JP3537480B2 - 高速のインフレーションフィルム製造方法 - Google Patents
高速のインフレーションフィルム製造方法Info
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Description
ランスが良好で、衝撃破壊強度が高く、抗ブロッキング
性が良好であり、しかも腰が強く、自動製袋機適性に優
れた、高速インフレーションフイルムを製造する方法に
係るものである。
規格の定められたいわゆる規格袋の製造においては、厚
み15〜40μmのフィルムを成形する場合、一般的に
は引取速度40〜60m/min程度で成形を行い、それを
自動製袋機で製袋する。しかし近年、単価を低減するた
めに、短時間に大量の製袋を行うことが要求がされるよ
うになり、上記の厚みに成形する場合には100m/min
以上という従来の約2倍の引取速度でインフレーション
成形を行うことが必要とされている。これを達成するた
めには、樹脂の押出速度を速くすると同時に、溶融樹脂
の冷却固化および引取速度を速くする必要がある。
に冷却用空気の風量を増すなど装置上の改良がなされて
きた(例えば、特公昭64−7576号、特願平5−7
668号など)。しかし、そのように改良された装置を
使用しても、従来の組成物を用いると、一般的にフイル
ムの配向が大きくなるために縦横の強度バランスが悪
く、引裂強さの高いフイルムが得られなかった。引裂強
さの高いフイルムを得るためには組成物の密度を低くす
ることが必要であるが、密度を低くするとフイルムの腰
が弱くなり、その結果抗ブロッキング性が悪化したり、
自動製袋機を使用して高速で製袋することができなくな
るという問題が生じ、満足なフイルムが得られない。
来技術の欠点を解消したものであり、適度な腰の強さと
高い引裂強さを有し、しかも抗ブロッキング性や自動製
袋機適性に優れたポリエチレンフイルムを高速度でイン
フレーション成形することを可能にして、規格袋用フイ
ルムを効率よく製造する方法を提供することを目的とす
る。
的に沿って鋭意検討した結果、特定の結晶性エチレン・
α−オレフィン共重合体を使用し、特定のインフレーシ
ョンフイルム成形装置を用いることにより、優れた性状
のフィルムを高速で製造し得ることを見出して本発明を
完成した。 すなわち本発明は、(A)密度0.900〜0.930g/
cm3、メルトフローレート0.1〜10g/10minのエチレ
ン・α−オレフィン共重合体70〜95重量%と、 (B)密度0.915〜0.935g/cm3、メルトフロー
レート0.1〜10g/10min、メルトテンション4〜14
gの高圧ラジカル重合において製造された低密度ポリエ
チレン5〜30重量%とからなる樹脂成分100重量部
および (C)抗ブロッキング剤0.005〜2重量部からな
る、密度0.915〜0.925g/cm3、メルトフローレ
ート0.1〜10g/10minのポリオレフィン樹脂組成物
を、(a)ダイより押し出されるバブルを内側および外
側から同時に冷却し、(b)ダイ出口からフロストライ
ンまでの長さをダイの直径の3〜7倍とし、(c)ダイ
出口における樹脂の剪断速度を少なくとも80secー1と
し、かつ(d)フイルムのブロー比を2.0以上とする
条件で製膜することにより、 (1)D≧2.8t−6 (ただし、D:ダート衝撃強さ(g)、t:フイルム厚
み(μm))、 (2)H≦0.14t+4.2 (ただし、H:ヘイズ値(%)、t:フイルム厚み(μ
m))および (3)厚み15〜40μm の条件を満たすインフレーションフィルムを製造するこ
とを特徴とする高速のインフレーションフィルム製造方
法に関するものである。
で用いるエチレン・α−オレフィン共重合体(A)のモ
ノマー成分であるα−オレフィンとしては、炭素数3〜
18のものが用いられ、特に炭素数4〜10のものが機
械的特性の観点から望ましい。具体的には、1−ブテ
ン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペ
ンテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン等が挙
げられ、これらの2種類以上の併用をしても差し支えな
い。
30g/cm3の範囲であり、好ましくは0.910〜0.9
25g/cm3の範囲である。密度が0.930g/cm3を超え
る場合はフイルムの引裂強さが低く、一方、0.900g
/cm3未満であるとフイルムの腰が弱く自動製袋機適性に
劣り、同時にフイルムの抗ブロッキング性も不良であ
る。
下、「MFR」という)は0.1〜10g/10minの範囲で
あり、好ましくは0.5〜5g/10min、さらに好ましくは
0.8〜3g/10minの範囲である。0.1g/10min未満の場
合は押出時の圧力が高く押出が不良になり、10g/10mi
nを越える場合は製膜時の安定性が劣ると共にフイルム
の引裂強さが低下する。
(A)(以下、「LLDPE」という)の製造方法につ
いては特に制限はなく、例えば、チタンおよび/または
バナジウム等の遷移金属を主体とするチーグラー型触
媒、クロム系触媒を主体とするフィリップス型触媒、メ
タロセン等を主体とするカミンスキー型触媒などのいず
れも使用することができる。特に高活性チーグラー型触
媒を用いて製造した共重合体が好ましい。また、密度の
異なる2、3種類の共重合体からなる混合物を多段重合
により製造したものでも差し支えなく、別々に重合した
ものを機械的にブレンドしたものであってもよい。また
重合反応の形式については特に制限はなく、例えば気相
重合、スラリー重合、溶液重合または高圧イオン重合の
いずれも用いることができる。
製造された低密度ポリエチレン(B)(以下、「LDP
E」という)は、メルトテンション(以下、「MT」と
いう)が高くまた透明性も優れているため、一般的なイ
ンフレーション成形において配合成分として用いること
が多い。例えば特開昭53−125452号、特開昭5
4−154466号、特開昭58−194935号など
に開示されたものがある。本発明においても、樹脂組成
物の強度や腰の強さなどを低下させない範囲でLDPE
をブレンドすることにより、フイルム成形時のバブルの
安定性を著しく高め、また透明性を向上させることを目
的として使用する。LDPEのMFRの範囲は0.1〜
10g/10minであり、好ましくは0.5〜5g/10min、さ
らに好ましくは0.8〜3g/10minである。MFRが10
g/10minを超える場合にはMTを増大する効果が減少
し、一方、MFRが0.1g/10min未満の場合にはLLD
PE樹脂との相溶性が不良であり、透明性や強度を低下
させる原因となる。
とが必要である。MTが4g未満では、フイルム成形時
のバブルの安定性が悪く成形することができない。また
MTが14gを超えると、樹脂の流動性が悪くなり成形
に適さなくなる。
び成分(B)の比率は、成分(A)が70〜95重量
%、成分(B)が5〜30重量%であることが必要であ
る。成分(B)が5重量%未満ではフイルム成形時にバ
ブルが不安定であり、またフイルムの透明性が低い。一
方、30重量%を超えるとフイルムの強度が不足した
り、少なすぎる場合と同様に成形時にバブルが不安定と
なる。
しやすくなるため、抗ブロッキング剤(C)を添加する
必要がある。本発明における抗ブロッキング剤として
は、一般的にフイルムの抗ブロッキング剤として使用す
るシリカ、ゼオライト、カオリン、アルミノシリケート
などが用いられ、これらは天然のものでも合成のもので
も差し支えない。また1種類でも2種類以上を混合して
用いても差し支えない。抗ブロッキング剤の添加量は、
樹脂成分100重量部に対して0.005〜2重量部で
あり、好ましくは0.05〜1.5重量部である。0.0
05重量部未満では抗ブロッキング性の改良効果がな
く、2重量部を超えると透明性が低下する。
なるポリオレフィン樹脂組成物の密度は0.915〜0.
925g/cm3である。高速の成形においては、縦横の強
度バランスが悪く、通常の成形よりもダート衝撃強さが
低くなりやすいため、十分な強度、透明性、腰の強さが
得られる密度範囲は狭い。0.925g/cm3を超えると透
明性が悪く、強度も低いものとなり、他方、密度が0.
915g/cm3未満では腰が弱く自動製袋機特性が不良で
あり、またフイルムがブロッキングしやすい。またMF
Rは0.1〜10g/10minであり、好ましくは0.5〜5g
/10minである。0.1g/10min未満では流動性が悪く、押
出しやフイルムの引取りが不良になる。一方、10g/10
minを超えると成形時にバブルが不安定となったり、フ
イルムの強度が弱くなる。
きくするためには、樹脂をダイから高速で押出し、また
同時にフイルムの引取速度を高くする必要がある。樹脂
を高速で押出すとバブルの冷却が不十分となり、その結
果バブルが不安定となり、しかも高速で引取られるため
さらに不安定さが増大する。これを安定化するためには
冷却空気を十分にバブルに吹き付けて、急速に樹脂を冷
却する必要がある。一般的なインフレーションフィルム
成形装置においては、冷却空気の吐出口はバブルの外部
にのみ設置してあるが、このような設備で外部からの吹
き付け風量のみを増大しても、時間と共にバブル内部の
空気温度が上昇して樹脂が十分に冷却されなくなり、ダ
イ出口からフロストラインまでの距離が長くなって高速
成形が困難になる。このような事情から、本発明で使用
する成形機としては、ダイより押出されるバブルに対
し、その内側からガスを吹き付ける吹出口を有する強制
内部風冷リングと、バブルに対しその周囲からガスを吹
き付ける吹出口を有する強制外部風冷リングを有するも
のを用い、バブルの内側および外側から同時に冷却する
ことが必要である。
インまでの長さは、ダイの直径の3〜7倍、好ましくは
3〜6倍の間に保つことが必要である。3倍未満にする
ためには冷却空気の吐出量をきわめて大きくする必要が
あり、装置のコストが高くなるので実施することは実質
的に不可能である。また7倍を超えるとフィルムの透明
性が低くなると同時にバブルが不安定となり成形できな
くなる。
剪断速度で表わされる。ダイ出口の剪断速度は、従来か
ら行われてきた成形においては50secー1程度である
が、本発明の成形では剪断速度として少なくとも80se
cー1の高速を用いる。一般的に使用されているインフレ
ーションフイルム成形用の押出機を用いて厚み15〜4
0 μmのフィルムを成形する場合に、剪断速度が50
secー1程度では引取速度を 100m/minとすることは
不可能であり、80secー1以上で始めて達成される。な
おダイ出口での剪断速度は次式数1で表される。
することが必要であり、好ましくは3.0以上である。
2.0より小さい場合には十分な強度を有するフイルム
が得られない。
さは、ASTM D1709試験法で測定した値が式 D
≧2.8t−6 を満足しなければならない。ここでDは
ダート衝撃強さ(g)、tはフイルムの厚み(μm)で
ある。ダート衝撃強さはフイルムの厚みに依存するが、
袋としての実用性から48g以上が好ましい。
は、ASTM K6760試験法で測定したヘイズ値が
式 H≦0.14t+4.2 を満足することが必要であ
る。ここでHはヘイズ値(%)、tは上記と同様にフイ
ルムの厚み(μm)である。ヘイズ値はフイルムが厚く
なると増大し、ヘイズ値が10%以上では袋として好ま
しくない。
エチレンフィルムは、前述のように厚みが小さくなると
強度が低くなると共にフイルムの腰が弱くなるため、厚
みには制限があり15μm以上が必要である。一方、厚
みが大きくなると前述のようにヘイズ値が増大すると共
にフイルムにがさつきを生じて風合いが低下するため4
0μm以下であることが必要である。
的に損なわない範囲において、必要に応じ帯電防止剤、
酸化防止剤、滑剤、防曇剤、有機あるいは無機顔料、紫
外線防止剤、分散剤などの公知の添加剤を添加すること
ができる。
るが、本発明はこれらによって限定されるものではな
い。 <実施例1>チーグラー型触媒で重合したエチレン・1
−ブテン共重合体(A)(MFR0.9g/10min、密度
0.910g/cm3)75重量%および高圧管型反応器で重
合した低密度ポリエチレン(B)(MFR2.1g/10mi
n、密度0.925g/cm3、MT6.0g)25重量%の混
合物100重量部に対して、抗ブロッキング剤(C)と
してゼオライト0.55重量部を加え、さらに酸化防止
剤としてイルガノックス 1010(チバガイギー社
製)を0.1重量部、BHTを0.1重量部、帯電防止剤
としてステアリン酸モノグリセリドを0.1重量部加
え、ヘンシェルミキサーで5分間混合した後、特願平5
−7668号に記載された装置を用い、ダイ出口からフ
ロストラインまでの長さが約750mm、すなわちダイ
の直径の約5倍となる条件でインフレーション成形を行
った。得られたフイルムを用い、後述の製袋機適性を調
べると共に、フイルムのヘイズ、ダート衝撃強さをはじ
め各種のフイルムとしての特性を調べた。その結果を表
1に示す。高速成形性、製袋機適性、フイルムの強度、
フイルムの外観のいずれも良好である。なお、インフレ
ーションフィルムの成形条件および成形性評価法、フィ
ルム評価法ならびに物性試験方法は以下の通りである。
よび成形性評価法) 装 置: 高速インフレーション成形装置
(NPU−75DR型、(株)プラコー製) 押出機スクリュー径: 75mmφ ダイ径: 150mmφ 押出量: 180kg/hr ダイ出口の剪断速度: 158secー1 ダイリップ間隔: 2.3mm 引取速度: 100m/min ブロー比: 3.4 成形樹脂温度: 200℃ フィルム厚み: 20μm 冷却リング: 2段式風冷リング、強制内部お
よび外部風冷リングを備えたもの 高速成形性: 上記の条件でインフレーション
成形を行い、以下の基準により評価を行った。 ○:安定した状態で成形が可能 △:成形はできるがバブルが安定しない ×:バブルが破れ成形できない
拠 (5) 引張弾性率: ASTM D882 準拠 (6) 抗ブロッキング性: 幅20mmの短冊型にカット
したフイルム2枚を、長さ方向に5cmだけ重ね、重ね
た部分に10kgの錘を乗せて、50℃に保持したエア
ーオーブン中に48時間放置し、次いで室温(23℃)
下、湿度50%で24時間放置した後、引張試験機によ
り500mm/minの速度で引張試験を行い、剥離に要する
荷重を求める。 荷重の大きさ
により、以下の基準に従って評価した。 ○:荷重が0.55kg/10cm2未満 △:荷重が0.55〜0.65kg/10cm2の範囲 ×:荷重が0.65kg/10cm2を超える (7) 製袋機適性: ゴミ袋用製袋包装機(NF−
80−BW−FP型、日本フルート(株)製)を用いて製
袋を行い、以下の基準により評価を行った。 ○:60袋/minの速度で支障なく製袋が可能 ×:上記製袋に支障を生ずる
ョンテスターを使用し、樹脂温度190℃、ピストン降
下速度20mm/minの条件下で押出し、巻き取りロールを
50rpmで巻き取る時の張力の値を求める。
およびその組成をそれぞれ表1に示し、併せてそれらの
成形性や特性の結果も示した。いずれの場合も高速成形
性、製袋機適性、フイルムの強度およびフイルムの外観
はすべて良好である。
までの長さを約500mm(ダイの直径の約3.3倍)
とした以外は実施例1と同様に処理を行った。結果を表
1に示す。高速成形性、製袋機適性、フイルムの強度、
フイルムの外観のいずれも良好である。
の組成のものを用い、インフレーションフイルムを製膜
する際に強制内部風冷リングからの空気の吐出量を絞
り、ダイ出口からフロストラインまでの長さを約130
0mm(ダイの直径の約8.7倍)とした以外は、実施
例1と同様に操作を行った。結果を表2に示す。バブル
が全く安定せず、製膜することができなかった。
エチレン・1−ブテンの共重合体(A)(MFR0.0
5g/10min、密度0.922g/cm3)80重量%および高
圧管型反応器で重合した低密度ポリエチレン(B)(M
FR0.25g/10min、密度0.920g/cm3、MT15.
0g)20重量%を混合し、混合物100重量部に対し
て抗ブロッキング剤(C)としてゼオライト0.5重量
部を加え、実施例1と同様の処理を行った。結果を表2
に示す。フイルム成形時にバブルが安定せず、引取りが
できなかった。
エチレン・1−ブテンの共重合体(A)(MFR15.
0g/10min、密度0.922g/cm3)80重量%および高
圧管型反応器で重合した低密度ポリエチレン(B)(M
FR10.0g/10min、密度0.923g/cm3、MT1.0
g)20重量%を混合し、混合物100重量部に対して
抗ブロッキング剤(C)としてゼオライト0.5重量部
を加え、実施例1と同様の処理を行った。結果を表2に
示す。フイルム成形時、バブルが安定せず、引き取りが
できなかった。
エチレン・1−ブテンの共重合体(A)(MFR0.9
1g/10min、密度0.892g/cm3)80重量%および高
圧管型反応器で重合した低密度ポリエチレン(B)(M
FR2.0g/10min、密度0.923g/cm3、MT6.1
g)20重量%を混合し、混合物100重量部に対して
抗ブロッキング剤(C)としてゼオライト0.5重量部
を加え、実施例1と同様の処理を行った。結果を表2に
示す。フイルムのブロッキング性が悪く、また製袋機特
性が劣る。
エチレン・1−ブテンの共重合体(A)(MFR0.9
5g/10min、密度0.935g/cm3)80重量%および高
圧管型反応器で重合した低密度ポリエチレン(B)(M
FR2.0g/10min、密度0.923g/cm3、MT6.1
g)20重量%を混合し、混合物100重量部に対して
抗ブロッキング剤(C)としてゼオライト0.2重量部
を加え、実施例1と同様の処理を行った。結果を表2に
示す。フイルムの強度が弱い。
いて、成分(A)の比率を55重量%としたものであ
る。結果を表2に示す。成形時の安定性が悪く、また強
度も弱い。
いて、成分(A)の比率を98重量%としたものであ
る。結果を表3に示す。成形時の安定性が悪い。
いて、抗ブロッキング剤(C)のゼオライトを添加して
いないものである。結果を表3に示す。フイルムの抗ブ
ロッキング性が劣る。
いて、抗ブロッキング剤(C)のゼオライトを3.0重
量%添加したものである。結果を表3に示す。フイルム
の透明性が劣る。
おいて、フイルムの厚みを10μmに成形したものであ
る。結果を表3に示す。フイルムの強度が弱く、また製
袋機適性が劣る。
おいて、フイルムの厚みを50μmに成形したものであ
る。結果を表3に示す。フイルムの透明性が劣る。
方法によって、上記のように、耐衝撃強度が高く、また
抗ブロッキング性に優れ、しかも腰が強く、自動製袋機
適性に優れており、ゴミ袋その他の規格袋の材料として
有用なポリエチレンフイルムを高速で製造することが可
能となった。
Claims (1)
- 【請求項1】 (A)密度0.900〜0.930g/c
m3、メルトフローレート0.1〜10g/10minのエチレン
・α−オレフィン共重合体70〜95重量%と、 (B)密度0.915〜0.935g/cm3、メルトフロー
レート0.1〜10g/10min、メルトテンション4〜14
gの高圧ラジカル重合において製造された低密度ポリエ
チレン5〜30重量%とからなる樹脂成分100重量部
および (C)抗ブロッキング剤0.005〜2重量部からな
る、密度0.915〜0.925g/cm3、メルトフローレ
ート0.1〜10g/10minのポリオレフィン樹脂組成物
を、(a)ダイより押し出されるバブルを内側および外
側から同時に冷却し、(b)ダイ出口からフロストライ
ンまでの長さをダイの直径の3〜7倍とし、(c)ダイ
出口における樹脂の剪断速度を少なくとも80secー1と
し、かつ(d)フイルムのブロー比を2.0以上とする
条件で製膜することにより、 (1)D≧2.8t−6 (ただし、D:ダート衝撃強さ(g)、t:フイルム厚
み(μm))、 (2)H≦0.14t+4.2 (ただし、H:ヘイズ値(%)、t:フイルム厚み(μ
m))および (3)厚み15〜40μm の条件を満たすインフレーションフィルムを製造するこ
とを特徴とする高速のインフレーションフィルム製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1999494A JP3537480B2 (ja) | 1994-01-20 | 1994-01-20 | 高速のインフレーションフィルム製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1999494A JP3537480B2 (ja) | 1994-01-20 | 1994-01-20 | 高速のインフレーションフィルム製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07205280A JPH07205280A (ja) | 1995-08-08 |
JP3537480B2 true JP3537480B2 (ja) | 2004-06-14 |
Family
ID=12014724
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1999494A Expired - Lifetime JP3537480B2 (ja) | 1994-01-20 | 1994-01-20 | 高速のインフレーションフィルム製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3537480B2 (ja) |
-
1994
- 1994-01-20 JP JP1999494A patent/JP3537480B2/ja not_active Expired - Lifetime
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---|---|
JPH07205280A (ja) | 1995-08-08 |
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