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JP2008238491A - FRP molded body, manufacturing method thereof, and gas tank - Google Patents

FRP molded body, manufacturing method thereof, and gas tank Download PDF

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JP2008238491A
JP2008238491A JP2007080207A JP2007080207A JP2008238491A JP 2008238491 A JP2008238491 A JP 2008238491A JP 2007080207 A JP2007080207 A JP 2007080207A JP 2007080207 A JP2007080207 A JP 2007080207A JP 2008238491 A JP2008238491 A JP 2008238491A
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Japan
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layer
resin
frp molded
liner
thermosetting resin
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Application number
JP2007080207A
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Inventor
Tsutomu Otsuka
力 大塚
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain the fiber volume content of an inner layer from being increased in an FRP molded body. <P>SOLUTION: The FRP molded body comprises a liner 10, a plurality of resin impregnated fiber layer 20 containing a fiber and thermoplastic resin formed on the outer layer of the liner, and a plurality of block layer 30 containing the fiber and an elastomer-like thermoplastic resin or the thermoplastic resin formed on the outer layer of the liner 10. The resin impregnated fiber layer 20 and the block layer 30 are alternately laminated. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、タンクや配管などの成形体及びその製造方法に関し、特に、樹脂含浸繊維を硬化させてなるFRP(繊維強化プラスチック)成形体及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a molded body such as a tank or a pipe and a manufacturing method thereof, and more particularly to an FRP (fiber reinforced plastic) molded body obtained by curing a resin-impregnated fiber and a manufacturing method thereof.

近年、燃料電池システムに用いられる高圧水素タンクの開発が進んでいる。特に、車載用の燃料電池システムにおいては、強度や軽量化等の観点から、FRP製のガスタンクが有力視されている。   In recent years, development of high-pressure hydrogen tanks used in fuel cell systems has been progressing. In particular, in an in-vehicle fuel cell system, a gas tank made of FRP is considered promising from the viewpoint of strength and weight reduction.

この種の高圧水素タンクの製造は、一般に、フィラメントワインディング法(以下、「FW法」という。)を用いて行われる。具体的には、FW法により樹脂含浸繊維をライナ(内容器)に巻き付け、その後、樹脂含浸繊維の樹脂を加熱して硬化させる。それにより、ライナの外表面を覆う樹脂含浸繊維層が形成され、高圧水素タンクの強度が確保される。この樹脂含浸繊維層は、例えばCFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)からなる。   This type of high-pressure hydrogen tank is generally manufactured using a filament winding method (hereinafter referred to as “FW method”). Specifically, the resin-impregnated fiber is wound around a liner (inner container) by the FW method, and then the resin of the resin-impregnated fiber is heated and cured. Thereby, a resin-impregnated fiber layer covering the outer surface of the liner is formed, and the strength of the high-pressure hydrogen tank is ensured. This resin-impregnated fiber layer is made of, for example, CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastics).

ところが、FW法によってFRP成形体を作製すると、外層よりも内層側において、繊維体積含有率(fiber volume content:Vf)が高くなるという問題が生じている(以下において、「高Vf化」ともいう)。その主な理由として、次の3つが挙げられる。第1に、樹脂含浸繊維をライナに巻き付ける際に、樹脂含浸繊維に張力が付与される。この張力による巻き締め効果により、樹脂含浸繊維をライナに巻き付けていくに従って、つまり積層がすすむに従って、内層ほど、せっかく含浸させた樹脂が染み出してしまう。第2に、FRP成形体を熱硬化させる際に、樹脂が高温になると一旦粘度が低下するので、樹脂含浸繊維からの樹脂の染み出しが促進される。第3に、FWを行っている間に受ける遠心力により、樹脂がライナの外層に向かって染み出しやすくなる。   However, when an FRP molded body is produced by the FW method, there is a problem that the fiber volume content (Vf) is higher on the inner layer side than the outer layer (hereinafter also referred to as “higher Vf”). ). There are three main reasons for this. First, when the resin-impregnated fiber is wound around the liner, tension is applied to the resin-impregnated fiber. Due to the tightening effect of the tension, as the resin-impregnated fiber is wound around the liner, that is, as the lamination proceeds, the inner layer oozes out the resin so much impregnated. Secondly, when the FRP molded body is thermoset, the viscosity once decreases when the temperature of the resin becomes high, so that the resin oozes out from the resin-impregnated fiber. Third, the centrifugal force received during FW makes it easier for the resin to bleed out toward the outer layer of the liner.

ところが、FRP成形体の内側の層が高Vf化すると、その層における樹脂の割合が相対的に低下する。また、外側の層においては、反対に、Vfが低下して樹脂の割合が高くなる。このように、Vfがばらつくと、FRP成形体の機械的強度等の特性に影響を及ぼすおそれがある。   However, when the inner layer of the FRP molded body has a high Vf, the ratio of the resin in the layer relatively decreases. On the other hand, in the outer layer, Vf decreases and the proportion of the resin increases. Thus, when Vf varies, there is a possibility of affecting the characteristics such as mechanical strength of the FRP molded body.

関連する技術として、特許文献1には、充填容体の外周に補強層を設けたFRP製圧力容器の製造方法が開示されている。また、特許文献2には、ライナの外周に、互いに種類の異なる複数の層が設けられた高圧タンク及びその製造方法が開示されている。
特開平11−13992号公報 特開2005−36918号公報
As a related technique, Patent Document 1 discloses a method for manufacturing an FRP pressure vessel in which a reinforcing layer is provided on the outer periphery of a filled container. Patent Document 2 discloses a high-pressure tank in which a plurality of different types of layers are provided on the outer periphery of a liner, and a method for manufacturing the same.
JP-A-11-13992 JP 2005-36918 A

しかしながら、これらの特許文献1及び2のいずれにおいても、繊維堆積含有率を制御することについては一切に触れられていない。
そこで、上記の問題点に鑑み、本発明は、FRP成形体において、内層の高Vf化を抑制することを目的とする。
However, neither of these Patent Documents 1 and 2 mentions anything about controlling the fiber deposition content.
Then, in view of said problem, an object of this invention is to suppress high Vf of an inner layer in a FRP molded object.

上記目的を達成するため、本発明の第1の観点に係るFRP成形体は、ライナと、前記ライナの外層に形成された、繊維及び熱硬化性樹脂を含む第1の層と、前記第1の層の外層に形成された、繊維とエラストマー状熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂とを含む第2の層とを備える。   In order to achieve the above object, an FRP molded body according to a first aspect of the present invention includes a liner, a first layer containing fibers and a thermosetting resin, formed on an outer layer of the liner, and the first And a second layer containing fibers and an elastomeric thermosetting resin or thermoplastic resin.

かかる構成とすることにより、第1の層に含まれる熱硬化性樹脂が未硬化状態であっても、第1の層の繊維間からの熱硬化性樹脂の染み出しは、第2の層によりブロックされる。   By adopting such a configuration, even if the thermosetting resin contained in the first layer is in an uncured state, the exudation of the thermosetting resin from between the fibers of the first layer is caused by the second layer. Blocked.

また、本発明の第2の観点に係るFRP成形体は、ライナと、前記ライナの外層に形成された、繊維及び熱硬化性樹脂を含む複数の第1の層と、前記ライナの外層に形成された、繊維とエラストマー状熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂とを含む複数の第2の層とを備え、前記第1の層と前記第2の層とが交互に積層されている。   In addition, the FRP molded body according to the second aspect of the present invention is formed on the liner, a plurality of first layers including fibers and thermosetting resin formed on the outer layer of the liner, and the outer layer of the liner. A plurality of second layers including fibers and an elastomeric thermosetting resin or a thermoplastic resin, wherein the first layers and the second layers are alternately laminated.

かかる構成とすることにより、第1の層の熱硬化樹脂が未硬化状態であっても、第1の層の繊維間からの熱硬化性樹脂の染み出しは、第2の層によりブロックされる。それにより、複数の第1の層において繊維体積含有率がほぼ均一となり、内側の層の高Vf化が抑制される。   With this configuration, even if the thermosetting resin of the first layer is in an uncured state, the exudation of the thermosetting resin from between the fibers of the first layer is blocked by the second layer. . Thereby, the fiber volume content is substantially uniform in the plurality of first layers, and the increase in Vf of the inner layer is suppressed.

ここで、前記第2の層に含まれるエラストマー状熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂は、前記第1の層に含まれる熱硬化性樹脂の硬化温度よりも高い融点又は分解温度を有しており、それにより、第1の層を熱硬化させる際に熱硬化性樹脂の粘度が一旦低下しても、そのような樹脂の染み出しは第2の層によりブロックされる。   Here, the elastomeric thermosetting resin or thermoplastic resin contained in the second layer has a melting point or decomposition temperature higher than the curing temperature of the thermosetting resin contained in the first layer. As a result, even if the viscosity of the thermosetting resin decreases once when the first layer is thermoset, the exudation of such resin is blocked by the second layer.

前記FRP成形体を備えたガスタンクにおいては、例えば機械的強度等の特性の低下を抑制することができる。   In the gas tank provided with the FRP molded body, for example, it is possible to suppress deterioration of characteristics such as mechanical strength.

本発明の1つの観点に係るFRP成形体の製造方法は、ライナの外層に、未硬化の状態の熱硬化性樹脂を含浸させた繊維を巻き付けることにより、第1の層を形成する工程(a)と、前記第1の層の外層に、繊維とエラストマー状熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂とを含むプリプレグを巻き付けることにより、第2の層を形成する工程(b)とを備える。
かかる構成とすることにより、第1の層の繊維間からの熱硬化性樹脂の染み出しは、第2の層によりブロックされる。
A method for producing an FRP molded body according to one aspect of the present invention includes a step of forming a first layer by winding a fiber impregnated with an uncured thermosetting resin around an outer layer of a liner (a And a step (b) of forming a second layer by winding a prepreg containing a fiber and an elastomeric thermosetting resin or a thermoplastic resin around the outer layer of the first layer.
By setting it as this structure, the seepage of the thermosetting resin from between the fibers of the first layer is blocked by the second layer.

また、工程(a)と工程(b)とをさらに交互に繰り返すことにより、第1の層における熱硬化性樹脂の染み出しは、その上層に形成される第2の層によりブロックされる。それにより、複数の第1の層の間における繊維体積含有率がほぼ均一となり、内側の層の高Vf化が抑制される。   Further, by repeating the steps (a) and (b) alternately, the exudation of the thermosetting resin in the first layer is blocked by the second layer formed on the upper layer. Thereby, the fiber volume content among the plurality of first layers becomes substantially uniform, and the increase in Vf of the inner layer is suppressed.

ここで、前記プリプレグとして、テープ状又はシート状に成形されたものを用いることにより、第1の層の広い範囲を連続して覆うことができるので、熱硬化性樹脂の染み出しを効率的に抑制することができる。また、例えばテープワインディング法やシートワインディング法を利用できるので、第2の層を容易に形成することができる。   Here, as the prepreg, by using a tape-shaped or sheet-shaped one, it is possible to continuously cover a wide range of the first layer, so that it is possible to efficiently exude the thermosetting resin. Can be suppressed. Further, for example, since the tape winding method or the sheet winding method can be used, the second layer can be easily formed.

ここで、前記プリプレグに含まれるエラストマー状熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂は、前記第1の層に含まれる熱硬化性樹脂の硬化温度よりも高い融点又は分解温度を有しても良い。   Here, the elastomeric thermosetting resin or thermoplastic resin contained in the prepreg may have a melting point or decomposition temperature higher than the curing temperature of the thermosetting resin contained in the first layer.

それにより、工程(b)の後で、前記第1の層を熱硬化させる際に、第1の層に含まれる熱硬化性樹脂の粘度が一旦低下しても、そのような樹脂の染み出しは第2の層によりブロックされる。   Accordingly, after the step (b), when the first layer is thermoset, even if the viscosity of the thermosetting resin contained in the first layer is lowered, such a resin oozes out. Is blocked by the second layer.

本発明によれば、第1の層の繊維間からの樹脂の染み出しが第2の層によりブロックされるので、内側の層に繊維が集中して高Vf化するのを抑制することができる。従って、FRP成形体を含むガスタンク等の製品の特性(例えば、機械的強度)の低下を抑制することが可能になる。   According to the present invention, since the resin exudation from between the fibers of the first layer is blocked by the second layer, it is possible to prevent the fibers from concentrating on the inner layer and increasing the Vf. . Accordingly, it is possible to suppress a decrease in characteristics (for example, mechanical strength) of a product such as a gas tank including the FRP molded body.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係るFRP成形体の構造を示す断面図である。また、図2は、図1に示す一点鎖線IIで囲む部分の断面を拡大して示す模式図である。本実施形態に係るFRP成形体は、高圧ガスが充填されるガスタンクの本体部分(ガスタンク本体1)である。このようなガスタンクは、例えば、燃料電池システムに備えられる燃料ガス(例えば、水素ガス)が充填される高圧ガスタンクとして用いられる。なお、燃料電池システムとしては、燃料電池自動車のみならず、電気自動車、ハイブリッド自動車などの車両のほか、各種移動体(例えば、船舶や飛行機、ロボットなど)や定置型であっても良い。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same reference number is attached | subjected to the same component and description is abbreviate | omitted.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of an FRP molded body according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing an enlarged cross section of a portion surrounded by a one-dot chain line II shown in FIG. The FRP molded body according to the present embodiment is a main body portion (gas tank main body 1) of a gas tank filled with high-pressure gas. Such a gas tank is used, for example, as a high-pressure gas tank filled with fuel gas (for example, hydrogen gas) provided in the fuel cell system. The fuel cell system may be not only a fuel cell vehicle but also a vehicle such as an electric vehicle and a hybrid vehicle, as well as various moving bodies (for example, ships, airplanes, robots, etc.) and stationary types.

図1に示すガスタンク本体1は、ライナ10と、ライナ10の外面を交互に覆う複数の樹脂含浸繊維層20及びブロック層30を含んでいる。ガスタンクの内部に充填されるガスは、ガスタンク本体1の軸方向の一端部又は両端部の中心に形成された開口部(図示省略)を介して供給又は排出される。   A gas tank body 1 shown in FIG. 1 includes liners 10 and a plurality of resin-impregnated fiber layers 20 and block layers 30 that alternately cover the outer surfaces of the liners 10. The gas filled in the gas tank is supplied or discharged through an opening (not shown) formed at one end or both ends of the gas tank body 1 in the axial direction.

ライナ10は、ガスタンク本体1の内殻又は内容器とも換言される部分であり、内部に貯留空間が画成されるように、中空状に形成されている。また、ライナ10は、ガスバリア性を有し、充填されるガスの外部への透過を抑制する。ライナ10の材質は、特に制限されるものではなく、例えば、金属のほか、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂その他の硬質樹脂が挙げられる。   The liner 10 is a part that can also be referred to as an inner shell or an inner container of the gas tank main body 1, and is formed in a hollow shape so that a storage space is defined therein. Further, the liner 10 has a gas barrier property and suppresses the permeation of the filled gas to the outside. The material of the liner 10 is not particularly limited, and examples thereof include polyethylene, polypropylene resin, and other hard resins in addition to metals.

樹脂含浸繊維層20及びブロック層30は、ガスタンク本体1に強度を付与する補強層である。
図2に示すように、樹脂含浸繊維層20は、未硬化の状態(液体状又はゲル状)の樹脂22を含浸させた繊維21を、内層(ライナ10又はブロック層30)の外周に巻き付けることによって形成されている。
The resin-impregnated fiber layer 20 and the block layer 30 are reinforcing layers that impart strength to the gas tank body 1.
As shown in FIG. 2, the resin-impregnated fiber layer 20 is formed by winding fibers 21 impregnated with an uncured resin (liquid or gel) 22 around the outer periphery of the inner layer (the liner 10 or the block layer 30). Is formed by.

繊維21としては、例えば、金属繊維、ガラス繊維、カーボン繊維、アルミナ繊維、といった無機繊維や、アラミド繊維等の合成有機繊維や、綿等の天然有機繊維が用いられる。これらの繊維は、単独で使用しても良いし、混合して(混繊として)使用しても良い。本実施形態においては、繊維21としてカーボン繊維を用いている。
また、樹脂22としては、例えば、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられる。本実施形態においては、熱硬化性エポキシ樹脂を用いている。
Examples of the fibers 21 include inorganic fibers such as metal fibers, glass fibers, carbon fibers, and alumina fibers, synthetic organic fibers such as aramid fibers, and natural organic fibers such as cotton. These fibers may be used alone or in combination (as mixed fiber). In the present embodiment, carbon fibers are used as the fibers 21.
As the resin 22, for example, a thermosetting resin such as an epoxy resin, a modified epoxy resin, an unsaturated polyester resin, or the like is used. In the present embodiment, a thermosetting epoxy resin is used.

一方、ブロック層30は、繊維31及び樹脂32を含むテープ状のプリプレグを樹脂含浸繊維層20の外周に巻き付けることによって形成されている。
繊維31としては、繊維21と同様に、カーボン繊維等の無機繊維や、合成又は天然の有機繊維を用いることができ、本実施形態においては、カーボン繊維を用いている。
On the other hand, the block layer 30 is formed by winding a tape-shaped prepreg including the fiber 31 and the resin 32 around the outer periphery of the resin-impregnated fiber layer 20.
As the fiber 31, similarly to the fiber 21, an inorganic fiber such as a carbon fiber, or a synthetic or natural organic fiber can be used. In the present embodiment, a carbon fiber is used.

また、樹脂32としては、エラストマー状硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂であって、一旦硬化又は固体化させた後では、少なくとも常温から樹脂22の硬化温度の範囲において固体状を維持できる樹脂(即ち、樹脂22の硬化温度よりも、融点又は分解温度が高い樹脂)が用いられる。その理由は、FRP成形体の製造工程における温度範囲内において、テープ状のプリプレグの液体に対する非透過性を維持するためである。樹脂32に用いられる材料として、具体的には、例えば、ビニル樹脂や、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、ポリサルフォン、ポリエーテルイミド等が挙げられる。本実施形態においては、樹脂22としてエポキシ樹脂を用いているので、繊維31及び樹脂32を含むテープ状のプリプレグとして、150℃以上の耐熱性を有する住友ベークライト株式会社製の耐熱塩化ビニル樹脂シート、又は、同社製のスミライト(登録商標)FSシリーズ、又は、住友スリーエム株式会社製のPTFEテープを用いている。   Further, the resin 32 is an elastomeric curable resin or a thermoplastic resin, and once cured or solidified, a resin that can maintain a solid state at least in the range of normal temperature to the curing temperature of the resin 22 (that is, a resin 32) Resin having a melting point or decomposition temperature higher than the curing temperature of resin 22 is used. The reason is to maintain the impermeability of the tape-shaped prepreg to the liquid within the temperature range in the manufacturing process of the FRP molded body. Specific examples of the material used for the resin 32 include vinyl resin, PTFE (polytetrafluoroethylene), polysulfone, and polyetherimide. In this embodiment, since an epoxy resin is used as the resin 22, as a tape-shaped prepreg containing the fiber 31 and the resin 32, a heat-resistant vinyl chloride resin sheet manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd. having a heat resistance of 150 ° C. or higher, Alternatively, Sumilite (registered trademark) FS series manufactured by the same company or PTFE tape manufactured by Sumitomo 3M Limited is used.

これらの交互に積層された樹脂含浸繊維層20及びブロック層30の最外層は、ブロック層30となっている。このように、樹脂含浸繊維層20の外側にブロック層30を配置することにより、樹脂含浸繊維層20の繊維21間から染み出そうとする未硬化の樹脂22がブロックされる。   The outermost layer of the resin-impregnated fiber layer 20 and the block layer 30 that are alternately stacked is the block layer 30. Thus, by disposing the block layer 30 on the outside of the resin-impregnated fiber layer 20, the uncured resin 22 that tends to ooze from between the fibers 21 of the resin-impregnated fiber layer 20 is blocked.

次に、図3を参照しながら、樹脂含浸繊維層20及びブロック層30の形成方法を説明する。図3は、FW装置の概略的な構成を示す図である。
樹脂含浸繊維層20を形成する際には、繊維21が巻かれたボビン11を用意すると共に、樹脂槽13に未硬化の樹脂22を配置する。また、シャフト15にライナ10を取り付ける。ボビン11から繰り出された繊維21は、圧力調整部12においてその張力を調整された後で、樹脂槽13において樹脂22を含浸する。そして、樹脂22を含浸した繊維21は、供給ユニット14を介して回転するライナ10に供給され、ライナ10の表面に巻き付けられる。なお、繊維21の巻き方については特に限定されず、例えば、フープ巻きやヘリカル巻きや、それらを組み合わせた巻き方であっても良い。
Next, a method for forming the resin-impregnated fiber layer 20 and the block layer 30 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of the FW device.
When forming the resin-impregnated fiber layer 20, the bobbin 11 around which the fibers 21 are wound is prepared, and an uncured resin 22 is placed in the resin tank 13. Further, the liner 10 is attached to the shaft 15. The fiber 21 fed out from the bobbin 11 is impregnated with the resin 22 in the resin tank 13 after the tension is adjusted in the pressure adjusting unit 12. The fibers 21 impregnated with the resin 22 are supplied to the rotating liner 10 via the supply unit 14 and are wound around the surface of the liner 10. In addition, it does not specifically limit about the winding method of the fiber 21, For example, the hoop winding, a helical winding, and the winding method which combined them may be sufficient.

一方、ブロック層30を形成する前に、繊維31の束に未硬化の状態(液体状又はゲル状)の樹脂32を含浸させ、その束を扁平のテープ状となるように成形して樹脂32を硬化又は固体化させることにより、プリプレグを予め作製しておく。そして、ブロック層30を形成する際には、このプリプレグを、図3に示すものと同様の装置に、ボビン11の代わりにセットする。また、樹脂槽13は撤去しておく。そして、圧力調整部12においてプリプレグの張力を調整し、供給ユニット14を介して回転するライナ10に供給することにより、テープ状のプリプレグを樹脂含浸繊維層20の表面を巻き付ける。   On the other hand, before forming the block layer 30, a bundle of fibers 31 is impregnated with an uncured resin (liquid or gel) resin 32, and the bundle is molded into a flat tape shape to form a resin 32. A prepreg is prepared in advance by curing or solidifying. When forming the block layer 30, this prepreg is set in place of the bobbin 11 in the same apparatus as shown in FIG. The resin tank 13 is removed. Then, the tension of the prepreg is adjusted by the pressure adjusting unit 12 and supplied to the rotating liner 10 via the supply unit 14, whereby the surface of the resin-impregnated fiber layer 20 is wound around the tape-shaped prepreg.

このようにして、樹脂含浸繊維層20及びブロック層30を交互に形成することにより、多層構造を有する成形体が作製される。さらに、この成形体を加熱して、樹脂含浸繊維層20を硬化させることにより、強度が付与されたFRP成形体が完成する。   Thus, the molded object which has a multilayer structure is produced by forming the resin impregnation fiber layer 20 and the block layer 30 by turns. Further, the molded body is heated to cure the resin-impregnated fiber layer 20, thereby completing the FRP molded body with added strength.

次に、本発明の第2の実施形態に係るFRP成形体について、図4を参照しながら説明する。本実施形態に係るFRP成形体も、燃料電池システム等に備えられる高圧ガスタンクの本体部分(ガスタンク本体2)である。   Next, the FRP molded object which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated, referring FIG. The FRP molded body according to the present embodiment is also a main body portion (gas tank body 2) of a high-pressure gas tank provided in a fuel cell system or the like.

図4に示すように、本実施形態においては、樹脂含浸繊維層20における未硬化の樹脂22の染み出しをブロックするブロック層40を、ガスタンク本体2の胴部にのみ設けている。なお、ブロック層40を形成する繊維及び樹脂材料については、図1に示すブロック層30におけるものと同様である。   As shown in FIG. 4, in the present embodiment, a block layer 40 that blocks the uncured resin 22 from leaking out from the resin-impregnated fiber layer 20 is provided only on the trunk of the gas tank body 2. In addition, about the fiber and resin material which form the block layer 40, it is the same as that in the block layer 30 shown in FIG.

ブロック層40は、第1の実施形態と同様に、テープ状のプリプレグを用いて形成しても良いし、その代わりに、例えば胴部と同程度の幅を有するシート状のプリプレグを用いて形成しても良い。後者の場合には、シートワインディング法、その他、公知のいずれの方法により、ブロック層40を形成しても良い。
本実施形態によれば、少なくともガスタンク本体2の胴部における高Vf化が抑制されたガスタンク本体を、簡単且つ短時間に製造することができる。
As in the first embodiment, the block layer 40 may be formed using a tape-shaped prepreg, or instead using, for example, a sheet-shaped prepreg having a width comparable to that of the body portion. You may do it. In the latter case, the block layer 40 may be formed by any known method such as a sheet winding method.
According to this embodiment, the gas tank main body in which the increase in Vf at least in the body portion of the gas tank main body 2 is suppressed can be manufactured easily and in a short time.

本発明の第1の実施形態に係るFRP成形体を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the FRP molded object which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図1に示す一点鎖線IIで囲む部分の断面を拡大して示す模式図である。It is a schematic diagram which expands and shows the cross section of the part enclosed with the dashed-dotted line II shown in FIG. FW装置の概略的な構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of FW apparatus. 本発明の第2の実施形態に係るFRP成形体を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the FRP molded object which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

2…ガスタンク本体、10…ライナ、20…樹脂含浸繊維層、21、31…繊維、22、32…樹脂、30、40…ブロック層   2 ... gas tank body, 10 ... liner, 20 ... resin impregnated fiber layer, 21, 31 ... fiber, 22, 32 ... resin, 30, 40 ... block layer

Claims (9)

ライナと、
前記ライナの外層に形成された、繊維及び熱硬化性樹脂を含む第1の層と、
前記第1の層の外層に形成された、繊維とエラストマー状熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂とを含む第2の層と、
を備えるFRP成形体。
With liner,
A first layer comprising fibers and a thermosetting resin formed on the outer layer of the liner;
A second layer comprising fibers and an elastomeric thermosetting resin or thermoplastic resin formed in the outer layer of the first layer;
FRP molded body comprising:
ライナと、
前記ライナの外層に形成された、繊維及び熱硬化性樹脂を含む複数の第1の層と、
前記ライナの外層に形成された、繊維とエラストマー状熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂とを含む複数の第2の層と、
を備え、
前記第1の層と前記第2の層とが交互に積層されている、FRP成形体。
With liner,
A plurality of first layers formed on an outer layer of the liner and comprising fibers and a thermosetting resin;
A plurality of second layers comprising fibers and an elastomeric thermosetting resin or thermoplastic resin formed in the outer layer of the liner;
With
An FRP molded body in which the first layer and the second layer are alternately laminated.
前記第2の層に含まれるエラストマー状熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂は、前記第1の層に含まれる熱硬化性樹脂の硬化温度よりも高い融点又は分解温度を有する、請求項1又は2記載のFRP成形体。   The elastomeric thermosetting resin or thermoplastic resin contained in the second layer has a melting point or decomposition temperature higher than the curing temperature of the thermosetting resin contained in the first layer. The FRP molded product described. 請求項1〜3のいずれか1項記載のFRP成形体を備えるガスタンク。   A gas tank comprising the FRP molded body according to any one of claims 1 to 3. ライナの外層に、未硬化の状態の熱硬化性樹脂を含浸させた繊維を巻き付けることにより、第1の層を形成する工程(a)と、
前記第1の層の外層に、繊維とエラストマー状熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂とを含むプリプレグを巻き付けることにより、第2の層を形成する工程(b)と、
を備えるFRP成形体の製造方法。
A step of forming a first layer by winding a fiber impregnated with an uncured thermosetting resin around the outer layer of the liner;
(B) forming a second layer by wrapping a prepreg containing fibers and an elastomeric thermosetting resin or a thermoplastic resin around the outer layer of the first layer;
The manufacturing method of a FRP molded object provided with.
工程(a)と工程(b)とをさらに交互に繰り返すことを含む請求項5記載のFRP成形体の製造方法。   The manufacturing method of the FRP molded object of Claim 5 including repeating a process (a) and a process (b) alternately further. 前記プリプレグは、テープ状又はシート状に成形されている、請求項5又は6記載のFRP成形体の製造方法。   The said prepreg is a manufacturing method of the FRP molded object of Claim 5 or 6 currently shape | molded by the tape form or the sheet form. 前記プリプレグに含まれるエラストマー状熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂は、前記第1の層に含まれる熱硬化性樹脂の硬化温度よりも高い融点又は分解温度を有する、請求項5〜7のいずれか1項記載のFRP成形体の製造方法。   The elastomeric thermosetting resin or thermoplastic resin contained in the prepreg has any melting point or decomposition temperature higher than the curing temperature of the thermosetting resin contained in the first layer. The manufacturing method of the FRP molded object of 1 item | term. 工程(b)の後で、前記第1の層を熱硬化させる工程をさらに具備する請求項8記載のFRP成形体の製造方法。   The method for producing an FRP molded body according to claim 8, further comprising a step of thermosetting the first layer after the step (b).
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