JPH0622852B2 - Method for producing lubricant-containing polyamide pipe - Google Patents
Method for producing lubricant-containing polyamide pipeInfo
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- JPH0622852B2 JPH0622852B2 JP61314639A JP31463986A JPH0622852B2 JP H0622852 B2 JPH0622852 B2 JP H0622852B2 JP 61314639 A JP61314639 A JP 61314639A JP 31463986 A JP31463986 A JP 31463986A JP H0622852 B2 JPH0622852 B2 JP H0622852B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は滑剤含有ポリアミドパイプの製造方法に係
り、例えば樹脂ライニングロールのライニング用樹脂と
して使用されるパイプ材、樹脂ローラー用のパイプ材、
樹脂製軸受用のパイプ材等に使用される滑剤含有ポリア
ミドパイプの製造方法に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a lubricant-containing polyamide pipe, for example, a pipe material used as a resin for lining a resin lining roll, a pipe material for a resin roller,
The present invention relates to a method for producing a polyamide pipe containing a lubricant, which is used as a pipe material for a resin bearing.
（従来技術） 一般にポリアミド樹脂は金属に比較して、自己潤滑性に
優れ、低摩擦係数で耐摩耗性が良く機械的特性に優れて
いるが、軸受用部品としてみた場合、限界ＰＶ値が比較
的小さいため、対策としてオイル、ワックス等の潤滑剤
を添加する方法が試みられているが、これら潤滑剤を添
加するとスクリューに樹脂が食い込まないため、スクリ
ュー押出成形、射出成形することがほとんど不可能であ
った。また、圧縮成形においても溶融時に潤滑剤と樹脂
が分離するといった問題点があり、実際上不可能であっ
た。そのため、一般には特公昭５２−３９８７８号公報
に記載の方法、即ちポリアミド樹脂の融点以下の温度
（１００〜２１０℃、好ましくは１３０〜１８０℃）で
アルカリ金属、アルカリ土類金属、及びアルカリあるい
はアルカリ土類金属の水素変物、水酸化物、酸化物、ア
ルキル化合物、アリール化合物等からなるアニオン重合
触媒と、アシル化合物、イソシアネート類、トリアジン
類、カルボイミド類等のアニオン重合触媒の存在下にε
−カプロラクタムをアニオン重合するに際してマイクロ
クリスタリンワックスを均一に分散させて重合させるこ
とにより、摩擦摩耗特性の優れたポリアミドを得ること
が出来るが、軸受として使用する場合には、機械加工
（穴加工）が必要で価格的に高い物となっており、しか
もパイプを連続的に成形する場合には、この成形方法は
適用できないのが現状であった。(Prior Art) Generally, a polyamide resin is superior in self-lubricating property to a metal, has a low friction coefficient, is excellent in wear resistance, and is excellent in mechanical properties as compared with a metal. Because of its small size, it has been attempted to add a lubricant such as oil or wax as a countermeasure, but if these lubricants are added, the resin will not bite into the screw, so screw extrusion or injection molding is almost impossible. Met. Further, even in compression molding, there is a problem that the lubricant and the resin are separated when melted, which is practically impossible. Therefore, generally, the method described in JP-B-52-39878, that is, alkali metal, alkaline earth metal, and alkali or alkali at a temperature below the melting point of the polyamide resin (100 to 210 ° C, preferably 130 to 180 ° C) Ε in the presence of an anionic polymerization catalyst consisting of a hydrogen metabolite of an earth metal, a hydroxide, an oxide, an alkyl compound, an aryl compound, etc., and an anionic polymerization catalyst such as an acyl compound, isocyanates, triazines, carboimides, etc.
-When anionic polymerization of caprolactam is carried out, by uniformly dispersing and polymerizing the microcrystalline wax, a polyamide having excellent friction and wear characteristics can be obtained, but when it is used as a bearing, machining (drilling) is required. It is necessary and expensive, and at the present time, this molding method cannot be applied when continuously molding a pipe.
（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、この様な点を改善するもので肉厚が均一で摩
擦摩耗特性の優れたパイプを連続的に成形する方法を提
供することを目的とする。(Problems to be Solved by the Invention) An object of the present invention is to improve such a point and to provide a method for continuously molding a pipe having a uniform wall thickness and excellent friction and wear characteristics. .
（問題点を解決するための手段） 加熱ダイ、スパイダーダイ、そして偏肉調整可能なサイ
ジングダイを連結すると共に、該サイジングダイの中に
マンドレルを挿入固定したパイプ成形用ダイを具備する
ラム押出機によって滑剤含有ポリアミドパイプを製造す
る方法において、ラム押出機で加熱溶融した滑剤含有ポ
リアミドを所定温度に温調したサイジングダイで少なく
とも内径方向へ加熱圧縮すると共に偏肉調整を行ない、
続いて上記サイジングダイの先端に向かって順次温度を
降下せしめてサイジングダイから押出された成形パイプ
の外周表面温度を１００℃以下に調整して該パイプを冷
却固化せしめた滑剤含有ポリアミドパイプの製造方法に
ある。(Means for Solving Problems) A ram extruder equipped with a pipe forming die in which a heating die, a spider die, and a sizing die capable of adjusting the uneven thickness are connected, and a mandrel is inserted and fixed in the sizing die. By the method for producing a lubricant-containing polyamide pipe, by performing eccentricity adjustment while heat-compressing the lubricant-containing polyamide heated and melted in a ram extruder at least in the inner diameter direction with a sizing die whose temperature is adjusted to a predetermined temperature,
Subsequently, the temperature is gradually lowered toward the tip of the sizing die to adjust the outer peripheral surface temperature of the molded pipe extruded from the sizing die to 100 ° C. or less, and the pipe is cooled and solidified to produce a lubricant-containing polyamide pipe. It is in.
次に、本発明の製造方法に使用する押出機について説明
する。まず、第１図に示されるラム押出機(1)は一般に
知られたプランジャータイプのものであり、これは加熱
装置(C1)、(C2)を具備したシリンダー(2)、該シリンダー
内を往復運動するラム(3)、原料供給部(4)、そしてダイ
取付フランジ(5)から構成されている。このラム押出機
(1)に取り付けられるパイプ成形用ダイ(6)は、第２図に
示されるようにラム押出機(1)にパイプ成形ダイ(6)を接
続固定するための取付フランジ(7)、ラム押出機で加熱
溶融された滑剤含有ポリアミド樹脂をヒーター（Ｄ１）
で温度調節するための加熱ダイ(8)、パイプの内径を規
制しマンドレル(11)を支持するためのスパイダーダイ
(9)、スパイダー(10)で分離された溶融樹脂を圧縮し融
着させてパイプ状に成形するためのサイジングダイ(1
2)、そしてサイジングダイ(12)の中に挿入固定されたマ
ンドレル(11)より構成されている。Next, the extruder used in the manufacturing method of the present invention will be described. First, the ram extruder (1) shown in FIG. 1 is a generally known plunger type, which is a cylinder (2) equipped with heating devices (C 1 ) and (C 2 ), It consists of a ram (3) that reciprocates inside, a raw material supply part (4), and a die mounting flange (5). This ram extruder
As shown in FIG. 2, the pipe forming die (6) attached to (1) includes a mounting flange (7) for connecting and fixing the pipe forming die (6) to the ram extruder (1), and a ram extrusion. A polyamide resin containing lubricant that has been heated and melted in a machine is a heater (D 1 )
Heating die (8) for temperature control with a spider die for controlling the inner diameter of the pipe and supporting the mandrel (11)
(9), a sizing die (1) for compressing and fusing the molten resin separated by the spider (10) to form a pipe.
2) and the mandrel (11) inserted and fixed in the sizing die (12).
上記サイジングダイ(12)はスパイダーダイ(9)側にヒー
ター（Ｄ3）と樹脂出口側に冷却器(13)を具備し、ボル
ト(14)によってサイジングダイ(12)を微動して偏肉調整
を可能にしている。The sizing die (12) has a heater (D 3 ) on the spider die (9) side and a cooler (13) on the resin outlet side, and the sizing die (12) is finely moved by a bolt (14) to adjust the uneven thickness. Is possible.
次に、上記パイプ成形用ダイ(6)を取り付けたラム押出
機(1)により滑材含有ポリアミドパイプの製造方法につ
いて説明するが、本発明において用いるポリアミド樹脂
は、例えばナイロン−６、ナイロン１１、ナイロン１２
等がある。Next, a method for manufacturing a lubricant-containing polyamide pipe using the ram extruder (1) equipped with the pipe forming die (6) will be described. The polyamide resin used in the present invention is, for example, nylon-6, nylon-11, Nylon 12
Etc.
また、本発明において用いるポリアミド樹脂中に均一に
分散されるマイクロクリスタリンワックスは、融点が７
５〜１００℃で炭素数が４０〜５０のイソパラフィンを
主成分とし、ナフテン、芳香族、ノルマルパラフィンを
少量を含む分子量５００〜１０００の炭化水素混合物で
ある。この市販品を例示すると次のものがある。Ｓ／Ｖ
２３０５（m.p.:75.5℃）(Mabil Chemical社製)、ML-44
5（m.p.:76.1℃）(Witco Chemical社製)、セラタック-1
04(m.p.:76.1℃)(Petrolite社製)、エスマックス 180
(m.p.:82.2〜87.8℃)(エッソスタンダード社製)、Hi-Mi
c 1080(m.p.:83.9℃)(日本精蝋社製)、Starwax-100(m.
p.:85.0℃)(Petrolite社製)、ハードワックス 1561(m.
p.:96.0℃)(ロジャーリード社製)、Hi-Mic 209′5(m.
p.:96.1℃)(日本精蝋社製)等である。Further, the microcrystalline wax uniformly dispersed in the polyamide resin used in the present invention has a melting point of 7
It is a hydrocarbon mixture having a molecular weight of 500 to 1000, which is mainly composed of isoparaffin having a carbon number of 40 to 50 at 5 to 100 ° C. and a small amount of naphthene, aromatic and normal paraffins. Examples of this commercial product are as follows. S / V
2305 (mp: 75.5 ℃) (Mabil Chemical Co.), ML-44
5 (mp: 76.1 ℃) (manufactured by Witco Chemical Co., Ltd.), CERATAC-1
04 (mp: 76.1 ℃) (Petrolite), Smax 180
(mp: 82.2-87.8 ° C) (manufactured by Esso Standard), Hi-Mi
c 1080 (mp: 83.9 ° C) (manufactured by Nippon Seiro Co., Ltd.), Starwax-100 (m.
p .: 85.0 ° C) (Petrolite), hard wax 1561 (m.
p .: 96.0 ° C) (manufactured by Roger Reed), Hi-Mic 209′5 (m.
p .: 96.1 ° C.) (manufactured by Nippon Seiro Co., Ltd.) and the like.
尚、その他染顔料、炭カル、シリカ、カーボンブラッ
ク、ガラス繊維、マイカ等の各種添加剤を配合した物も
使用出来る。In addition, it is also possible to use a mixture of various additives such as dyes and pigments, calcium carbonate, silica, carbon black, glass fiber and mica.
また、マイクロクリスタリンワツクスを分散したポリア
ミドは特公昭５３−２９８７８号公報に記載の方法によ
り得ることができる。本発明のおいてはこのマイクロク
リスタリンワツクスを分散したポリアミドのスクラツプ
を粉砕して滑剤含有ポリアミドパイプ用原料として用い
ることが可能である。A polyamide in which microcrystalline wax is dispersed can be obtained by the method described in JP-B-53-29878. In the present invention, it is possible to grind a polyamide scrap having the microcrystalline wax dispersed therein and use it as a raw material for a lubricant-containing polyamide pipe.
また、滑剤含有ポリアミドパイプの製造は、まず滑剤含
有ポリアミドパイプの粉末またはフレークが原料供給部
(4)へ投入され、シリンダー(2)の温度が１５０〜２５０
℃の温度範囲に調節された後、ラム(3)によりパイプ成
形用ダイ(6)側へ加熱溶融された状態で押出される。In the production of lubricant-containing polyamide pipes, the powder or flakes of lubricant-containing polyamide pipes must first be supplied to the raw material supply section.
It is put into (4) and the temperature of cylinder (2) is 150-250.
After being adjusted to a temperature range of ℃, it is extruded by the ram (3) to the pipe molding die (6) side while being heated and melted.
このように加熱、溶融された樹脂はヒーター（Ｄ1）よ
り１５０〜２５０℃の温度に加熱された加熱ダイ(8)中
を通過してスパイダーダイ(9)のスパイダー(10)へ導入
され、このスパイダー(10)で分離した樹脂はサイジング
ダイ(12)の入口で径を小さくしつつパイプ状に圧縮成形
される。この場合、滑剤含有ポリアミドパイプは汎用樹
脂の溶融物と異なり、ワックスを多量に含むのでスパイ
ダーダイ(9)によるスパイダーマークを消すためにスパ
イダーダイ(9)とサイジングダイ(12)の間で加熱圧縮す
る必要がある。この加熱温度はヒーター（Ｄ2）で調節
し、通常２００〜２５０℃で圧縮比は１．１〜５．０、
好ましくは１．３〜３．０の範囲である。もし、圧縮が
不足すると溶融物の融着が不十分となり、スパイダーマ
ークが残ったり極端な場合はパイプ状に成形されず、ま
た圧縮が過剰になると押出成形不能になる。パイプの偏
肉調整はサイジングダイ(12)の位置をボルト(14)により
行う。The resin thus heated and melted is introduced into the spider (10) of the spider die (9) through the heating die (8) heated to a temperature of 150 to 250 ° C. by the heater (D 1 ), The resin separated by the spider (10) is compression-molded into a pipe shape at the entrance of the sizing die (12) with a reduced diameter. In this case, the lubricant-containing polyamide pipe differs from a general-purpose resin melt in that it contains a large amount of wax. There is a need to. The heating temperature is adjusted with a heater (D 2 ), and is usually 200 to 250 ° C. and the compression ratio is 1.1 to 5.0,
It is preferably in the range of 1.3 to 3.0. If the compression is insufficient, the fusion of the melt will be insufficient, and if the spider marks remain or in an extreme case, it will not be formed into a pipe shape, and if the compression is excessive, extrusion molding will be impossible. The uneven thickness of the pipe is adjusted by adjusting the position of the sizing die (12) with the bolt (14).
尚、上記圧縮比とはスパイダー(10)接続部の樹脂流路の
断面積Ｓ1とサイジングダイ(12)内の樹脂流の比、即ち
Ｓ1／Ｓ2である。The above compression ratio is the ratio of the cross-sectional area S 1 of the resin flow path at the spider (10) connecting portion to the resin flow in the sizing die (12), that is, S 1 / S 2 .
また、サイジングダイ(12)の入口でパイプ状に圧縮成形
された樹脂は、スパイダー側が１５０〜２５０℃に温調
されたサイジングダイ(12)に入るが、この温度が２５０
℃を越えるとワックスや樹脂の熱劣化が起こり、また冷
却されている出口側との温度差が極めて大きくなり、樹
脂が急冷され内部応力が残存するので好ましくない。The resin compression-molded into a pipe at the inlet of the sizing die (12) enters the sizing die (12) whose temperature is controlled at 150 to 250 ° C on the spider side.
If the temperature exceeds ℃, the wax and the resin are thermally deteriorated, and the temperature difference between the cooled outlet and the outlet side becomes extremely large, and the resin is rapidly cooled and internal stress remains, which is not preferable.
一方、スパイダー側のサイジングダイ温度を１５０未満
に下げると融着不足をきたす。On the other hand, if the sizing die temperature on the spider side is lowered to less than 150, insufficient fusion will occur.
そして、このようにパイプ状に成形された樹脂は一定の
径を有するサイジングダイ(12)を通してダイ外へ押出さ
れるが、この場合サイジングダイ(12)の一定径を有する
長さＬとサイジングダイ(12)の内径Ｄの比、即ちＬ／Ｄ
が５以上であることが好ましく、５未満では樹脂が融着
不足となり、また２０を越えるとダイ内圧力が過大にな
り好ましくない。The resin thus molded into a pipe shape is extruded out of the die through the sizing die (12) having a constant diameter. In this case, the length L having a constant diameter of the sizing die (12) and the sizing die (12) are Ratio of inner diameter D of (12), that is, L / D
Is preferably 5 or more, and when it is less than 5, the resin is insufficiently fused, and when it exceeds 20, the pressure inside the die becomes excessively large.
ヒーター（Ｄ3）、冷却器(18)はサイジングダイ中の滑
剤含有ポリアミドパイプの溶融物を融着させ、次に順次
温度を降下させてダイ出口のパイプ表面温度を１１０℃
以下にするためのものである。The heater (D 3 ) and the cooler (18) melt the melt of the lubricant-containing polyamide pipe in the sizing die, and then sequentially lower the temperature to keep the pipe surface temperature at the die outlet at 110 ° C.
It is for the following.
マンドレル(11)はパイプの内径を規制するもので、サイ
ジングダイより長くして先端をダイの外部に出しておく
と押出したパイプ方向がサイジングダイ(12)の中心線上
に沿って押されるので好ましい。The mandrel (11) regulates the inner diameter of the pipe, and it is preferable to make it longer than the sizing die and to let the tip out of the die because the extruded pipe direction is pushed along the center line of the sizing die (12). .
（実施例） マイクロクリスタリンワツクス６wt％含有ナイロン−６
粉末（φ１mm以下）をシリンダー(2)のヒーター（Ｃ1、
Ｃ2）温度を夫々加熱ダイのヒーター（Ｄ2）温度を２３
０℃に設定した油圧プランジャータイプのラム押出器で
溶融し、偏肉はサイジングダイ(12)のボルト(14)によっ
て調節する。偏肉調整された溶融樹脂を順次温度降下さ
せるためヒーター（Ｄ3）は１４０℃に設定し、冷却器
(13)として水冷ジャケットを用いてダイ出口で、表面温
度１００℃のパイプを得た。得られたパイプ寸法は、外
形φ２２．０mm、内径８．２mm、偏肉精度は６．６±
０．１mmであり、外観も良好であり、特公昭５２−３９
８７８号公報に記載の方法、即ちモノマーキャスティン
グ法により得られたマイクロクリスタリンワックス６wt
％含有ナイロン−６と同様の限界ＰＶ値を有していた。
結果を表１に示す。(Example) Nylon-6 containing 6% by weight of microcrystalline wax
Heat the powder (φ1mm or less) of the cylinder (2) heater (C 1 ,
C 2 ) heating the temperature of each die (D 2 ) to 23
It is melted by a hydraulic plunger type ram extruder set at 0 ° C, and uneven thickness is adjusted by bolts (14) of a sizing die (12). The heater (D 3 ) is set to 140 ° C in order to sequentially lower the temperature of the molten resin whose thickness is adjusted, and the cooler
A pipe having a surface temperature of 100 ° C. was obtained at the die exit using a water cooling jacket as (13). The dimensions of the obtained pipe are 22.0 mm in outer diameter, 8.2 mm in inner diameter, and the thickness deviation accuracy is 6.6 ±.
It is 0.1 mm and has a good appearance.
Microcrystalline wax 6 wt obtained by the method described in Japanese Patent No. 878, that is, the monomer casting method.
It had a limiting PV value similar to that of the nylon-6 containing 6%.
The results are shown in Table 1.
尚、ここでいう限界ＰＶ値とは、一般に軸受材料である
一定面圧（kg／cm2）と周速Ｖ（ｍ／min）以上になると
材料が融けたり、焼け付いたりする負荷の限界値を示
す。従って限界ＰＶ値が大きい程耐摩擦摩耗特性は良好
であり、高負荷に耐える事を意味する。The limit PV value referred to here is the limit value of the load at which the material melts or burns at a certain surface pressure (kg / cm 2 ) and peripheral speed V (m / min), which are generally bearing materials. Indicates. Therefore, the larger the limit PV value is, the better the friction and wear resistance is, which means that a high load can be endured.
摩擦摩耗試験は東洋ボールドウインＫ．Ｋ．の松原式摩
擦摩耗機を使用し、相手材料には円筒状の鋼鉄（Ｓ４５
Ｃ）を用い、全て無潤滑の状態で、また周速度（Ｖ）を
５０ｍ／minに一定として、面圧（Ｐ）を１０分間毎に
変化させ試験を行った限界ＰＶ値は荷重の制御が不可能
となったときをもって判定した。The friction and wear test was conducted by Toyo Baldwin K.K. K. Using a Matsubara-type friction and wear machine, a cylindrical steel (S45
C) was used in an unlubricated state, the peripheral velocity (V) was kept constant at 50 m / min, and the surface pressure (P) was changed every 10 minutes. It was judged when it became impossible.
（発明の効果） このように本発明の方法は、滑剤含有ポリアミドパイプ
をラム押出機で１５０〜２５０℃の温度範囲に加熱溶融
し、スパイダーとスパイダー側を１５０〜２５０℃に温
調したサイジングダイで少なくとも内径方向へ加熱圧縮
すると共に偏肉調整を行ない、次に順次温度を降下し、
パイプの外周表面温度を１１０℃以下に冷却固化するも
ので、これにより偏肉精度がよく、摩擦摩耗特性に優れ
たパイプが形成でき、ライニング用樹脂として使用され
るパイプ材、樹脂ローラー用のパイプ材あるいは軸受用
のパイプを機械加工することなしに連続的に製造するこ
とが出来る効果がある。 (Effects of the Invention) As described above, the method of the present invention is a sizing die in which a lubricant-containing polyamide pipe is heated and melted in a temperature range of 150 to 250 ° C. with a ram extruder, and the spider and the spider side are temperature-controlled to 150 to 250 ° C. At least while heating and compressing in the inner diameter direction and adjusting the uneven thickness, then gradually decreasing the temperature,
A pipe that cools and solidifies the outer peripheral surface temperature of the pipe to 110 ° C or less. With this, it is possible to form a pipe with good uneven thickness accuracy and excellent friction and wear characteristics, which is used as a resin for linings, and a pipe for resin rollers. There is an effect that the pipe for the material or the bearing can be continuously manufactured without machining.
第１図は本発明の製造方法において使用するラム押出機
の概略図、第２図はパイプ成形用ダイの断面図、そして
第３図は第２図のＡ−Ａ断面図である。 (1)……ラム押出機、(6)……パイプ成形用ダイ (8)……加熱ダイ、(9)……スパイダーダイ (10)……スパイダー、(11)……マンドレル (12)……サイジングダイ1 is a schematic view of a ram extruder used in the manufacturing method of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of a pipe forming die, and FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA of FIG. (1) …… ram extruder, (6) …… pipe forming die (8) …… heating die, (9) …… spider die (10) …… spider, (11) …… mandrel (12)… … Sizing die
Claims (1)
整可能なサイジングダイを連結すると共に、該サイジン
グダイの中にマンドレルを挿入固定したパイプ成形用ダ
イを具備するラム押出機によって滑剤含有ポリアミドパ
イプを製造する方法において、ラム押出機で加熱溶融し
た滑剤含有ポリアミドを所定温度に温調したサイジング
ダイで少なくとも内径方向へ加熱圧縮すると共に偏肉調
整を行ない、続いて上記サイジングダイの先端に向かっ
て順次温度を降下せしめてサイジングダイから押出され
た成形パイプを冷却固化せしめたことを特徴とする滑剤
含有ポリアミドパイプの製造方法。1. A lubricant-containing polyamide pipe by a ram extruder comprising a heating die, a spider die, and a sizing die capable of adjusting the uneven thickness, and a pipe forming die having a mandrel inserted and fixed in the sizing die. In the method for producing, a lubricant-containing polyamide heated and melted by a ram extruder is heated and compressed at least in the inner diameter direction with a sizing die whose temperature is adjusted to a predetermined temperature, and uneven thickness adjustment is performed, and then toward the tip of the sizing die. A method for producing a lubricant-containing polyamide pipe, characterized in that a molded pipe extruded from a sizing die is cooled and solidified by successively lowering the temperature.
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| JP61314639A JPH0622852B2 (en) | 1986-12-23 | 1986-12-23 | Method for producing lubricant-containing polyamide pipe |
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Publications (2)
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| JPS63159030A JPS63159030A (en) | 1988-07-01 |
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Family
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Family Applications (1)
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| JP61314639A Expired - Fee Related JPH0622852B2 (en) | 1986-12-23 | 1986-12-23 | Method for producing lubricant-containing polyamide pipe |
Country Status (1)
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-
1986
- 1986-12-23 JP JP61314639A patent/JPH0622852B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63159030A (en) | 1988-07-01 |
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