(57)【要約】【課題】  アラミド繊維等の有機繊維であっても、該有機繊維に含浸された樹脂を短い硬化時間で硬化させることができ、しかも、可使時間を短くすることなく良好にＦＷ成形を行うことができ、更に、良好な振動減衰性を得られる極めて実用性に秀れた繊維強化樹脂製筒体等を提供することである。【解決手段】  フィラメントワインディング法により樹脂が含浸された連続繊維を巻回積層して成る繊維強化樹脂製筒体であって、前記連続繊維として有機繊維が採用され、該有機繊維に含浸される前記樹脂には、少なくともエポキシ樹脂及びその硬化剤並びにビニルエステル樹脂及びその硬化剤が含まれており、エポキシ樹脂の硬化剤としてアミン系硬化剤が採用されているものである。【選択図】      図３
2006282860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィラメントワインディング法により樹脂が含浸された連続繊維を巻回積層して成る繊維強化樹脂製筒体であって、前記連続繊維として有機繊維が採用され、該有機繊維に含浸される前記樹脂には、少なくともエポキシ樹脂及びその硬化剤並びにビニルエステル樹脂及びその硬化剤が含まれており、エポキシ樹脂の硬化剤としてアミン系硬化剤が採用されていることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体。
【請求項２】
請求項１記載の繊維強化樹脂製筒体において、ビニルエステル樹脂の硬化剤として環状系炭化水素過酸化物系硬化剤が採用されていることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体。
【請求項３】
請求項１，２いずれか１項に記載の繊維強化樹脂製筒体において、アミン系硬化剤には３級アミンが含まれていることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか１項に記載の繊維強化樹脂製筒体において、樹脂には、ビニルエステル樹脂とエポキシ樹脂とが約１０：１〜１：１の割合で含まれていることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか１項に記載の繊維強化樹脂製筒体において、樹脂には、ゴム成分が含まれていることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体。
【請求項６】
請求項５記載の繊維強化樹脂製筒体において、樹脂には、ゴム成分としてのコアシェル型アクリルゴム分散エポキシ樹脂が含まれていることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体。
【請求項７】
請求項１〜６いずれか１項に記載の繊維強化樹脂製筒体において、樹脂が含浸された有機繊維を巻回積層して成る第一繊維層と、該第一繊維層の外側に巻回されるゴム層と、該ゴム層の外側に樹脂が含浸された有機繊維を巻回積層して成る第二繊維層とから成ることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体。
【請求項８】
請求項１〜６いずれか１項に記載の繊維強化樹脂製筒体において、樹脂が含浸されたガラス繊維を巻回積層して成る第一ガラス繊維層と、該第一ガラス繊維層の外側に樹脂が含浸された有機繊維を巻回積層して成る有機繊維層と、該有機繊維層の外側に樹脂が含浸されたガラス繊維を巻回積層して成る第二ガラス繊維層とから成ることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体。
【請求項９】
請求項８記載の繊維強化樹脂製筒体において、有機繊維層は、樹脂が含浸された有機繊維を巻回積層して成る第一有機繊維層と、該第一有機繊維層の外側に巻回されるゴム層と、該ゴム層の外側に樹脂が含浸された有機繊維を巻回積層して成る第二有機繊維層とから成ることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体。
【請求項１０】
請求項１〜９いずれか１項に記載の繊維強化樹脂製筒体において、有機繊維としてアラミド繊維が採用されていることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体。
【請求項１１】
請求項１〜１０いずれか１項に記載の繊維強化樹脂製筒体を、被検体が置かれる空間の周囲に、静磁場と、前記空間に置かれた被検体内の原子核スピンを励起させる高周波磁場と、前記原子核スピンの三次元位置情報を得るための傾斜磁場とを夫々形成する磁場形成手段を備えた核磁気共鳴検査装置の前記傾斜磁場を発生させる傾斜磁場形成用コイルを巻回する核磁気共鳴検査装置用筒体に採用したことを特徴とする核磁気共鳴検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化樹脂製筒体及び核磁気共鳴検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、アラミド繊維やビニロン繊維などの有機繊維は、繊維の中に含まれる水分、即ち含水率がガラス繊維などの無機繊維に比べて多いため、繊維強化複合材料（ＦＲＰ）を作る際に、この水分が繊維と繊維との接着を阻害するなどし、良好なＦＲＰの作製が困難であることが知られている。
【０００３】
即ち、有機繊維は吸湿性が高く、ＦＲＰ成形する際には、ＦＲＰ成形の前に、繊維の乾燥など繊維に含まれる水分を除去する作業を行ったとしても、乾燥直後から、ＦＲＰ成形までの間に空気中の水分を繊維に含んでしまうため、どうしても繊維の含水の問題は避けられない。
【０００４】
ＦＲＰに用いられるマトリックス樹脂に用いられる代表的な樹脂としては、エポキシ樹脂やビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂がある。この中で最も強靭な特性が得られるのはエポキシ樹脂で、次いでビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂となる。
【０００５】
アラミド繊維（例えば、デュポン社製ケブラー繊維）、ポリアリレート繊維（例えば、クラレ社製ベクトラン）など、高強度・高弾性の繊維をＦＲＰとする場合には、マトリックス樹脂として、強靭なエポキシ樹脂を用いることが望ましい。
【０００６】
ところで、ＦＲＰ製の筒体を作製する代表的な製法として、液状の樹脂に含浸させた繊維束を芯金（マンドレル）に巻回させて硬化させるフィラメントワインディング成形（以下、ＦＷ成形という。）がある。ＦＷ成形に用いられるエポキシ樹脂は、多くの場合、その可使時間（通常７０〜１００時間）及び成形品の物性から、硬化剤として酸無水物系硬化剤が用いられる。
【０００７】
しかしながら、アラミド繊維などの有機繊維でＦＷ成形を行う場合、上述のように繊維に含まれた水分が酸無水物の活性を低下させ、エポキシ樹脂の硬化を阻害してしまう。
【０００８】
そこで、有機繊維をＦＷ成形する場合には、エポキシ樹脂の硬化剤として、水分の影響の少ないアミン系硬化剤を用いることが考えられる。しかし、アミン系硬化剤は、その可使時間が短いもので３０分程度、長いもので３時間程度とワインディング時間を考慮すると良好なＦＲＰ成形品を得ることは難しく、極めて生産効率が悪い。
【０００９】
一方、ＦＷ成形以外でＦＲＰ製の筒体を成形する方法として、織布に樹脂を含浸させ半硬化状態にしたプリプレグをマンドレルに巻回させ、硬化するシートワインディング成形（以下、ＳＷ成形という。）がある。
【００１０】
ＳＷ成形では、エポキシ樹脂の硬化剤として酸無水物を使用せず、ジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）やジアミノジフェニルスルホン（ＤＤＳ）などのアミン系硬化剤が用いられる。ＤＩＣＹやＤＤＳは酸無水物に比べ、水分の影響を受けにくく、上記ＦＷ成形に比して生産効率に秀れるものの、筒体の長さは織布の幅に依存すること、及びその繊維配向が織布の経糸と緯糸の配向、即ち０°と９０°しか取ることができないため、設計の自由度は限られたものとなり、実用性に劣る。
【００１１】
これに対し、ＦＷ成形では、筒体の長さは装置が長ければいくらでも長くすることができる他、繊維配向を筒体長軸に対して±５°から±９０°まで取ることができ、また、異種配向の積層や異種繊維の積層など、設計の自由度はＳＷ成形に比してかなり広い。
【００１２】
従って、本来、有機繊維によるＦＲＰ製の筒体は、ＦＷ成形により成形するのが望ましいが、上述のように生産効率に問題点があったため、採用できなかったのが現状である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上述のような現状に鑑み、鋭意研究の結果、エポキシ樹脂の硬化剤としてアミン系硬化剤を採用した際に生じる可使時間が短くなるという問題点を、可使時間の長いビニルエステル樹脂をエポキシ樹脂と併用することで改善できる点を見出し成されたもので、アラミド繊維等の有機繊維であっても、該有機繊維に含浸された樹脂を短い硬化時間で硬化させることができ、しかも、充分長い可使時間を確保できるから、良好にＦＷ成形を行うことができ、更に、秀れた振動減衰性を得られる等、極めて実用性に秀れた繊維強化樹脂製筒体及び核磁気共鳴検査装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【００１５】
フィラメントワインディング法により樹脂が含浸された連続繊維を巻回積層して成る繊維強化樹脂製筒体であって、前記連続繊維として有機繊維が採用され、該有機繊維に含浸される前記樹脂には、少なくともエポキシ樹脂及びその硬化剤並びにビニルエステル樹脂及びその硬化剤が含まれており、エポキシ樹脂の硬化剤としてアミン系硬化剤が採用されていることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体に係るものである。
【００１６】
また、請求項１記載の繊維強化樹脂製筒体において、ビニルエステル樹脂の硬化剤として環状系炭化水素過酸化物系硬化剤が採用されていることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体に係るものである。
【００１７】
また、請求項１，２いずれか１項に記載の繊維強化樹脂製筒体において、アミン系硬化剤には３級アミンが含まれていることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体に係るものである。
【００１８】
また、請求項１〜３いずれか１項に記載の繊維強化樹脂製筒体において、樹脂には、ビニルエステル樹脂とエポキシ樹脂とが約１０：１〜１：１の割合で含まれていることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体に係るものである。
【００１９】
また、請求項１〜４いずれか１項に記載の繊維強化樹脂製筒体において、樹脂には、ゴム成分が含まれていることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体に係るものである。
【００２０】
また、請求項５記載の繊維強化樹脂製筒体において、樹脂には、ゴム成分としてのコアシェル型アクリルゴム分散エポキシ樹脂が含まれていることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体に係るものである。
【００２１】
また、請求項１〜６いずれか１項に記載の繊維強化樹脂製筒体において、樹脂が含浸された有機繊維を巻回積層して成る第一繊維層と、該第一繊維層の外側に巻回されるゴム層と、該ゴム層の外側に樹脂が含浸された有機繊維を巻回積層して成る第二繊維層とから成ることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体に係るものである。
【００２２】
また、請求項１〜６いずれか１項に記載の繊維強化樹脂製筒体において、樹脂が含浸されたガラス繊維を巻回積層して成る第一ガラス繊維層４と、該第一ガラス繊維層４の外側に樹脂が含浸された有機繊維を巻回積層して成る有機繊維層５と、該有機繊維層５の外側に樹脂が含浸されたガラス繊維を巻回積層して成る第二ガラス繊維層６とから成ることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体に係るものである。
【００２３】
また、請求項８記載の繊維強化樹脂製筒体において、有機繊維層５は、樹脂が含浸された有機繊維を巻回積層して成る第一有機繊維層７と、該第一有機繊維層７の外側に巻回されるゴム層８と、該ゴム層８の外側に樹脂が含浸された有機繊維を巻回積層して成る第二有機繊維層９とから成ることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体に係るものである。
【００２４】
また、請求項１〜９いずれか１項に記載の繊維強化樹脂製筒体において、有機繊維としてアラミド繊維が採用されていることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体に係るものである。
【００２５】
また、請求項１〜１０いずれか１項に記載の繊維強化樹脂製筒体を、被検体１が置かれる空間の周囲に、静磁場と、前記空間に置かれた被検体１内の原子核スピンを励起させる高周波磁場と、前記原子核スピンの三次元位置情報を得るための傾斜磁場とを夫々形成する磁場形成手段を備えた核磁気共鳴検査装置２の前記傾斜磁場を発生させる傾斜磁場形成用コイルを巻回する核磁気共鳴検査装置用筒体３に採用したことを特徴とする核磁気共鳴検査装置に係るものである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は上述のようにしたから、アラミド繊維等の有機繊維であっても、該有機繊維に含浸された樹脂を短い硬化時間で硬化させることができ、しかも、可使時間を短くすることなく良好にＦＷ成形を行うことができ、更に、良好な振動減衰性を得られる極めて実用性に秀れた繊維強化樹脂製筒体等となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。
【００２８】
エポキシ樹脂をアミン系硬化剤により硬化させるから、アラミド繊維等の有機繊維に水分が含まれていても、酸無水物系硬化剤で硬化させるよりも、良好に硬化させることができる。
【００２９】
一方、アミン系硬化剤によりエポキシ樹脂を硬化させると可使時間が短くなる問題があるが、本発明は、水分の影響を受けにくくアラミド繊維等の有機繊維に水分が含まれていても良好に硬化され、しかもエポキシ樹脂に比し可使時間が長いビニルエステル樹脂をエポキシ樹脂と併用するから、所定の強度を達成しつつアラミド繊維等の有機繊維に含浸される樹脂を良好に硬化させることができ、しかも、可使時間を短くすることなく良好にＦＷ成形を行えるから生産効率の向上を図ることができる。
【実施例１】
【００３０】
本発明の具体的な実施例１について、図１，２に基づいて説明する。
【００３１】
実施例１は、フィラメントワインディング法により樹脂が含浸された連続繊維を巻回積層して成る繊維強化樹脂製筒体であって、前記連続繊維として有機繊維が採用され、該有機繊維に含浸される前記樹脂には、少なくともエポキシ樹脂及びその硬化剤並びにビニルエステル樹脂及びその硬化剤が含まれており、エポキシ樹脂の硬化剤としてアミン系硬化剤が採用されているものである。
【００３２】
実施例１は、公知のフィラメントワインディング法により、ビニルエステル樹脂及びエポキシ樹脂とこれらの硬化剤を含む樹脂を含浸した有機繊維をマンドレルの軸芯方向に対して鋭角度（約５５°）で連続的に必要量を巻回し、前記ビニルエステル樹脂及びエポキシ樹脂を加熱硬化させ、続いて、マンドレルを脱型することで形成される。
【００３３】
以下、詳述する。
【００３４】
有機繊維としては、アラミド繊維が採用されている。具体的には、デュポン社製ケブラー４９が採用されている。尚、クラレ社製ベクトラン（ポリアリレート繊維）等、他の有機繊維を採用しても良い。
【００３５】
このアラミド繊維に含浸せしめられる樹脂には、エポキシ樹脂及びビニルエステル樹脂とこれらの硬化剤としてのアミン系硬化剤及び過酸化物系硬化剤が配合せしめられている。
【００３６】
エポキシ樹脂を硬化させるアミン系硬化剤としては、３級アミンが採用されている。
【００３７】
また、ビニルエステル樹脂を硬化させる過酸化物系硬化剤としては、環状系炭化水素過酸化物が採用されている。
【００３８】
具体的には、エポキシ樹脂とビニルエステル樹脂とは約１０：１〜１：１の割合で配合すると良い。即ち、可使時間の短いエポキシ樹脂の割合を可使時間の長いビニルエステル樹脂の割合以下にするのが望ましい。
【００３９】
実施例１は、上記のビニルエステル樹脂及びエポキシ樹脂とこれらの硬化剤を、具体的には夫々下記の割合で配合せしめている。
【００４０】
ビニルエステル樹脂：ビスフェノールＡ型ビニルエステル      １００部
過酸化物系硬化剤  ：環状系炭化水素過酸化物                    ２部
エポキシ樹脂      ：ビスフェノールＡ型エポキシ              ２０部
アミン系硬化剤    ：環状系３級アミン                      １．５部
上記配合の樹脂が含浸せしめられた有機繊維をマンドレルに巻回した後、１００℃×８時間で硬化させ、マンドレルを脱型し、その後、１５０℃×４時間で後硬化させると、ガラス転移温度（Ｔｇ）が１３１℃の良好なフィラメントワインディング成形品（繊維強化樹脂製筒体）が得られた。
【００４１】
これに対し、アラミド繊維（デュポン社製ケブラー４９）に含浸せしめられる樹脂として、通常のフィラメントワインディング成形に用いられる下記配合の樹脂を含浸させ、上記同様に成形・硬化を行ったが、硬化には至らず、良好な成形品は得られなかった。
【００４２】
エポキシ樹脂    ：ビスフェノールＡ型エポキシ  １００部
酸無水物系硬化剤：フタル酸系無水物              ９０部
アミン系促進剤  ：環状系３級アミン            １．０部
また、上記配合の樹脂が含浸されたアラミド繊維から成る繊維強化樹脂製筒体及びガラス繊維（樹脂配合は実施例１と同様のもの）から成る筒体を夫々同一形状（内径φ８８，肉厚４ｍｍ，長さ５５０ｍｍ）に形成して、ＦＦＴアナライザにより６５０Ｈｚ〜１５００Ｈｚまでの振動減衰比（値が大きい程振動減衰性が良好であることを示す）を測定したところ、図２の表に示すように実施例１（アラミド繊維から成る筒体）の振動減衰比は０．３１〜０．４７％であり、ガラス繊維から成る筒体（ＧＦＲＰパイプ）の振動減衰比は０．２０〜０．２７％であった。即ち、ガラス繊維よりアラミド繊維の方が高い振動減衰性（即ち高い制振性）を示すことが確認された。
【００４３】
実施例１においては、上述のようにして形成した繊維強化樹脂製筒体を、図１に図示したような被検体１が置かれる空間の周囲に、静磁場と、前記空間に置かれた被検体内の原子核スピンを励起させる高周波磁場と、前記原子核スピンの三次元位置情報を得るための傾斜磁場とを夫々形成する磁場形成手段を備えた公知の核磁気共鳴検査装置２の前記傾斜磁場を発生させる傾斜磁場形成用コイルを巻回する核磁気共鳴検査装置用筒体３に採用している。
【００４４】
従って、上述した繊維強化樹脂製筒体を核磁気共鳴検査装置用筒体３とすることで、従来核磁気共鳴検査装置において問題であった下記の点を解決することができる。
【００４５】
特開平５−２３７０７２号公報（以下、特許文献１という）に開示されているように、医療用核磁気共鳴検査装置（ＭＲＩ装置）は、装置内に挿入された被検体の周囲に均一な静磁場を形成し、高周波磁場をパルス状に加えて被検体内のスピンを励起させ、励起させたスピンが元の状態に戻るときに放出する電磁波を前記静磁場に傾斜磁場を重畳せしめることで検出して画像化するものである。
【００４６】
また、前記傾斜磁場を形成するための傾斜磁場形成用コイルは、ガラス繊維による繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）製の筒体の外周面に巻回されており、該筒体の空洞部分に被検体が挿入される。
【００４７】
ところで、高周波磁場をパルス状に加えて被検体内のスピンを励起させる際、該高周波磁場により傾斜磁場形成用コイルにはパルス電流が流れ、該パルス電流と静磁場との相互作用により傾斜磁場形成用コイルにローレンツ力が生じることで、該傾斜磁場形成用コイルが前記筒体を繰り返し叩くように振動するが、ＧＦＲＰ製の筒体は響き易く制振性（振動減衰性）が悪いため、前記傾斜磁場形成用コイルの振動により１００ｄＢ程度の大きな騒音が発生してしまう。即ち、被検体は検査中（５〜１０分程度）大きな騒音にさらされることになる。
【００４８】
そこで、特許文献１においては、傾斜磁場形成用コイルをアラミド繊維を樹脂で硬化させてなる筒体に巻回することで、上記騒音を小さくできる旨が記載されている。
【００４９】
確かに、アラミド繊維はガラス繊維と異なり、良好な制振性を発揮することが知られている。
【００５０】
しかしながら、上記特許文献１には、アラミド繊維による具体的な筒体の形成方法（製法、繊維基材の種類、樹脂の配合など）が一切開示されていないため、アラミド繊維の成形不良の問題を解決するには至っておらず、この特許文献１の図２に示されたアラミド繊維によるＦＲＰ層の配向が０度と９０度になっていることから、特許文献１の発明者らは、ＳＷ成形により形成した筒体を図示したものと想定される。ＳＷ成形は、背景技術の項で述べたように、ＦＷ成形に比して設計の自由度に劣るため好ましくない。
【００５１】
一方、単にアラミド繊維を筒体にすべくＦＷ成形を行っても、背景技術の項にも記載したようにアラミド繊維は含水率が多いため、該水分がエポキシ樹脂の硬化剤である酸無水物の硬化阻害を誘発し、アラミド繊維に含浸される樹脂が硬化しないか極めて長い硬化時間が必要となり、良好なＦＲＰ成形品を得られない。
【００５２】
また、吸湿性の高いアラミド繊維の水分を除去するためにフィラメントワインディング装置中に繊維の乾燥装置を設ける方法も考えられるが、この方法は温まったアラミド繊維をエポキシ樹脂に含浸させることになり、樹脂の可使時間を著しく短くし、フィラメントワインディング工程の作業性を悪化させてしまう（樹脂含浸槽で樹脂の粘度上昇を引き起こしたり、樹脂含浸槽内で樹脂が硬化したりしてしまい、フィラメントワインディングを進めることができない。）。
【００５３】
これに対し、実施例１は、上述のようにアミン系硬化剤を用いて硬化させるから、水分を含んだアラミド繊維であっても良好に硬化させることができることになり、一方、アミン系硬化剤を用いることによる可使時間の短時間化という問題は、可使時間が長く水分による影響を受けにくいビニルエステル樹脂を前記エポキシ樹脂と併用することで解消できることになり、従って、ＦＷ成形により自由度の高い設計が可能となる。
【００５４】
しかも、上述のようにアラミド繊維による良好な振動減衰比を得られるから、核磁気共鳴検査装置で被検体１が受ける騒音を低減できることになる。
【００５５】
尚、実施例１の可使時間は樹脂の配合にもよるが４８時間程度である。これは背景技術の項で述べたような酸無水物を用いた場合（７０〜１００時間）に比べてやや短いが、実用上問題にならないレベルであり、良好な生産効率を確保できる。
【００５６】
実施例１は上述のように構成したから、エポキシ樹脂をアミン系硬化剤により硬化させるから、アラミド繊維に水分が含まれていても、酸無水物系硬化剤で硬化させるよりも、良好に硬化させることができる。
【００５７】
一方、アミン系硬化剤によりエポキシ樹脂を硬化させると可使時間が短くなる問題があるが、本発明は、水分の影響を受けにくくアラミド繊維に水分が含まれていても良好に硬化され、しかもエポキシ樹脂に比し可使時間が長いビニルエステル樹脂をエポキシ樹脂と併用するから、所定の強度を達成しつつアラミド繊維に含浸される樹脂を良好に硬化させることができ、しかも、可使時間を短くすることなく良好にＦＷ成形を行えるから生産効率の向上を図ることができる。
【００５８】
また、傾斜磁場形成用コイルが前記筒体３を繰り返して叩くように振動しても、アラミド繊維等の有機繊維はガラス繊維に比して秀れた制振性を発揮するから、従来より騒音を小さくでき、被検体１の精神的・肉体的苦痛を和らげることができる。
【００５９】
従って、実施例１は、アラミド繊維等の有機繊維であっても、該有機繊維に含浸された樹脂を短い硬化時間で硬化させることができ、しかも、可使時間を短くすることなく良好にＦＷ成形を行うことができ、更に、良好な振動減衰性を得られる極めて実用性に秀れた繊維強化樹脂製筒体となる。
【実施例２】
【００６０】
実施例２は、上記実施例１の有機繊維に含浸される樹脂にゴム成分を含有せしめたものである。具体的には、ゴム成分としてコアシェル型アクリルゴム分散エポキシ樹脂を採用し、下記の割合で各種成分を配合した樹脂を採用したものである。
【００６１】
ビニルエステル樹脂：ビスフェノールＡ型ビニルエステル        １００部
過酸化物系硬化剤  ：環状系炭化水素過酸化物                      ２部
エポキシ樹脂      ：ビスフェノールＡ型エポキシ                ２０部
アミン系硬化剤    ：環状系３級アミン                            ３部
ゴム成分          ：コアシェル型アクリルゴム分散エポキシ樹脂  ２０部
上記配合の樹脂が含浸せしめられた有機繊維（アラミド繊維）をマンドレルに巻回した後、１００℃×８時間で硬化させ、マンドレルを脱型し、その後、１５０℃×４時間で後硬化させると、実施例１同様、ガラス転移温度（Ｔｇ）が１１９℃の良好なフィラメントワインディング成形品（繊維強化樹脂製筒体）が得られた。
【００６２】
この実施例２の振動減衰比を実施例１と同様に測定したところ、図２の表に示すように０．４６〜０．５７％と実施例１より秀れた振動減衰性が得られることを確認できた。即ち、ゴム成分を前記樹脂に配合せしめることで、制振性を向上させることができる点を確認できた。
【００６３】
その余は実施例１と同様である。
【実施例３】
【００６４】
実施例３は、樹脂が含浸された有機繊維をフィラメントワインディング成形して成る第一繊維層と、該第一繊維層の外側に巻回されるゴム層と、該ゴム層の外側に樹脂が含浸された有機繊維をフィラメントワインディング成形して成る第二繊維層とから成る核磁気共鳴検査装置用筒体３である。
【００６５】
有機繊維に含浸される樹脂としては実施例２と同様の配合の樹脂が採用されている。
【００６６】
具体的には、樹脂が含浸されたアラミド繊維（デュポン社製ケブラー４９）をマンドレルに巻回積層して第一繊維層を形成した後、該第一繊維層上に厚さ０．３ｍｍのクロロプレンのゴムシートを巻回してゴム層を形成し、該ゴム層上に樹脂が含浸されたアラミド繊維（デュポン社製ケブラー４９）を巻回積層して第二繊維層を形成する。その結果、マンドレル上にはケブラー繊維層／クロロプレンゴム層／ケブラー繊維層から成る積層筒体が形成される。
【００６７】
続いて、上記積層筒体を１００℃×８時間で硬化させ、マンドレルを脱型し、その後、１５０℃×４時間で後硬化させると、実施例１，２同様、良好なフィラメントワインディング成形品（繊維強化樹脂製筒体）が得られた。
【００６８】
この実施例３の振動減衰比を実施例１，２と同様に測定したところ、図２の表に示すように０．６２〜１．６７％と実施例１及び実施例２より更に飛躍的に秀れた振動減衰性が得られることを確認できた。即ち、高弾性のゴム層をアラミド繊維層間に介存せしめることで、更に制振性を向上させることができる点を確認できた。
【００６９】
その余は実施例１と同様である。
【実施例４】
【００７０】
実施例４は、樹脂が含浸されたガラス繊維を巻回積層して成る第一ガラス繊維層４と、該第一ガラス繊維層４の外側に樹脂が含浸された有機繊維を巻回積層して成る有機繊維層５と、該有機繊維層５の外側に樹脂が含浸されたガラス繊維を巻回積層して成る第二ガラス繊維層６とから成る核磁気共鳴検査装置用筒体３である。
【００７１】
ガラス繊維及び有機繊維に含浸される樹脂としては実施例２と同様の配合の樹脂が採用されている。
【００７２】
具体的には、マンドレルに樹脂が含浸されたガラス繊維をマンドレルの軸芯方向に対して鋭角度（約５５°）で約１ｍｍ巻回積層して第一ガラス繊維層４を形成した後、該第一ガラス繊維層４の外側に樹脂が含浸されたアラミド繊維（デュポン社製ケブラー４９）をマンドレルの軸芯方向に対して略直交方向（約９０°）で約６ｍｍ巻回積層して有機繊維層５を形成し、該有機繊維層５の外側に樹脂が含浸されたガラス繊維をマンドレルの軸芯方向に対して鋭角度（約５５°）で約１ｍｍ巻回積層して第二ガラス繊維層６を形成する。その結果、マンドレル上には図３及び図４（図３の核磁気共鳴検査装置用筒体３の胴部の断面部分の拡大図）に図示したような第一ガラス繊維層４／有機繊維層５／第二ガラス繊維層６から成る積層筒体が形成される。尚、図中符号10はケブラー繊維である。
【００７３】
また、この積層筒体は、第一ガラス繊維層４及び第二ガラス繊維層６は、有機繊維層５の端部を隠蔽するように巻回積層して、前記第一ガラス繊維層４と第二ガラス繊維層６とで積層筒体の端部に図６に図示したようなフランジ部11を形成する。尚、この際、上述のようにケブラー繊維10をマンドレルの軸芯方向に対して約９０°で巻回しているから有機繊維層５の端部を揃え易く、前記フランジ部11にケブラー繊維10が存しないように形成することは容易である。
【００７４】
従って、フランジ部11の内周面にバイト等により必要な切削加工（切削部12を切削するような加工）を行っても、該フランジ部11には強靭で極めて高い耐切削性を有するケブラー繊維10が存在しないから、良好に切削加工を行うことができ、それだけ加工性に秀れることになる。
【００７５】
また、前記有機繊維層５として、図５に図示した別例のように、第一ガラス繊維層４の外側に樹脂が含浸された有機繊維を巻回積層して成る第一有機繊維層７と、該第一有機繊維層７の外側に巻回される厚さ０．３ｍｍのクロロプレンのゴムシートから成るゴム層８と、該ゴム層８の外側に樹脂が含浸された有機繊維を巻回積層して成る第二有機繊維層９（この第二有機繊維層９の外側に第二ガラス繊維層６が配設される。）とから成るものを採用しても良い。この場合、上記の秀れた加工性に加え、実施例３同様、高弾性のゴム層を有機繊維層間に介存せしめることで、更に秀れた制振性を有するものとなる。
その余は第一実施例と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】実施例１〜４の使用状態を示す概略説明斜視図である。
【図２】実施例１〜３の振動減衰比の比較表である。
【図３】実施例４の一部を切り欠いた概略説明側面図である。
【図４】図３の胴部断面を拡大した概略説明断面図である。
【図５】別例の概略説明断面図である。
【図６】図３の端部断面を拡大した概略説明断面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１  被検体
２  核磁気共鳴検査装置
３  核磁気共鳴検査装置用筒体
４  第一ガラス繊維層
５  有機繊維層
６  第二ガラス繊維層
７  第一有機繊維層
８  ゴム層
９  第二有機繊維層
【図１】
2006282860.tif 000003
【図２】
2006282860.tif 000004
【図３】
2006282860.tif 000005
【図４】
2006282860.tif 000006
【図５】
2006282860.tif 000007
【図６】
2006282860.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成17年5月10日(2005.5.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィラメントワインディング法により樹脂が含浸された連続繊維を巻回積層して成る繊維強化樹脂製筒体であって、前記連続繊維として有機繊維が採用され、該有機繊維に含浸される前記樹脂には、少なくともエポキシ樹脂及びその硬化剤並びにビニルエステル樹脂及びその硬化剤が含まれており、エポキシ樹脂の硬化剤としてアミン系硬化剤が採用されていることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体。
【請求項２】
請求項１記載の繊維強化樹脂製筒体において、ビニルエステル樹脂の硬化剤として環状系炭化水素過酸化物系硬化剤が採用されていることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体。
【請求項３】
請求項１，２いずれか１項に記載の繊維強化樹脂製筒体において、アミン系硬化剤には３級アミンが含まれていることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか１項に記載の繊維強化樹脂製筒体において、樹脂には、ビニルエステル樹脂とエポキシ樹脂とが約１０：１〜１：１の割合で含まれていることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか１項に記載の繊維強化樹脂製筒体において、樹脂には、ゴム成分が含まれていることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体。
【請求項６】
請求項５記載の繊維強化樹脂製筒体において、樹脂には、ゴム成分としてのコアシェル型アクリルゴム分散エポキシ樹脂が含まれていることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体。
【請求項７】
請求項１〜６いずれか１項に記載の繊維強化樹脂製筒体において、樹脂が含浸された有機繊維を巻回積層して成る第一繊維層と、該第一繊維層の外側に巻回されるゴム層と、該ゴム層の外側に樹脂が含浸された有機繊維を巻回積層して成る第二繊維層とから成ることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体。
【請求項８】
請求項１〜６いずれか１項に記載の繊維強化樹脂製筒体において、樹脂が含浸されたガラス繊維を巻回積層して成る第一ガラス繊維層と、該第一ガラス繊維層の外側に樹脂が含浸された有機繊維を巻回積層して成る有機繊維層と、該有機繊維層の外側に樹脂が含浸されたガラス繊維を巻回積層して成る第二ガラス繊維層とから成ることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体。
【請求項９】
請求項８記載の繊維強化樹脂製筒体において、有機繊維層は、樹脂が含浸された有機繊維を巻回積層して成る第一有機繊維層と、該第一有機繊維層の外側に巻回されるゴム層と、該ゴム層の外側に樹脂が含浸された有機繊維を巻回積層して成る第二有機繊維層とから成ることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体。
【請求項１０】
請求項１〜９いずれか１項に記載の繊維強化樹脂製筒体において、有機繊維としてアラミド繊維が採用されていることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化樹脂製筒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、アラミド繊維やビニロン繊維などの有機繊維は、繊維の中に含まれる水分、即ち含水率がガラス繊維などの無機繊維に比べて多いため、繊維強化複合材料（ＦＲＰ）を作る際に、この水分が繊維と繊維との接着を阻害するなどし、良好なＦＲＰの作製が困難であることが知られている。
【０００３】
即ち、有機繊維は吸湿性が高く、ＦＲＰ成形する際には、ＦＲＰ成形の前に、繊維の乾燥など繊維に含まれる水分を除去する作業を行ったとしても、乾燥直後から、ＦＲＰ成形までの間に空気中の水分を繊維に含んでしまうため、どうしても繊維の含水の問題は避けられない。
【０００４】
ＦＲＰに用いられるマトリックス樹脂に用いられる代表的な樹脂としては、エポキシ樹脂やビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂がある。この中で最も強靭な特性が得られるのはエポキシ樹脂で、次いでビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂となる。
【０００５】
アラミド繊維（例えば、デュポン社製ケブラー繊維）、ポリアリレート繊維（例えば、クラレ社製ベクトラン）など、高強度・高弾性の繊維をＦＲＰとする場合には、マトリックス樹脂として、強靭なエポキシ樹脂を用いることが望ましい。
【０００６】
ところで、ＦＲＰ製の筒体を作製する代表的な製法として、液状の樹脂に含浸させた繊維束を芯金（マンドレル）に巻回させて硬化させるフィラメントワインディング成形（以下、ＦＷ成形という。）がある。ＦＷ成形に用いられるエポキシ樹脂は、多くの場合、その可使時間（通常７０〜１００時間）及び成形品の物性から、硬化剤として酸無水物系硬化剤が用いられる。
【０００７】
しかしながら、アラミド繊維などの有機繊維でＦＷ成形を行う場合、上述のように繊維に含まれた水分が酸無水物の活性を低下させ、エポキシ樹脂の硬化を阻害してしまう。
【０００８】
そこで、有機繊維をＦＷ成形する場合には、エポキシ樹脂の硬化剤として、水分の影響の少ないアミン系硬化剤を用いることが考えられる。しかし、アミン系硬化剤は、その可使時間が短いもので３０分程度、長いもので３時間程度とワインディング時間を考慮すると良好なＦＲＰ成形品を得ることは難しく、極めて生産効率が悪い。
【０００９】
一方、ＦＷ成形以外でＦＲＰ製の筒体を成形する方法として、織布に樹脂を含浸させ半硬化状態にしたプリプレグをマンドレルに巻回させ、硬化するシートワインディング成形（以下、ＳＷ成形という。）がある。
【００１０】
ＳＷ成形では、エポキシ樹脂の硬化剤として酸無水物を使用せず、ジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）やジアミノジフェニルスルホン（ＤＤＳ）などのアミン系硬化剤が用いられる。ＤＩＣＹやＤＤＳは酸無水物に比べ、水分の影響を受けにくく、上記ＦＷ成形に比して生産効率に秀れるものの、筒体の長さは織布の幅に依存すること、及びその繊維配向が織布の経糸と緯糸の配向、即ち０°と９０°しか取ることができないため、設計の自由度は限られたものとなり、実用性に劣る。
【００１１】
これに対し、ＦＷ成形では、筒体の長さは装置が長ければいくらでも長くすることができる他、繊維配向を筒体長軸に対して±５°から±９０°まで取ることができ、また、異種配向の積層や異種繊維の積層など、設計の自由度はＳＷ成形に比してかなり広い。
【００１２】
従って、本来、有機繊維によるＦＲＰ製の筒体は、ＦＷ成形により成形するのが望ましいが、上述のように生産効率に問題点があったため、採用できなかったのが現状である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上述のような現状に鑑み、鋭意研究の結果、エポキシ樹脂の硬化剤としてアミン系硬化剤を採用した際に生じる可使時間が短くなるという問題点を、可使時間の長いビニルエステル樹脂をエポキシ樹脂と併用することで改善できる点を見出し成されたもので、アラミド繊維等の有機繊維であっても、該有機繊維に含浸された樹脂を短い硬化時間で硬化させることができ、しかも、充分長い可使時間を確保できるから、良好にＦＷ成形を行うことができ、更に、秀れた振動減衰性を得られる等、極めて実用性に秀れた繊維強化樹脂製筒体を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【００１５】
フィラメントワインディング法により樹脂が含浸された連続繊維を巻回積層して成る繊維強化樹脂製筒体であって、前記連続繊維として有機繊維が採用され、該有機繊維に含浸される前記樹脂には、少なくともエポキシ樹脂及びその硬化剤並びにビニルエステル樹脂及びその硬化剤が含まれており、エポキシ樹脂の硬化剤としてアミン系硬化剤が採用されていることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体に係るものである。
【００１６】
また、請求項１記載の繊維強化樹脂製筒体において、ビニルエステル樹脂の硬化剤として環状系炭化水素過酸化物系硬化剤が採用されていることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体に係るものである。
【００１７】
また、請求項１，２いずれか１項に記載の繊維強化樹脂製筒体において、アミン系硬化剤には３級アミンが含まれていることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体に係るものである。
【００１８】
また、請求項１〜３いずれか１項に記載の繊維強化樹脂製筒体において、樹脂には、ビニルエステル樹脂とエポキシ樹脂とが約１０：１〜１：１の割合で含まれていることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体に係るものである。
【００１９】
また、請求項１〜４いずれか１項に記載の繊維強化樹脂製筒体において、樹脂には、ゴム成分が含まれていることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体に係るものである。
【００２０】
また、請求項５記載の繊維強化樹脂製筒体において、樹脂には、ゴム成分としてのコアシェル型アクリルゴム分散エポキシ樹脂が含まれていることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体に係るものである。
【００２１】
また、請求項１〜６いずれか１項に記載の繊維強化樹脂製筒体において、樹脂が含浸された有機繊維を巻回積層して成る第一繊維層と、該第一繊維層の外側に巻回されるゴム層と、該ゴム層の外側に樹脂が含浸された有機繊維を巻回積層して成る第二繊維層とから成ることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体に係るものである。
【００２２】
また、請求項１〜６いずれか１項に記載の繊維強化樹脂製筒体において、樹脂が含浸されたガラス繊維を巻回積層して成る第一ガラス繊維層４と、該第一ガラス繊維層４の外側に樹脂が含浸された有機繊維を巻回積層して成る有機繊維層５と、該有機繊維層５の外側に樹脂が含浸されたガラス繊維を巻回積層して成る第二ガラス繊維層６とから成ることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体に係るものである。
【００２３】
また、請求項８記載の繊維強化樹脂製筒体において、有機繊維層５は、樹脂が含浸された有機繊維を巻回積層して成る第一有機繊維層７と、該第一有機繊維層７の外側に巻回されるゴム層８と、該ゴム層８の外側に樹脂が含浸された有機繊維を巻回積層して成る第二有機繊維層９とから成ることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体に係るものである。
【００２４】
また、請求項１〜９いずれか１項に記載の繊維強化樹脂製筒体において、有機繊維としてアラミド繊維が採用されていることを特徴とする繊維強化樹脂製筒体に係るものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は上述のようにしたから、アラミド繊維等の有機繊維であっても、該有機繊維に含浸された樹脂を短い硬化時間で硬化させることができ、しかも、可使時間を短くすることなく良好にＦＷ成形を行うことができ、更に、良好な振動減衰性を得られる極めて実用性に秀れた繊維強化樹脂製筒体となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。
【００２７】
エポキシ樹脂をアミン系硬化剤により硬化させるから、アラミド繊維等の有機繊維に水分が含まれていても、酸無水物系硬化剤で硬化させるよりも、良好に硬化させることができる。
【００２８】
一方、アミン系硬化剤によりエポキシ樹脂を硬化させると可使時間が短くなる問題があるが、本発明は、水分の影響を受けにくくアラミド繊維等の有機繊維に水分が含まれていても良好に硬化され、しかもエポキシ樹脂に比し可使時間が長いビニルエステル樹脂をエポキシ樹脂と併用するから、所定の強度を達成しつつアラミド繊維等の有機繊維に含浸される樹脂を良好に硬化させることができ、しかも、可使時間を短くすることなく良好にＦＷ成形を行えるから生産効率の向上を図ることができる。
【実施例１】
【００２９】
本発明の具体的な実施例１について、図１，２に基づいて説明する。
【００３０】
実施例１は、フィラメントワインディング法により樹脂が含浸された連続繊維を巻回積層して成る繊維強化樹脂製筒体であって、前記連続繊維として有機繊維が採用され、該有機繊維に含浸される前記樹脂には、少なくともエポキシ樹脂及びその硬化剤並びにビニルエステル樹脂及びその硬化剤が含まれており、エポキシ樹脂の硬化剤としてアミン系硬化剤が採用されているものである。
【００３１】
実施例１は、公知のフィラメントワインディング法により、ビニルエステル樹脂及びエポキシ樹脂とこれらの硬化剤を含む樹脂を含浸した有機繊維をマンドレルの軸芯方向に対して鋭角度（約５５°）で連続的に必要量を巻回し、前記ビニルエステル樹脂及びエポキシ樹脂を加熱硬化させ、続いて、マンドレルを脱型することで形成される。
【００３２】
以下、詳述する。
【００３３】
有機繊維としては、アラミド繊維が採用されている。具体的には、デュポン社製ケブラー４９が採用されている。尚、クラレ社製ベクトラン（ポリアリレート繊維）等、他の有機繊維を採用しても良い。
【００３４】
このアラミド繊維に含浸せしめられる樹脂には、エポキシ樹脂及びビニルエステル樹脂とこれらの硬化剤としてのアミン系硬化剤及び過酸化物系硬化剤が配合せしめられている。
【００３５】
エポキシ樹脂を硬化させるアミン系硬化剤としては、３級アミンが採用されている。
【００３６】
また、ビニルエステル樹脂を硬化させる過酸化物系硬化剤としては、環状系炭化水素過酸化物が採用されている。
【００３７】
具体的には、エポキシ樹脂とビニルエステル樹脂とは約１０：１〜１：１の割合で配合すると良い。即ち、可使時間の短いエポキシ樹脂の割合を可使時間の長いビニルエステル樹脂の割合以下にするのが望ましい。
【００３８】
実施例１は、上記のビニルエステル樹脂及びエポキシ樹脂とこれらの硬化剤を、具体的には夫々下記の割合で配合せしめている。
【００３９】
ビニルエステル樹脂：ビスフェノールＡ型ビニルエステル      １００部
過酸化物系硬化剤  ：環状系炭化水素過酸化物                    ２部
エポキシ樹脂      ：ビスフェノールＡ型エポキシ              ２０部
アミン系硬化剤    ：環状系３級アミン                      １．５部
上記配合の樹脂が含浸せしめられた有機繊維をマンドレルに巻回した後、１００℃×８時間で硬化させ、マンドレルを脱型し、その後、１５０℃×４時間で後硬化させると、ガラス転移温度（Ｔｇ）が１３１℃の良好なフィラメントワインディング成形品（繊維強化樹脂製筒体）が得られた。
【００４０】
これに対し、アラミド繊維（デュポン社製ケブラー４９）に含浸せしめられる樹脂として、通常のフィラメントワインディング成形に用いられる下記配合の樹脂を含浸させ、上記同様に成形・硬化を行ったが、硬化には至らず、良好な成形品は得られなかった。
【００４１】
エポキシ樹脂    ：ビスフェノールＡ型エポキシ  １００部
酸無水物系硬化剤：フタル酸系無水物              ９０部
アミン系促進剤  ：環状系３級アミン            １．０部
また、上記配合の樹脂が含浸されたアラミド繊維から成る繊維強化樹脂製筒体及びガラス繊維（樹脂配合は実施例１と同様のもの）から成る筒体を夫々同一形状（内径φ８８，肉厚４ｍｍ，長さ５５０ｍｍ）に形成して、ＦＦＴアナライザにより６５０Ｈｚ〜１５００Ｈｚまでの振動減衰比（値が大きい程振動減衰性が良好であることを示す）を測定したところ、図２の表に示すように実施例１（アラミド繊維から成る筒体）の振動減衰比は０．３１〜０．４７％であり、ガラス繊維から成る筒体（ＧＦＲＰパイプ）の振動減衰比は０．２０〜０．２７％であった。即ち、ガラス繊維よりアラミド繊維の方が高い振動減衰性（即ち高い制振性）を示すことが確認された。
【００４２】
実施例１においては、上述のようにして形成した繊維強化樹脂製筒体を、図１に図示したような被検体１が置かれる空間の周囲に、静磁場と、前記空間に置かれた被検体内の原子核スピンを励起させる高周波磁場と、前記原子核スピンの三次元位置情報を得るための傾斜磁場とを夫々形成する磁場形成手段を備えた公知の医療用画像診断装置２の前記傾斜磁場を発生させる傾斜磁場形成用コイルを巻回する医療用画像診断装置用筒体３に採用している。
【００４３】
従って、上述した繊維強化樹脂製筒体を医療用画像診断装置用筒体３とすることで、従来医療用画像診断装置において問題であった下記の点を解決することができる。
【００４４】
特開平５−２３７０７２号公報（以下、特許文献１という）に開示されているように、医療用画像診断装置は、装置内に挿入された被検体の周囲に均一な静磁場を形成し、高周波磁場をパルス状に加えて被検体内のスピンを励起させ、励起させたスピンが元の状態に戻るときに放出する電磁波を前記静磁場に傾斜磁場を重畳せしめることで検出して画像化するものである。
【００４５】
また、前記傾斜磁場を形成するための傾斜磁場形成用コイルは、ガラス繊維による繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）製の筒体の外周面に巻回されており、該筒体の空洞部分に被検体が挿入される。
【００４６】
ところで、高周波磁場をパルス状に加えて被検体内のスピンを励起させる際、該高周波磁場により傾斜磁場形成用コイルにはパルス電流が流れ、該パルス電流と静磁場との相互作用により傾斜磁場形成用コイルにローレンツ力が生じることで、該傾斜磁場形成用コイルが前記筒体を繰り返し叩くように振動するが、ＧＦＲＰ製の筒体は響き易く制振性（振動減衰性）が悪いため、前記傾斜磁場形成用コイルの振動により１００ｄＢ程度の大きな騒音が発生してしまう。即ち、被検体は検査中（５〜１０分程度）大きな騒音にさらされることになる。
【００４７】
そこで、特許文献１においては、傾斜磁場形成用コイルをアラミド繊維を樹脂で硬化させてなる筒体に巻回することで、上記騒音を小さくできる旨が記載されている。
【００４８】
確かに、アラミド繊維はガラス繊維と異なり、良好な制振性を発揮することが知られている。
【００４９】
しかしながら、上記特許文献１には、アラミド繊維による具体的な筒体の形成方法（製法、繊維基材の種類、樹脂の配合など）が一切開示されていないため、アラミド繊維の成形不良の問題を解決するには至っておらず、この特許文献１の図２に示されたアラミド繊維によるＦＲＰ層の配向が０度と９０度になっていることから、特許文献１の発明者らは、ＳＷ成形により形成した筒体を図示したものと想定される。ＳＷ成形は、背景技術の項で述べたように、ＦＷ成形に比して設計の自由度に劣るため好ましくない。
【００５０】
一方、単にアラミド繊維を筒体にすべくＦＷ成形を行っても、背景技術の項にも記載したようにアラミド繊維は含水率が多いため、該水分がエポキシ樹脂の硬化剤である酸無水物の硬化阻害を誘発し、アラミド繊維に含浸される樹脂が硬化しないか極めて長い硬化時間が必要となり、良好なＦＲＰ成形品を得られない。
【００５１】
また、吸湿性の高いアラミド繊維の水分を除去するためにフィラメントワインディング装置中に繊維の乾燥装置を設ける方法も考えられるが、この方法は温まったアラミド繊維をエポキシ樹脂に含浸させることになり、樹脂の可使時間を著しく短くし、フィラメントワインディング工程の作業性を悪化させてしまう（樹脂含浸槽で樹脂の粘度上昇を引き起こしたり、樹脂含浸槽内で樹脂が硬化したりしてしまい、フィラメントワインディングを進めることができない。）。
【００５２】
これに対し、実施例１は、上述のようにアミン系硬化剤を用いて硬化させるから、水分を含んだアラミド繊維であっても良好に硬化させることができることになり、一方、アミン系硬化剤を用いることによる可使時間の短時間化という問題は、可使時間が長く水分による影響を受けにくいビニルエステル樹脂を前記エポキシ樹脂と併用することで解消できることになり、従って、ＦＷ成形により自由度の高い設計が可能となる。
【００５３】
しかも、上述のようにアラミド繊維による良好な振動減衰比を得られるから、医療用画像診断装置で被検体１が受ける騒音を低減できることになる。
【００５４】
尚、実施例１の可使時間は樹脂の配合にもよるが４８時間程度である。これは背景技術の項で述べたような酸無水物を用いた場合（７０〜１００時間）に比べてやや短いが、実用上問題にならないレベルであり、良好な生産効率を確保できる。
【００５５】
実施例１は上述のように構成したから、エポキシ樹脂をアミン系硬化剤により硬化させるから、アラミド繊維に水分が含まれていても、酸無水物系硬化剤で硬化させるよりも、良好に硬化させることができる。
【００５６】
一方、アミン系硬化剤によりエポキシ樹脂を硬化させると可使時間が短くなる問題があるが、本発明は、水分の影響を受けにくくアラミド繊維に水分が含まれていても良好に硬化され、しかもエポキシ樹脂に比し可使時間が長いビニルエステル樹脂をエポキシ樹脂と併用するから、所定の強度を達成しつつアラミド繊維に含浸される樹脂を良好に硬化させることができ、しかも、可使時間を短くすることなく良好にＦＷ成形を行えるから生産効率の向上を図ることができる。
【００５７】
また、傾斜磁場形成用コイルが前記筒体３を繰り返して叩くように振動しても、アラミド繊維等の有機繊維はガラス繊維に比して秀れた制振性を発揮するから、従来より騒音を小さくでき、被検体１の精神的・肉体的苦痛を和らげることができる。
【００５８】
従って、実施例１は、アラミド繊維等の有機繊維であっても、該有機繊維に含浸された樹脂を短い硬化時間で硬化させることができ、しかも、可使時間を短くすることなく良好にＦＷ成形を行うことができ、更に、良好な振動減衰性を得られる極めて実用性に秀れた繊維強化樹脂製筒体となる。
【実施例２】
【００５９】
実施例２は、上記実施例１の有機繊維に含浸される樹脂にゴム成分を含有せしめたものである。具体的には、ゴム成分としてコアシェル型アクリルゴム分散エポキシ樹脂を採用し、下記の割合で各種成分を配合した樹脂を採用したものである。
【００６０】
ビニルエステル樹脂：ビスフェノールＡ型ビニルエステル        １００部
過酸化物系硬化剤  ：環状系炭化水素過酸化物                      ２部
エポキシ樹脂      ：ビスフェノールＡ型エポキシ                ２０部
アミン系硬化剤    ：環状系３級アミン                            ３部
ゴム成分          ：コアシェル型アクリルゴム分散エポキシ樹脂  ２０部
上記配合の樹脂が含浸せしめられた有機繊維（アラミド繊維）をマンドレルに巻回した後、１００℃×８時間で硬化させ、マンドレルを脱型し、その後、１５０℃×４時間で後硬化させると、実施例１同様、ガラス転移温度（Ｔｇ）が１１９℃の良好なフィラメントワインディング成形品（繊維強化樹脂製筒体）が得られた。
【００６１】
この実施例２の振動減衰比を実施例１と同様に測定したところ、図２の表に示すように０．４６〜０．５７％と実施例１より秀れた振動減衰性が得られることを確認できた。即ち、ゴム成分を前記樹脂に配合せしめることで、制振性を向上させることができる点を確認できた。
【００６２】
その余は実施例１と同様である。
【実施例３】
【００６３】
実施例３は、樹脂が含浸された有機繊維をフィラメントワインディング成形して成る第一繊維層と、該第一繊維層の外側に巻回されるゴム層と、該ゴム層の外側に樹脂が含浸された有機繊維をフィラメントワインディング成形して成る第二繊維層とから成る医療用画像診断装置用筒体３である。
【００６４】
有機繊維に含浸される樹脂としては実施例２と同様の配合の樹脂が採用されている。
【００６５】
具体的には、樹脂が含浸されたアラミド繊維（デュポン社製ケブラー４９）をマンドレルに巻回積層して第一繊維層を形成した後、該第一繊維層上に厚さ０．３ｍｍのクロロプレンのゴムシートを巻回してゴム層を形成し、該ゴム層上に樹脂が含浸されたアラミド繊維（デュポン社製ケブラー４９）を巻回積層して第二繊維層を形成する。その結果、マンドレル上にはケブラー繊維層／クロロプレンゴム層／ケブラー繊維層から成る積層筒体が形成される。
【００６６】
続いて、上記積層筒体を１００℃×８時間で硬化させ、マンドレルを脱型し、その後、１５０℃×４時間で後硬化させると、実施例１，２同様、良好なフィラメントワインディング成形品（繊維強化樹脂製筒体）が得られた。
【００６７】
この実施例３の振動減衰比を実施例１，２と同様に測定したところ、図２の表に示すように０．６２〜１．６７％と実施例１及び実施例２より更に飛躍的に秀れた振動減衰性が得られることを確認できた。即ち、高弾性のゴム層をアラミド繊維層間に介存せしめることで、更に制振性を向上させることができる点を確認できた。
【００６８】
その余は実施例１と同様である。
【実施例４】
【００６９】
実施例４は、樹脂が含浸されたガラス繊維を巻回積層して成る第一ガラス繊維層４と、該第一ガラス繊維層４の外側に樹脂が含浸された有機繊維を巻回積層して成る有機繊維層５と、該有機繊維層５の外側に樹脂が含浸されたガラス繊維を巻回積層して成る第二ガラス繊維層６とから成る医療用画像診断装置用筒体３である。
【００７０】
ガラス繊維及び有機繊維に含浸される樹脂としては実施例２と同様の配合の樹脂が採用されている。
【００７１】
具体的には、マンドレルに樹脂が含浸されたガラス繊維をマンドレルの軸芯方向に対して鋭角度（約５５°）で約１ｍｍ巻回積層して第一ガラス繊維層４を形成した後、該第一ガラス繊維層４の外側に樹脂が含浸されたアラミド繊維（デュポン社製ケブラー４９）をマンドレルの軸芯方向に対して略直交方向（約９０°）で約６ｍｍ巻回積層して有機繊維層５を形成し、該有機繊維層５の外側に樹脂が含浸されたガラス繊維をマンドレルの軸芯方向に対して鋭角度（約５５°）で約１ｍｍ巻回積層して第二ガラス繊維層６を形成する。その結果、マンドレル上には図３及び図４（図３の医療用画像診断装置用筒体３の胴部の断面部分の拡大図）に図示したような第一ガラス繊維層４／有機繊維層５／第二ガラス繊維層６から成る積層筒体が形成される。尚、図中符号10はケブラー繊維である。
【００７２】
また、この積層筒体は、第一ガラス繊維層４及び第二ガラス繊維層６は、有機繊維層５の端部を隠蔽するように巻回積層して、前記第一ガラス繊維層４と第二ガラス繊維層６とで積層筒体の端部に図６に図示したようなフランジ部11を形成する。尚、この際、上述のようにケブラー繊維10をマンドレルの軸芯方向に対して約９０°で巻回しているから有機繊維層５の端部を揃え易く、前記フランジ部11にケブラー繊維10が存しないように形成することは容易である。
【００７３】
従って、フランジ部11の内周面にバイト等により必要な切削加工（切削部12を切削するような加工）を行っても、該フランジ部11には強靭で極めて高い耐切削性を有するケブラー繊維10が存在しないから、良好に切削加工を行うことができ、それだけ加工性に秀れることになる。
【００７４】
また、前記有機繊維層５として、図５に図示した別例のように、第一ガラス繊維層４の外側に樹脂が含浸された有機繊維を巻回積層して成る第一有機繊維層７と、該第一有機繊維層７の外側に巻回される厚さ０．３ｍｍのクロロプレンのゴムシートから成るゴム層８と、該ゴム層８の外側に樹脂が含浸された有機繊維を巻回積層して成る第二有機繊維層９（この第二有機繊維層９の外側に第二ガラス繊維層６が配設される。）とから成るものを採用しても良い。この場合、上記の秀れた加工性に加え、実施例３同様、高弾性のゴム層を有機繊維層間に介存せしめることで、更に秀れた制振性を有するものとなる。
その余は第一実施例と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】実施例１〜４の使用状態を示す概略説明斜視図である。
【図２】実施例１〜３の振動減衰比の比較表である。
【図３】実施例４の一部を切り欠いた概略説明側面図である。
【図４】図３の胴部断面を拡大した概略説明断面図である。
【図５】別例の概略説明断面図である。
【図６】図３の端部断面を拡大した概略説明断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
４  第一ガラス繊維層
５  有機繊維層
６  第二ガラス繊維層
７  第一有機繊維層
８  ゴム層
９  第二有機繊維層