 nm or less, preferably 5 nm or less, and more preferably 3 nm or less. In the present invention, the above-mentioned physical properties can be obtained by substantially not including particles having a surface projection forming ability such as a lubricant in the polyester which is a raw material of the film. Here, that the particles are not substantially contained in the polyester which is a raw material of the film means that the particles are not positively contained in the polyester, and a minute amount of contamination mixed from the outside may be contained. However, when quantified by X-ray fluorescence analysis, it means that the content is below the detection limit. In the present invention, one surface (A) of the polyester film is preferably a smooth surface. On a rough surface such that the three-dimensional average surface roughness of one surface (A) of the polyester film exceeds 10 nm, after applying a release layer described later, when producing a thin ceramic green sheet having a thickness of 3 μm or less, a pin is required. It is not preferable because defects such as holes easily occur.
[0014]
The other surface (B) of the polyester film used in the present invention preferably has a three-dimensional average surface roughness of 10 to 30 nm, more preferably 15 to 25 nm. When the three-dimensional average surface roughness of the other surface (B) of the polyester film is less than 10 nm, blocking tends to occur during storage of the film roll before applying a release layer described below, and more than 30 nm. Then, after the release layer is applied, transfer to the release layer is likely to occur, and a part of the release layer may be partially dropped off, which may be a so-called defect.
[0015]
In addition, the said defect means the part to which the release layer was transferred to the surface (B) when the release film was unwound from the release film roll, and the function as a release layer fell.
[0016]
The surface specific resistance (Ω) of the other surface (B) of the polyester film used in the present invention is in the range represented by the following
log Ω ≧ 12
[0017]
The polyester film roll of the present invention is obtained by winding the above polyester film. In the present invention, it is preferable that the polyester film is wound around the winding
[0018]
The method of spraying the ionized air is not particularly limited, but it is convenient to use a method using a nozzle (not shown). By ionizing the air to be blown by a high voltage and blowing it from the nozzle to the contact point between the polyester film roll 2 and the
[0019]
In addition, it is preferable that the distance from the nozzle from which the ionized air is blown out to the contact point between the polyester film roll 2 and the
[0020]
Further, in the present invention, the spray angle of the ionized air is preferably 60 degrees or less, more preferably 30 degrees or less. When the spraying angle is larger than 60 degrees, the charge at the time of unwinding the film from the film roll tends to increase. As shown in FIG. 1, the
[0021]
In addition, it is preferable to control the above-mentioned air blowing angle according to the diameter of the polyester film roll so as to maintain the above-mentioned angle.
[0022]
In the present invention, the raised defect means a projection having a height difference of 3 mm or more on a polyester film. This raised defect is caused by foreign matters attached by static electricity when the film is wound into a roll.
[0023]
Further, in the present invention, the ionized air to be blown is preferably used by, for example, filtering with a hepa filter or the like.In particular, a method of performing high-precision filtration after filtering the ionized air with a coarse filter is used. Doing so is effective in reducing bumpy defects. In the present invention, it is preferable to create a clean environment of class 100 to 5000 in the winding step of the polyester film. The class here is measured based on the U.S. federal standard Fed-Std-209E. For example, the class 100 means that a substance such as dust having a diameter of 0.5 μm or more is 1 ft. 3 It means an environment with 100 or less.
[0024]
The coefficient of kinetic friction between the other surface (B) of the polyester film used in the present invention and the contact roll is preferably 0.5 or less, more preferably 0.3 or less. If the coefficient of kinetic friction is larger than 0.5, the charge when the film is unwound from the film roll tends to be large.
[0025]
In the present invention, the surface of the contact roll is preferably coated with rubber having a hardness of 40 degrees or more and 70 degrees or less (as defined in JIS K6301). If the hardness is less than 40 degrees, wrinkles are likely to be generated on the film roll, and if the hardness is more than 70 degrees, raised defects are likely to be generated.
[0026]
As the rubber, those having the above-mentioned coefficient of dynamic friction with respect to the film are preferably selected, and include, for example, natural rubber and synthetic rubber, such as urethane rubber, chloroprene rubber, ethylene propylene rubber, silicone rubber, and fluorine rubber. And more preferably a non-diene rubber such as urethane rubber or silicone rubber.
[0027]
The width of the polyester film roll of the present invention is not particularly limited, but is preferably 200 mm or more and 5000 mm or less.
[0028]
The winding hardness of the polyester film roll of the present invention is preferably 95 to 99.9 degrees with an Asker hardness meter. If the winding hardness is less than 95 degrees, a prominent defect is likely to occur, and if it exceeds 99.9 degrees, the charging during unwinding of the polyester film tends to increase.
[0029]
In the present invention, the unwinding charge amount (E) of the polyester film when the polyester film is unwound from the polyester film roll at an unwind speed of more than 0 m / min and 150 m / min or less is within the range represented by the following formula 2. It is necessary to be in the range of -1 kV to 1 kV. When the unwinding charge amount (E) is out of the range of the following formula 2, coating failure of the release layer described later is likely to occur, which causes deterioration of the quality of the release film of the polyester film or discharge. It is not preferable because it becomes easy.
−1.5 kV ≦ E ≦ 1.5 kV Equation 2
[0030]
Note that the unwinding speed in the present invention includes not only the case of unwinding at a constant speed but also the case of acceleration. At the time of acceleration, the unwinding charge amount (E) may temporarily be in a charged state outside the range of the above formula 2, and as described above, coating failure of the release layer described later is likely to occur, and the polyester film It is preferable that the unwinding speed does not exceed 150 m / min even temporarily, since it causes deterioration in the quality of the release film and facilitates discharge.
[0031]
In the polyester film roll of the present invention, the number of raised defects having a height difference of 3 mm or more on the polyester film is 5 pieces / 5000 m. 2 It is as follows. 5 raised defects / 5000m 2 When the ratio exceeds the above range, defects tend to occur in the release layer when the release layer is applied.
[0032]
The polyester film unwound from the polyester film roll of the present invention can be suitably used as a release film base for producing a thin ceramic green sheet. In the present invention, it is preferable to laminate a release layer on one surface (A) of the unwound polyester film. In the present invention, the components and the laminating method of the release layer are not particularly limited as long as they are conventionally used as a release film base for producing a thin ceramic green sheet. Further, another layer such as an antistatic layer can be laminated on the other surface (B) of the polyester film.
[0033]
In the present invention, the method for producing the thin ceramic green sheet is not particularly limited, and a known method can be used. For example, the components of the ceramic sheet can be dispersed in a solvent, applied on a release layer of a release film, and dried by drying the solvent. The conditions of the manufacturing process such as the method and the drying method can be appropriately selected.
[0034]
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples and Comparative Examples. The evaluation method used in the present invention is as follows.
[0035]
1. Evaluation method
(1) Three-dimensional average surface roughness (SRa) of polyester film
Regarding the surfaces A and B (see Table 2) of the polyester films obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4, a stylus type three-dimensional surface roughness meter (manufactured by Kosaka Laboratory Co., Ltd., SE- 3AK) with a needle radius of 2 μm, a load of 30 mg, and a needle speed of 0.1 mm / s, with a cutoff value of 0.25 mm in the longitudinal direction of the film, over a measurement length of 1 mm, and at 2 μm intervals. The film was divided into 500 points, and the film was measured over a measurement length of 0.3 mm in the width direction of the film under the same conditions as above, and divided into 150 points at intervals of 2 μm. The height of each of the obtained division points in the three-dimensional direction is analyzed using a three-dimensional roughness analyzer (TDA-21, manufactured by Kosaka Laboratory Co., Ltd.), and the three-dimensional average surface roughness (nm) ).
[0036]
(2) Surface resistivity of polyester film (Ω)
Based on JIS K 6911, a surface resistivity meter (manufactured by Takeda Riken Co., Ltd.) was used for the surface B (see Table 2) of the polyester films obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4. The surface resistivity (Ω) was measured at an applied voltage of 500 V in an atmosphere of 23 ° C. and 40% RH.
[0037]
(3) Charge amount at unwinding of polyester film
The polyester film rolls obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4 were allowed to stand at 23 ° C. and an atmosphere of 40% RH for 24 hours, and then subjected to an acceleration of 150 m / min from 0 m / min at an acceleration of 150 m / (min · min). And then unwound for 5 minutes. At this time, on the surface A of the polyester film (see Table 2), at a
[0038]
(4) 5000m polyester film 2 Number of upper bump defects
When the polyester film was unwound from the polyester film rolls obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4, the value obtained by multiplying the length and width in the longitudinal direction of the polyester film was 5000 m. 2 Was reached, the surface layer of the drawn-out polyester film was visually observed, and the raised portions were marked. Using a three-dimensional shape measuring device (manufactured by Ryoka Systems, Inc., Micromap TYPE500), the height of the marked portion whose major axis is 3 mm or more is measured under the following conditions: wavelength 550 nm, WAVE mode, and objective lens 10 times. Observation was made from a direction perpendicular to the film surface and measured. At this time, from a cross-sectional image (SURFACEPROFILE DISPLAY), a sample having a height difference (difference between the highest point and the lowest point) of 3 mm or more was quantified.
[0039]
(5) Coefficient of dynamic friction between contact roll and polyester film (μd)
The polyester films obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4 were 200 cm thick. 2 And cut on a surface B (see Table 2) of the polyester film in an atmosphere of 23 ° C. and 40 RH% at 1.4 kgf / 35 cm. 2 With the rubber plate of the same material as the contact roll having a thickness of 5 mm, the rubber plate is pulled at a speed of 200 m / min, and the tensile force (kgf) generated at the time of pulling is detected by a detector. And the dynamic friction coefficient were determined. The dynamic friction coefficient (μd) is a dimensionless unit.
Dynamic friction coefficient = tensile force (kgf) generated at the time of tension / 1.4
[0040]
(6) Asker hardness of polyester film roll
The polyester film rolls obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4 were measured at 10 points in the film roll width direction using an ASKER rubber hardness tester type C manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd. The average was determined.
[0041]
(7) Wind speed of blowing air
At the time of manufacturing the polyester film rolls of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4, the wind speed (m / s) was measured at a position where air hits the polyester film using an environmental measuring instrument MODEL6425 manufactured by Kanomax Corporation. . It is shown as an average value measured at 10 points in the film roll width direction.
[0042]
The test results of the above (1) to (7) are shown in Tables 1 to 3.
[0043]
Example 1
[Production of polyethylene terephthalate]
When the temperature of the esterification reactor was raised to 200 ° C., 86.4 parts by mass of terephthalic acid and 64.6 parts by mass of ethylene glycol were charged into the esterification reactor, and while stirring, antimony trioxide 0 was used as a catalyst. .017 parts by mass, 0.064 parts by mass of magnesium acetate tetrahydrate, and 0.16 parts by mass of triethylamine were added.
[0044]
Then, the temperature was increased under pressure, the esterification reaction was performed under the conditions of a gauge pressure of 0.34 MPa and 240 ° C., and then the esterification reactor was returned to normal pressure, and 0.014 parts by mass of trimethyl phosphate was added. did. Further, the temperature was raised to 260 ° C. over 15 minutes, and 0.012 parts by mass of trimethyl phosphate was added. Then, after 15 minutes, a dispersion treatment was performed with a high-pressure disperser, and an aqueous solution of sodium tripolyphosphate was further added to the calcium carbonate particles described below so that the amount became 0.2 parts by mass as sodium atoms, and the coarse particles were removed by centrifugation. Cut by 35%. Further, 0.5 parts by mass of an ethylene glycol slurry of calcite-type synthetic calcium carbonate particles having an average particle diameter of 0.60 μm and subjected to a filtration treatment with a metal filter having an aperture of 5 μm was added as a particle content. After 15 minutes, the obtained esterification reaction product was transferred to a polycondensation reaction vessel and subjected to polycondensation reaction at 280 ° C. under reduced pressure to obtain polyethylene terephthalate (II) having an intrinsic viscosity of 0.62 dl / g.
[0045]
Polyethylene terephthalate (I) substantially free of inert particles was obtained in the same manner as described above, except that calcite-type synthetic calcium carbonate particles having an average particle diameter of 0.60 μm were not added.
[0046]
[Manufacture of polyester film]
The obtained polyethylene terephthalate (I) and polyethylene terephthalate (II) were vacuum-dried at 180 ° C. for 5 hours, respectively, and then supplied to two extruders and melted at 280 ° C. to remove 95% of 4 μm particles. The mixture was filtered using a filter capable of being extruded, extruded from a two-layer coextrusion die, and brought into close contact with a casting drum having a surface temperature of 30 ° C. by electrostatic application to obtain an unstretched film. The unstretched film was heated to 90 ° C. by a ceramic roll, and the uniaxially stretched polyester film obtained by stretching 3.5 times in the longitudinal direction was cooled by a group of rolls at 30 to 50 ° C. This uniaxially stretched polyester film is guided to a tenter and, while holding both ends of the uniaxially stretched polyester film with clips, preheated in a hot air atmosphere heated to 90 ° C. and then in a hot air atmosphere at 150 ° C. in a direction orthogonal to the stretching direction. The film was transversely stretched 4.2 times (in the transverse direction) to obtain a biaxially stretched polyester film.
[0047]
The obtained biaxially stretched polyester film is subsequently heat-set at 215 ° C. in a tenter, and while gradually cooling, the rail width of the tenter is reduced and relaxed in the transverse direction by 6%. Edge portions at both ends were trimmed and wound up to obtain a polyester film having a thickness of 31 μm.
[0048]
[Manufacture of polyester film roll]
A contact pressure of 85 kgf / m was applied to the obtained polyester film using a urethane rubber contact roll having a hardness of 58 degrees. 2 In an atmosphere of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 40% RH, a layer having a width of 1,000 mm and a length of 8000 m was wound under a class 1,000 environment while blowing ionized air onto the polyester film surface under the conditions described in Table 1. To obtain a polyester film roll. The ionized air used was filtered through a hepafilter with a 95% cut diameter of 1 μm, and further filtered with a 99.9% cutdiameter of 0.3 μm with high precision.
[0049]
Example 2
In the process of producing polyethylene terephthalate, polyethylene terephthalate (III) obtained by adding 0.03 parts by mass of silica particles having an average particle size of 2.5 μm instead of calcite-type synthetic calcium carbonate, and polyethylene terephthalate (I) A polyester film was obtained in the same manner as in Example 1 except for using.
[0050]
A contact pressure of 80 kgf / m was applied to the obtained polyester film using a urethane rubber contact roll having a hardness of 58 degrees. 2 In an atmosphere of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 40% RH, the same ionized air as in Example 1 was blown onto the surface of the polyester film under the conditions described in Table 1 under an environment of class 1,000 to obtain a width of 1300 mm. To obtain a polyester film roll.
[0051]
Comparative Example 1
A polyester film roll was obtained in the same manner as in Example 1 except that the film was wound under the conditions described in Table 1 and in the environment of class 10,000 using the following ionized air. Note that, as the ionized air, air filtered with a hepafilter having a 95% cut diameter of 1 μm was used.
[0052]
Comparative Example 2
A polyester film roll was obtained in the same manner as in Example 1 except that the film was wound up under the conditions described in Table 1 and using the same ionized air as in Comparative Example 1 under an environment of class 10,000. .
[0053]
Comparative Example 3
In the process of producing polyethylene terephthalate, 0.07 parts by mass of silica particles having an average particle size of 0.6 μm was added in place of calcite-type synthetic calcium carbonate to obtain polyethylene terephthalate (IV). A polyester film was obtained in the same manner as in Example 1 except that polyethylene terephthalate (II) was used instead of polyethylene terephthalate (II).
[0054]
A contact pressure of 80 kgf / m was applied to the obtained polyester film using a contact roll made of acrylonitrile butadiene rubber having a hardness of 50 degrees. 2 In an atmosphere of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 40% RH, under the conditions shown in Table 1, while blowing the same ionized air as in Comparative Example 1 onto the polyester film surface, under a class 10,000 environment, a width of 1000 mm To obtain a polyester film roll.
[0055]
Comparative Example 4
A polyester film roll was obtained in the same manner as in Comparative Example 3, except that the film was wound under the conditions described in Table 1.
[0056]
[Table 1]
[0057]
[Table 2]
[0058]
[Table 3]
[0059]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to obtain a polyester film roll having a small amount of charge at the time of unwinding of the film and a good winding appearance with few raised defects, and particularly a mold release for producing a thin ceramic green sheet having a thickness of 2 μm or less. A polyester film roll suitable for use as a film base can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing a method for manufacturing a polyester film roll according to one embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 take-up roll
2 Polyester film roll
3 Contact roll
4 Polyester film
5 Air blowing angle
Claims (2)
logΩ ≧ 12 式1
−1.5kV ≦ E ≦ 1.5kV 式2A polyester film in which the three-dimensional average surface roughness of one surface (A) of the polyester film is 10 nm or less and the surface specific resistance (Ω) of the other surface (B) is in a range represented by the following formula 1 An unwinding charge amount (E) in the polyester film roll when the polyester film is unwound from the polyester film roll at an unwind speed of more than 0 m / min and 150 m / min or less. Is within the range represented by the following formula 2, and the number of raised defects having a height difference of 3 mm or more on the polyester film is 5 pieces / 5000 m 2 or less.
log Ω ≧ 12 Equation 1
−1.5 kV ≦ E ≦ 1.5 kV Equation 2
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