JPH07119045B2 - マンドレル - Google Patents
マンドレルInfo
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- JPH07119045B2 JPH07119045B2 JP4005663A JP566392A JPH07119045B2 JP H07119045 B2 JPH07119045 B2 JP H07119045B2 JP 4005663 A JP4005663 A JP 4005663A JP 566392 A JP566392 A JP 566392A JP H07119045 B2 JPH07119045 B2 JP H07119045B2
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- Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
の製造に用いるマンドレルに関する。
レード繊維補強層を有するホースやチューブの場合は、
製造時の外圧による内管の変形を防止する目的で、内管
の内径に合わせた外径を有する丸棒マンドレルを内管内
に挿入して用いている。
属、ゴム、樹脂等が知られており、なかでも有用な、可
撓性を有する樹脂製マンドレルは、例えば、特開昭61
−2521号公報、特開昭61−135723号公報等
に開示されている。そして、実際に最も多用されている
材料は、耐久性とコストの観点から選択されたナイロン
樹脂である。
ルには、その柔軟性を確保するために、可塑剤が用いら
れることが多かった。しかし、そのようなマンドレル中
の可塑剤は、マンドレルの繰返し使用によって揮散した
り、ホースやチューブの内管に移行し、それにより、マ
ンドレルの柔軟性が急激に失われることが明らかとなっ
た。
的強度や耐透過性および耐薬品性等の特性に優れるポリ
アミド系樹脂で形成された、オイル、ガソリン等の液体
および空気、フレオンガス等の気体の輸送用ホースある
いは耐圧ホースでは、ホースの性能を低下させることが
明らかとなった。
ドレルが過度に柔軟となり、ホース製造に際して問題が
生じる場合もある。
上にゴムあるいは樹脂製の内管を施し、さらに、必要に
応じ、糸または金属鋼線よりなる補強層やゴム製外管を
施した後、加圧、加熱下にゴム層を加硫させた場合、加
硫による圧力、および/または、補強層の熱収縮による
圧力にマンドレルが抗しきれずに変形することがあっ
た。
場合、即ちマンドレルが過度に剛直の場合、マンドレル
製造後にそれを長尺化して巻き上げるに際し、巻き半径
を大きく取らざるを得ないため、生産性が極めて悪い。
てホースを製造すると、ゴムあるいは樹脂用押出機を用
いて内管をマンドレル上に押し出す際に、反発力が強い
ために、マンドレルを直線状に引張りきれず、押出機の
クロスヘッド部に無理な応力が発生し、結果的にホース
内管の肉厚が均一とならず、いわゆる偏肉を発生し、精
度上問題があった。
技術に鑑みてなされたものであり、マンドレルに必要な
適度の柔軟性、耐熱性、寸法安定性、表面硬度および剛
性を有するナイロン樹脂系の柔軟なマンドレルの提供を
目的とする。
の使用が許容され得るとの観点から、本発明は、マンド
レルに必要な適度の柔軟性、耐熱性、寸法安定性、表面
硬度および剛性を持たせうる、所定量の可塑剤を含有す
るナイロン樹脂系のマンドレルの提供を目的とする。
100重量部に対して、オレフィン系エラストマー10
〜50重量部を含有する樹脂組成物を棒状に押出成形し
てなることを特徴とするマンドレルを提供するものであ
る。
0重量部に対して、オレフィン系エラストマー10〜5
0重量部および可塑剤20重量部以下を含有するのが好
適である。また、オレフィン系エラストマーは、カルボ
ン酸または無水酸で変性したオレフィン系エラストマー
を使用するのが好ましい。
と可塑剤とを混合して可塑化ナイロンとした後、それを
残りのナイロン樹脂およびオレフィン系エラストマーと
溶融混練することにより得るのが好ましい。
で用いるナイロン樹脂は、ナイロン樹脂であれば特に限
定されないが、一例をあげると、ナイロン6、ナイロン
11、ナイロン12等のナイロン重合体、ナイロン6・
66、ナイロン6・10、ナイロン6・12等のナイロ
ン共重合体、およびこれらの混合物がある。
1、ナイロン12およびナイロン6・12は、柔軟性を
有するので、本発明に好適であり、特に、ナイロン11
は、耐熱耐久性並びに耐熱変形性にも優れるので最適で
ある。
の併用や、ナイロン11と他のポリアミドとの共重合体
の使用も好適である。
は、前記ナイロン樹脂と相溶性を有するものであればい
ずれでもよい。
マー成分としては、エチレン、プロピレン、1−ブテ
ン、1−ペンテン、4−メチルペンテン−1、1−ヘキ
セン、1,4−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、
2,5−ノルボルナジエン、5−エチル−2,5−ノル
ボルナジエン、5−エチリデンノルボルネン、5−(1
´−プロペニル)−2−ノルボルネン、イソブチレン、
ブタジエン、イソプレン、酢酸ビニル、スチレン、塩化
ビニル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソブチル、メ
タクリル酸メチル、メタクリル酸亜鉛、アクリルアミド
などを挙げることができ、これらのうちの1種あるいは
2種以上で、オレフィン系エラストマーを構成する。
わゆる変性物も包含される。すなわち、カルボン酸基、
酸無水物基、エポキシ基等の官能基をその側鎖あるいは
主鎖中に有するオレフィン系エラストマー、または、こ
れにの官能基を有する化合物とアミン化合物(アンモニ
ア、1級あるいは2級脂肪族アミン、脂環式アミンある
い芳香族アミン)との付加反応によって形成される下記
式I〜IVに示すような官能基を側鎖または主鎖中に有
するオレフィン系エラストマー等である。
は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜30の
脂肪族、脂環族あるいは芳香族の炭化水素酸基を示
す。)
エポキシ基等の官能基をオレフィン系エラストマーに導
入するために用いられる、β−不飽和カルボン酸、その
無水物、エポキシ基含有不飽和化合物の例を挙げると、
アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イ
タコン酸、クロトン酸、メチルマレイン酸、メチルフマ
ル酸、メサコン酸、シトラコン酸、グルタコン酸、マレ
イン酸水素メチル、マレイン酸水素エチル、フマル酸水
素メチル、イタコン酸水素メチル、無水マレイン酸、無
水イタコン酸、無水シトラコン酸、エンドビシクロ−
[2,2,1]−5−ヘプテン−2,3−無水ジカルボ
ン酸、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレ
ート、ビニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエ
ーテルなどがある。
ポキシ基等の官能基を有する化合物と付加反応し、前記
式I〜IVで示される官能基を形成するに用いられるアミ
ン化合物には、アンモニア、メチルアミン、エチルアミ
ン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、ドデシルアミン、
オレイルアミン、ステアリルアミン、シクロヘキシルア
ミン、ベンジルアミン、アニリン、ナフチルアミン、ジ
メチルアミン、ジエチルアミン、メチルエチルアミン、
ジブチルアミン、ジステアリルアミン、ジシクロヘキシ
ルアミン、エチルシクロヘキシルアミン、メチルアニリ
ン、フェニルナフチルアミンなどがある。
ると、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・ブテ
ン−1共重合体、エチレン・プロピレン・1,4−ヘキ
サジエン共重合体、エチレン・プロピレン・5−エチリ
デンノルボルネン共重合体、エチレン・プロピレン・5
−エチル−2,5−ノルボルナジエン共重合体、エチレ
ン・プロピレン・ジシクロペンタジエン共重合体、これ
らに前記官能基を導入してなる変性物等がある。
は、上記ナイロン樹脂とオレフィン系エラストマーとを
含有し、その割合は、ナイロン樹脂100重量部に対し
てオレフィン系エラストマー10〜50重量部、好まし
くは10〜30重量部である。オレフィン系エラストマ
ーが10重量部未満であると、マンドレルの柔軟化効果
が十分得られないため、前述の如く、巻き半径過大によ
るマンドレル生産性の低下、及び、反発力過大によるホ
ースの偏内等が発生し、好ましくない。一方、50重量
部超であると、製造されたマンドレルは、ホース製造工
程加硫時の圧力、補強層の収縮応力等の影響で変形を発
生し易いものとなり、好ましくない。
は、その成形性、物性を損なわない限りにおいて、他の
成分、たとえば顔料、染料、補強剤、充填剤、耐熱剤、
酸化防止剤、耐候剤、滑剤、結晶核剤、ブロッキング防
止剤、帯電防止剤、他の重合体などを含有してもよい。
は、それが含有する成分を計量し、混合、混練すること
で得られる。
方法を採用することができるが、ナイロン樹脂、オレフ
ィン系エラストマーのペレット、粉末、細片などを高速
撹拌機で均一混合した後、十分な混練能力のある単軸ま
たは多軸の押出機で溶融混練する方法が最も一般的であ
る。
トマーは、相溶性が極めて良好であるので、押出機を用
いて混練することなく、成形時にそれらをドライブレン
ドし、押出などの方法で成形する方法も彩ることができ
る。
の樹脂組成物を棒状に押出成形することによって得られ
る。
出成形等の条件は、特に限定されないが、一例を挙げる
と下記の通りである。
程度で樹脂組成物を押出機で押出し、棒状とし、それを
ダイから押出して冷却槽内で大きさ等を整えながら冷却
するのである。
ーブ製造時、マンドレルからの可塑剤の移行による性能
の低下、および、マンドレル中の可塑剤量の減少による
マンドレル硬さの上昇を防ぐことが出来るものであり、
どのようなホースやチューブの製造にも用いることがで
きるが、特に、内管内層がポリアミド系樹脂で形成され
る、燃料輸送用ホース、低ガス透過性ホース、耐圧ホー
ス等の製造に好適に用いられる。
は、前記ナイロン樹脂、オレフィン系エラストマーに加
え、可塑剤も含有するのが好ましい。なお、ナイロン樹
脂およびオレフィン系エラストマーについては、前記し
た通りであるので、ここでは再度説明しない。
いが、たとえばN−n−ブチルベンゼンスルホンアミ
ド、N−n−ブチルシクロヘキサンスルホンアミド、N
−t−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミ
ド、酢酸−ブチルベンゼンスルホンアミド、p−オキシ
安息香酸−2−エチルヘキシル等を挙げることができ
る。
は、前記ナイロン樹脂100重量部に対し、オレフィン
系エラストマー10〜50重量部、好ましくは10〜3
0重量部と、可塑剤20重量部以下、好ましくは15重
量部以下を含有する。
との量比の限定理由は、上記の通りである。また、ナイ
ロン樹脂100重量部に対して可塑剤が20重量部超で
あると、製造されたマンドレルは、過度に柔らかいもの
となり、そのため、ホース製造時(加硫工程)の圧力や
補強層の収縮応力に耐えられず、マンドレル寸法(外
径)が著しく変化し、製造されるホースの寸法精度を低
下させる。
成物は、この他、本発明の趣旨を損なわない範囲で、他
の成分、たとえば顔料、染料、補強剤、充填剤、耐熱
剤、酸化防止剤、耐候剤、滑剤、結晶核剤、ブロッキン
グ防止剤、帯電防止剤、他の重合体等を含有してもよ
い。
得るためのその配合成分の混練方法は、特に限定され
ず、一般的な方法でよいが、特に、オレフィン系エラス
トマーとして、未変性の共重合体を用いる場合は、ナイ
ロン樹脂の一部と可塑剤とを混合して可塑化ナイロンと
した後、それを残りのナイロン樹脂およびオレフィン系
エラストマーと溶融混練する方法が好ましい。
分が均一に混ざりやすい。
チューブの製造にも用いることができるが、その可塑剤
量がナイロン樹脂100重量部に対して15重量部以下
の場合は、内管内層がポリアミド系樹脂で形成されるホ
ースの製造に好適である。
重量部に対して15重量部超20重量部以下の場合は、
可塑剤の移行により、透過性等の特性変化がそれ程大き
な影響を受けないゴム製内管のみよりなる燃料輸送用ホ
ース、耐圧ホース等の一般のチューブ、ホースの製造に
用いると良い。
する。
ル用樹脂組成物を得た。なお、その配合成分の混練は、
発明例1〜8、比較例1〜5については、ナイロン樹
脂、オレフィン系エラストマーおよび必要に応じて可塑
剤を220℃で直接混練する方法、また、発明例9〜1
0については、ナイロン樹脂の一部と可塑剤とを混練し
て可塑化ナイロンを得た後、ナイロン樹脂の残部および
オレフィン系エラストマーを加え、220℃で混練する
方法にて行なった。
投入し、210〜220℃の温度で押出して、210℃
のダイ内で棒状の流れとなした。次いで、この棒状物を
ダイから押出し、冷却槽内で大きさ等を整えながら冷却
し、外径11mmの丸棒(マンドレル)を成形した。
て、下記の方法で、その柔軟性および加熱による柔軟性
の変化を評価した。また、このようにして得られたマン
ドレルおよびヒートサイクル処理後のマンドレルを用
い、下記の方法でホースを製造し、ホース内管内層(樹
脂層)成形後にその偏肉を、また、ホース全体の製造後
にマンドレル自身の変形を評価した。その結果は表Aに
示した。
率を測定し、柔軟性を評価した。また、の方法で処理
した後のマンドレルについても、同様に曲げ弾性率を測
定し、加熱による柔軟性の変化を評価した。なお、曲げ
弾性率の値の小さい方が、柔軟性が高い。 マンドレルのヒートサイクル処理方法 マンドレル(長さ30cm)を恒温槽に入れ、170℃
に5時間、その後40℃に7時間放置した。これを1サ
イクルとするヒートサイクル処理を、各マンドレルにつ
き10サイクル行なった。
出機を用い、その押出ヘッドから樹脂(ナイロン11、
東レ(株)製BESNOTL)を押し出し、厚さ200
μm の簿層の樹脂層を形成する。なお、樹脂押出機の条
件設定は、柔軟なナイロン樹脂(東レ(株)製BESN
O P40TL、可塑剤であるN−n−ブチルベンゼン
スルホンアミドを14%含有)を使用して薄層の樹脂層
を形成した際に、その肉厚の偏差(偏肉)が最も小とな
る条件に設定した。 内管外層の形成 前記樹脂層上に接着剤を塗布した後、該樹脂層を形成し
たマンドレルをゴム成型機に通し、該樹脂層上にブチル
(IIR)系ゴム組成物を押し出し、厚さ1.8mmの
内管外層を形成する。 補強層の形成 およびによって形成された、構造的に1体化された
複合構造のホース内管の上に、編組機を使用してポリエ
ステル系を編組し、補強層を形成する。 外管形成 前記補強層上に、ゴム押出機を用いて塩素化ブチル(C
l−IIR)系ゴム組成物を押出し、厚さ2mmの外管
を形成する。 加硫 成形したホースの外管上にテープ状に布でラップングし
た後温度150℃、圧力3.8kg/cm2にて、60分間の
スチーム加硫を行なう。
ホースの製造方法のに従い、同一条件で連続的に、評
価マンドレルを樹脂押出機のクロスベド内を通過させ、
各マンドレル上に形成された樹脂層につき、その偏肉の
最大値を測定した。かかる薄層の樹脂層の偏肉の最大値
の許容値は、設定肉厚(200μm )の±10%以内で
あること、すなわち40μm 以下であることが好まし
い。
スの製造方法に従い、加硫まで経層した後に、冷却し、
マンドレルを引き抜き、該マンドレルの変形の有無を観
察した。マンドレル上に補強層の収縮による凹凸の発生
がみられる場合、加圧変形により真円でない場合を変形
有りとした。
チルベンゼンスルホンアミド)を14%含有 *3)三井石油化学工業(株)製、マレイン酸変性EP
M *4)BASF社製、N−n−ブチルベンゼンスルホン
アミド *5)吉富製薬(株)製
イロン樹脂+オレフィン系エラストマー)は、ヒートサ
イクル処理前、即ち、オリジナルのマンドレル柔軟性に
優れ、その結果、それらのマンドレル上に形成した薄層
の樹脂層の肉厚の偏肉も目標とする40μm 以内とな
り、良好であると共に、ヒートサイクル処理後も、曲げ
弾性率は上昇するも、その変化は小さく、依然として柔
軟であり、従って、ヒートサイクル処理後のマンドレル
上に形成した薄層の樹脂層の偏肉も40μm 以内であ
り、良くその特性が維持されている。
比較例1、2は、マンドレルの初期柔軟性に欠け、それ
らのマンドレル上に形成した薄層の偏肉が初めから極め
て大きく、使用に絶えず、また、ヒートサイクル処理に
よる柔軟性の変化率も大きい。
量部超(60重量部)添加した比較例3は、柔軟性は極
めて良く、そのマンドレルを用いた場合、樹脂層の偏肉
も小さいが、過度に柔軟な為に、ホース製造(加硫)時
に加えられる圧力および補強層の収縮変形による応力歪
に絶えられず、マンドレル表面に凹凸が発生し、かつ、
断面の変形も生じ、使用に絶えない。
ン系エラストマー+可塑剤)は、少量の可塑剤も含有す
るため、前記発明例1〜4よりも柔軟である(ただし、
ホース製造時にマンドレルの変形は生じない程度の柔ら
かさである。)。しかし、ヒートサイクル処理による曲
げ弾性率の変化はやや大である。
(ナイロン樹脂+可塑剤)比較例4は、初期は柔軟であ
るが、ヒートサイクル処理によって曲げ弾性率は著しく
増大し、繰り返し使用には耐えられないものである。こ
れは、マンドレルを構成しているナイロン樹脂(ナイロ
ン11)の結晶化度の増大と可塑剤の揮散のためである
と考えられる。
ン系エラストマーを添加し、更に可塑剤を添加してマン
ドレルを構成する場合、可塑剤の添加量は重要である。
可塑剤の添加により、柔軟性は更に向上するが、過度に
可塑剤を添加した場合(比較例5)、ホース製造時にマ
ンドレルの変形が発生し、好ましくない。
ち、発明例9、10は、可塑剤をあらかじめナイロン1
1は混合(ナイロン11と可塑剤の合計量の14%)
し、しかる後に、無可塑型ナイロン樹脂およびオレフィ
ン系エラストマーを溶融混練せしめてマンドレル用樹脂
組成物を調製したものであるが、かかる手法によれば、
微細分数が容易となるため、均一かつ迅速にその構成成
分を混ぜることが出来る。そして、その結果、より柔軟
なマンドレルが得られるが、さらに、該マンドレルは、
ヒートサイクル処理による曲げ弾性率の変化が小さいと
共に、ホース製造時の変形も無いという、優れた特性を
有するものである。
の柔軟性、耐熱性、寸法安定性、表面硬度および剛性を
持たせうる、ナイロン樹脂系のマンドレル用樹脂組成
物、該樹脂組成物の好適な製造方法、および、該樹脂組
成物から製造されるマンドレルが提供される。
るいはホースの製造は勿論のこと、内管内層がポリアミ
ド系樹脂で形成される、燃料輸送用ホース、低ガス透過
性ホース、耐圧ホース等の製造に好適であり、従って、
本発明により、このようなホースが、容易かつ安定した
品質で製造されるようになる。
Claims (4)
- 【請求項1】ナイロン樹脂100重量部に対して、オレ
フィン系エラストマー10〜50重量部を含有する樹脂
組成物を棒状に押出成形してなることを特徴とするマン
ドレル。 - 【請求項2】さらに、可塑剤を、前記ナイロン樹脂10
0重量部に対して20重量部以下含有する樹脂組成物を
用いた請求項1に記載のマンドレル。 - 【請求項3】前記オレフィン系エラストマーが、カルボ
ン酸または無水酸変性オレフィン系エラストマーである
請求項1または2に記載のマンドレル。 - 【請求項4】ナイロン樹脂の一部と可塑剤とを混合して
可塑化ナイロンとした後、それを残りのナイロン樹脂お
よびオレフィン系エラストマーと溶融混練した樹脂組成
物を用いた請求項2または3に記載のマンドレル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4005663A JPH07119045B2 (ja) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | マンドレル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4005663A JPH07119045B2 (ja) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | マンドレル |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH05185487A JPH05185487A (ja) | 1993-07-27 |
| JPH07119045B2 true JPH07119045B2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4005663A Expired - Fee Related JPH07119045B2 (ja) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | マンドレル |
Country Status (1)
| Country | Link |
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-
1992
- 1992-01-16 JP JP4005663A patent/JPH07119045B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|
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