(57)【要約】【課題】繊維強化複合材料成形方法において、繊維強化複合材料の繊維体積含有率をより均一にすることである。【解決手段】樹脂含浸された繊維束１４を巻回部材に巻回することにより繊維強化複合材料を成形する維強化複合材料成形方法であって、繊維束１４に第１樹脂を含浸する第１樹脂含浸工程（Ｓ１０）と、第１樹脂含浸繊維束を巻回部材に巻回する第１巻回工程（Ｓ１２）と、繊維束１４に第２樹脂を含浸する第２樹脂含浸工程（Ｓ１４）と、第２樹脂含浸繊維束を、第１樹脂含浸繊維束が巻回された巻回部材に巻回する第２巻回工程（Ｓ１６）と、を備え、第１樹脂には嫌気性樹脂を用いる。【選択図】図２
2008307720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂含浸された繊維束を巻回部材に巻回することにより繊維強化複合材料を成形する繊維強化複合材料成形方法であって、
繊維束に第１樹脂を含浸する第１樹脂含浸工程と、
第１樹脂含浸繊維束を巻回部材に巻回する第１巻回工程と、
繊維束に第２樹脂を含浸する第２樹脂含浸工程と、
第２樹脂含浸繊維束を、第１樹脂含浸繊維束が巻回された巻回部材に巻回する第２巻回工程と、
を備え、
第１樹脂は、嫌気性樹脂であることを特徴とする繊維強化複合材料成形方法。
【請求項２】
請求項１に記載の繊維強化複合材料成形方法であって、
第２樹脂は、熱硬化性樹脂であることを特徴とする繊維強化複合材料成形方法。
【請求項３】
樹脂含浸された繊維束を巻回部材に巻回することにより成形される繊維強化複合材料であって、
繊維束に第１樹脂を含浸し、
第１樹脂含浸繊維束を巻回部材に巻回し、
繊維束に第２樹脂を含浸し、
第２樹脂含浸繊維束を、第１樹脂含浸繊維束が巻回された巻回部材に巻回して成形され、
第１樹脂は、嫌気性樹脂であることを特徴とする繊維強化複合材料。
【請求項４】
請求項３に記載の繊維強化複合材料であって、
第２樹脂は、熱硬化性樹脂であることを特徴とする繊維強化複合材料。
【請求項５】
樹脂含浸された繊維束を巻回部材に巻回することにより繊維強化複合材料を成形する繊維強化複合材料成形方法であって、
繊維束に第１樹脂を含浸する第１樹脂含浸工程と、
第１樹脂含浸繊維束に樹脂塗料を塗布する樹脂塗料塗布工程と、
樹脂塗料を塗布した第１樹脂含浸繊維束を、巻回部材に巻回する第１巻回工程と、
繊維束に第２樹脂を含浸する第２樹脂含浸工程と、
第２樹脂含浸繊維束を、樹脂塗料を塗布した第１樹脂含浸繊維束が巻回された巻回部材に巻回する第２巻回工程と、
を備え、
樹脂塗料は、嫌気性樹脂塗料であることを特徴とする繊維強化複合材料方法。
【請求項６】
請求項５に記載の繊維強化複合材料成形方法であって、
第１樹脂と第２樹脂とは、熱硬化性樹脂であることを特徴とする繊維強化複合材料成形方法。
【請求項７】
樹脂含浸された繊維束を巻回部材に巻回することにより成形される繊維強化複合材料であって、
繊維束に第１樹脂を含浸し、
第１樹脂含浸繊維束に樹脂塗料を塗布し、
樹脂塗料を塗布した第１樹脂含浸繊維束を、巻回部材に巻回し、
繊維束に第２樹脂を含浸し、
第２樹脂含浸繊維束を、樹脂塗料を塗布した第１樹脂含浸繊維束が巻回された巻回部材に巻回して成形され、
樹脂塗料は、嫌気性樹脂塗料であることを特徴とする繊維強化複合材料方法。
【請求項８】
請求項７に記載の繊維強化複合材料であって、
第１樹脂と第２樹脂とは、熱硬化性樹脂であることを特徴とする繊維強化複合材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化複合材料方法及び繊維強化複合材料に係り、特に、樹脂含浸された繊維束を巻回部材に巻回することにより繊維強化複合材料を成形する繊維強化複合材料方法及び繊維強化複合材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮水素ガスや圧縮天然ガス（ＣＮＧ）等を貯蔵する、例えば、車両用の高圧タンク等には、軽量化のために、繊維強化複合材料が用いられている。このような繊維強化複合材料には、例えば、強化繊維としての炭素繊維等に、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂等を含浸させて成形した繊維強化複合材料が用いられる。繊維強化複合材料を成形するための成形方法には、例えば、フィラメントワインディング（Ｆｉｌａｍｅｎｔ  Ｗｉｎｄｉｎｇ：ＦＷ）法等が使用される。フィラメントワインディング法は、プリプレグ等の樹脂含浸された繊維をマンドレル等に連続して巻き付けて積層することにより繊維強化複合材料を成形する方法である。
【０００３】
特許文献１には、マンドレルの表面に光硬化剤と熱硬化剤を含有する硬化性樹脂液を塗布し、これに光を照射して硬化性樹脂液をゲル化させ、その外周に熱硬化性樹脂液を含浸させたロービング繊維材を巻き付けて積層し、これを常温で又は加熱して全部の樹脂を硬化させて、繊維強化樹脂成形品を製造することが示されている。
【０００４】
特許文献２には、フィラメントワインディング法により型面外周に周方向繊維補強材を巻き付ける前に、含浸槽内を通過させることにより繊維補強材に未硬化の放射線硬化性樹脂を含浸させ、この補強材を型面外周に巻き付けることにより繊維強化樹脂層を形成することが示されている。
【０００５】
特許文献３には、不飽和ポリエステル樹脂またはビニルエステル樹脂を含浸させた繊維材料を可視光または近赤外光領域の波長の光で光照射を行いながらワインディングし、硬化させて成形するＦＲＰ圧力容器の成形方法が示されている。
【０００６】
特許文献４には、金属体面に、嫌気性接着剤を塗布し、その上に溶融樹脂を被覆した後、嫌気性接着剤と溶融樹脂とを硬化せしめることにより、金属体面の樹脂被覆層を設けるべき部分に、嫌気性接着剤を介して溶融樹脂が確実に密着し、その状態で嫌気性接着剤のまわりの空気を完全に遮断して嫌気性接着剤が硬化するとともに、溶融樹脂も硬化するので、金属体面に接着剤層を介して密着状態で強固に接合した樹脂被覆層を設けることができることが示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平５−４５７号公報
【特許文献２】特開２００１−２８７２７８号公報
【特許文献３】特開２００１−３２２１８２号公報
【特許文献４】特開平５−２７８１５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、樹脂含浸された繊維束をマンドレル等に連続して巻き付けて積層し、積層体を形成する場合には、樹脂含浸繊維束は、一般的に、所定の張力が負荷されてマンドレル等に巻き付けられる。例えば、図８は、高圧タンク９０の構成を示す断面図である。高圧タンク９０の壁構造体９２は、樹脂ライナ９４と、繊維強化複合材料層９６と、ガラス繊維層９８とを含んで構成される。繊維強化複合材料層９６は、フィラメントワインディング法で、熱硬化性樹脂を含浸させた樹脂含浸繊維を樹脂ライナ９４に巻き付けて成形される。樹脂含浸繊維は、所定の張力が負荷されて樹脂ライナ９４に巻き付けられる。
【０００９】
樹脂含浸繊維束に含まれる樹脂は、未硬化樹脂であるため樹脂粘度が低く流動性を有している。そのため、樹脂ライナ９４側である内側に巻き付けられた樹脂含浸繊維束に含まれる樹脂は、樹脂含浸繊維束を樹脂ライナ９４に巻き付けるときの巻き締め効果により、ガラス繊維層９８側である外側に向けて流動する可能性がある。このような場合には、樹脂含浸繊維束を積層した積層体を硬化して成形した繊維強化複合材料層９６において、樹脂ライナ９４側では、樹脂が流出することにより樹脂体積含有率がより低下し、繊維体積含有率がより高くなる可能性がある。反対に、ガラス繊維層９８側では、樹脂体積含有率がより高くなり、繊維体積含有率がより低下する可能性がある。高圧タンク９０の場合には、繊維強化複合材料層９６の樹脂ライナ９４側により大きい応力が負荷される。そのため、繊維強化複合材料層９６における樹脂ライナ９４側の繊維体積含有率が高くなると、疲労耐久性等が低下する可能性がある。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、繊維強化複合材料の繊維体積含有率を、より均一にすることができる繊維強化複合材料成形方法及び繊維強化複合材料を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る繊維強化複合材料成形方法は、樹脂含浸された繊維束を巻回部材に巻回することにより繊維強化複合材料を成形する繊維強化複合材料成形方法であって、繊維束に第１樹脂を含浸する第１樹脂含浸工程と、第１樹脂含浸繊維束を巻回部材に巻回する第１巻回工程と、繊維束に第２樹脂を含浸する第２樹脂含浸工程と、第２樹脂含浸繊維束を、第１樹脂含浸繊維束が巻回された巻回部材に巻回する第２巻回工程と、を備え、第１樹脂は嫌気性樹脂であることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る繊維強化複合材料成形方法において、第２樹脂は、熱硬化性樹脂であることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る繊維強化複合材料は、樹脂含浸された繊維束を巻回部材に巻回することにより成形される繊維強化複合材料であって、繊維束に第１樹脂を含浸し、第１樹脂含浸繊維束を巻回部材に巻回し、繊維束に第２樹脂を含浸し、第２樹脂含浸繊維束を、第１樹脂含浸繊維束が巻回された巻回部材に巻回して成形され、第１樹脂は、嫌気性樹脂であることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る繊維強化複合材料において、第２樹脂は、熱硬化性樹脂であることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る繊維強化複合材料成形方法は、樹脂含浸された繊維束を巻回部材に巻回することにより繊維強化複合材料を成形する繊維強化複合材料成形方法であって、繊維束に第１樹脂を含浸する第１樹脂含浸工程と、第１樹脂含浸繊維束に樹脂塗料を塗布する樹脂塗料塗布工程と、樹脂塗料を塗布した第１樹脂含浸繊維束を、巻回部材に巻回する第１巻回工程と、繊維束に第２樹脂を含浸する第２樹脂含浸工程と、第２樹脂含浸繊維束を、樹脂塗料を塗布した第１樹脂含浸繊維束が巻回された巻回部材に巻回する第２巻回工程と、を備え、樹脂塗料は、嫌気性樹脂塗料であることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る繊維強化複合材料成形方法において、第１樹脂と第２樹脂とは、熱硬化性樹脂であることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る繊維強化複合材料は、樹脂含浸された繊維束を巻回部材に巻回することにより成形される繊維強化複合材料であって、繊維束に第１樹脂を含浸し、第１樹脂含浸繊維束に樹脂塗料を塗布し、樹脂塗料を塗布した第１樹脂含浸繊維束を、巻回部材に巻回し、繊維束に第２樹脂を含浸し、第２樹脂含浸繊維束を、樹脂塗料を塗布した第１樹脂含浸繊維束が巻回された巻回部材に巻回して成形され、樹脂塗料は、嫌気性樹脂塗料であることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る繊維強化複合材料において、第１樹脂と第２樹脂とは、熱硬化性樹脂であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
上記構成における繊維強化複合材料成形方法及び繊維強化複合材料によれば、繊維強化複合材料の繊維体積含有率を、より均一にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。まず、繊維強化複合材料を成形する繊維強化複合材料成形システムについて説明する。図１は、繊維強化複合材料成形システム１０の構成を示す図である。
【００２１】
繊維供給装置１２は、繊維束１４を送り出す機能を有している。繊維供給装置１２には、例えば、クリールスタンド（Ｃｒｅｅｌ  Ｓｔａｎｄ）等を用いることができる。繊維供給装置１２は、繊維束１４を巻き付けるための複数のボビン１６と、複数の繊維束１４に負荷される張力を調整するための複数の繊維張力調整装置１８とを有している。それにより、ボビン１６から送り出された複数の繊維束１４を、繊維張力調整装置１８で所定の張力に調整して供給することができる。勿論、他の条件次第では、繊維束１４の本数は、複数本に限定されることはなく、１本でもよい。
【００２２】
繊維張力測定装置２０は、繊維供給装置１２から送り出された複数の繊維束１４に負荷された張力を測定する機能を有している。繊維張力測定装置２０には、一般的に、炭素繊維等の張力測定に用いられている張力測定装置を使用することができる。
【００２３】
樹脂含浸装置２２は、繊維張力測定装置２０で張力測定された繊維束１４に、樹脂を含浸する機能を有している。樹脂含浸装置２２は、繊維束１４に含浸する樹脂を溜める樹脂槽２４と、繊維束１４に樹脂を付着させる樹脂含浸ローラ２６と、第１テンションローラ２８と、第２テンションローラ３０と、を備えている。また、樹脂含浸装置２２は、樹脂粘度を調整するために樹脂温度を測定する樹脂温度計（図示せず）と、樹脂含浸量を調整するために繊維束１４に付着した樹脂膜厚を測定する樹脂膜厚計３２とを有している。そして、樹脂含浸ローラ２６を回転させて、ローラ面を樹脂槽２４に溜めた樹脂に浸漬した後、樹脂が付着したローラ面を繊維束１４に接触させることで樹脂含浸することができる。
【００２４】
フィラメントワインディング装置３６は、樹脂含浸装置２２から送り出された樹脂含浸繊維束３４を、型または心金であるマンドレル（Ｍａｎｄｒｅｌ）等の巻回部材３８に巻回する機能を有している。フィラメントワインディング装置３６は、樹脂含浸繊維束３４を巻回部材３８の円周方向や軸方向に巻き付けることができる。フィラメントワインディング装置３６は、例えば、巻回部材３８等の回転軸方向に対して略垂直に巻き付けるフープ巻き（Ｈｏｏｐ  Ｗｉｎｄｉｎｇ）や、巻回部材３８の回転軸方向に対して所定の角度で巻き付けるヘリカル巻き（Ｈｅｌｉｃａｌ  Ｗｉｎｄｉｎｇ）等により樹脂含浸繊維束３４を巻き付けることができる。
【００２５】
圧力容器、例えば、高圧タンク等を製造する場合には、巻回部材３８にポリアミド樹脂等により成形された樹脂ライナまたはアルミニウム等により成形された金属ライナ等を使用することができる。そして、樹脂含浸繊維束３４は、フィラメントワインディング装置３６により、張力を与えつつ樹脂ライナまたは金属ライナに巻き付けられる。
【００２６】
制御装置４０は、繊維張力測定装置２０と、樹脂含浸装置２２に配置される樹脂温度センサ（図示せず）と、樹脂膜厚計３２等とにリード線とコネクタ等を用いて接続される。制御装置４０は、繊維張力測定装置２０から出力される繊維束１４の張力データの電気信号を入力し、繊維束１４の張力を制御することができる機能を有している。そして、制御装置４０は、樹脂含浸装置２２に配置された樹脂温度センサ（図示せず）から出力される樹脂温度データの電気信号を入力し、樹脂温度を制御することができる機能を有している。更に、制御装置４０は、樹脂膜厚計３２から出力される樹脂膜厚データの電気信号を入力して、基準となる所定の樹脂量が樹脂含浸ローラ２６に付着されているか否かを検知することができる機能を有している。かかる制御装置４０は、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）で構成することができる。また、制御装置４０と接続されたデータロガ４２には、上述した繊維束１４の張力データ、樹脂温度データ、樹脂膜厚データ等が記憶されて保存される。
【００２７】
次に、繊維強化複合材料成形方法について説明する。図２は、繊維強化複合材料成形方法のフローチャートである。繊維強化複合材料成形方法は、第１樹脂含浸工程（Ｓ１０）と、第１巻回工程（Ｓ１２）と、第２樹脂含浸工程（Ｓ１４）と、第２巻回工程（Ｓ１６）とを含んで構成される。
【００２８】
第１樹脂含浸工程（Ｓ１０）は、繊維束１４に第１樹脂を含浸する工程である。繊維束１４の繊維には、高強度繊維または高弾性繊維である炭素繊維等を使用することができる。そして、炭素繊維には、レーヨン系炭素繊維、ポリアクリロニトリル（Ｐｏｌｙａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ：ＰＡＮ）系炭素繊維またはピッチ系炭素繊維等が用いられる。勿論、繊維束１４の繊維には、炭素繊維に限定されることはなく、ガラス繊維またはアラミド繊維等を用いることができる。
【００２９】
繊維束１４には、繊維径が、例えば、１μｍから５μｍの単繊維であるフィラメントを束ねたヤーン、ストランド、ロービング等を用いることができる。例えば、炭素繊維を用いた繊維束１４には、炭素繊維フィラメントを１万本〜５万本束ねた炭素繊維ストランドを用いることができる。また、繊維束１４には、一方向材だけでなく、平織や朱子織等で織られた織物材の繊維シート等を使用してもよい。勿論、他の条件次第では、繊維束１４は、これらの形態に限定されることはない。
【００３０】
第１樹脂には、嫌気性樹脂が用いられる。嫌気性樹脂は、空気中の酸素と接触しているときには液状を保って硬化せず、空気を遮断することにより重合して硬化を開始する樹脂材料である。嫌気性樹脂には、例えば、メタクリル酸エステル樹脂等のアクリル系モノマと、過酸化物等の重合開始剤とを含んだアクリル系樹脂材料を用いることができる。また、嫌気性樹脂には、重合促進剤や還元剤等を添加してもよい。勿論、嫌気性樹脂は、上記アクリル系樹脂材料に限定されることはない。嫌気性樹脂である第１樹脂は、樹脂槽２４に溜められ、樹脂含浸装置２２で繊維束１４に含浸される。
【００３１】
第１巻回工程（Ｓ１２）は、第１樹脂含浸繊維束を巻回部材３８に巻回する工程である。繊維束１４を第１樹脂に含浸して形成された第１樹脂含浸繊維束は、フィラメントワインディング装置３６により樹脂ライナ等の巻回部材３８に巻回されて積層される。
【００３２】
第２樹脂含浸工程（Ｓ１４）は、繊維束１４に第２樹脂を含浸する工程である。繊維束１４には、第１樹脂含浸工程（Ｓ１０）で使用した繊維束１４と同様の繊維束１４が使用される。第２樹脂には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂または不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂が使用される。勿論、第２樹脂は、上記合成樹脂に限定されることはない。熱硬化性樹脂である第２樹脂は、樹脂槽２４に溜められ、樹脂含浸装置２２で繊維束１４に含浸される。
【００３３】
第２巻回工程（Ｓ１６）は、第２樹脂含浸繊維束を、第１樹脂含浸繊維束が巻回された巻回部材３８に巻回する工程である。繊維束１４を熱硬化性樹脂である第２樹脂に含浸して形成された第２樹脂含浸繊維束は、フィラメントワインディング装置３６により、第１樹脂含浸繊維束が巻回された巻回部材３８に巻回されて積層される。
【００３４】
図３は、第１樹脂含浸繊維束と第２樹脂含浸繊維束とを、巻回部材３８に巻回して積層した積層体４４の構成を示す図である。積層体４４は、巻回部材３８に第１樹脂含浸繊維束４８が巻回されて積層された第１層５０と、第１層５０に積層され、第２樹脂含浸繊維束５２が巻回されて積層された第２層５４とを有している。第１層５０は、第２層５４の内側に積層されるため、第２層５４により空気との接触が抑えられる。そのため、第１層５０に含まれる嫌気性樹脂である第１樹脂が硬化する。それにより、第１層５０に含まれる第１樹脂の流出が抑制される。そして、積層体４４は樹脂硬化炉等で加熱され、熱硬化性樹脂である第２樹脂が硬化して繊維強化複合材料が成形される。また、樹脂硬化炉等での加熱時においても、第１樹脂は既に硬化しているため第１樹脂の流出が抑制される。
【００３５】
上記構成によれば、繊維束に嫌気性樹脂である第１樹脂を含浸し、第１樹脂含浸繊維束を巻回部材に巻回し、繊維束に熱硬化性樹脂である第２樹脂を含浸し、第２樹脂含浸繊維束を、第１樹脂含浸繊維束が巻回された巻回部材に巻回して繊維強化複合材料を成形することにより、第２樹脂含浸繊維束を巻回して形成された層で空気が遮断された嫌気性樹脂である第１樹脂が硬化する。それにより、嫌気性樹脂である第１樹脂の流出が抑制されるので、巻回部材側における繊維体積含有率の上昇を抑えて、繊維強化複合材料の繊維体積含有率を、より均一にすることができる。
【００３６】
以下に図面を用いて本発明に係る他の実施の形態につき、詳細に説明する。まず、繊維強化複合材料を成形する他の繊維強化複合材料成形システムについて説明する。図４は、繊維強化複合材料成形システム６０の構成を示す図である。なお、同様な要素は同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３７】
繊維強化複合材料成形システム６０は、繊維供給装置１２と、繊維張力測定装置２０と、樹脂含浸装置２２と、フィラメントワインディング装置３６と、制御装置４０と、データロガ４２と、を含んで構成される。
【００３８】
樹脂塗布装置６２は、樹脂含浸装置２２とフィラメントワインディング装置３６との間に設けられ、繊維束１４に樹脂含浸して形成された樹脂含浸繊維束３４に樹脂塗料を塗布する機能を有している。樹脂塗布装置６２には、合成樹脂を塗布等してコーティングする一般的なコーティング装置を使用することができる。勿論、樹脂塗布装置６２は、上記装置に限定されることはなく、例えば、スプレー装置等を用いてもよい。
【００３９】
なお、樹脂塗料は、フィラメントワインディング装置３６により巻回部材３８に樹脂含浸繊維束３４を巻回しながら塗布してもよい。図５は、樹脂含浸繊維束３４を巻回部材３８に巻回しながら樹脂塗料を塗布する方法を示す図である。図５に示すように、例えば、スプレーガン（図示せず）等を用いて、樹脂含浸繊維束３４に樹脂塗料が塗布される。
【００４０】
塗布量調整器６４は、余分に塗布された樹脂塗料を除去して塗布量を調整する機能を有している。樹脂塗料が塗布された樹脂含浸繊維束３４を間隙に通して余分に塗布された樹脂塗料を除去することにより、樹脂塗料の塗布量を調整することができる。塗布量調整器６４は、例えば、ステンレス鋼等の金属シートに、樹脂塗料が塗布された樹脂含浸繊維束を通すスリットを穿孔加工等で設けることにより製造される。また、樹脂塗料の塗布量を測定するため、樹脂膜厚を測定する樹脂膜厚計６６が設けられる。そして、樹脂膜厚計６６は、制御装置４０に接続される。樹脂塗料が塗布された樹脂含浸繊維束６８は、フィラメントワインディング装置３６で巻回部材３８に巻回される。
【００４１】
次に、他の繊維強化複合材料成形方法について説明する。図６は、繊維強化複合材料成形方法を示すフローチャートである。繊維強化複合材料成形方法は、第１樹脂含浸工程（Ｓ２０）と、樹脂塗料塗布工程（Ｓ２２）と、第１巻回工程（Ｓ２４）と、第２樹脂含浸工程（Ｓ２６）と、第２巻回工程（Ｓ２８）とを含んで構成される。
【００４２】
第１樹脂含浸工程（Ｓ２０）は、繊維束１４に第１樹脂を含浸する工程である。繊維束１４には、炭素繊維等が用いられ、第１樹脂には、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられる。熱硬化性樹脂である第１樹脂は、樹脂槽２４に溜められ、樹脂含浸装置２２で繊維束１４に含浸される。
【００４３】
樹脂塗料塗布工程（Ｓ２２）は、繊維束１４に第１樹脂を含浸して形成された第１樹脂含浸繊維束に樹脂塗料を塗布する工程である。樹脂塗料には、嫌気性樹脂塗料が使用される。嫌気性樹脂塗料には、上述したアクリル系樹脂材料等を用いることができる。嫌気性樹脂塗料は、樹脂塗布装置６２により第１樹脂含浸繊維束に塗布される。
【００４４】
第１巻回工程（Ｓ２４）は、嫌気性樹脂塗料を塗布した第１樹脂含浸繊維束を、巻回部材３８に巻回する工程である。嫌気性樹脂塗料を塗布した第１樹脂含浸繊維束は、フィラメントワインディング装置３６により、樹脂ライナ等の巻回部材３８に巻回されて積層される。
【００４５】
第２樹脂含浸工程（Ｓ２６）は、繊維束１４に第２樹脂を含浸する工程である。繊維束１４には、炭素繊維等が用いられ、第２樹脂には、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられる。第２樹脂には、第１樹脂と同種の合成樹脂が使用されることが好ましい。勿論、他の条件次第では、第２樹脂は、第１樹脂と異なる種類の合成樹脂を用いることができる。熱硬化性樹脂である第２樹脂は、樹脂槽２４に溜められ、樹脂含浸装置２２で繊維束１４に含浸される。
【００４６】
第２巻回工程（Ｓ２８）は、第２樹脂含浸繊維束を、嫌気性樹脂塗料を塗布した第１樹脂含浸繊維束が巻回された巻回部材３８に巻回する工程である。第２樹脂含浸繊維束は、フィラメントワインディング装置３６により、嫌気性樹脂塗料を塗布した第１樹脂含浸繊維束が巻回された巻回部材３８に巻回されて積層される。
【００４７】
図７は、嫌気性樹脂塗料が塗布された第１樹脂含浸繊維束と、第２樹脂含浸繊維束と、を巻回部材３８に巻回して積層した積層体７０の構成を示す図である。積層体７０は、巻回部材３８に、嫌気性樹脂塗料７２が塗布された第１樹脂含浸繊維束７４を巻回して積層した第１層７６と、第１層７６に積層され、第２樹脂含浸繊維束７８を巻回して積層した第２層８０とを有している。第１層７６は、第２層８０の内側に積層されるため、第２層８０により空気との接触が抑えられる。そのため、第１樹脂含浸繊維束７４に塗布された嫌気性樹脂塗料７２が硬化する。それにより、第１層７６に含まれる熱硬化性樹脂である第１樹脂の流出が抑制される。そして、積層体７０は樹脂硬化炉等で加熱され、熱硬化性樹脂である第１樹脂と第２樹脂とが硬化して、繊維強化複合材料が成形される。また、樹脂硬化炉等での加熱時においても、嫌気性樹脂塗料は既に硬化しているため第１樹脂の流出が抑制される。
【００４８】
上記構成によれば、繊維束に熱硬化性樹脂である第１樹脂を含浸し、第１樹脂含浸繊維束に嫌気性樹脂塗料を塗布し、嫌気性樹脂塗料が塗布された第１樹脂含浸繊維束を、巻回部材に巻回し、繊維束に熱硬化性樹脂である第２樹脂を含浸し、第２樹脂含浸繊維束を、嫌気性樹脂塗料を塗布した第１樹脂含浸繊維束が巻回された巻回部材に巻回して繊維強化複合材料を成形することにより、第２樹脂含浸繊維束を巻回して形成された層で空気が遮断された嫌気性樹脂塗料が硬化する。それにより、熱硬化性樹脂である第１樹脂の流出が抑制されるので、巻回部材側における繊維体積含有率の上昇を抑えて、繊維強化複合材料の繊維体積含有率を、より均一にすることができる。
【００４９】
上記構成によれば、繊維強化複合材料の繊維体積含有率をより均一にすることができるので、上記繊維強化複合材料成形方法を用いて高圧タンクを製造することにより、高圧タンクの疲労耐久性能をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態において、繊維強化複合材料成形システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態において、繊維強化複合材料成形方法のフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態において、第１樹脂含浸繊維束と、第２樹脂含浸繊維束と、を巻回部材に巻回して積層した積層体の構成を示す図である。
【図４】本発明の他の実施の形態において、繊維強化複合材料成形システムの構成を示す図である。
【図５】本発明の他の実施の形態において、樹脂含浸繊維束を巻回部材に巻回しながら樹脂塗料を塗布する方法を示す図である。
【図６】本発明の他の実施の形態において、繊維強化複合材料成形方法のフローチャートである。
【図７】本発明の他の実施の形態において、嫌気性樹脂塗料を塗布した第１樹脂含浸繊維束と、第２樹脂含浸繊維束と、を巻回部材に巻回して積層した積層体の構成を示す図である。
【図８】高圧タンクの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０，６０  繊維強化複合材料成形システム、１２  繊維供給装置、１４  繊維束、１６  ボビン、１８  繊維張力調整装置、２０  繊維張力測定装置、２２  樹脂含浸装置、２４  樹脂槽、２６  樹脂含浸ローラ、２８  第１テンションローラ、３０  第２テンションローラ、３２，６６  樹脂膜厚計、３４  樹脂含浸繊維束、３６  フィラメントワインディング装置、３８  巻回部材、４０  制御装置、４２  データロガ、４４，７０  積層体、４８  第１樹脂含浸繊維束、５０，７６  第１層、５２  第２樹脂含浸繊維束、５４，８０  第２層、６２  樹脂塗布装置、６４  塗布量調整器、６８  樹脂塗料が塗布された樹脂含浸繊維束、７２  嫌気性樹脂塗料、７４  第１樹脂含浸繊維束、７８  第２樹脂含浸繊維束、９０  高圧タンク、９２  壁構造体、９４  樹脂ライナ、９６  繊維強化複合材料層、９８  ガラス繊維層。
【図１】
2008307720.tif 000003
【図２】
2008307720.tif 000004
【図３】
2008307720.tif 000005
【図４】
2008307720.tif 000006
【図５】
2008307720.tif 000007
【図６】
2008307720.tif 000008
【図７】
2008307720.tif 000009
【図８】
2008307720.tif 000010