(57)【要約】【課題】保存安定性、ボビンからの解舒性、工程通過性、ドレープ性に優れ、低温で短時間に硬化可能であるトウプリプレグ、及び高い耐圧性能を有する複合材料補強圧力容器とその製造方法の提供。【解決手段】下記成分（Ａ）及び成分（Ｂ）を含み、成分（Ｂ）の含有量が成分（Ａ）１００質量部に対して８〜２５質量部であるエポキシ樹脂組成物を強化繊維束に含浸してなる、トウプリプレグ。  成分（Ａ）：脂環式エポキシ樹脂  成分（Ｂ）：三フッ化ホウ素アミン錯体【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記成分（Ａ）及び成分（Ｂ）を含み、成分（Ｂ）の含有量が成分（Ａ）１００質量部に対して８〜２５質量部であるエポキシ樹脂組成物を強化繊維束に含浸してなる、トウプリプレグ。
成分（Ａ）：脂環式エポキシ樹脂
成分（Ｂ）：三フッ化ホウ素アミン錯体
【請求項２】
前記エポキシ樹脂組成物の３０℃における粘度が３００Ｐａ・ｓ以下である、請求項１に記載のトウプリプレグ。
【請求項３】
前記強化繊維束が炭素繊維束である、請求項１または２に記載のトウプリプレグ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のトウプリプレグを用いて製造された、複合材料補強圧力容器。
【請求項５】
前記トウプリプレグを樹脂製ライナーに巻き付けて製造された、請求項４に記載の複合材料補強圧力容器。
【請求項６】
下記成分（Ａ）及び成分（Ｂ）を含み、成分（Ｂ）の含有量が成分（Ａ）１００質量部に対して８〜２５質量部であるエポキシ樹脂組成物を強化繊維束に含浸させる含浸工程と、
エポキシ樹脂組成物が含浸した強化繊維束をライナーに巻き付けるフィラメントワインディング工程と、
強化繊維束が巻き付いたライナーを加熱し、強化繊維束に含浸したエポキシ樹脂組成物を硬化させる硬化工程とを含む、複合材料補強圧力容器の製造方法。
成分（Ａ）：脂環式エポキシ樹脂
成分（Ｂ）：三フッ化ホウ素アミン錯体
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トウプリプレグ、及び複合材料補強圧力容器とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の移動体に搭載する天然ガスや水素ガスの貯蔵タンクには、その軽量性からタンクライナー（以下、「ライナー」という。）を繊維強化複合材料で補強した複合材料補強圧力容器（以下、「圧力容器」という。）が利用されている。繊維強化複合材料に使用される強化繊維としてはガラス繊維、炭素繊維等がある。中でも炭素繊維は比強度が高く、圧力容器を軽量化できる。そのため、炭素繊維は天然ガスの貯蔵タンクよりも高い耐圧性能が要求される水素ガスの貯蔵タンクの製造に、特に好適に使用されている。
【０００３】
圧力容器は、一般的にフィラメントワインディング成形（以下、「ＦＷ成形」という。）で製造される。ＦＷ成形とは、１本又は複数本引き揃えた強化繊維束にマトリックス樹脂組成物を供給、含浸させたものを、回転するタンクライナーへ所望の張力、角度で巻きつけていく成形法である。この場合は、強化繊維束にマトリックス樹脂組成物を供給、含浸させる工程（含浸工程）に引き続き、ＦＷ工程を連続して行うことになる。
また、ＦＷ工程の直前で強化繊維束にマトリックス樹脂組成物供給し、含浸させるのではなく、予め強化繊維束にマトリックス樹脂組成物を含浸させたトウプリプレグを用いることもできる。この場合、トウプリプレグを回転するタンクライナーへ、所望の張力、角度で巻きつけていく。
また、ＦＷ成形においてトウプリプレグを使用することで様々な利点を得ることができる。例えば、トウプリプレグを用いれば、圧力容器の製造過程で未硬化のマトリックス樹脂組成物を取り扱う必要がないため作業環境を向上させることができる。加えて、含浸工程を有さないので、圧力容器製造の工程速度を向上させることもできる。また、マトリックス樹脂組成物の含有率が管理されたトウプリプレグを使用することで高品位、高性能な圧力容器を得ることができる。
【０００４】
圧力容器を補強する繊維強化複合材料に用いるマトリックス樹脂組成物としては、高物性であり、取り扱い性が良好なエポキシ樹脂組成物が一般的に使用されている。マトリックス樹脂組成物には、強化繊維束への含浸性が求められる。また、ＦＷ成形においてトウプリプレグを用いる場合には、トウプリプレグのボビン（紙管等）からの解舒性、工程通過性、ドレープ性を良好なものとする必要がある。そのため、圧力容器を補強する繊維強化複合材料に用いるエポキシ樹脂組成物は、一般的なプリプレグに用いるエポキシ樹脂組成物よりも粘度を低くする必要がある。
【０００５】
粘度を低くするために、エポキシ樹脂組成物の硬化剤としては酸無水物が広く使用されている（例えば特許文献１〜３参照）。酸無水物は低粘度の液状の硬化剤であり、エポキシ樹脂組成物の粘度を低くすることができる。
しかし、酸無水物を使用したエポキシ樹脂組成物はそのポットライフが短く、エポキシ樹脂組成物そのものの保存安定性はもちろんのこと、トウプリプレグの保存安定性も低下させてしまう。よって、トウプリプレグのような中間基材への使用には不向きであった。
【０００６】
また、硬化剤としてジシアンジアミドを使用したエポキシ樹脂組成物も提案されている（例えば特許文献４参照）。ジシアンジアミドは固形の硬化剤であり、酸無水物を使用した場合よりもポットライフが長いエポキシ樹脂組成物が得られる。
しかし、ジシアンジアミドを使用したエポキシ樹脂組成物は粘度が高くなる傾向にある。そのため、該エポキシ樹脂組成物を用いたトウプリプレグは、ボビンからの解舒性、工程通過性、ドレープ性に劣るものであった。
【０００７】
さらに、上述した一般的なエポキシ樹脂組成物を使用したトウプリプレグを硬化させるためには、通常、少なくとも１３０℃程度に加熱する必要がある。近年、圧力容器のより一層の軽量化を目的として金属製ライナーに代えて樹脂製ライナーが使用され始めている。樹脂製ライナーの原料としては、安価であり、かつ成形が容易なポリエチレンが広く使用されている。
しかしポリエチレン製のライナーは、１３０℃程度の高温に耐えることが困難であった。そのため、低温で硬化可能なトウプリプレグが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−２１９３９３号公報
【特許文献２】特開２０１２−５６９８０号公報
【特許文献３】特開２０１２−６３０１５号公報
【特許文献４】特開２０１１−１５７４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、保存安定性、ボビンからの解舒性、工程通過性、ドレープ性に優れ、低温で短時間に硬化可能であるトウプリプレグ、及び高い耐圧性能を有する複合材料補強圧力容器とその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は以下の態様を有する。
［１］  下記成分（Ａ）及び成分（Ｂ）を含み、成分（Ｂ）の含有量が成分（Ａ）１００質量部に対して８〜２５質量部であるエポキシ樹脂組成物を強化繊維束に含浸してなる、トウプリプレグ。
成分（Ａ）：脂環式エポキシ樹脂
成分（Ｂ）：三フッ化ホウ素アミン錯体
［２］  前記エポキシ樹脂組成物の３０℃における粘度が３００Ｐａ・ｓ以下である、［１］に記載のトウプリプレグ。
［３］  前記強化繊維束が炭素繊維束である、［１］または［２］に記載のトウプリプレグ。
【００１１】
［４］  ［１］〜［３］のいずれか１つに記載のトウプリプレグを用いて製造された、複合材料補強圧力容器。
［５］  前記トウプリプレグを樹脂製ライナーに巻き付けて製造された、［４］に記載の複合材料補強圧力容器。
［６］  下記成分（Ａ）及び成分（Ｂ）を含み、成分（Ｂ）の含有量が成分（Ａ）１００質量部に対して８〜２５質量部であるエポキシ樹脂組成物を強化繊維束に含浸させる含浸工程と、エポキシ樹脂組成物が含浸した強化繊維束をライナーに巻き付けるフィラメントワインディング工程と、強化繊維束が巻き付いたライナーを加熱し、強化繊維束に含浸したエポキシ樹脂組成物を硬化させる硬化工程とを含む、複合材料補強圧力容器の製造方法。
成分（Ａ）：脂環式エポキシ樹脂
成分（Ｂ）：三フッ化ホウ素アミン錯体
【発明の効果】
【００１２】
本発明のトウプリプレグは、保存安定性、ボビンからの解舒性、工程通過性、ドレープ性に優れ、低温で短時間に硬化可能である。
本発明の複合材料補強圧力容器は、高い耐圧性能を有する。
本発明の複合材料補強圧力容器の製造方法によれば、高い耐圧性能を有する複合材料補強圧力容器を低温で短時間の硬化で製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の複合材料補強圧力容器の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を詳細に説明する。
なお、本発明において、「トウプリプレグ」とは、数千〜数万本の強化繊維のフィラメントが一方向に配列した強化繊維束（トウ）に、樹脂組成物を含浸させて得られる細幅の中間基材である。通常は、予め加熱したトウに樹脂組成物を含浸させ、冷却後、紙管等のボビンに巻き取ることにより得られる。使用時には、ボビンから必要量を巻き出して使用する。
また、「エポキシ樹脂」という用語は熱硬化性樹脂の一つのカテゴリーの名称、及び分子内に複数のエポキシ基を有する化合物という化学物質のカテゴリーの名称として用いられるが、本発明においては後者の意味で用いられる。また、「エポキシ樹脂組成物」という用語はエポキシ樹脂と硬化剤、場合により他の添加剤を含む組成物を意味する。
【００１５】
「エポキシ樹脂組成物」
本発明のトウプリプレグに用いられるエポキシ樹脂組成物は、成分（Ａ）：脂環式エポキシ樹脂、及び成分（Ｂ）：三フッ化ホウ素アミン錯体を含む。
以下、各成分について説明する。
【００１６】
＜成分（Ａ）＞
成分（Ａ）は、脂環式エポキシ樹脂である。成分（Ａ）を用いることで、エポキシ樹脂組成物の粘度を低くすることができる。よって、ボビンからの解舒性、工程通過性、ドレープ性に優れるトウプリプレグが得られる。また、エポキシ樹脂組成物の粘度を低くすることができるので、エポキシ樹脂組成物の取り扱い性が容易となり、強化繊維束への含浸性が高まる。
また、後述する成分（Ｂ）を使用して成分（Ａ）を硬化させる場合、成分（Ａ）以外のエポキシ樹脂（他のエポキシ樹脂）を成分（Ｂ）で硬化させる場合と比較して、硬化反応が低温から開始し、短時間で終了する利点がある。
【００１７】
脂環式エポキシ樹脂は、脂肪族環にエポキシ環が縮合した化合物であり、好ましくはエポキシシクロヘキサン環またはエポキシシクロペンタン環を部分構造として有する化合物である。脂環式エポキシ樹脂としては、エポキシシクロヘキサン環を部分構造として有する化合物がより好ましく、中でも、１分子中に２個のエポキシシクロヘキサン環を有し、これらが２価の連結基で結合した化合物が特に好ましい。また、成分（Ａ）としては、常温（２５℃程度）で液状の化合物が好ましい。
このような化合物としては、下記構造式（１）〜（８）で示される化合物が好ましい。成分（Ａ）として下記構造式（１）〜（８）で示される化合物を使用することにより、得られるエポキシ樹脂組成物の粘度がより低くなる。また、硬化物の耐熱性が向上する。さらに、繊維強化複合材料を作製した場合、エポキシ樹脂組成物と強化繊維の表面との接着強さを適切に調整できる効果も得られる。
【００１８】
【化１】
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【００１９】
これらの中でも、取り扱い性と物性とのバランスに優れる点で、上記構造式（１）で示される３’，４’−エポキシシクロヘキサンカルボン酸３，４−エポキシシクロヘキシルメチルが好ましい。
【００２０】
＜成分（Ｂ）＞
成分（Ｂ）は、三フッ化ホウ素アミン錯体である。成分（Ｂ）を用いることで、ポットライフが長いエポキシ樹脂組成物が得られる。よって、該エポキシ樹脂組成物を用いて得られるトウプリプレグは保存安定性に優れる。また、成分（Ｂ）を硬化剤として使用し作製された繊維強化複合材料は、エポキシ樹脂組成物と強化繊維の表面との接着強さにおいて、優れた引張強度を発現するのに適した強さを得ることができる。
【００２１】
三フッ化ホウ素アミン錯体は、三フッ化ホウ素と有機アミンからなる錯体である。このような錯体としては、例えば三フッ化ホウ素アニリン錯体、三フッ化ホウ素ｐ−クロロアニリン錯体、三フッ化ホウ素エチルアミン錯体、三フッ化ホウ素イソプロピルアミン錯体、三フッ化ホウ素ベンジルアミン錯体、三フッ化ホウ素ジメチルアミン錯体、三フッ化ホウ素ジエチルアミン錯体、三フッ化ホウ素ジブチルアミン錯体、三フッ化ホウ素ピペリジン錯体、三フッ化ホウ素ジベンジルアミン錯体などが挙げられる。
【００２２】
これらの中でも、得られるエポキシ樹脂組成物のポットライフをより長くでき、しかも工業的に入手が容易である点で、三フッ化ホウ素イソプロピルアミン錯体が好ましい。また、三フッ化ホウ素イソプロピルアミン錯体は、エポキシ樹脂に対する溶解性にも優れる。よって、三フッ化ホウ素イソプロピルアミン錯体を硬化剤として使用すれば、作製した繊維強化複合材料における空隙発生を抑制できるので、より優れた繊維強化複合材料の引張強度の発現効果を得ることができる。
【００２３】
成分（Ｂ）の含有量は、エポキシ樹脂組成物中に含まれる成分（Ａ）１００質量部に対して、８質量部以上であり、好ましくは９質量部以上である。また、上限値は２５質量部以下であり、好ましくは２０質量部以下であり、より好ましくは１７質量部以下である。成分（Ｂ）の含有量が上記上限値より多い場合はエポキシ樹脂組成物のポットライフが短くなる傾向にあり、上記下限値より少ない場合は硬化物の耐熱性が低くなる傾向にある。
【００２４】
＜任意成分＞
エポキシ樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂成分は、成分（Ａ）である脂環式エポキシ樹脂のみからなることが好ましいが、本発明の効果を損なわない範囲であれば、エポキシ樹脂組成物は成分（Ａ）以外のエポキシ樹脂（他のエポキシ樹脂）を含んでいてもよい。
上述したように、成分（Ｂ）を使用して成分（Ａ）を反応させることにより、他のエポキシ樹脂よりも低温かつ短時間で硬化させることができる。よって、成分（Ａ）と成分（Ｂ）を含むエポキシ樹脂組成物は低温で短時間に硬化する。一方、他のエポキシ樹脂、例えば芳香族環にグリシジル基等のエポキシ基を含む基が結合した化合物（具体的には、芳香族環を有する２官能のエポキシ樹脂であるビスフェノールＡジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂など）を、成分（Ｂ）を使用して硬化させるには、より高温で反応させる必要がある。よって、エポキシ樹脂組成物は他のエポキシ樹脂を含まないことが好ましい。エポキシ樹脂組成物が他のエポキシ樹脂を含む場合、他のエポキシ樹脂の含有量の上限は、当該他のエポキシ樹脂の種類により異なるが、通常、成分（Ａ）１００質量部に対して、１０質量部以下であることが好ましく、より好ましくは５質量部以下であり、さらに好ましくは０質量部（すなわち、他のエポキシ樹脂を含有しない）である。
【００２５】
また、エポキシ樹脂組成物に含まれる硬化剤は、成分（Ｂ）である三フッ化ホウ素アミン錯体のみからなることが好ましいが、本発明の効果を損なわない範囲であれば、成分（Ｂ）以外の硬化剤（他の硬化剤）が含まれていてもよいし、硬化活性を高めるために硬化促進剤を併用してもよい。
ただし、成分（Ｂ）と他の硬化剤（例えばアミン系硬化剤、ウレア化合物、酸無水物系硬化剤）とを併用したり、成分（Ｂ）と硬化促進剤とを併用したりすると、成分（Ｂ）による硬化反応が阻害されることがあり、エポキシ樹脂組成物が硬化剤として成分（Ｂ）のみを含有する場合よりも高温での硬化が必要となる可能性がある。よって、成分（Ｂ）は他の硬化剤や硬化促進剤と併用しないこと、すなわち、エポキシ樹脂組成物は成分（Ｂ）以外の硬化剤や硬化促進剤は含まないことが好ましい。
【００２６】
エポキシ樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲内であれば、添加剤を含んでいてもよい。
添加剤としては、ゴム粒子、シリカ粉末、アエロジル（登録商標）、マイクロバルーン、三酸化アンチモン、アルミナ、酸化チタン等の無機粒子、リン化合物等の難燃剤、カーボンブラック、活性炭等の炭素粒子、消泡剤、湿潤剤などが挙げられる。これら添加剤は、目的に応じてエポキシ樹脂組成物に配合される。
なお、硬化樹脂の靱性を向上させる効果が得られる点では、エポキシ樹脂組成物にゴム粒子を配合することが好ましい。その一方で、エポキシ樹脂組成物にゴム粒子を配合すると、エポキシ樹脂組成物の粘度が上昇する傾向にもある。そのため、該エポキシ樹脂組成物の強化繊維束への含浸性や、得られる圧力容器の複合材料層におけるボイド発生の可能性を考慮する場合は、エポキシ樹脂組成物はゴム粒子を含まない方が好ましい。
【００２７】
＜製造方法＞
本発明に用いるエポキシ樹脂組成物は、公知の方法に従って製造でき、例えば特開２０００−１４３９３９号公報や、国際公開第２０１１／０３７２３９号等に記載の方法に準じて製造すればよい。
【００２８】
＜物性＞
エポキシ樹脂組成物の３０℃における粘度は、３００Ｐａ・ｓ以下であることが好ましく、 より好ましくは１５０Ｐａ・ｓ以下である。粘度が３００Ｐａ・ｓを超えると、取り扱い性や強化繊維束への含浸が困難となったり、トウプリプレグとした場合にボビンからの解舒性、工程通過性、ドレープ性が低下したりする場合がある。なお粘度の下限値は、通常０．１Ｐａ・ｓ程度である。粘度が０．１Ｐａ・ｓ以上であれば、トウプリプレグが工程を通過する際や、強化繊維束にエポキシ樹脂組成物を含浸させてからＦＷ工程までの間にエポキシ樹脂組成物が脱落することを抑制できる。また、ＦＷ成形でマンドレルやライナーに、エポキシ樹脂組成物が含浸された強化繊維束（トウプリプレグを含む）を巻きつけていく際に、エポキシ樹脂組成物が垂れ落ちることも抑制できる。
【００２９】
エポキシ樹脂組成物の３０℃におる粘度は、粘弾性測定装置（例えばＴＡインスツルメント社製の「ＡＲ−Ｇ２」）を用い、３４ｍｍφパラレルプレートを用いて、プレートギャップ５００μｍ、測定温度３０℃、角速度１０ｒａｄ／ｓ、ストレス３００Ｐａの測定条件で測定することができる。
【００３０】
「トウプリプレグ」
本発明のトウプリプレグは、上述したエポキシ樹脂組成物を強化繊維束に含浸してなるものであり、含浸後、ボビンに巻き取ることにより得られる。
【００３１】
＜強化繊維束＞
強化繊維束を構成するフィラメントの直径及び本数としては特に制限されないが、通常、直径が３〜１００μｍ程度であり、本数は１０００〜７００００本程度である。直径が３μｍ未満ではフィラメントの強力が小さく、フィラメントを横方向（長手方向と直交する方向。以下、同様）に動かした際に切断したり毛羽だまりが生じたりする場合があり、１００μｍを超えると硬くなりすぎて屈曲性が低下する傾向がある。
ここで、「直径」とは、フィラメントの断面の等面積円相当径（すなわち、フィラメントの断面の投影面積と同じ面積を持つ円の直径）のことである。
【００３２】
強化繊維としてはガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、黒鉛繊維、ボロン繊維など、通常の繊維強化複合材料に使用される補強用繊維を使用することができる。これらの中でも、ＪＩＳ  Ｒ  ７６０１に準拠したストランド強度が３５００ＭＰａ以上の炭素繊維、黒鉛繊維が好ましく、より好ましくはストランド強度４５００ＭＰａ以上の炭素繊維、黒鉛繊維であり、さらに好ましくはストランド強度が５０００ＭＰａ以上の炭素繊維である。
なお、強化繊維束が炭素繊維束である場合、フィラメントの直径は３〜１２μｍ程度、本数は１０００〜７００００本程度であることが好ましい。
【００３３】
＜エポキシ樹脂組成物の含有量＞
トウプリプレグに含まれるエポキシ樹脂組成物の含有量は、２０質量％以上４０質量％以下が好ましい。エポキシ樹脂組成物の含有量が２０質量％以上であれば強化繊維束中にエポキシ樹脂組成物を十分に行き渡らせることができ、４０質量％以下であれば繊維強化複合材料の繊維含有体積率が高くなるため、機械特性を効果的に発現できる。機械特性をより効果的に発現させるには、エポキシ樹脂組成物の含有量は２０質量％以上３０質量％以下であることがより好ましい。
【００３４】
＜トウプリプレグの製造方法＞
本発明のトウプリプレグは、公知の製造方法により製造できるが、中でも以下の工程（１）〜（６）を経て製造することが好ましい。
工程（１）：紙管等のボビンに巻き取られた強化繊維束（トウ）をクリールに配置して張力をかけた後、駆動ロール等を使用し強化繊維束を定速で巻き出す。
工程（２）：クリールから定速で巻き出された強化繊維束を、必要に応じて加熱し、拡幅する。
工程（３）：拡幅された強化繊維束の少なくとも片面に、必要に応じて加熱したエポキシ樹脂組成物を供給する。
工程（４）：供給したエポキシ樹脂組成物を強化繊維束へ均一に含浸させる。
工程（５）：前記エポキシ樹脂組成物が室温より高温であった場合、該エポキシ樹脂組成物が含浸された強化繊維束の温度を室温程度まで冷却する。
工程（６）：エポキシ樹脂組成物含浸後、必要に応じて冷却された強化繊維束を紙管等のボビンに巻き取る。
【００３５】
強化繊維束は拡幅され扁平形状であることが好ましい。強化繊維束が拡幅され扁平形状であれば、エポキシ樹脂組成物との接触面積が広くなる。
強化繊維束を拡幅する方法としては、円筒バーで擦過させる方法；振動を加える方法；押しつぶす方法などが挙げられる。さらに強化繊維束を拡幅する際は加熱しておくことが好ましく、炭素繊維に付着しているサイズ剤の種類によるが、通常、５０〜１５０℃程度に強化繊維束を加熱することがより好ましい。さらに強化繊維束の予備加熱は、エポキシ樹脂組成物との接触後、強化繊維束内へのエポキシ樹脂組成物の浸透時に樹脂組成物の温度が低下しないように、予め強化繊維束の温度を上昇させておく意味もある。加熱方法としては加熱体との接触加熱、及び赤外線加熱、雰囲気加熱等の非接触加熱法がいずれも使用可能である。
【００３６】
強化繊維束の拡幅は、インラインで実施してもオフラインで実施してもよい。例えば市販の拡幅されたテープ状強化繊維束はオフラインで拡幅された強化繊維束とみなされる。
【００３７】
強化繊維束へのエポキシ樹脂組成物の供給方法としては、レジンバス法；回転ロール法；紙上転写法；特開平０９−１７６３４６号公報、特開２００５−３３５２９６号公報、特開２００６−０６３１７３号公報に記載されたノズル滴下法；特開平０８−０７３６３０号公報、特開平０９−０３１２１９号公報、特開平８−７３６３０号公報に記載された樹脂接触並びにトウ移動法などが挙げられる。
【００３８】
これらの中でも、エポキシ樹脂組成物の供給量の制御や実施の容易さの点で、回転ロール法や樹脂接触並びにトウ移動法が、エポキシ樹脂組成物の供給方法として好ましい。また、強化繊維束の幅は通常安定しておらず、その広がり方にはばらつきがある。従って特開平８−７３６３０号公報に記載の通り、強化繊維束を拡幅した後、エポキシ樹脂組成物の接触直前あるいは接触時にトウ幅を狭めて安定化することが効果的である。具体例としては、樹脂吐出口部又はその直前の位置に所定幅の溝を設けて、強化繊維束を、該溝内を走行させて強化繊維束の幅を狭める方法がある。
【００３９】
強化繊維束へのエポキシ樹脂組成物の含浸方法は、公知の含浸方法を使用することができる。中でも加熱ロールや熱板等の加熱体に擦過させる方法；エポキシ樹脂組成物が供給された強化繊維束が空走する際に加熱炉を通過させる方法；赤外線加熱等の非接触加熱手段で加熱する方法が好ましい。強化繊維束へエポキシ樹脂組成物が供給されてから加熱体により加熱されるまでの間、及び加熱体と加熱体との間で強化繊維束やエポキシ樹脂組成物の温度が下がらないように、非接触加熱手段で加熱しておくことがより一層好ましい。
【００４０】
また、強化繊維束へエポキシ樹脂組成物を含浸させる工程において、強化繊維束へ外力を加えて強化繊維束を構成するフィラメントを横方向に動かし、フィラメント間の相対位置を変化させてエポキシ樹脂組成物とフィラメントの接触機会を増やす工程を加えることが好ましい。これにより、単なる加圧や毛細管現象による含浸効果以上の均一な含浸効果を上げることができる。
具体的には、強化繊維束を折り畳む、強化繊維束を拡幅する、強化繊維束を縮幅する、又は強化繊維束を加撚する等の少なくとも一つの手段で行う。これらの手段において、折り畳み手段と加撚手段は、縮幅手段と同様に強化繊維束の幅を狭める傾向にある。そして強化繊維束の幅を狭める作用を有する手段と、強化繊維束の幅を拡大する手段とを併用すると、均一含浸の効果がより高くなる。なお、加撚はエポキシ樹脂組成物の含浸時に行なえばよく、含浸後に撚りのない状態が必要である場合には、含浸後に撚り戻しをすればよい。また、加撚と同時にあるいは直後に擦過を加えれば、強化繊維束の幅の広がる傾向となり、更に樹脂の厚さ方向の移動のため含浸の均一性は高くなる。
【００４１】
フィラメントを横方向に動かすことによる均一含浸において、強化繊維束の走行速度未満の周速で回転するロールに強化繊維束を接触させて擦過させることは、毛羽の堆積やロールのクリーニング等にとって有用である。擦過されていれば強化繊維束はロール表面で絡まりつくこともなく、またロールは強化繊維束で擦られ、かつ回転しているので強化繊維束と接触する面は常にクリーニングされている状態となり、製造環境の向上にも有用である。ただしロールの周速は強化繊維束の走行速度の５０％以上９９％以下とすることが好ましく、８０％以上９５％以下とすることがより好ましい。ロールの周速が強化繊維束の走行速度に対し１／２未満であると強く擦過されることで強化繊維束が毛羽立つ場合があり、後の工程での巻きつきやボビンに巻き取られたトウプリプレグを解舒する際に問題が生じる場合がある。
【００４２】
エポキシ樹脂組成物が強化繊維束に均一に含浸されると、作製した繊維強化複合材料の機械的特性が向上し、本発明の効果が十分に得られる。
【００４３】
エポキシ樹脂組成物を均一に含浸させた強化繊維束は、ボビンへの巻き取り工程までに冷却体への擦過や非接触冷却手段等の公知の冷却手段を使用して室温程度まで冷却しておくことが好ましい。十分に冷却しない状態で巻き取ってしまうと、エポキシ樹脂組成物が低粘度であるため巻き取る際に滑りが生じ、巻き形態が乱れてしまうことがある。また、一度巻き取ってしまうと中心部からは熱が逃げにくく、温度が高い状態が比較的長時間続いてしまうため、エポキシ樹脂組成物のポットライフが短くなり、トウプリプレグの保存安定性が低下することもある。
【００４４】
＜作用効果＞
以上説明した本発明のトウプリプレグは、上述した特定のエポキシ樹脂組成物が強化繊維束に含浸してなるので、保存安定性、ボビンからの解舒性、工程通過性、ドレープ性に優れ、低温で短時間に硬化可能である。
また、本発明のトウプリプレグは、ボビンからの解舒性、工程通過性、ドレープ性に優れるという特性を有するため、フィラメントワインディング成形や引き抜き成形などに適する。
【００４５】
ところで、上述したように、従来の一般的なエポキシ樹脂組成物を使用したトウプリプレグを硬化させるためには、少なくとも１３０℃程度に加熱する必要がある。しかし、複合材料補強圧力容器を製造する際に樹脂製ライナー（特にポリエチレン製のライナー）を用いる場合、樹脂製ライナーはトウプリプレグの硬化温度に耐えることが困難であった。
しかし、本発明のトウプリプレグは、１３０℃よりも低温で短時間に硬化可能であるため、ポリエチレン等の樹脂製ライナーを用いた複合材料補強圧力容器の製造にも好適に使用できる。
【００４６】
また、本発明に用いるエポキシ樹脂組成物や、本発明のトウプリプレグから作製される繊維強化複合材料は引張強度発現に優れることから、複合材料補強圧力容器以外にも、例えば緊張材用途にも適している。
【００４７】
「複合材料補強圧力容器」
複合材料補強圧力容器（以下、単に「圧力容器」ということがある。）は、通常、その内層に樹脂製や金属製のライナーを用い、当該ライナーの外面を複合材料層が覆うことにより形成されている。
ここで、「複合材料」という用語は繊維強化複合材料を意味する。本発明においては、本発明のトウプリプレグを加熱（及び必要に応じて加圧）し硬化させた後、冷却して得られる硬化物か、或いは強化繊維束にエポキシ樹脂組成物を含浸させた後、トウプリプレグを経ずに（すなわち、紙管等のボビンに巻き取らずに）加熱（及び必要に応じて加圧）し、硬化させた後、冷却して得られる硬化物を意味する。
複合材料は、スポーツ用品、自動車、圧力容器、航空機、緊張材等の一般産業用途に用いることができるが、特に圧力容器や緊張材に用いた場合、高い性能を示す。特に水素貯蔵用の圧力容器や自動車等の移動体に搭載する圧力容器として使用した場合に、少量の複合材料による補強で圧力容器として十分な性能を得られるため、より軽量な圧力容器を得ることができ、その長所が最も生かされる。
【００４８】
＜ライナー＞
本発明の圧力容器に用いるライナーとしては、用途によって樹脂製ライナーまたは金属製ライナーを選んで用いることができる。圧力容器を水素貯蔵用や自動車等の移動体に搭載する圧力容器として用いる場合には、より軽量化できるため樹脂製ライナーを使用することが好ましい。
樹脂製ライナーとしては、高密度ポリエチレン等の熱可塑性樹脂を回転成形やブロー成形にて容器形状に賦形したものに、金属製の口金をつけたものが使用できる。樹脂製ライナーは耐熱性が比較的低いためエポキシ樹脂組成物を硬化する際の反応発熱を低く抑える必要があるが、本発明のトウプリプレグは硬化時の発熱が小さいため、ライナーが樹脂製であっても好適に使用することができる。
一方、金属製ライナーは、アルミニウム合金製や鋼鉄製等のパイプ形状や板形状の部材からスピニング加工等により容器形状に賦形した後で、口金形状を付与して得られる。
【００４９】
＜複合材料補強圧力容器の製造方法＞
本発明の複合材料補強圧力容器の製造方法は、上述したエポキシ樹脂組成物を強化繊維束に含浸させる含浸工程と、エポキシ樹脂組成物が含浸した強化繊維束をライナーに巻き付けるフィラメントワインディング工程（ＦＷ工程）と、強化繊維束が巻き付いたライナーを加熱し、強化繊維束に含浸したエポキシ樹脂組成物を硬化させる硬化工程とを含む。
【００５０】
また、本発明の複合材料補強圧力容器の製造方法は、含浸工程とＦＷ工程との間に、エポキシ樹脂組成物が含浸した強化繊維束（以下、「樹脂含浸強化繊維束」ともいう。）をボビンに巻き取る巻き取り工程を有していてもよい。巻き取り工程によりボビンに巻き取られた樹脂含浸強化繊維束は、ライナーに巻き付けられるまでトウプリプレグとして保管される。
複合材料補強圧力容器の製造方法が巻き取り工程を有さない場合、樹脂含浸強化繊維束はトウプリプレグを経ずにライナーに巻き付けられる。一方、複合材料補強圧力容器の製造方法が巻き取り工程を有する場合、樹脂含浸強化繊維束はトウプリプレグとしてライナーに巻き付けられる。
【００５１】
（含浸工程）
含浸工程は、エポキシ樹脂組成物を強化繊維束に含浸させる工程である。
複合材料補強圧力容器の製造方法が巻き取り工程を有さない場合、強化繊維束へのエポキシ樹脂組成物の供給方法及び含浸方法としては特に制限されないが、例えば以下の方法が挙げられる。すなわち、ドクターブレード等を使用して円柱状のドラムに一定厚みのエポキシ樹脂組成物を塗工して、その上に強化繊維束を接触させてエポキシ樹脂組成物を供給し、ローラー等によりエポキシ樹脂組成物を内部に含浸させる方法；エポキシ樹脂組成物を貯留した容器に強化繊維束を浸漬させた後、バーやガイド等により不要なエポキシ樹脂組成物をそぎ落とす方法；ディスペンサー等で定量的にエポキシ樹脂組成物を送液して強化繊維束に塗布する方法などが挙げられる。強化繊維束に余分な樹脂を供給せず、含浸量を目標とする値に正確に管理しつつポキシ樹脂組成物を強化繊維束に塗布できる点で、ドラムやディスペンサーを使用する方法が好ましい。
【００５２】
一方、複合材料補強圧力容器の製造方法が巻き取り工程を有する場合も、強化繊維束へのエポキシ樹脂組成物の供給方法及び含浸方法としては、巻き取り工程を有さない場合として前述したエポキシ樹脂組成物の供給方法及び含浸方法が挙げられる。
【００５３】
（巻き取り工程）
巻き取り工程は、樹脂含浸強化繊維束を紙管等のボビンに巻き取る工程である。樹脂含浸強化繊維束をボビンに巻き取る方法としては特に制限されない。ボビンに巻き取られた樹脂含浸強化繊維束は、トウプリプレグとして保管される。
【００５４】
（ＦＷ工程）
ＦＷ工程は、樹脂含浸強化繊維束（トウプリプレグから巻き出された樹脂含浸強化繊維束を含む）をライナーに、フィラメントワインディング法にて巻き付ける工程である。
上述したように、ＦＷ工程では、トウプリプレグを経ずに樹脂含浸強化繊維束をライナーに巻き付けてもよいし、紙管等のボビンに巻き取られた樹脂含浸強化繊維束（トウプリプレグ）をボビンから引き出しながらライナーに巻き付けてもよい。
【００５５】
ＦＷ工程で用いるフィラメントワインディング機（ＦＷ機）としては、従来公知のものを使用できる。ＦＷ機は、１本の樹脂含浸強化繊維束を芯金または芯金に固定したライナーに巻き付けることができるものであってもよいし、複数本の樹脂含浸強化繊維束を芯金または芯金に固定したライナーに同時に巻き付けられるものであってもよい。
【００５６】
ライナーに樹脂含浸強化繊維束を巻き付ける際には、樹脂含浸強化繊維束の異方性材料としての特質を生かすため層構造となるように巻き付けることが好ましい。樹脂含浸強化繊維束からなる層、または該層が硬化したものを複合材料層という。
本発明においては、複合材料層の構成や厚み、樹脂含浸強化繊維束をライナーへ巻きつける角度や張力は、容器の用途や形状、内容物の種類等によって自由に選択することができる。
【００５７】
樹脂含浸強化繊維束の巻き付け方としては、フープ巻きとヘリカル巻きが知られている。樹脂含浸強化繊維束がライナーにフープ巻きされて形成された層を「フープ層」といい、ヘリカル巻きされて形成された層を「ヘリカル層」という。
例えば、図１に示す複合材料補強圧力容器１０は、ライナー１１の外面にフープ層１２ａとヘリカル層１２ｂとからなる複合材料層１２が形成されている。
【００５８】
（硬化工程）
硬化工程は、樹脂含浸強化繊維束が巻き付いたライナーを加熱し、樹脂含浸強化繊維束に含まれるエポキシ樹脂組成物を硬化させる工程である。
硬化温度は、エポキシ樹脂組成物の配合組成に応じて決定される。上述した本発明に使用するエポキシ樹脂組成物は従来のエポキシ樹脂組成物よりも低い温度（具体的には１３０℃よりも低い温度）で硬化が可能である。よって、硬化温度を１３０℃よりも低い温度に設定することができ、ライナーが樹脂製であっても硬化温度に耐えることができる。
【００５９】
＜作用効果＞
本発明の複合材料補強圧力容器は、少量の複合材料による補強により、圧力容器として十分な耐圧性能を有し、しかも軽量である。
本発明の複合材料補強圧力容器は、特に水素貯蔵用の圧力容器や自動車等の移動体に搭載する圧力容器として好適に使用される。
また、本発明の複合材料補強圧力容器の製造方法では、１３０℃よりも低い温度で樹脂含浸強化繊維束が巻き付いたライナーを加熱し、エポキシ樹脂組成物を硬化させることができる。よって、本発明の複合材料補強圧力容器の製造方法によれば、高い耐圧性能を有する複合材料補強圧力容器を低温で短時間の硬化で製造できる。
【実施例】
【００６０】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
各例で用いたエポキシ樹脂組成物の原料を以下に示す。
【００６１】
「原料」
＜成分（Ａ）＞
２０２１Ｐ：３’，４’−エポキシシクロヘキサンカルボン酸３，４−エポキシシクロヘキシルメチル HTMLCONTROL Forms.HTML:Hidden.1 （株式会社ダイセル製、「セロキサイド２０２１Ｐ」、２官能の脂環式エポキシ樹脂、エポキシ当量：１３７ｇ／ｅｑ）
２０８１：ε−カプロラクトン変性３’，４’−エポキシシクロヘキサンカルボン酸３，４−エポキシシクロヘキシルメチル HTMLCONTROL Forms.HTML:Hidden.1 （株式会社ダイセル製、「セロキサイド２０８１」、２官能の脂環式エポキシ樹脂、エポキシ当量：２００ｇ／ｅｑ）
８０００：（３，３’，４，４’−ジエポキシ）ビシクロヘキシル HTMLCONTROL Forms.HTML:Hidden.1 （株式会社ダイセル製、「セロキサイド８０００」、２官能の脂環式エポキシ樹脂、エポキシ当量：１００ｇ／ｅｑ）
【００６２】
＜成分（Ｂ）＞
アンカー１１１５：三フッ化ホウ素イソプロピルアミン錯体（ピイ・ティ・アイ・ジャパン株式会社製、「アンカー１１１５」）
【００６３】
＜成分（Ａ）以外のエポキシ樹脂＞
ｊＥＲ８２８：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三菱化学株式会社製、「ｊＥＲ８２８」、芳香族環を有する２官能のエポキシ樹脂、エポキシ当量：１８９ｇ／ｅｑ、１２０Ｐ／２５℃）
【００６４】
＜成分（Ｂ）以外の硬化剤＞
ＤＩＣＹ：ジシアンジアミド（三菱化学株式会社製、「ｊＥＲキュア  ＤＩＣＹ７」）
ＤＣＭＵ９９：３，（３，４−ジクロロフェニル）−１，１−ジメチルウレア（保土谷化学工業株式会社製、「ＤＣＭＵ９９」）
ＸＮ１０４５：テトラヒドロメチル無水フタル酸（ナガセケムテックス株式会社製、「ＨＡＲＤＥＮＥＲ  ＸＮ１０４５」）
【００６５】
「実施例１」
＜エポキシ樹脂組成物の調製＞
表１に記載の配合組成に従って各原料を容器に秤量した後、攪拌機（株式会社キーエンス製、「ハイブリッドミキサーＨＭ−５００」）を使用して内容物が均一となるまで攪拌・脱泡し、エポキシ樹脂組成物を調製した。
なお、表１中の各成分の数値は、エポキシ樹脂組成物に配合する各成分の質量部数を表す。
【００６６】
（エポキシ樹脂組成物の硬化性の確認）
直径５０ｍｍのアルミニウム製のカップにエポキシ樹脂組成物を１０ｇ秤量し、以下の条件にて熱風炉（楠本化成株式会社製、「ＥＴＡＣ  ＨＴ−３１０Ｓ」）で加熱し、１００℃での硬化の可否を確認した。硬化の可否は、以下の条件で加熱したエポキシ樹脂組成物の昇温ＤＳＣを測定し、総発熱量が４０Ｊ／ｇ以上の場合を「×（硬化不可）」、総発熱量が４０Ｊ／ｇ未満の場合を「○（硬化可能）」と評価した。結果を表１に示す。
昇温条件：室温から２℃／分で硬化温度（１００℃）まで昇温
硬化条件：１００℃で２時間保持
降温条件：硬化温度から５０℃以下まで自然放冷
ＤＳＣ測定装置：Ｑ−１０００（ＴＡインスツルメント社製）
昇温速度：１０℃／分
【００６７】
＜トウプリプレグの作製＞
先に調製したエポキシ樹脂組成物と、強化繊維として高強度炭素繊維（グラフィル社製、「３７−８００」、引張強度：５５２０ＭＰａ、引張弾性率：２５５ＧＰａ）を用いて、以下のようにしてトウプリプレグを作製した。
紙管に巻き取られた強化繊維束（トウ）をクリールに配置して張力をかけた後、駆動ロールを使用し強化繊維束を定速で巻き出した。巻き出された強化繊維束を５０〜１００℃に加熱し、幅１１〜１５ｍｍに拡幅させた。
拡幅させた強化繊維束（以下、単に「強化繊維束」と称す）に、トウプリプレグ中のエポキシ樹脂組成物の含有量が２４質量％となるように、エポキシ樹脂組成物供給装置を用いて、４５℃に調温したエポキシ樹脂組成物を定量的に供給し、さらに加熱ロールから構成される樹脂含浸装置を用いて、強化繊維束にエポキシ樹脂組成物を均一に含浸させた。エポキシ樹脂組成物が強化繊維束へ均一に含浸するよう含浸手段の一つとして、上記のフィラメントを横方向に動かす方法を採った。
エポキシ樹脂組成物が含浸した強化繊維束（樹脂含浸強化繊維束）を室温まで冷却した後、ボビンに巻き取り、トウプリプレグとした。
【００６８】
（保存安定性の評価）
得られたトウプリプレグの保存安定性を、該トウプリプレグに含まれるエポキシ樹脂組成物を用いて、以下のようにして評価した。トウプリプレグに含まれるエポキシ樹脂の増粘が進行すると、トウプリプレグのドレープ性の低下や、タック性の増加などが生じることとなる。エポキシ樹脂組成物の３０℃における粘度が低いほど、該エポキシ樹脂組成物を用いて作製したトウプリプレグの保存安定性に優れることを意味する。
未硬化のエポキシ樹脂組成物を２３℃、５０％ＲＨで１週間保持した後、エポキシ樹脂組成物の３０℃における粘度を確認した。３０℃におけるエポキシ樹脂組成物の粘度が３００Ｐａ・ｓ超であった場合を「×（保存安定性が悪い）」、粘度が３００Ｐａ・ｓ以下であった場合「○（保存安定性が良い）」と評価した。結果を表１に示す。
粘弾性測定装置：ＡＲ−Ｇ２（ＴＡインスツルメント社製）
測定温度：３０℃
メディア：３４ｍｍφパラレルプレート
プレートギャップ：５００μｍ
ストレス：３００Ｐａ
角速度：１０ｒａｄ／ｓ
【００６９】
＜複合材料補強圧力容器（圧力容器）の製造＞
先に得られたトウプリプレグをフィラメントワインディング装置を用いて、図１に示すように、外径が１６０ｍｍで、長さが５１５ｍｍのアルミニウム製のライナー（容量９Ｌ）１１に巻き付けた。使用したアルミニウム製のライナー１１は、ＪＩＳ  Ｈ  ４０４０のＡ６０６１−Ｔ６に規定されるアルミニウム素材に熱処理を施した材料でできており、胴部の厚みが約３．３ｍｍであった。
トウプリプレグは、ボビンから巻き出し、ガイドロールを介して位置を調整した後に、以下のようにしてライナー１１へ巻き付けた。
まず、ライナー１１の胴部に接する第一層目として、胴部上にライナー１１の回転軸方向に対し８８．６°をなすフープ層１２ａをその厚みが０．６３ｍｍになるように形成した。その後、ライナー１１の回転軸方向に対し１４°の角度でライナー１１の鏡部を補強するヘリカル層１２ｂを積層し、胴部の複合材料層１２の厚みが２．５ｍｍとなるように巻き付けた。なお、複合材料層１２の厚みはノギスで外径を測定することにより求めた。
上記の手順で複合材料層１２を形成したライナー１１を、フィラメントワインディング装置から外して熱風炉内に吊り下げ、表１に示す硬化温度になるまで炉内の温度を２℃／分間で昇温させた。複合材料層１２の表面温度が硬化温度に到達したことを確認した後、２時間、炉内の温度を硬化温度に保ち、エポキシ樹脂組成物を硬化させた。その後、炉内温度を１℃／分間で６０℃まで冷却し、圧力容器（９Ｌタンク）を得た。
【００７０】
（解舒性の評価）
トウプリプレグをボビンから巻き出す際に、強化繊維束の単糸（フィラメント）がボビン上のエポキシ樹脂組成物に絡め取られて単糸切れ等の問題が発生した場合を「×（解舒性が悪い）」、問題が起きなかった場合を「○（解舒性が良い）」と評価した。結果を表１に示す。
【００７１】
（工程通過性の評価）
圧力容器を製造する際に、ガイドロールとの擦過等でトウプリプレグ表面に毛羽立ちが確認された場合を「×（工程通過性が悪い）」、毛羽立ちが確認されなかった場合を「○（工程通過性が良い）」と評価した。結果を表１に示す。
【００７２】
（ドレープ性の評価）
圧力容器を製造する際に、ライナー形状に沿ってトウプリプレグを十分に巻きつけることができなかった場合を「×（ドレープ性が悪い）」、ライナー形状に沿ってトウプリプレグを十分に巻きつけることができた場合を「○（ドレープ性が良い）」と評価した。結果を表１に示す。
【００７３】
（破裂圧力の測定）
水圧破壊試験機に圧力容器をセットし、圧力容器内に水を満たした後、昇圧速度１５ＭＰａ／分間で圧力容器に水圧を負荷し、圧力容器が破裂したときの水圧を記録して圧力容器の実測の破裂圧力とした。結果を表１に示す。
また、フープ応力としては、ライナーの内圧に対する抵抗が無い、すなわち、ライナーに接するフープ層の径方向応力と圧力容器の内圧とが等しいと仮定し、さらにヘリカル層の周方向の弾性率が無視し得るほど小さい、すなわち、フープ層の最外層表面におけるフープ応力がゼロと仮定することによって、式（ｉ）に示す厚肉円筒のフープ応力の算出式により、任意のフープ層におけるフープ応力を得ることができる。
σ＝（Ｐ×ｒ１２×（ｒ２２＋ｒ２））／（ｒ２×（ｒ２２−ｒ１２））  ・・・（ｉ）
［式（ｉ）中、「σ」は厚肉円筒のフープ応力（ＭＰａ）であり、「Ｐ」は圧力容器の内圧（ＭＰａ）であり、「ｒ」は圧力容器の軸に垂直な断面における中心からの任意の半径（ｍｍ）であり、「ｒ１」は圧力容器の軸に垂直な断面における中心からライナーに接するフープ層までの半径（ｍｍ）であり、「ｒ２」は圧力容器の軸に垂直な断面における中心から圧力容器の外壁までの半径（ｍｍ）である。］
【００７４】
ここで、上記のとおり測定したフープ層の厚みが０．６３ｍｍのタンクの実測の破裂圧力（実測値）に基づいて算出されるライナーに接するフープ層の破壊フープ応力と、フープの厚みが２．８０ｍｍのタンクのライナーに接するフープ層のフープ応力とが等しくなる場合のタンク内圧を、破裂圧力（換算値）とする。破裂圧力（換算値）が複合材料補強圧力容器（９Ｌタンク）の仕様である７０ＭＰａに安全率２．２５倍をかけた１５８ＭＰａを超える場合を合格と判定した。結果を表１に示す。
【００７５】
「実施例２」
＜エポキシ樹脂組成物の調製＞
配合組成を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、硬化性を確認し、３０℃における粘度を測定した。結果を表１に示す。
【００７６】
＜複合材料補強圧力容器（圧力容器）の製造＞
先に調製したエポキシ樹脂組成物と、強化繊維として高強度炭素繊維（グラフィル社製、「３７−８００」、引張強度：５５２０ＭＰａ、引張弾性率：２５５ＧＰａ）を用いて、以下のようにして圧力容器を製造した。
紙管から巻き出した強化繊維に、樹脂含浸強化繊維束中のエポキシ樹脂組成物の含有量が２４質量％となるように、タッチロールを使用してエポキシ樹脂組成物を供給、含浸させ、引き続き、フィラメントワインディング装置を用いて、以下のようにしてアルミニウム製のライナーに巻き付けた。使用したアルミニウム製のライナーは、実施例１と同じものである。
圧力容器の製造工程中でエポキシ樹脂組成物を供給、含浸された強化繊維束（樹脂含浸強化繊維束）は、ガイドロールを介して位置を調整した後に、実施例１と同様にしてライナーへ巻き付けた。その後、複合材料層を形成したライナーをフィラメントワインディング装置から外して熱風炉内に吊り下げ、実施例１と同様にしてエポキシ樹脂組成物を硬化させ、複合材料補強圧力容器（９Ｌタンク）を得た。すなわち、本実施例ではトウプリプレグを介さずに複合材料補強圧力容器を製造した。
得られた圧力容器を用い、実施例１と同様にして破裂圧力を測定した。結果を表１に示す。
【００７７】
「実施例３」
＜エポキシ樹脂組成物の調製＞
配合組成を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、硬化性を確認し、３０℃における粘度を測定した。結果を表１に示す。
【００７８】
＜複合材料補強圧力容器（圧力容器）の製造＞
先に調製したエポキシ樹脂組成物を用いた以外は、実施例２と同様にして複合材料補強圧力容器を製造した。
得られた圧力容器を用い、実施例１と同様にして破裂圧力を測定した。結果を表１に示す。
【００７９】
「実施例４」
＜エポキシ樹脂組成物の調製＞
配合組成を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、硬化性を確認し、３０℃における粘度を測定した。結果を表１に示す。
【００８０】
＜複合材料補強圧力容器（圧力容器）の製造＞
先に調製したエポキシ樹脂組成物を用いた以外は、実施例２と同様にして複合材料補強圧力容器を製造した。
得られた圧力容器を用い、実施例１と同様にして破裂圧力を測定した。結果を表１に示す。
【００８１】
「比較例１」
＜エポキシ樹脂組成物の調製＞
表１に示す量のＤＩＣＹ、ＤＣＭＵ９９の全てを、表１に示す量のｊＥＲ８２８の一部へ三本ロールを使用して均一に分散させた。ＤＩＣＹ、ＤＣＭＵ９９を分散させたｊＥＲ８２８と残りのｊＥＲ８２８とをフラスコへ投入し、４０℃〜５０℃に加温しながら内容物が均一となるまで攪拌し、エポキシ樹脂組成物を調製した。
得られたエポキシ樹脂組成物について、実施例１と同様にして硬化性を確認し、３０℃における粘度を測定した。結果を表１に示す。
【００８２】
＜トウプリプレグの作製及び複合材料補強圧力容器（圧力容器）の製造＞
得られたエポキシ樹脂組成物を用いた以外は、実施例１と同様にしてトウプリプレグを作製した。該トウプリプレグを用い、硬化温度を１３５℃に変更した以外は、実施例１と同様にして複合材料補強圧力容器（圧力容器）を製造した。
得られた圧力容器を用い、実施例１と同様にしてトウプリプレグの解舒性、工程通過性、ドレープ性を評価し、破裂圧力を測定した。結果を表１に示す。
【００８３】
「比較例２」
＜エポキシ樹脂組成物の調製＞
配合組成を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、硬化性を確認し、３０℃における粘度を測定した。結果を表１に示す。
【００８４】
＜トウプリプレグの作製及び複合材料補強圧力容器（圧力容器）の製造＞
得られたエポキシ樹脂組成物を用いた以外は、実施例１と同様にしてトウプリプレグを作製した。該トウプリプレグを用い、硬化温度を１５０℃に変更した以外は、実施例１と同様にして複合材料補強圧力容器（圧力容器）を製造した。
得られた圧力容器を用い、実施例１と同様にしてトウプリプレグの解舒性、工程通過性、ドレープ性を評価し、破裂圧力を測定した。結果を表１に示す。
【００８５】
「比較例３」
＜エポキシ樹脂組成物の調製＞
配合組成を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、硬化性を確認し、３０℃における粘度を測定した。結果を表１に示す。
【００８６】
【表１】
2015127386.tif 000003
【００８７】
表１の結果から明らかなように、実施例１〜４で調製したエポキシ樹脂組成物は、１００℃での硬化が可能であった。また、３０℃における粘度が３００Ｐａ・ｓ以下であり、保存安定性にも優れていた。実施例１〜４の場合、複合材料補強圧力容器を製造する際に、比較例１、２よりも低温で（具体的には１１０℃）でエポキシ樹脂組成物を硬化することができた。また、各実施例で得られた複合材料補強圧力容器は、比較例１、２で得られた複合材料補強圧力容器よりも破壊圧力が高く、高い耐圧性能を有していた。
また、実施例１で得られたトウプリプレグは、保存安定性、ボビンからの解舒性、工程通過性、ドレープ性に優れも優れていた。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明のトウプリプレグは、スポーツ用品、自動車、圧力容器、航空機、緊張材等の一般産業用途に用いることができる。特に圧力容器や緊張材に用いた場合、高い性能を示す。
【符号の説明】
【００８９】
１０  複合材料補強圧力容器
１１  ライナー
１２  複合材料層
１２ａ  フープ層
１２ｂ  ヘリカル層
【図１】
2015127386.tif 000004