JPH09111010A - プリプレグシート - Google Patents
プリプレグシートInfo
- Publication number
- JPH09111010A JPH09111010A JP27023195A JP27023195A JPH09111010A JP H09111010 A JPH09111010 A JP H09111010A JP 27023195 A JP27023195 A JP 27023195A JP 27023195 A JP27023195 A JP 27023195A JP H09111010 A JPH09111010 A JP H09111010A
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- JP
- Japan
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- reinforcing fiber
- sheet
- prepreg
- heat
- resin
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- Reinforced Plastic Materials (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 離形紙等の良好な剥離性を有し、且つコンク
リート等への十分な浸透性及び粘着性を有するプリプレ
グシートを提供する。 【解決手段】 強化繊維束を一方向に配列し、且つ熱融
着性繊維を強化繊維束と直交する方向に強化繊維束の長
手方向に沿って５〜１５０ｍｍの間隔で配置し融着した
強化繊維シートに、常温で液状の樹脂組成物を含浸して
なるプリプレグシート。
リート等への十分な浸透性及び粘着性を有するプリプレ
グシートを提供する。 【解決手段】 強化繊維束を一方向に配列し、且つ熱融
着性繊維を強化繊維束と直交する方向に強化繊維束の長
手方向に沿って５〜１５０ｍｍの間隔で配置し融着した
強化繊維シートに、常温で液状の樹脂組成物を含浸して
なるプリプレグシート。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、橋脚、橋梁、建造
物の柱等のコンクリート構造物の補修、補強、並びに船
舶、自動車等の大型成形物の製造に使用されるプリプレ
グシートに関する。
物の柱等のコンクリート構造物の補修、補強、並びに船
舶、自動車等の大型成形物の製造に使用されるプリプレ
グシートに関する。
【０００２】
【従来の技術】繊維強化樹脂を用いて、橋梁、橋脚、建
築物の等のコンクリート構造物の補修、補強をするこ
と、並びに船舶、自動車などの大型構造体を製造するこ
とが広く知られている。その方法の１つとして、現場で
炭素繊維、ガラス繊維、有機繊維等の強化繊維の織物、
あるいは一方向に配列したシート材料等に樹脂を含浸し
ながら貼り付け、必要に応じて複数枚積層して、構造物
を補修、補強あるいは構造物を製造する、いわゆるハン
ドレイアップ成形法が広く行われている。
築物の等のコンクリート構造物の補修、補強をするこ
と、並びに船舶、自動車などの大型構造体を製造するこ
とが広く知られている。その方法の１つとして、現場で
炭素繊維、ガラス繊維、有機繊維等の強化繊維の織物、
あるいは一方向に配列したシート材料等に樹脂を含浸し
ながら貼り付け、必要に応じて複数枚積層して、構造物
を補修、補強あるいは構造物を製造する、いわゆるハン
ドレイアップ成形法が広く行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような成形法にお
いては、悪臭等作業環境の問題、並びに高い強化繊維含
有率を有し、一定品質の成形物が得られないとか、作業
に非常に手間と熟練を要する等の問題があった。このた
め、樹脂をあらかじめ含浸した一方向配列強化繊維シー
ト（一方向プリプレグシート）の使用が考えられるが、
この場合強化繊維に含浸するマトリックス樹脂に対する
制約も多い。用途によっては、たとえば樹脂の粘度にお
いて、強化繊維への含浸性特に積層作業工数の低減のた
め、高目付強化繊維シートが望まれるが、この場合さら
に樹脂の含浸あるいはプリプレグの生産効率の向上とい
った面でマトリックス樹脂は低粘度であることが好まれ
る。また補修、補強関係では、コンクリート等への十分
な浸透性、粘着性の点からマトリックス樹脂は低粘度の
ものであることが好まれる。
いては、悪臭等作業環境の問題、並びに高い強化繊維含
有率を有し、一定品質の成形物が得られないとか、作業
に非常に手間と熟練を要する等の問題があった。このた
め、樹脂をあらかじめ含浸した一方向配列強化繊維シー
ト（一方向プリプレグシート）の使用が考えられるが、
この場合強化繊維に含浸するマトリックス樹脂に対する
制約も多い。用途によっては、たとえば樹脂の粘度にお
いて、強化繊維への含浸性特に積層作業工数の低減のた
め、高目付強化繊維シートが望まれるが、この場合さら
に樹脂の含浸あるいはプリプレグの生産効率の向上とい
った面でマトリックス樹脂は低粘度であることが好まれ
る。また補修、補強関係では、コンクリート等への十分
な浸透性、粘着性の点からマトリックス樹脂は低粘度の
ものであることが好まれる。
【０００４】通常低粘度樹脂から得られるプリプレグで
は、表面保護と取り扱い性確保の目的でプリプレグの両
表面にフィルムあるいは離形紙等の表面保護シートが必
要であるが、この表面保護シートが貼り付け作業、積層
作業時にプリプレグ表面から剥離できないとか、剥離で
きたとしても剥離時保護シート側に強化繊維がもって行
かれて強化繊維の配列が大きく乱れるといった問題が発
生する。これを解決する１つの方法として、強化繊維の
織物を使用することが考えられるが、この場合強化繊維
複合材料の特長の一つである材料の異方性を十分に活か
せないといった問題がある。
は、表面保護と取り扱い性確保の目的でプリプレグの両
表面にフィルムあるいは離形紙等の表面保護シートが必
要であるが、この表面保護シートが貼り付け作業、積層
作業時にプリプレグ表面から剥離できないとか、剥離で
きたとしても剥離時保護シート側に強化繊維がもって行
かれて強化繊維の配列が大きく乱れるといった問題が発
生する。これを解決する１つの方法として、強化繊維の
織物を使用することが考えられるが、この場合強化繊維
複合材料の特長の一つである材料の異方性を十分に活か
せないといった問題がある。
【０００５】もちろん、プリプレグ材料としての貯蔵安
定性及び成形コストと併せて、使用される副資材の制約
が少ないなどの点から、比較的低温で硬化しかつ室温で
良好な安定性を有するといったプリプレグ材料としての
潜在的要求もある。特に、大型成形分野、コンクリート
構造物の補修、補強では大がかりな加熱装置の現場への
持ち込みはコストアップにつながり、また現場作業の安
全性の上から問題となる。
定性及び成形コストと併せて、使用される副資材の制約
が少ないなどの点から、比較的低温で硬化しかつ室温で
良好な安定性を有するといったプリプレグ材料としての
潜在的要求もある。特に、大型成形分野、コンクリート
構造物の補修、補強では大がかりな加熱装置の現場への
持ち込みはコストアップにつながり、また現場作業の安
全性の上から問題となる。
【０００６】本発明は、かかる従来の問題点を解消し、
離形紙等の良好な剥離性を有し、且つコンクリート等へ
の十分な浸透性及び粘着性を有するプリプレグシートの
提供を課題とする。
離形紙等の良好な剥離性を有し、且つコンクリート等へ
の十分な浸透性及び粘着性を有するプリプレグシートの
提供を課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、強化繊維束を
一方向に配列し、且つ熱融着性繊維を強化繊維束と直交
する方向に強化繊維束の長手方向に沿って５〜１５０ｍ
ｍの間隔で配置し融着した強化繊維シートに、常温で液
状の樹脂組成物を含浸してなるプリプレグシートによっ
て、上記課題を解決するものである。
一方向に配列し、且つ熱融着性繊維を強化繊維束と直交
する方向に強化繊維束の長手方向に沿って５〜１５０ｍ
ｍの間隔で配置し融着した強化繊維シートに、常温で液
状の樹脂組成物を含浸してなるプリプレグシートによっ
て、上記課題を解決するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明のポイントは、従来のよう
な単に一方向に配列させた強化繊維束を使用するのでは
なく、間隔をおいて熱融着性繊維で固定した一方向に配
列した強化繊維束シートを使用することによって、たと
え常温で液状の低粘度の樹脂組成物を含浸した場合にお
いても、離形紙等の十分な剥離性が確保でき、かつ使用
するマトリックス樹脂として低粘度の比較的低温で硬化
し、しかも室温での安定性にすぐれる樹脂組成物と組み
合わせることにより硬化作業の効率化をはかれるところ
にある。
な単に一方向に配列させた強化繊維束を使用するのでは
なく、間隔をおいて熱融着性繊維で固定した一方向に配
列した強化繊維束シートを使用することによって、たと
え常温で液状の低粘度の樹脂組成物を含浸した場合にお
いても、離形紙等の十分な剥離性が確保でき、かつ使用
するマトリックス樹脂として低粘度の比較的低温で硬化
し、しかも室温での安定性にすぐれる樹脂組成物と組み
合わせることにより硬化作業の効率化をはかれるところ
にある。
【０００９】本発明に使用される強化繊維束としては、
炭素繊維、ガラス繊維、あるいはアラミド繊維等、通常
強化繊維として使用される高強度或いは高弾性の繊維束
がそのまま使用できる。さらにこれらの繊維を混合した
ものを使用しても、もちろん差し支えない。
炭素繊維、ガラス繊維、あるいはアラミド繊維等、通常
強化繊維として使用される高強度或いは高弾性の繊維束
がそのまま使用できる。さらにこれらの繊維を混合した
ものを使用しても、もちろん差し支えない。
【００１０】本発明に使用される熱融着性繊維として
は、室温以上の温度で溶融し接着性を示す（この温度を
熱融着温度と呼ぶ）繊維あるいは、熱融着性を示す物質
を表面に配する繊維、あるいは熱融着性繊維と融着性を
示さない繊維の交絡糸を意味する。従って、熱融着温度
は室温での取扱が十分確保される範囲で低い方が好まし
く、３０℃ 〜１５０℃が適当である。さらに５０℃ 〜
１２０℃がより好ましい。この様な熱融着性繊維として
は、代表的にはポリエチレン、ポリエステル、ポリプロ
ピレン、ナイロン等の繊維及びそれらの繊維を易融着処
理した繊維、あるいはガラス繊維などの繊維表面にこの
ような熱融着可能な物質をコートした繊維、ガラス繊維
とナイロン糸を交絡処理したもの等を例示することが出
来る。
は、室温以上の温度で溶融し接着性を示す（この温度を
熱融着温度と呼ぶ）繊維あるいは、熱融着性を示す物質
を表面に配する繊維、あるいは熱融着性繊維と融着性を
示さない繊維の交絡糸を意味する。従って、熱融着温度
は室温での取扱が十分確保される範囲で低い方が好まし
く、３０℃ 〜１５０℃が適当である。さらに５０℃ 〜
１２０℃がより好ましい。この様な熱融着性繊維として
は、代表的にはポリエチレン、ポリエステル、ポリプロ
ピレン、ナイロン等の繊維及びそれらの繊維を易融着処
理した繊維、あるいはガラス繊維などの繊維表面にこの
ような熱融着可能な物質をコートした繊維、ガラス繊維
とナイロン糸を交絡処理したもの等を例示することが出
来る。
【００１１】強化繊維シートは、強化繊維束を一方向に
引き揃え、これと直交する方向に熱融着性繊維を間隔を
おいて配置し熱融着することにより得られる。ここで言
う配置するとは、強化繊維束の表面に熱融着性繊維を単
に置くこと、強化繊維束を縦糸に熱融着性繊維を横糸に
用いて織ること、及び両者を絡ませる等の方法を意味す
る。
引き揃え、これと直交する方向に熱融着性繊維を間隔を
おいて配置し熱融着することにより得られる。ここで言
う配置するとは、強化繊維束の表面に熱融着性繊維を単
に置くこと、強化繊維束を縦糸に熱融着性繊維を横糸に
用いて織ること、及び両者を絡ませる等の方法を意味す
る。
【００１２】配置する間隔は、５〜１５０ｍｍが好まし
い。より好ましくは、１０〜１００ｍｍである。配置す
る間隔が５ｍｍよりも小さいとシートとしての取り扱い
性及びプリプレグにしたときの離形紙等の剥離性は良好
であるが、強化繊維の拘束が強すぎて樹脂の含浸性の低
下をきたす。また１５０ｍｍよりも大きいとシートとし
ての扱い性が低下し、プリプレグにした時の離形性が悪
化する。配置後、加熱ロール等により適切な温度、圧力
で熱融着性繊維を融着することにより強化繊維シートが
得られる。
い。より好ましくは、１０〜１００ｍｍである。配置す
る間隔が５ｍｍよりも小さいとシートとしての取り扱い
性及びプリプレグにしたときの離形紙等の剥離性は良好
であるが、強化繊維の拘束が強すぎて樹脂の含浸性の低
下をきたす。また１５０ｍｍよりも大きいとシートとし
ての扱い性が低下し、プリプレグにした時の離形性が悪
化する。配置後、加熱ロール等により適切な温度、圧力
で熱融着性繊維を融着することにより強化繊維シートが
得られる。
【００１３】本発明では、常温で液状の樹脂組成物が使
用される。通常、公知の液状エポキシ樹脂、液状ビニル
エステル樹脂、アクリル樹脂等と硬化剤、硬化触媒との
組み合わせ、あるいはこれに変性剤、充填剤などを組み
合わせた常温で液状の樹脂組成物が使用される。これら
の樹脂組成物は、外的刺激特に熱、光によって硬化す
る。
用される。通常、公知の液状エポキシ樹脂、液状ビニル
エステル樹脂、アクリル樹脂等と硬化剤、硬化触媒との
組み合わせ、あるいはこれに変性剤、充填剤などを組み
合わせた常温で液状の樹脂組成物が使用される。これら
の樹脂組成物は、外的刺激特に熱、光によって硬化す
る。
【００１４】樹脂組成物としては、エポキシ樹脂組成物
が好ましく使用され、その中でも特に、エポキシ当量が
２７０以下のエポキシ樹脂と４０℃以下の温度で安定で
８０℃以下の温度で活性化する潜在性硬化剤を含有する
室温で液状の樹脂組成物が最も好ましい。このようなエ
ポキシ当量が２７０以下のエポキシ樹脂としては、市販
の液状のビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ型エポキ
シ樹脂など、固形エポキシであっても反応性希釈剤等で
液状化されたもの、及びエポキシ樹脂とＤＤＳ等の硬化
剤との液状の予備反応物が例示される。特に、分子内に
ＳＯ2構造を含有するエポキシ樹脂が好適に使用でき
る。
が好ましく使用され、その中でも特に、エポキシ当量が
２７０以下のエポキシ樹脂と４０℃以下の温度で安定で
８０℃以下の温度で活性化する潜在性硬化剤を含有する
室温で液状の樹脂組成物が最も好ましい。このようなエ
ポキシ当量が２７０以下のエポキシ樹脂としては、市販
の液状のビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ型エポキ
シ樹脂など、固形エポキシであっても反応性希釈剤等で
液状化されたもの、及びエポキシ樹脂とＤＤＳ等の硬化
剤との液状の予備反応物が例示される。特に、分子内に
ＳＯ2構造を含有するエポキシ樹脂が好適に使用でき
る。
【００１５】４０℃以下では安定で８０℃以下で活性化
する加熱硬化型の潜在性硬化剤としては、市販のアミン
アダクト型あるいはマイクロカプセル型硬化剤を挙げる
ことができる。アミンアダクト型としては、味の素社製
ＰＮ−２３，ＡＣＲ社製Ｈ３６１５、マイクロカプセル
型としては旭化成工業社製ＨＸ３７２１、ＨＸ３７２２
等がある。また室温での安定性に影響を与えない範囲で
尿素系化合物を併用することは、良好な結果を生む。
する加熱硬化型の潜在性硬化剤としては、市販のアミン
アダクト型あるいはマイクロカプセル型硬化剤を挙げる
ことができる。アミンアダクト型としては、味の素社製
ＰＮ−２３，ＡＣＲ社製Ｈ３６１５、マイクロカプセル
型としては旭化成工業社製ＨＸ３７２１、ＨＸ３７２２
等がある。また室温での安定性に影響を与えない範囲で
尿素系化合物を併用することは、良好な結果を生む。
【００１６】強化繊維シートに常温で液状の樹脂組成物
を含浸して本発明のプリプレグシートを得る方法として
は、液状樹脂中に強化繊維シートを通過させ、余分の樹
脂をしごいて除去し、上下より離形紙等の保護シートを
配する方法、及び予め保護シート上に樹脂を薄く広げた
後強化繊維シートを乗せ、もう片面から保護シートを配
して圧着、含浸する方法等、通常用いられる方法が採用
できる。
を含浸して本発明のプリプレグシートを得る方法として
は、液状樹脂中に強化繊維シートを通過させ、余分の樹
脂をしごいて除去し、上下より離形紙等の保護シートを
配する方法、及び予め保護シート上に樹脂を薄く広げた
後強化繊維シートを乗せ、もう片面から保護シートを配
して圧着、含浸する方法等、通常用いられる方法が採用
できる。
【００１７】
【実施例】以下実施例により本発明を更に具体的に説明
する。
する。
【００１８】（実施例）強化繊維束として三菱レイヨン
社製炭素繊維パイロフィルＴＲ−３０Ｇ（フィラメント
数１２０００本）を用い、２．５ｍｍ間隔３００ｍｍ幅
で一方向に目板を用いて引揃え、炭素繊維束に直交する
方向に炭素繊維束列の両面に２５ｍｍ間隔でガラス長繊
維４５０番手と低融点ナイロンフィラメント５０デニー
ルを撚糸した熱融着性糸を配置し、温度９０℃、圧力１
ｋｇ／ｃｍ2に設定した加熱ローラ間を通過させて強化
繊維シートを得た。
社製炭素繊維パイロフィルＴＲ−３０Ｇ（フィラメント
数１２０００本）を用い、２．５ｍｍ間隔３００ｍｍ幅
で一方向に目板を用いて引揃え、炭素繊維束に直交する
方向に炭素繊維束列の両面に２５ｍｍ間隔でガラス長繊
維４５０番手と低融点ナイロンフィラメント５０デニー
ルを撚糸した熱融着性糸を配置し、温度９０℃、圧力１
ｋｇ／ｃｍ2に設定した加熱ローラ間を通過させて強化
繊維シートを得た。
【００１９】一方、樹脂組成物として、油化シェルエポ
キシ社製エピコート８２８（ビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂、エポキシ当量１８５）、旭化成社製マイクロカ
プセル型潜在性硬化剤 ＨＸー３７２２、及び フェニ
ルジメチルウレアを重量比１００／１０／５の割合で室
温で混合し室温で液状の樹脂組成物を得た。
キシ社製エピコート８２８（ビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂、エポキシ当量１８５）、旭化成社製マイクロカ
プセル型潜在性硬化剤 ＨＸー３７２２、及び フェニ
ルジメチルウレアを重量比１００／１０／５の割合で室
温で混合し室温で液状の樹脂組成物を得た。
【００２０】得られた樹脂組成物をドクターナイフを用
いて離形紙上に目付２００ｇ／ｍ2になるように引き延
ばし、その上に上記強化繊維シートを配置し、その上に
さらに離形紙を配置して圧力をかけて巻き取ることによ
り、本発明のプリプレグシートを得た。
いて離形紙上に目付２００ｇ／ｍ2になるように引き延
ばし、その上に上記強化繊維シートを配置し、その上に
さらに離形紙を配置して圧力をかけて巻き取ることによ
り、本発明のプリプレグシートを得た。
【００２１】得られたプリプレグシートは、離形紙の剥
離性は良好であり、またコンクリート基材に対して良好
な粘着性をしめし、良好な作業性を有していた。このプ
リプレグシートをコンクリートの円柱に巻き立て、３層
積層後その表面にテフロンフィルムをかぶせて８５℃の
温水を循環できる簡易なブランケットを配置してプリプ
レグを１時間加熱することにより硬化成形体を得ること
ができた。
離性は良好であり、またコンクリート基材に対して良好
な粘着性をしめし、良好な作業性を有していた。このプ
リプレグシートをコンクリートの円柱に巻き立て、３層
積層後その表面にテフロンフィルムをかぶせて８５℃の
温水を循環できる簡易なブランケットを配置してプリプ
レグを１時間加熱することにより硬化成形体を得ること
ができた。
【００２２】（比較例）熱融着性繊維を使用しないこと
以外は実施例と同様にしてプリプレグシートを形成し
た。得られたプリプレグシートは、使用時に離形紙をは
がすことが非常に困難であり、うまく基材に貼ることが
できなかった。
以外は実施例と同様にしてプリプレグシートを形成し
た。得られたプリプレグシートは、使用時に離形紙をは
がすことが非常に困難であり、うまく基材に貼ることが
できなかった。
【００２３】
【発明の効果】本発明のプリプレグシートは、離形紙等
の剥離性が良好であり、且つコンクリート等への十分な
浸透性及び粘着性を有するプリプレグシートであって、
橋脚、橋梁、建造物の柱等のコンクリート構造物の補
修、補強に最適であり、船舶、自動車等の大型成形物の
製造にも適している。
の剥離性が良好であり、且つコンクリート等への十分な
浸透性及び粘着性を有するプリプレグシートであって、
橋脚、橋梁、建造物の柱等のコンクリート構造物の補
修、補強に最適であり、船舶、自動車等の大型成形物の
製造にも適している。
Claims (2)
- 【請求項１】 強化繊維束を一方向に配列し、且つ熱融
着性繊維を強化繊維束と直交する方向に強化繊維束の長
手方向に沿って５〜１５０ｍｍの間隔で配置し融着した
強化繊維シートに、常温で液状の樹脂組成物を含浸して
なるプリプレグシート。 - 【請求項２】 常温で液状の樹脂組成物が、エポキシ当
量２７０以下のエポキシ樹脂と４０℃以下の温度で安定
で８０℃以下の温度で活性化する潜在性硬化剤を含有す
る樹脂組成物である請求項１記載のプリプレグシート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27023195A JPH09111010A (ja) | 1995-10-18 | 1995-10-18 | プリプレグシート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27023195A JPH09111010A (ja) | 1995-10-18 | 1995-10-18 | プリプレグシート |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09111010A true JPH09111010A (ja) | 1997-04-28 |
Family
ID=17483386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27023195A Pending JPH09111010A (ja) | 1995-10-18 | 1995-10-18 | プリプレグシート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09111010A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000053736A1 (fr) * | 1999-03-05 | 2000-09-14 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Supports comportant une substance biologique |
| WO2021187390A1 (ja) * | 2020-03-18 | 2021-09-23 | 株式会社有沢製作所 | 車両構造用の接続部材 |
-
1995
- 1995-10-18 JP JP27023195A patent/JPH09111010A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000053736A1 (fr) * | 1999-03-05 | 2000-09-14 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Supports comportant une substance biologique |
| US7122378B1 (en) | 1999-03-05 | 2006-10-17 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Carriers having biological substance |
| US9080285B2 (en) | 1999-03-05 | 2015-07-14 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Carriers having biological substance |
| WO2021187390A1 (ja) * | 2020-03-18 | 2021-09-23 | 株式会社有沢製作所 | 車両構造用の接続部材 |
| JP2021146837A (ja) * | 2020-03-18 | 2021-09-27 | 株式会社有沢製作所 | 車両構造用の接続部材 |
| US12179845B2 (en) | 2020-03-18 | 2024-12-31 | Arisawa Mfg. Co., Ltd. | Connection member for vehicle structure |
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