JPH06280126A - 複合繊維材料および繊維強化樹脂 - Google Patents
複合繊維材料および繊維強化樹脂Info
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- JPH06280126A JPH06280126A JP5066974A JP6697493A JPH06280126A JP H06280126 A JPH06280126 A JP H06280126A JP 5066974 A JP5066974 A JP 5066974A JP 6697493 A JP6697493 A JP 6697493A JP H06280126 A JPH06280126 A JP H06280126A
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Landscapes
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 ガラス繊維糸と化学繊維糸を夫々一方を横
糸、他方を縦糸として編成した補強用複合繊維材料であ
って、化学繊維糸としてビニロン繊維糸を用いたこと、
前記複合繊維材料を補強材とした熱硬化性樹脂成形品に
おいて、マトリックス樹脂として不飽和ポリエステル系
樹脂を用いたことからなる。 【効果】 ビニル繊維自体他の化学繊維より強度、耐候
性等の総合バランスにおいて優れ、またガラス繊維との
組合せにおいて編成が容易であり、さらに繊維強化樹脂
は衝撃強度等において優れるとともに、特に透視性が良
好である。
糸、他方を縦糸として編成した補強用複合繊維材料であ
って、化学繊維糸としてビニロン繊維糸を用いたこと、
前記複合繊維材料を補強材とした熱硬化性樹脂成形品に
おいて、マトリックス樹脂として不飽和ポリエステル系
樹脂を用いたことからなる。 【効果】 ビニル繊維自体他の化学繊維より強度、耐候
性等の総合バランスにおいて優れ、またガラス繊維との
組合せにおいて編成が容易であり、さらに繊維強化樹脂
は衝撃強度等において優れるとともに、特に透視性が良
好である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガラス繊維糸と化学繊維
糸を夫々一方を横糸、他方を縦糸として編成した補強用
複合繊維材料および繊維強化樹脂にかかわるもので、パ
イプ、タンク類の補強材、特にフィラーや顔料を含まな
い透明パイプ、タンク類、例えば各種薬液輸送、貯蔵用
のパイプ、タンク類の補強材として適用される透明な補
強用複合繊維材料および繊維強化樹脂に関する。
糸を夫々一方を横糸、他方を縦糸として編成した補強用
複合繊維材料および繊維強化樹脂にかかわるもので、パ
イプ、タンク類の補強材、特にフィラーや顔料を含まな
い透明パイプ、タンク類、例えば各種薬液輸送、貯蔵用
のパイプ、タンク類の補強材として適用される透明な補
強用複合繊維材料および繊維強化樹脂に関する。
【０００２】
【従来技術とその問題点】ガラス繊維糸同志を編成し、
これを樹脂補強に用いることはよく知られるところであ
るが、編成が容易ではなく、また編成時ガラス繊維糸が
折損したり、それによりガラス繊維がフィラメント状に
広がり、その間に空気を内在し易く、ひいては樹脂成形
に際して泡抜けが困難となり、勿論繊維の補強作用も減
ずる等問題点が多い。
これを樹脂補強に用いることはよく知られるところであ
るが、編成が容易ではなく、また編成時ガラス繊維糸が
折損したり、それによりガラス繊維がフィラメント状に
広がり、その間に空気を内在し易く、ひいては樹脂成形
に際して泡抜けが困難となり、勿論繊維の補強作用も減
ずる等問題点が多い。
【０００３】また、ガラス繊維糸と、ポリエステル繊維
糸を編成した補強用複合繊維材料は公知であり、それを
用いたエポキシや不飽和ポリエステル等の樹脂成形品は
パイプ、タンク類として一般に使用されているが、ポリ
エステル繊維糸は不透明で、見掛け上ポリエステル繊維
糸が浮出してみられ、透視性を阻害するため、透視を必
要とするパイプ、タンク類に適さないという問題があ
る。
糸を編成した補強用複合繊維材料は公知であり、それを
用いたエポキシや不飽和ポリエステル等の樹脂成形品は
パイプ、タンク類として一般に使用されているが、ポリ
エステル繊維糸は不透明で、見掛け上ポリエステル繊維
糸が浮出してみられ、透視性を阻害するため、透視を必
要とするパイプ、タンク類に適さないという問題があ
る。
【０００４】前記不透明な理由は定かでないが、マトリ
ックスと屈折率が相違すること、ポリエステル繊維糸自
体、紡糸またはマトリックスへの埋入に際して表層部に
屈折率の異なる変質層が生じたり、マトリックスの硬化
収縮に際して強い歪が生じて屈折率が変化すること等複
合的な要素が推察されるが充分解明されていない。
ックスと屈折率が相違すること、ポリエステル繊維糸自
体、紡糸またはマトリックスへの埋入に際して表層部に
屈折率の異なる変質層が生じたり、マトリックスの硬化
収縮に際して強い歪が生じて屈折率が変化すること等複
合的な要素が推察されるが充分解明されていない。
【０００５】なお、例えば特開昭54−126315号には、エ
ポキシ等の液状接着剤を含浸させたガラス繊維クロス層
と、ビニロン繊維クロス層を交互に積層し、全体を板状
に一体化しレール型に打ち抜いたレール継目部に挿入す
るレール型絶縁板が、さらに特開昭53−108193号には、
不飽和ポリエステル樹脂、ガラス短繊維、ビニロン短繊
維、および顔料、無機充填剤等を含むモーターのステー
ター等をモールディングする材料が開示される等、ガラ
ス繊維とビニロン繊維の組合せからなる強化樹脂類が開
示された例はあるが、本発明の構成に示すような複合繊
維材料、繊維強化樹脂について開示した例、特に透明タ
ンク、パイプ等に使用することについて開示示唆した例
はない。
ポキシ等の液状接着剤を含浸させたガラス繊維クロス層
と、ビニロン繊維クロス層を交互に積層し、全体を板状
に一体化しレール型に打ち抜いたレール継目部に挿入す
るレール型絶縁板が、さらに特開昭53−108193号には、
不飽和ポリエステル樹脂、ガラス短繊維、ビニロン短繊
維、および顔料、無機充填剤等を含むモーターのステー
ター等をモールディングする材料が開示される等、ガラ
ス繊維とビニロン繊維の組合せからなる強化樹脂類が開
示された例はあるが、本発明の構成に示すような複合繊
維材料、繊維強化樹脂について開示した例、特に透明タ
ンク、パイプ等に使用することについて開示示唆した例
はない。
【０００６】本発明は先述の問題点を解消し、パイプ、
タンク類の補強材として好適なガラス繊維、有機繊維を
編成した樹脂シートを提供するものである。
タンク類の補強材として好適なガラス繊維、有機繊維を
編成した樹脂シートを提供するものである。
【０００７】
【問題点を解決するための手段】本発明は、ガラス繊維
糸と化学繊維糸を夫々一方を横糸、他方を縦糸として編
成した補強用複合繊維材料であって、化学繊維糸として
ビニロン繊維糸を用いたこと、前記複合繊維材料を補強
材とした熱硬化性樹脂シートにおいて、マトリックス樹
脂として不飽和ポリエステル系樹脂を用いたこと、から
構成される。
糸と化学繊維糸を夫々一方を横糸、他方を縦糸として編
成した補強用複合繊維材料であって、化学繊維糸として
ビニロン繊維糸を用いたこと、前記複合繊維材料を補強
材とした熱硬化性樹脂シートにおいて、マトリックス樹
脂として不飽和ポリエステル系樹脂を用いたこと、から
構成される。
【０００８】
【問題点を解決するための手段】先述のように縦、横糸
ともガラス繊維のみを使用する場合、該繊維は高張力、
高弾性率であるが、フレキシビリティに欠け、編成が容
易ではなく、編成時に繊維が折損し樹脂への浸漬に際し
て該部に泡を噛み易く、また補強作用も減ずる等補強材
として適当ではない。他方縦、横糸とも有機繊維のみを
使用する場合、フレキシビリティに富むが、それ自体補
強作用の点で不十分である。
ともガラス繊維のみを使用する場合、該繊維は高張力、
高弾性率であるが、フレキシビリティに欠け、編成が容
易ではなく、編成時に繊維が折損し樹脂への浸漬に際し
て該部に泡を噛み易く、また補強作用も減ずる等補強材
として適当ではない。他方縦、横糸とも有機繊維のみを
使用する場合、フレキシビリティに富むが、それ自体補
強作用の点で不十分である。
【０００９】本発明は縦糸、横糸の一方をガラス繊維
糸、他方をビニロン繊維糸としたことにより前記弊害を
排除し、さらに、ガラス繊維糸のみを使用する場合に比
べ編成速度、能率を向上させることができること、概し
て化学繊維は樹脂の硬化収縮に相応して伸縮できるので
歪みがなく、樹脂との接着もよく、特にビニロン繊維糸
の場合、強度、ヤング率、耐候性、耐熱性等の総合バラ
ンスからみて他の化学繊維、例えばポリアミド系、ポリ
エステル系、ポリエチレン系より優れていること等の利
点がある。
糸、他方をビニロン繊維糸としたことにより前記弊害を
排除し、さらに、ガラス繊維糸のみを使用する場合に比
べ編成速度、能率を向上させることができること、概し
て化学繊維は樹脂の硬化収縮に相応して伸縮できるので
歪みがなく、樹脂との接着もよく、特にビニロン繊維糸
の場合、強度、ヤング率、耐候性、耐熱性等の総合バラ
ンスからみて他の化学繊維、例えばポリアミド系、ポリ
エステル系、ポリエチレン系より優れていること等の利
点がある。
【００１０】また、本発明のガラス繊維糸、ビニロン繊
維糸を編成した複合繊維材料を用いた強化樹脂は、ガラ
ス繊維糸同士を編成したものや公知のガラス繊維糸とポ
リエステル繊維糸を編成したものに比べ衝撃強度等にお
いて優れ、特にパイプ、タンク類の内部を透視したい場
合に透視性が必要となるが、本発明の強化樹脂において
は透視性を有するという利点を有する。
維糸を編成した複合繊維材料を用いた強化樹脂は、ガラ
ス繊維糸同士を編成したものや公知のガラス繊維糸とポ
リエステル繊維糸を編成したものに比べ衝撃強度等にお
いて優れ、特にパイプ、タンク類の内部を透視したい場
合に透視性が必要となるが、本発明の強化樹脂において
は透視性を有するという利点を有する。
【００１１】ガラス繊維としては、その成分組成を特定
するものではなく、いわゆるE-ガラス、C-ガラス、D-ガ
ラス、S-ガラス等公知のものが、また繊維径も数μm な
いし十数μm の各種のものが採用でき、それをストラン
ド、ロービング、バルキー糸その他各種の形態で使用す
る。
するものではなく、いわゆるE-ガラス、C-ガラス、D-ガ
ラス、S-ガラス等公知のものが、また繊維径も数μm な
いし十数μm の各種のものが採用でき、それをストラン
ド、ロービング、バルキー糸その他各種の形態で使用す
る。
【００１２】ビニロン繊維としては、原料高分子を溶媒
に溶かして溶液とし、ノズルより気流中に紡出し、溶媒
を蒸発させる乾式紡糸、液中に紡出して脱溶媒し繊維と
する湿式紡糸の両手段があるが、湿式紡糸の場合、繊維
表層部が液の滲出を受けて構造あるいは成分が変成する
ものと推察され、透明性が損なわれ易い。乾式紡糸の場
合は概して透明性に優れるが、延伸率を上げると透明度
が低下する傾向にあり、歪の起成その他の影響によるも
のと推察される。すなわち本発明における好適なビニロ
ン繊維としては乾式紡糸をしたものであって延伸率も抑
えたものを推奨するものである。前記ビニロン繊維もガ
ラス繊維同様複数のフィラメントを集束した糸の形で使
用される。なお、ガラス繊維糸、ビニロン繊維糸の編成
上のピッチは特定するものではなく、適宜間隔で編成す
ればよい。
に溶かして溶液とし、ノズルより気流中に紡出し、溶媒
を蒸発させる乾式紡糸、液中に紡出して脱溶媒し繊維と
する湿式紡糸の両手段があるが、湿式紡糸の場合、繊維
表層部が液の滲出を受けて構造あるいは成分が変成する
ものと推察され、透明性が損なわれ易い。乾式紡糸の場
合は概して透明性に優れるが、延伸率を上げると透明度
が低下する傾向にあり、歪の起成その他の影響によるも
のと推察される。すなわち本発明における好適なビニロ
ン繊維としては乾式紡糸をしたものであって延伸率も抑
えたものを推奨するものである。前記ビニロン繊維もガ
ラス繊維同様複数のフィラメントを集束した糸の形で使
用される。なお、ガラス繊維糸、ビニロン繊維糸の編成
上のピッチは特定するものではなく、適宜間隔で編成す
ればよい。
【００１３】なお透明性については他の化学繊維、すな
わちポリエステル系はもとより、例えばポリアミド系、
ポリエチレン系等についても調査検討したが、前記乾式
紡糸したビニロン繊維が最良であった。
わちポリエステル系はもとより、例えばポリアミド系、
ポリエチレン系等についても調査検討したが、前記乾式
紡糸したビニロン繊維が最良であった。
【００１４】他方複合繊維材料を補強材とした熱硬化性
樹脂としては公知のエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル
樹脂等があるが、経済性からみて不飽和ポリエステル樹
脂が推奨でき、特に透明性を重視するケースにおいては
不飽和ポリエステル樹脂が最適である。
樹脂としては公知のエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル
樹脂等があるが、経済性からみて不飽和ポリエステル樹
脂が推奨でき、特に透明性を重視するケースにおいては
不飽和ポリエステル樹脂が最適である。
【００１５】前記不飽和ポリエステル樹脂としては、例
えばアジピン酸、無水マレイン酸、フマール酸、セバシ
ン酸、コハク酸、イタコン酸、ヘット酸、シトラコン
酸、イソフタール酸、テレフタール酸等のような不飽和
カルボン酸および飽和カルボン酸と、例えばエチレング
リコール、ジエチレンリコール、プロピレングリコー
ル、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール等のグリ
コール類の少なくとも一種を脱水縮合等の手段で重合さ
せた一般的なものであればよい。勿論樹脂の透明性を損
なうような不透明な充填材、顔料を混入してはならな
い。
えばアジピン酸、無水マレイン酸、フマール酸、セバシ
ン酸、コハク酸、イタコン酸、ヘット酸、シトラコン
酸、イソフタール酸、テレフタール酸等のような不飽和
カルボン酸および飽和カルボン酸と、例えばエチレング
リコール、ジエチレンリコール、プロピレングリコー
ル、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール等のグリ
コール類の少なくとも一種を脱水縮合等の手段で重合さ
せた一般的なものであればよい。勿論樹脂の透明性を損
なうような不透明な充填材、顔料を混入してはならな
い。
【００１６】前記不飽和ポリエステル樹脂をマトリック
スとする繊維強化樹脂を得るには、不飽和ポリエステル
樹脂の液に先述の複合繊維材料を含浸させ、型に巻付け
て加熱硬化するいわゆる公知のワインディング法によっ
て容易に繊維強化樹脂を製造できる。
スとする繊維強化樹脂を得るには、不飽和ポリエステル
樹脂の液に先述の複合繊維材料を含浸させ、型に巻付け
て加熱硬化するいわゆる公知のワインディング法によっ
て容易に繊維強化樹脂を製造できる。
【００１７】添付図１において、図１Ａは板状に成形し
た繊維強化樹脂1 の部分正面図、図１Ｂは部分側断面図
である。2 はガラス繊維、例えばE-ガラス繊維よりなる
ロービング、3 は乾式紡糸したビニロン繊維よりなる糸
で、これらは予め編成して複合繊維材料4 としたもので
ある。本実施例においては、複合繊維材料4 は二層積層
した状態で樹脂、好適には不飽和ポリエステル樹脂5 中
に埋入補強しており、これに限らず一層ないし多層の積
層体として使用することができる。勿論これらガラス繊
維よりなるロービング2 、ビニロン繊維よりなる糸3 は
樹脂5 においては透明であるので殆ど判別し難い。
た繊維強化樹脂1 の部分正面図、図１Ｂは部分側断面図
である。2 はガラス繊維、例えばE-ガラス繊維よりなる
ロービング、3 は乾式紡糸したビニロン繊維よりなる糸
で、これらは予め編成して複合繊維材料4 としたもので
ある。本実施例においては、複合繊維材料4 は二層積層
した状態で樹脂、好適には不飽和ポリエステル樹脂5 中
に埋入補強しており、これに限らず一層ないし多層の積
層体として使用することができる。勿論これらガラス繊
維よりなるロービング2 、ビニロン繊維よりなる糸3 は
樹脂5 においては透明であるので殆ど判別し難い。
【００１８】比較のために同様な形態で、ただしビニロ
ン繊維糸に換えポリエステル繊維糸を採用した比較例試
料についてみると、ポリエステル繊維糸が不透明で浮き
だしてみられるので透視を必要とするタンク等には適用
し難い。また、同一条件で落球衝撃試験を行ったところ
実施例試料の場合は落球個所を中心にビニロン繊維の部
分裂断が認められたが、強化樹脂は全体形状を維持して
いたのに対し、比較例試料の場合は強化樹脂自体が折断
し、実施例に比べ劣ることが明らかであった。
ン繊維糸に換えポリエステル繊維糸を採用した比較例試
料についてみると、ポリエステル繊維糸が不透明で浮き
だしてみられるので透視を必要とするタンク等には適用
し難い。また、同一条件で落球衝撃試験を行ったところ
実施例試料の場合は落球個所を中心にビニロン繊維の部
分裂断が認められたが、強化樹脂は全体形状を維持して
いたのに対し、比較例試料の場合は強化樹脂自体が折断
し、実施例に比べ劣ることが明らかであった。
【００１９】さらに、実施例試料、比較例試料を150 日
屋外暴露試験を行ったところ、実施例試料は何ら変化は
認められなかったが、比較例試料はポリエステル繊維糸
に変色が認められ、同様に劣ることが明らかであった。
屋外暴露試験を行ったところ、実施例試料は何ら変化は
認められなかったが、比較例試料はポリエステル繊維糸
に変色が認められ、同様に劣ることが明らかであった。
【００２０】なお、繊維強化樹脂が透明性を有する基本
条件としては、いずれも類似の屈折率を有することが必
須であるが、ガラス繊維の屈折率は1.55程度、ビニロン
繊維は1.54程度で断面構造が均質であり、不飽和ポリエ
ステルは1.5 オーダーであり、互いに類似する。さらに
副次的条件としては、繊維表層に変成、変質層が生じな
いこと、繊維表面が平滑でエアー等を噛まないこと、こ
れら繊維、被補強樹脂が親和性を有すること等が必要で
あるが、本発明における乾式紡糸によるビニロン繊維の
場合、いずれの条件をも満足するものである。
条件としては、いずれも類似の屈折率を有することが必
須であるが、ガラス繊維の屈折率は1.55程度、ビニロン
繊維は1.54程度で断面構造が均質であり、不飽和ポリエ
ステルは1.5 オーダーであり、互いに類似する。さらに
副次的条件としては、繊維表層に変成、変質層が生じな
いこと、繊維表面が平滑でエアー等を噛まないこと、こ
れら繊維、被補強樹脂が親和性を有すること等が必要で
あるが、本発明における乾式紡糸によるビニロン繊維の
場合、いずれの条件をも満足するものである。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、複合繊維材料はガラス
繊維同志の編成に比べフレキシビリティに優れ、またビ
ニロン繊維は、それ以外の化学繊維に比べ総合的な物
性、耐候性等において優位であるという利点を有し、該
複合繊維材料による繊維強化樹脂は特に耐衝撃性に優
れ、就中透明性を有するので、透視性を必要とする透明
パイプ、タンク類として有用であるという効果を奏す
る。
繊維同志の編成に比べフレキシビリティに優れ、またビ
ニロン繊維は、それ以外の化学繊維に比べ総合的な物
性、耐候性等において優位であるという利点を有し、該
複合繊維材料による繊維強化樹脂は特に耐衝撃性に優
れ、就中透明性を有するので、透視性を必要とする透明
パイプ、タンク類として有用であるという効果を奏す
る。
【図１】図１Ａは繊維強化樹脂1 の部分側断面図、図１
Ｂは部分正面図である。
Ｂは部分正面図である。
【符号の説明】1 繊維強化樹脂 2 ガラス繊維ロービング 3 ビニロン繊維糸 4 複合繊維材料 5 樹脂
Claims (2)
- 【請求項１】ガラス繊維糸と化学繊維糸を夫々一方を横
糸、他方を縦糸として編成した補強用複合繊維材料であ
って、化学繊維糸としてビニロン繊維糸を用いたことを
特徴とする複合繊維材料。 - 【請求項２】請求項１記載の複合繊維材料を補強材とし
た熱硬化性樹脂成形品において、マトリックス樹脂とし
て不飽和ポリエステル系樹脂を用いたことを特徴とする
繊維強化樹脂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5066974A JP2853756B2 (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | 全透明繊維強化樹脂成形体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5066974A JP2853756B2 (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | 全透明繊維強化樹脂成形体およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06280126A true JPH06280126A (ja) | 1994-10-04 |
| JP2853756B2 JP2853756B2 (ja) | 1999-02-03 |
Family
ID=13331510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5066974A Expired - Fee Related JP2853756B2 (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | 全透明繊維強化樹脂成形体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2853756B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012082418A (ja) * | 2010-10-08 | 2012-04-26 | Boeing Co:The | 有機繊維を有する透明複合材料 |
| CN107641877A (zh) * | 2017-09-14 | 2018-01-30 | 烟台明远智能家居科技有限公司 | 一种磁疗按摩发热保健织物的制备方法 |
| CN107700017A (zh) * | 2017-09-14 | 2018-02-16 | 武汉纺织大学 | 一种自动感应式磁疗按摩保健织物的制备方法 |
| CN107723876A (zh) * | 2017-09-14 | 2018-02-23 | 烟台明远智能家居科技有限公司 | 一种释放空气负离子保健织物的制备方法 |
-
1993
- 1993-03-25 JP JP5066974A patent/JP2853756B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012082418A (ja) * | 2010-10-08 | 2012-04-26 | Boeing Co:The | 有機繊維を有する透明複合材料 |
| CN107641877A (zh) * | 2017-09-14 | 2018-01-30 | 烟台明远智能家居科技有限公司 | 一种磁疗按摩发热保健织物的制备方法 |
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| CN107723876A (zh) * | 2017-09-14 | 2018-02-23 | 烟台明远智能家居科技有限公司 | 一种释放空气负离子保健织物的制备方法 |
| CN107723876B (zh) * | 2017-09-14 | 2020-06-26 | 烟台明远智能家居科技有限公司 | 一种释放空气负离子保健织物的制备方法 |
| CN107641877B (zh) * | 2017-09-14 | 2020-06-26 | 烟台明远智能家居科技有限公司 | 一种磁疗按摩发热保健织物的制备方法 |
| CN107700017B (zh) * | 2017-09-14 | 2020-07-10 | 武汉纺织大学 | 一种自动感应式磁疗按摩保健织物的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2853756B2 (ja) | 1999-02-03 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |