(57)【要約】【課題】樹脂ダレを抑制し、プリプレグの硬化時間を短縮すること。【解決手段】高圧タンクの製造方法は、タンク容器となる中空のライナーを準備する準備工程と、紫外線硬化性を有する樹脂が含浸された繊維に紫外線を照射しつつ、繊維を前記ライナーの外周に巻回して繊維強化樹脂層を形成し、タンク中間品を得る巻回工程と、タンク中間品を加熱して、巻回された繊維を硬化させる硬化工程と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧タンクの製造方法であって、
タンク容器となる中空のライナーを準備する準備工程と、
紫外線硬化性を有する樹脂が含浸された繊維に紫外線を照射しつつ、前記繊維を前記ライナーの外周に巻回して繊維強化樹脂層を形成し、タンク中間品を得る巻回工程と、
前記タンク中間品を加熱して、前記巻回された前記繊維を硬化させる硬化工程と、
を備えることを特徴とする、高圧タンクの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の高圧タンクの製造方法であって、
前記巻回工程は、前記樹脂として、更に、熱硬化性を有するエポキシ樹脂を用いることを特徴とする高圧タンクの製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の高圧タンクの製造方法であって、
前記巻回工程は、前記エポキシ樹脂の粘度が、５０Ｐａ・ｓ以上、かつ、１０００Ｐａ・ｓ以下の範囲内の所定値になると終了することを特徴とする、高圧タンクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧タンクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂）をカーボン繊維に含浸させたプリプレグを、フィラメントワインディング方（ＦＷ法）を利用して中空のライナーの外側に巻き付けた後に、加熱して熱硬化性樹脂を硬化させることにより、高圧タンクを製造する方法が知られている。プリプレグは、例えば、加熱されたことによって粘度が低下した樹脂をカーボン繊維に直接含浸させて作製される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−０２１０９９号公報
【特許文献２】特開２００６−３００１９４号公報
【特許文献３】特開２００４−１８３７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
カーボン繊維に樹脂を含浸させる場合、一般的に、樹脂の粘度が２Ｐａ・ｓ以下が必要である。しかしながら、粘度を低下させた樹脂をカーボン繊維に含浸させたプリプレグを、ＦＷ法を利用してライナーに巻回した場合、ライナーの端部（口金部の近傍において、ライナーの径が変化している箇所）においてプリプレグがすべる現象が生じるので、フィラメントワインディングを高速で行うことができない、という課題があった。また、カーボン繊維に含浸させた樹脂を乾燥させる際に、樹脂の乾燥に時間を要するので、プリプレグの硬化時間が長くなるという課題があった。また、樹脂の乾燥に時間を要するので、樹脂ダレ（液ダレ）が生じるおそれがある。樹脂ダレは、プリプレグにおける樹脂の含有量の低下、ひいては、プリプレグの性能が低下するという課題があった。そのため、高圧タンクの製造方法において、樹脂ダレを抑制し、プリプレグの硬化時間を短縮することが可能な技術が望まれている。そのほか、従来の高圧タンクの製造方法においては、その効率化や、低コスト化、省資源化、容易化等が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
（１）本発明の一形態によれば、高圧タンクの製造方法が提供される。この高圧タンクの
製造方法によれば、紫外線硬化性を有する樹脂が含浸された繊維に紫外線を照射しつつ、前記繊維を前記ライナーの外周に巻回して繊維強化樹脂層を形成し、タンク中間品を得る巻回工程と、；前記タンク中間品を加熱して、前記巻回された前記繊維を硬化させる硬化工程と、を備える。この形態の高圧タンクの製造方法によれば、繊維に紫外線硬化性を有する樹脂が含浸されており、当該繊維は、紫外線が照射されながらライナーに巻回される。従って、硬化工程前の巻回工程において、繊維の粘度を上昇させることができ、ライナーに巻回された繊維から樹脂が垂れることによる樹脂含有量の低下や、繊維の滑りを抑制できる。よって、高圧タンクの性能を向上できる。また、硬化工程前に、繊維の粘度が上昇しているので、高温で加熱を開始できる。よって、硬化時間を短縮できる。
【０００７】
（２）上記形態の高圧タンクの製造方法において、前記巻回工程は、前記樹脂として、前記紫外線硬化性、かつ、熱硬化性を有するエポキシ樹脂を用いてもよい。この形態の高圧タンクの製造方法によれば、エポキシ樹脂は紫外線硬化性かつ熱硬化性を有するので、硬化時間を更に短縮できる。
【０００８】
（３）上記形態の高圧タンクの製造方法において、前記巻回工程は、前記エポキシ樹脂の粘度が、５０Ｐａ・ｓ以上、かつ、１０００Ｐａ・ｓ以下の範囲内の所定値になると終了してもよい。この形態の高圧タンクの製造方法によれば、ライナーに巻回された繊維から樹脂が垂れることによる樹脂含有量の低下や、繊維の滑りを更に抑制できる。また、ライナーと繊維との界面における接着性を向上できる。また、樹脂の流動性を保持した状態で繊維をライナーに巻回できるので、繊維強化樹脂層表面の凹凸発生を抑制できる。
【０００９】
上述した本発明の各形態の有する複数の構成要素はすべてが必須のものではなく、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、適宜、前記複数の構成要素の一部の構成要素について、その変更、削除、新たな他の構成要素との差し替え、限定内容の一部削除を行うことが可能である。また、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、上述した本発明の一形態に含まれる技術的特徴の一部又は全部を上述した本発明の他の形態に含まれる技術的特徴の一部又は全部と組み合わせて、本発明の独立した一形態とすることも可能である。
【００１０】
例えば、本発明の一形態は、準備工程と、巻回工程と、硬化工程と、の３つの要素の内の一つ以上または全部の要素を備えた方法として実現可能である。すなわち、この方法は。準備工程を有していてもよく、有していなくてもよい。また、方法は、巻回を有していてもよく、有していなくてもよい。また、方法は、硬化工程を有していてもよく、有していなくてもよい。こうした方法は、例えば高圧タンクの製造方法として実現できるが、高圧タンクの製造方法以外の他の製造方法としても実現可能である。このような形態によれば、方法の低コスト化、省資源化、製造の容易化、効率化等の種々の課題の少なくとも１つを解決することができる。前述した方法の各形態の技術的特徴の一部又は全部は、いずれもこの方法に適用することが可能である。
【００１１】
本発明は、装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、高圧タンクの製造方法の制御方法、その制御方法を実現するコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例としての樹脂ライナーの製造方法によって製造される樹脂ライナー１０を有する高圧水素タンク１００の概略構成を示す断面図である。
【図２】第１実施形態における高圧水素タンク１００の製造工程を示すフローチャートである。
【図３】第１実施形態におけるプリプレグの作製方法について説明する模式図。
【図４】第１実施形態における高圧ガスタンク製造装置の構成を概念的に示す説明図。
【図５】第１実施形態におけるプリプレグに対する紫外線照射方法を模式的に説明する模式図。
【図６】第１実施形態における熱硬化の工程について説明する模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
Ａ．第１実施形態：
Ａ１．高圧水素タンクの概略構成：
以下、本発明の実施の形態について、その実施例を図面に基づき説明する。図１は本発明の一実施例としての高圧水素タンク１００の概略構成を示す断面図である。図１では、高圧水素タンク１００の中心軸に平行で中心軸を通る切断面で切断された断面図を示している。高圧水素タンク１００の中心軸は、略円筒状を成す高圧水素タンク本体の円の中心を通る軸と一致する。本実施例において、高圧水素タンク１００は、圧縮水素が充填されるためのものである。例えば、高圧水素タンク１００は、圧縮水素が充填された状態で、燃料電池に水素を供給するために、燃料電池車に搭載される。
【００１４】
高圧水素タンク１００は、樹脂ライナー１０と、外殻２０と、バルブ側口金３０と、エンド側口金４０と、バルブ５０と、を備える。樹脂ライナー１０は、内部に水素が充填される空間を備える中空形状とされ、水素が外部に漏れないように内部空間を密閉するガスバリア性を有する。
【００１５】
外殻２０は、樹脂ライナー１０の外周を覆うように形成された繊維強化樹脂層であって、繊維強化プラスチックとしてのＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics）である。この外殻２０は、樹脂ライナー１０の外周に、エポキシ樹脂等の、紫外線硬化性、かつ、熱硬化性を有する樹脂を含有するカーボン繊維やガラス繊維をＦＷ法にて繰り返し巻回し、樹脂の熱硬化を経て形成され、樹脂ライナー１０を補強する。第１実施形態では、カーボン繊維にエポキシ樹脂が含浸されたプリプレグである。プリプレグは、特許請求の範囲の「紫外線硬化性を有する樹脂が含浸された繊維」にあたる。
【００１６】
バルブ側口金３０は、略円筒状を成し、樹脂ライナー１０と外殻２０との間に嵌入されて、固定されている。バルブ側口金３０の略円柱状の開口が、高圧水素タンク１００の開口として機能する。本実施例において、バルブ側口金３０は、ステンレスから成るが、アルミニウム等他の金属から成るものであってもよいし、樹脂製でもよい。バルブ５０は、円柱状の部分に、雄ねじが形成されており、バルブ側口金３０の内側面に形成されている雌ねじに螺合されることにより、バルブ５０によって、バルブ側口金３０の開口が閉じられる。エンド側口金４０は、アルミニウムから成り、一部分が外部に露出した状態で組みつけられ、タンク内部の熱を、外部に導く働きをするものである。
【００１７】
Ａ２．製造工程：
次に、上記した高圧水素タンク１００との製造工程について説明する。図２は高圧水素タンク１００の製造工程を示すフローチャートである。ステップＳ１００において、樹脂ライナー１０が準備される(ステップＳ１００)。ステップＳ１００は、特許請求の範囲における「準備工程」にあたる。
【００１８】
ステップＳ１０２において、樹脂ライナー１０の外周に巻回され外殻２０となるプリプレグを作製する。第１実施形態では、プリプレグは、カーボン繊維に樹脂を直接含浸する直接含浸法により作製される。
【００１９】
図３は、第１実施形態におけるプリプレグの作製方法について説明する模式図である。プリプレグ作製装置４００は、樹脂容器４１０と、メインローラ４２０と、調整ローラー４３０と、ボビン４４０、２００と、ガイドローラーｒ１、ｒ２と、を備える。樹脂容器４１０は、紫外線硬化性および熱硬化性を有するエポキシ樹脂溶液４１２によって満たされている。エポキシ樹脂溶液４１２は、下記に説明するカーボン繊維に迅速に含浸させるために、粘度が２Ｐａ・ｓ以下となるように調整されている。
【００２０】
カーボン繊維に含浸させる樹脂として、後述する巻回工程における紫外線照射および硬化工程における加熱の双方によって硬化するエポキシ樹脂を用いることが好ましい。このようなエポキシ樹脂として、例えば、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、トリエチルアンモニウムテトラフェニルボレートなどのテトラフェニルボロン類を有効成分とするエポキシ樹脂を用いることが、安全性の観点からは好ましい。また、エポキシ樹脂は、カチオン硬化するものを用いることが好ましい。カチオン重合添加剤（カチオン重合触媒）は少量で迅速に硬化反応を開始するからである。なお、従来、カーボン繊維に含浸させる樹脂として、アクリル系が利用されることもあるが、アクリル系樹脂は、紫外線が照射されるとエポキシ樹脂に比して短時間で粘度が増加し、硬化しやすい傾向にある。すなわち、アクリル系樹脂が含浸された繊維を用いて外殻２０を形成しようとすると、樹脂ライナー１０への繊維巻回時において、紫外線を照射していない状態では粘度が低く樹脂ダレや繊維すべりを生じ、紫外線を照射すると巻回するには望ましくない粘度状態となってしまう可能性がある。この点においても、カーボン繊維に含浸させる際には低粘度であり、かつ、樹脂ライナー１０に巻回される直前には５０Ｐａ・ｓ〜１０００Ｐａ・ｓの範囲内の粘度に制御できるエポキシ樹脂を用いる利点がある。
【００２１】
ボビン４４０には、カーボン繊維ｆ１が予め巻回されている。カーボン繊維は、繊維径が１μｍ程度の単繊維を多数（例えば、２万本）束ねて構成されている。このようなカーボン繊維としては、例えば、レーヨン系カーボン繊維や、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系カーボン繊維や、ピッチ系カーボン繊維を用いることができる。
【００２２】
ガイドローラーｒ１、ｒ２は、それぞれ回転自在に配置されており、ボビン４４０から繰り出されたカーボン繊維ｆ１を、含浸部４５０を経て、ボビン２００まで搬送する。
【００２３】
メインローラ４２０および調整ローラー４３０は、それぞれ、予め規定された回転速度で回転するように構成されている。メインローラ４２０は、一部分が樹脂容器４１０内のエポキシ樹脂溶液４１２に浸漬されるように配置され、カーボン繊維ｆ１の搬送方向に沿って回転（図３では、右回転）するように構成されている。また、メインローラ４２０は、搬送されるカーボン繊維ｆ１に接触するように構成されている。調整ローラー４３０は、エポキシ樹脂溶液４１２に接触しない位置であって、カーボン繊維ｆ１の搬送方向の下流側に配置されている。また、調整ローラー４３０は、メインローラ４２０と予め規定された間隔ｄ１だけ離間するように配置されている。
【００２４】
メインローラ４２０が回転することにより、メインローラ４２０の表面にエポキシ樹脂溶液４１２が付着する。エポキシ樹脂溶液４１２は、メインローラ４２０の表面からカーボン繊維ｆ１に付着し、カーボン繊維ｆ１内部へ含浸する。カーボン繊維ｆ１にエポキシ樹脂が含浸することにより、プリプレグｆ２が作製される。作製されたプリプレグｆ２は、ボビン２００に巻き取られる。
【００２５】
ステップＳ１０４において、プリプレグに紫外線（ＵＶ）が照射されつつ、ＦＷ法によってプリプレグｆ２が樹脂ライナー１０に巻回される。この結果、タンク中間品１００ａが得られる。ステップＳ１０４は、特許請求の範囲における「巻回工程」にあたる。
【００２６】
図４は、第１実施形態における高圧ガスタンク製造装置の構成を概念的に示す説明図である。高圧ガスタンク製造装置５００は、フィラメントワインディング（ＦＷ）法により、プリプレグを略円筒状の樹脂ライナー１０に巻き付けて高圧ガスタンクを製造する。
【００２７】
高圧ガスタンク製造装置５００は、４つのボビン２００Ａ〜２００Ｄと、１１個のガイドローラーｒ１１〜ｒ２１と、張力調整部５３０と、繊維繰り出し部５４０と、ガイドシャフト５４２と、繊維巻付部５５０とを備えている。
【００２８】
４つのボビン２００Ａ〜２００Ｄには、ステップＳ１０２において作製されたプリプレグが予め巻きつけられている。以下では、説明の便宜上、４つのボビン２００Ａ〜２００Ｄに巻き付けられたプリプレグを、それぞれプリプレグｆ１１〜ｆ１４と呼ぶ。ボビン２００Ａ〜２００Ｄは、それぞれ繊維繰り出し部５４０と連動しており、樹脂ライナー１０に巻き付けたプリプレグｆ１１〜ｆ１４の量に応じて、プリプレグｆ１１〜ｆ１４を繰り出す。
【００２９】
１１個のガイドローラーｒ１１〜ｒ２１は、それぞれ回転自在に配置されており、４つのボビン２００Ａ〜２００Ｄから繰り出されたプリプレグｆ１１〜ｆ１４を繊維繰り出し部５４０まで搬送する。このとき、８つのガイドローラーｒ１１〜ｒ１８は、それぞれプリプレグｆ１１〜ｆ１４に対して所定の張力を加える。
【００３０】
繊維繰り出し部５４０は、ガイドローラーｒ２１から搬送されたプリプレグｆ１１〜ｆ１４を繰り出して、繊維巻付部５５０に配置された樹脂ライナー１０に巻き付ける。繊維繰り出し部５４０は、ガイドシャフト５４２に沿って往復動作し、樹脂ライナー１０の前面にプリプレグｆ１１〜ｆ１４を巻き付ける。ガイドシャフト５４２は、樹脂ライナー１０の軸ＣＸと平行に配置されている。なお、プリプレグｆ１１〜ｆ１４の巻付方法として、例えば、フープ巻きやヘリカル巻きを採用することができる。
【００３１】
繊維巻付部５５０は、基台５５１と、一対の支持板５５３，５５４と、回転駆動部５５２とを備えている。一対の支持板５５３，５５４は、所定の間隔を隔てて基台５５１に設置されており、樹脂ライナー１０を回転自在に支持する。回転駆動部５５２は、支持板５５３の外側に配置されており、樹脂ライナー１０の軸ＣＸを中心として樹脂ライナー１０を回転させる。
【００３２】
紫外線照射器３００は、プリプレグｆ１１〜ｆ１４の表面に紫外線３１０を照射し、プリプレグに含浸されているエポキシ樹脂の粘度を増加させる。図５は、プリプレグに対する紫外線照射方法を模式的に説明する模式図である。紫外線照射器３００は、繊維繰り出し部５４０から繰り出されたプリプレグｆ１１〜ｆ１４に紫外線３１０を照射する。より好ましくは、繊維繰り出し部５４０から繰り出され、樹脂ライナー１０に巻回される直前のプリプレグｆ１１〜ｆ１４に対して紫外線３１０が照射される。紫外線３１０は、繊維繰り出し部５４０から繰り出されたプリプレグｆ１１〜ｆ１４を追尾するように部分的に照射されてもよいし、樹脂ライナー１０全体に紫外線３１０が照射されている状態で、プリプレグが樹脂ライナー１０に巻回されてもよい。この場合、樹脂ライナー１０に巻回される前のプリプレグｆ１１〜ｆ１４に対して紫外線３１０が照射されるように構成されることが好ましい。
【００３３】
第１実施形態では、紫外線照射器３００は、紫外線照３１０が射後されたプリプレグｆ１１〜ｆ１４に含まれるエポキシ樹脂の粘度が５Ｐａ・ｓ以上、かつ、１００００Ｐａ・ｓ以下の粘度範囲となるように、紫外線３１０の照射量（照射時間）が調整されている。エポキシ樹脂の粘度が、当該粘度範囲内の所定値となるまでの所定時間だけプリプレグｆ１１〜ｆ１４に紫外線が照射され、プリプレグｆ１１〜ｆ１４に含まれるエポキシ樹脂が所定値となると、巻回工程が終了する。紫外線照射時間は、後述するように、予め所定の条件下でエポキシ樹脂の粘度が所定値となるまでの所要時間を測定し、測定された所要時間に基づいて規定される。
【００３４】
エポキシ樹脂の粘度を上記粘度範囲とした理由は以下の通りである。すなわち、エポキシ樹脂の粘度が５Ｐａ・ｓ未満の場合、プリプレグを樹脂ライナー１０に巻回する際に、樹脂ライナー１０の端部においてプリプレグが滑り、均一な巻回が困難となるおそれがある。また、エポキシ樹脂の粘度が１００００Ｐａ・ｓより高い場合、硬化してしまうため、樹脂ライナー１０とプリプレグの界面、プリプレグ同士の間の接着性が低下するおそれや、エポキシ樹脂の流動性が低下し、外殻２０に凹凸が生じるおそれがあるためである。
【００３５】
紫外線照射器３００による紫外線照射量は、好ましくは、紫外線照射後のプリプレグに含まれるエポキシ樹脂の粘度が２０Ｐａ・ｓ以上、かつ、５０００Ｐａ・ｓ以下となるように、更に好ましくは、紫外線照射後のプリプレグに含まれるエポキシ樹脂の粘度が５０Ｐａ・ｓ以上、かつ、１０００Ｐａ・ｓ以下の範囲内となるだけの照射量（照射時間）である。当該照射時間は、所望とするエポキシ樹脂の粘度、照射される紫外線の波長、環境条件等により適宜規定される。
【００３６】
このように、プリプレグｆ１１〜ｆ１４に紫外線３１０が照射されることにより、プリプレグｆ１１〜ｆ１４に含有されるエポキシ樹脂の粘度が増加する。この結果、プリプレグｆ１１〜ｆ１４に含まれるエポキシ樹脂が樹脂ダレすることを抑制できるとともに、後述するプリプレグｆ１１〜ｆ１４の熱硬化の工程において、高温で加熱を開始できる。
【００３７】
なお、エポキシ樹脂の粘度は、ローターの回転速度を一定または可変に制御し、トルクを検出する回転数制御方式を利用するＥ型粘度計を用いて測定してもよい。第１実施形態では、エポキシ樹脂の粘度は、環境温度が２５℃、ローターの回転速度が１００ｒｐｍである条件において、エポキシ樹脂に所定の波長の紫外線を照射したときに測定される値である。
【００３８】
ステップＳ１０６において、プリプレグが熱硬化され、高圧水素タンク１００が得られる。図６は、第１実施形態における熱硬化の工程について説明する模式図である。プリプレグの硬化には熱硬化炉６００が用いられる。この熱硬化炉６００は、架台６１０にタンク軸支シャフト６１２を回転可能に軸支する他、軸支済みのタンク軸支シャフト６１２の炉内上方に長尺状の放熱ヒーター６１４を備える。よって、熱硬化炉６００は、タンク中間品１００ａをタンク軸方向において均等に加熱する。また、熱硬化炉６００は、タンク軸支シャフト６１２の図６における右端において、チャック６１６を経てタンク軸支シャフト６１２をタンク回転機構６１８に連結する。ステップＳ１０６は、特許請求の範囲における「硬化工程」にあたる。
【００３９】
熱硬化炉６００を用いた熱硬化工程では、熱硬化炉６００へのタンク中間品１００ａの搬入に先だち、外殻２０を形成済みのタンク中間品１００ａにタンク軸支シャフト６１２を装着する。タンク軸支シャフト６１２は、タンク中間品１００ａの両端の口金に挿入され、タンク両端からシャフトを出した状態で、架台６１０に軸支される。こうしてタンク中間品１００ａを軸支した後、熱硬化炉６００は、タンク中間品１００ａを熱硬化工程に処する。この熱硬化工程では、タンク回転機構６１８によりタンク中間品１００ａをタンク軸支シャフト６１２ごと定速で回転させ、その回転を熱硬化工程の間に亘って維持する。タンク回転と同時に、或いは、定速回転となると、熱硬化炉６００は、外殻２０の形成に用いた上記の熱硬化樹脂（第１実施形態では、エポキシ樹脂）の熱硬化に適う温度に炉内温度が維持されるよう、放熱ヒーター６１４を加熱制御する。これにより、タンク中間品１００ａでは、樹脂ライナー１０の外周に形成された外殻２０における熱硬化樹脂の熱硬化が始まる。熱硬化炉６００による樹脂の熱硬化後には、加熱を受けたタンク中間品１００ａは、冷却養生に処される。そして、この冷却養生を経ることで、樹脂ライナー１０の外周にエポキシ樹脂を含浸して熱硬化した外殻２０を有する高圧水素タンク１００が得られる。
【００４０】
以上説明した第１実施形態の高圧水素タンク１００の製造方法によれば、繊維に紫外線硬化性を有する樹脂が含浸されており、当該繊維（プリプレグ）は、紫外線が照射されつつ樹脂ライナー１０に巻回される。従って、硬化工程前の巻回工程において、プリプレグに含まれる樹脂の粘度を上昇させることができ、樹脂ライナー１０に巻回されたプリプレグから樹脂が垂れることによる樹脂含有量の低下や、繊維の滑りを抑制できる。よって、高圧水素タンク１００の性能を向上できる。また、硬化工程前に、繊維の粘度が上昇しているので、高温で加熱を開始できる。よって、樹脂の硬化時間を短縮でき、製造工程の効率化を図ることができる。
【００４１】
また、第１実施形態の高圧水素タンク１００の製造方法によれば、エポキシ樹脂は紫外線硬化性かつ熱硬化性を有するので、硬化時間を更に短縮できる。
【００４２】
また、第１実施形態の高圧水素タンク１００の製造方法によれば、樹脂ライナー１０に巻回されたプリプレグから樹脂が垂れることによる樹脂含有量の低下や、プリプレグの滑りを更に抑制できる。また、樹脂ライナー１０とプリプレグとの界面における接着性を向上できる。また、樹脂の流動性を保持した状態でプリプレグをライナーに巻回できるので、繊維強化樹脂層表面の凹凸発生を抑制できる。
【００４３】
Ｂ．変形例：
・変形例１：
第１実施形態では、予めカーボン繊維ｆ１にエポキシ樹脂が含浸されたプリプレグを用いてフィラメントワインディングを行う、いわゆる、ドライ法のＦＷ法を利用しているが、例えば、フィラメントワインディングの途中に、カーボン繊維ｆ１にエポキシ樹脂を含浸する工程を含む、いわゆる、ウェット法のＦＷ法を利用しても良い。この場合、樹脂ライナー１０に巻回される直前にプリプレグが作製される。ウェット法のＦＷ法を利用する場合においても、紫外線の照射は、樹脂ライナー１０に巻回される直前のプリプレグに対して行われることが好ましい。
【００４４】
・変形例２：
外殻２０を形成する場合に、熱硬化炉６００に代わりに、高周波誘導加熱を誘起する誘導加熱コイルを用いて誘導加熱手法を用いることができる。この高周波誘導加熱では、速やかな熱硬化性樹脂の昇温を図ることができる。
【００４５】
・変形例３：
第１実施形態では、カーボン繊維ｆ１に含浸させる樹脂として、紫外線硬化性および熱硬化性を有するエポキシ樹脂を用いているが、例えば、熱硬化性や紫外線硬化性を有する他の樹脂、例えば、ウレタンアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂などを用いてもよい。
【００４６】
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１０…樹脂ライナー
２０…外殻
３０…バルブ側口金
４０…エンド側口金
５０…バルブ
１００…高圧水素タンク
１００ａ…タンク中間品
２００，２００Ａ〜２００Ｄ…ボビン
３００…紫外線照射器
３１０…紫外線
４００…プリプレグ作製装置
４１０…樹脂容器
４１２…エポキシ樹脂溶液
４２０…メインローラ
４３０…調整ローラー
４４０…ボビン
４５０…含浸部
５００…高圧ガスタンク製造装置
５３０…張力調整部
５４０…繊維繰り出し部
５４２…ガイドシャフト
５５０…繊維巻付部
５５１…基台
５５２…回転駆動部
５５３、５５４…支持板
６００…熱硬化炉
６１０…架台
６１２…タンク軸支シャフト
６１４…放熱ヒーター
６１６…チャック
６１８…タンク回転機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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