JP2000313069A - 圧力容器の製造方法 - Google Patents
圧力容器の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 フィラメントワインディング法に基づいて繊
維強化複合材料製の圧力容器を製造する場合、プリプレ
グの交差部分で繊維が屈曲し、この屈曲部分に応力が集
中して圧力容器の破壊に至ることがあるという問題があ
った。 【解決手段】 マンドレルＭに線状のプリプレグＰを巻
き付けてプリフォームを成形し、プリフォームを硬化処
理して圧力容器１を製造するに際し、厚さが０．０６〜
０．２ｍｍのプリプレグＰを用いてプリフォームを成形
することにより、プリプレグＰ自体の強度を確保したう
えで、マンドレルＭ上におけるプリプレグＰの交差部分
での繊維の屈曲を小さいものにし、応力集中を低減して
圧力容器１の耐圧強度を向上させた。
維強化複合材料製の圧力容器を製造する場合、プリプレ
グの交差部分で繊維が屈曲し、この屈曲部分に応力が集
中して圧力容器の破壊に至ることがあるという問題があ
った。 【解決手段】 マンドレルＭに線状のプリプレグＰを巻
き付けてプリフォームを成形し、プリフォームを硬化処
理して圧力容器１を製造するに際し、厚さが０．０６〜
０．２ｍｍのプリプレグＰを用いてプリフォームを成形
することにより、プリプレグＰ自体の強度を確保したう
えで、マンドレルＭ上におけるプリプレグＰの交差部分
での繊維の屈曲を小さいものにし、応力集中を低減して
圧力容器１の耐圧強度を向上させた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フィラメントワイ
ンディング法に基づいた繊維強化複合材料製の圧力容器
の製造方法に関するものである。
ンディング法に基づいた繊維強化複合材料製の圧力容器
の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】フィラメントワインディング法は、例え
ば、昭和５８年４月２５日に丸善が発行した『増補版・
航空宇宙工学便覧』の第３７４頁に記載されている。
ば、昭和５８年４月２５日に丸善が発行した『増補版・
航空宇宙工学便覧』の第３７４頁に記載されている。
【０００３】このフィラメントワインディング法に基づ
いて繊維強化複合材料製の圧力容器を製造するには、連
続する繊維に熱硬化性樹脂を含浸して成る線状のプリプ
レグと、圧力容器の内側形状に対応するマンドレルを用
い、マンドレルを回転させながら同マンドレルにプリプ
レグを巻き付けてプリフォームを成形する。その後、マ
ンドレルを分解してプリフォームを取出し、このプリフ
ォームに加圧および加熱の硬化処理を施すことにより、
圧力容器が得られることになる。
いて繊維強化複合材料製の圧力容器を製造するには、連
続する繊維に熱硬化性樹脂を含浸して成る線状のプリプ
レグと、圧力容器の内側形状に対応するマンドレルを用
い、マンドレルを回転させながら同マンドレルにプリプ
レグを巻き付けてプリフォームを成形する。その後、マ
ンドレルを分解してプリフォームを取出し、このプリフ
ォームに加圧および加熱の硬化処理を施すことにより、
圧力容器が得られることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うなフィラメントワインディング法に基づいて圧力容積
を製造する場合には、回転するマンドレルとプリプレグ
の供給手段とをマンドレルの軸線方向に相対的に往復動
させ、マンドレルに対して所定の角度でプリプレグを巻
き付けることにより、多方向の繊維配向が得られるよう
にしている。しかしながら、所定の角度でプリプレグの
巻き付けを行うと、多くの部分でプリプレグが交差する
こととなり、交差することは止むを得ないのであるが、
プリプレグの交差部分において繊維が大きく屈曲した状
態となり、圧力容器に内圧が加わった際に、繊維の屈曲
部分に応力が集中して破壊に至ることがあるという問題
点があり、このような問題点を解決することが課題であ
った。
うなフィラメントワインディング法に基づいて圧力容積
を製造する場合には、回転するマンドレルとプリプレグ
の供給手段とをマンドレルの軸線方向に相対的に往復動
させ、マンドレルに対して所定の角度でプリプレグを巻
き付けることにより、多方向の繊維配向が得られるよう
にしている。しかしながら、所定の角度でプリプレグの
巻き付けを行うと、多くの部分でプリプレグが交差する
こととなり、交差することは止むを得ないのであるが、
プリプレグの交差部分において繊維が大きく屈曲した状
態となり、圧力容器に内圧が加わった際に、繊維の屈曲
部分に応力が集中して破壊に至ることがあるという問題
点があり、このような問題点を解決することが課題であ
った。
【０００５】
【発明の目的】本発明は、上記従来の課題に着目して成
されたもので、繊維強化複合材料製の圧力容器における
耐圧強度の向上を実現することができる圧力容器の製造
方法を提供することを目的としている。
されたもので、繊維強化複合材料製の圧力容器における
耐圧強度の向上を実現することができる圧力容器の製造
方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる圧力容器
の製造方法は、請求項１として、マンドレルに線状のプ
リプレグを巻き付けてプリフォームを成形し、プリフォ
ームを硬化処理して圧力容器を製造するに際し、厚さが
０．０６〜０．２ｍｍのプリプレグを用いてプリフォー
ムを成形する構成とし、請求項２として、プリプレグの
厚さが０．０８〜０．１５ｍｍである構成とし、請求項
３として、プリプレグに含浸する樹脂の破断伸度が８％
以上である構成としており、上記の構成をもって従来の
課題を解決するための手段としている。
の製造方法は、請求項１として、マンドレルに線状のプ
リプレグを巻き付けてプリフォームを成形し、プリフォ
ームを硬化処理して圧力容器を製造するに際し、厚さが
０．０６〜０．２ｍｍのプリプレグを用いてプリフォー
ムを成形する構成とし、請求項２として、プリプレグの
厚さが０．０８〜０．１５ｍｍである構成とし、請求項
３として、プリプレグに含浸する樹脂の破断伸度が８％
以上である構成としており、上記の構成をもって従来の
課題を解決するための手段としている。
【０００７】上記構成において、プリプレグの厚さおよ
び樹脂の破断伸度に関する数値限定は、圧力容器の性能
指数に基づくものである。この性能指数は、圧力容器に
内圧を加える破壊試験によって求めた破壊圧力をＰと
し、圧力容器の容積をＶとし、圧力容器の複合材料部分
の重量をＷとしたときに、ＰＶ／Ｗで表される。
び樹脂の破断伸度に関する数値限定は、圧力容器の性能
指数に基づくものである。この性能指数は、圧力容器に
内圧を加える破壊試験によって求めた破壊圧力をＰと
し、圧力容器の容積をＶとし、圧力容器の複合材料部分
の重量をＷとしたときに、ＰＶ／Ｗで表される。
【０００８】すなわち、請求項１において、プリプレグ
の厚さを０．０６〜０．２ｍｍとしたのは、０．０６ｍ
よりも小さくすると、プリプレグ自体の強度が小さくな
り、圧力容器の性能指数が低下するからであり、０．２
ｍｍよりも大きくすると、プリプレグを巻き付けた際に
交差部分での繊維の屈曲が大きくなり、応力集中が発生
しやすくなって、圧力容器の性能指数が低下するからで
ある。そして、０．０６〜０．２ｍｍの範囲とすること
により、プリプレグ自体の強度が確保され、プリプレグ
を巻き付けた際に交差部分での繊維の屈曲が小さくな
り、応力集中が低減されて、良好な圧力容器の性能指数
が得られるからである。
の厚さを０．０６〜０．２ｍｍとしたのは、０．０６ｍ
よりも小さくすると、プリプレグ自体の強度が小さくな
り、圧力容器の性能指数が低下するからであり、０．２
ｍｍよりも大きくすると、プリプレグを巻き付けた際に
交差部分での繊維の屈曲が大きくなり、応力集中が発生
しやすくなって、圧力容器の性能指数が低下するからで
ある。そして、０．０６〜０．２ｍｍの範囲とすること
により、プリプレグ自体の強度が確保され、プリプレグ
を巻き付けた際に交差部分での繊維の屈曲が小さくな
り、応力集中が低減されて、良好な圧力容器の性能指数
が得られるからである。
【０００９】また、請求項２において、プリプレグの厚
さを０．０８〜０．１５ｍｍとしたのは、請求項１に記
載したプリプレグの厚さの範囲（０．０６〜０．２ｍ
ｍ）において、とくに、０．０８〜０．１５ｍｍとする
ことにより、良好な圧力容器の性能指数が安定して得ら
れるからである。
さを０．０８〜０．１５ｍｍとしたのは、請求項１に記
載したプリプレグの厚さの範囲（０．０６〜０．２ｍ
ｍ）において、とくに、０．０８〜０．１５ｍｍとする
ことにより、良好な圧力容器の性能指数が安定して得ら
れるからである。
【００１０】さらに、請求項３において、プリプレグに
含浸する樹脂の破断伸度を８％以上としたのは、８％よ
りも小さくすると、同一の負荷であっても破断が生じや
すくなり、圧力容器の性能指数が低下するからであり、
８％以上とすることにより、良好な圧力容器の性能指数
が安定して得られるからである。
含浸する樹脂の破断伸度を８％以上としたのは、８％よ
りも小さくすると、同一の負荷であっても破断が生じや
すくなり、圧力容器の性能指数が低下するからであり、
８％以上とすることにより、良好な圧力容器の性能指数
が安定して得られるからである。
【００１１】なお、プリプレグに使用する繊維として
は、炭素繊維やアラミド繊維等の有機繊維が用いられ、
とくに、伸度が１．８％以上の高強度繊維を用いる。ま
た、プリプレグに使用する樹脂としては、エポキシ樹
脂、ビスマレイミド樹脂、ポリイミド樹脂、およびポリ
シアネート樹脂等が用いられる。このプリプレグは、連
続する上記繊維に樹脂を含浸し、溶剤を含む場合には乾
燥させ、適度な粘度やタック性が得られるように調整し
たものである。
は、炭素繊維やアラミド繊維等の有機繊維が用いられ、
とくに、伸度が１．８％以上の高強度繊維を用いる。ま
た、プリプレグに使用する樹脂としては、エポキシ樹
脂、ビスマレイミド樹脂、ポリイミド樹脂、およびポリ
シアネート樹脂等が用いられる。このプリプレグは、連
続する上記繊維に樹脂を含浸し、溶剤を含む場合には乾
燥させ、適度な粘度やタック性が得られるように調整し
たものである。
【００１２】
【発明の効果】本発明の請求項１に係わる圧力容器の製
造方法によれば、厚さが０．０６〜０．２ｍｍのプリプ
レグを用いたことにより、プリプレグ自体の適切な強度
を確保したうえで、マンドレルにプリプレグを巻き付け
た際の交差部分において、繊維の屈曲を小さく抑えるこ
とができ、これにより、応力集中を低減することができ
ると共に、プリプレグの強度を発現させて、充分な耐圧
強度を備えた性能指数の高い繊維強化複合材料製の圧力
容器を得ることができる。
造方法によれば、厚さが０．０６〜０．２ｍｍのプリプ
レグを用いたことにより、プリプレグ自体の適切な強度
を確保したうえで、マンドレルにプリプレグを巻き付け
た際の交差部分において、繊維の屈曲を小さく抑えるこ
とができ、これにより、応力集中を低減することができ
ると共に、プリプレグの強度を発現させて、充分な耐圧
強度を備えた性能指数の高い繊維強化複合材料製の圧力
容器を得ることができる。
【００１３】本発明の請求項２に係わる圧力容器の製造
方法によれば、請求項１と同様の効果を得ることができ
るうえに、厚さが０．０８〜０．１５ｍｍのプリプレグ
を用いたことにより、性能指数が高く且つ安定した圧力
容器を得ることができ、圧力容器の品質をより高めるこ
とができる。
方法によれば、請求項１と同様の効果を得ることができ
るうえに、厚さが０．０８〜０．１５ｍｍのプリプレグ
を用いたことにより、性能指数が高く且つ安定した圧力
容器を得ることができ、圧力容器の品質をより高めるこ
とができる。
【００１４】本発明の請求項３に係わる圧力容器の製造
方法によれば、請求項１および２と同様の効果を得るこ
とができるえうに、プリプレグに含浸する樹脂の破断伸
度を８％以上としたことにより、性能指数が高く且つ安
定した圧力容器を得ることができ、圧力容器の品質のさ
らなる向上を実現することができる。
方法によれば、請求項１および２と同様の効果を得るこ
とができるえうに、プリプレグに含浸する樹脂の破断伸
度を８％以上としたことにより、性能指数が高く且つ安
定した圧力容器を得ることができ、圧力容器の品質のさ
らなる向上を実現することができる。
【００１５】
【実施例】以下、図面に基づいて、本発明に係わる圧力
容器の製造方法の一実施例を説明する。
容器の製造方法の一実施例を説明する。
【００１６】図１（ｃ）に示す圧力容器１は、繊維強化
複合材料製であり、円筒部２の両側に略半球状の鏡板部
３，４を有すると共に、各鏡板部３，４の中央に開口部
５，６を有しており、各開口部５，６の内側には、金属
製またはＦＲＰ製の環状の補強部材（口金）７，８が設
けてある。この圧力容器１は、固体ロケットのモータケ
ースとして用いられるものであって、一方の補強部材７
には、閉塞部材や点火用のイグナイタが取付けられ、他
方の補強部材８には、ロケットノズルが取付けられる。
複合材料製であり、円筒部２の両側に略半球状の鏡板部
３，４を有すると共に、各鏡板部３，４の中央に開口部
５，６を有しており、各開口部５，６の内側には、金属
製またはＦＲＰ製の環状の補強部材（口金）７，８が設
けてある。この圧力容器１は、固体ロケットのモータケ
ースとして用いられるものであって、一方の補強部材７
には、閉塞部材や点火用のイグナイタが取付けられ、他
方の補強部材８には、ロケットノズルが取付けられる。
【００１７】上記圧力容器１をフィラメントワインディ
ング法に基づいて製造するには、図１（ａ）に示すよう
に、当該圧力容器１の内側形状に対応する外観を有する
マンドレルＭと、線状のプリプレグＰが用いられる。
ング法に基づいて製造するには、図１（ａ）に示すよう
に、当該圧力容器１の内側形状に対応する外観を有する
マンドレルＭと、線状のプリプレグＰが用いられる。
【００１８】マンドレルＭは、金属製あるいは石膏製で
あって、回転駆動されるシャフトＳに固定してあり、後
の圧力容器１の離型に対応するために、シャフトＳの直
径よりも小さいセグメントに分割あるいは破壊すること
が可能である。また、シャフトＳには、マンドレルＭと
ともに先の補強部材７，８を取付ける。
あって、回転駆動されるシャフトＳに固定してあり、後
の圧力容器１の離型に対応するために、シャフトＳの直
径よりも小さいセグメントに分割あるいは破壊すること
が可能である。また、シャフトＳには、マンドレルＭと
ともに先の補強部材７，８を取付ける。
【００１９】プリプレグＰは、伸度が１．８％以上の高
強度繊維として、炭素繊維やアラミド繊維等の有機繊維
を用い、この繊維に、エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹
脂、ポリイミド樹脂、およびポリシアネート樹脂等の樹
脂を含浸し、溶剤を含む場合には乾燥させ、適度な粘度
やタック性が得られるように調整したものである。
強度繊維として、炭素繊維やアラミド繊維等の有機繊維
を用い、この繊維に、エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹
脂、ポリイミド樹脂、およびポリシアネート樹脂等の樹
脂を含浸し、溶剤を含む場合には乾燥させ、適度な粘度
やタック性が得られるように調整したものである。
【００２０】このプリプレグＰは、図１（ｂ）に示すよ
うに、概略楕円の断面形状を有するものであって、その
厚さＴｐが０．０６〜０．２ｍｍのものを用いており、
より望ましくは厚さＴｐが０．０８〜０．１５ｍｍのも
のを用いており、含浸する樹脂としては、破断伸度が８
％以上のものを用いている。
うに、概略楕円の断面形状を有するものであって、その
厚さＴｐが０．０６〜０．２ｍｍのものを用いており、
より望ましくは厚さＴｐが０．０８〜０．１５ｍｍのも
のを用いており、含浸する樹脂としては、破断伸度が８
％以上のものを用いている。
【００２１】上記のプリプレグＰは、全体の図示を省略
した供給装置のロール９に巻いてある。この供給装置
は、先のマンドレルＭおよびシャフトＳとともに、４軸
制御方式のフィラメントワインディング装置を構成して
いる。フィラメントワインディング装置は、シャフトＳ
を軸回りに回転駆動するほかに、供給装置のロール９を
シャフトＳの軸線方向に往復動させることが可能であ
り、さらに、マンドレルＭ上におけるプリプレグＰの巻
き付け位置などに応じてロール９の角度調整を行うこと
が可能である。
した供給装置のロール９に巻いてある。この供給装置
は、先のマンドレルＭおよびシャフトＳとともに、４軸
制御方式のフィラメントワインディング装置を構成して
いる。フィラメントワインディング装置は、シャフトＳ
を軸回りに回転駆動するほかに、供給装置のロール９を
シャフトＳの軸線方向に往復動させることが可能であ
り、さらに、マンドレルＭ上におけるプリプレグＰの巻
き付け位置などに応じてロール９の角度調整を行うこと
が可能である。
【００２２】そして、圧力容器１を製造するには、シャ
フトＳとともにマンドレルＭを回転させながら、同マン
ドレルＭに対して所定の角度でプリプレグＰを巻き付
け、所定の厚さのプリフォームを成形する。その後、プ
リフォームの表面をテフロンやナイロン等の樹脂製フィ
ルムで気密的に被覆し、フィルム内を真空引きすると共
に、オートクレーブ内で１００〜２５０℃に加熱し、且
つ１０〜１００ＭＰａに加圧することによってプリプレ
グＰの樹脂を硬化させ、最終的にマンドレルＭを除去し
て圧力容器１を得る。この圧力容器１には、補強部材
７，８が一体化されていると共に、シャフトＳにより開
口部５，６が形成されている。なお、硬化処理の際の温
度や圧力は、使用した樹脂の種類や圧力容器１の肉厚な
どによっても適宜選択される。
フトＳとともにマンドレルＭを回転させながら、同マン
ドレルＭに対して所定の角度でプリプレグＰを巻き付
け、所定の厚さのプリフォームを成形する。その後、プ
リフォームの表面をテフロンやナイロン等の樹脂製フィ
ルムで気密的に被覆し、フィルム内を真空引きすると共
に、オートクレーブ内で１００〜２５０℃に加熱し、且
つ１０〜１００ＭＰａに加圧することによってプリプレ
グＰの樹脂を硬化させ、最終的にマンドレルＭを除去し
て圧力容器１を得る。この圧力容器１には、補強部材
７，８が一体化されていると共に、シャフトＳにより開
口部５，６が形成されている。なお、硬化処理の際の温
度や圧力は、使用した樹脂の種類や圧力容器１の肉厚な
どによっても適宜選択される。
【００２３】このようにして製造された圧力容器１は、
厚さＴｐが０．０６〜０．２ｍｍのプリプレグＰを用
い、また、プリプレグＰに含浸する樹脂の破断伸度を８
％以上としたことにより、プリプレグＰ自体の適切な強
度を確保したうえで、マンドレルＭにプリプレグＰを巻
き付けた際の交差部分において、繊維の屈曲が小さく抑
えられ、これにより、応力集中が低減されると共に、プ
リプレグＰの強度が発揮されて、充分な耐圧強度を備え
たものとなる。
厚さＴｐが０．０６〜０．２ｍｍのプリプレグＰを用
い、また、プリプレグＰに含浸する樹脂の破断伸度を８
％以上としたことにより、プリプレグＰ自体の適切な強
度を確保したうえで、マンドレルＭにプリプレグＰを巻
き付けた際の交差部分において、繊維の屈曲が小さく抑
えられ、これにより、応力集中が低減されると共に、プ
リプレグＰの強度が発揮されて、充分な耐圧強度を備え
たものとなる。
【００２４】ここで、上記したプリプレグＰの厚さＴｐ
および樹脂の破断伸度の設定は、以下に述べる試験結果
に基づくものである。
および樹脂の破断伸度の設定は、以下に述べる試験結果
に基づくものである。
【００２５】試験では、厚さが異なるプリプレグを用い
て圧力容器を形成したのち、表面に歪ゲージを設けると
共に、その内側面に水密用のゴム状ポッティング剤を塗
布して水による内圧を負荷し、あるいは内側にゴムバッ
グを設けて水による内圧を負荷し、当該圧力容器の破壊
が生じるまで内圧を上昇させて、表面の歪値や内圧を測
定した。そして、図２に示すように、プリプレグの厚さ
と圧力容器の性能指数との関係を得た。なお、性能指数
は、圧力容器の破壊圧力をＰとし、圧力容器の容積をＶ
とし、圧力容器の複合材料部分の重量（補強部材を除く
重量）をＷとしたときに、ＰＶ／Ｗで表される。
て圧力容器を形成したのち、表面に歪ゲージを設けると
共に、その内側面に水密用のゴム状ポッティング剤を塗
布して水による内圧を負荷し、あるいは内側にゴムバッ
グを設けて水による内圧を負荷し、当該圧力容器の破壊
が生じるまで内圧を上昇させて、表面の歪値や内圧を測
定した。そして、図２に示すように、プリプレグの厚さ
と圧力容器の性能指数との関係を得た。なお、性能指数
は、圧力容器の破壊圧力をＰとし、圧力容器の容積をＶ
とし、圧力容器の複合材料部分の重量（補強部材を除く
重量）をＷとしたときに、ＰＶ／Ｗで表される。
【００２６】図２から明らかなように、プリプレグの厚
さが０．０６ｍｍよりも小さいものでは、性能指数が急
激に低下する。これは、プリプレグ自体の強度が小さく
なることで破壊強度が低下したためである。また、プリ
プレグの厚さが０．２ｍｍよりも大きいものにあって
も、性能指数が急激に低下する。これは、プリプレグを
マンドレルに巻き付けた際に、交差部分での繊維の屈曲
が大きくなり、応力集中の発生により破壊強度が低下し
たためである。
さが０．０６ｍｍよりも小さいものでは、性能指数が急
激に低下する。これは、プリプレグ自体の強度が小さく
なることで破壊強度が低下したためである。また、プリ
プレグの厚さが０．２ｍｍよりも大きいものにあって
も、性能指数が急激に低下する。これは、プリプレグを
マンドレルに巻き付けた際に、交差部分での繊維の屈曲
が大きくなり、応力集中の発生により破壊強度が低下し
たためである。
【００２７】そして、プリプレグの厚さを０．０６〜
０．２ｍｍの範囲にすると、４５以上の良好な性能指数
が得られ、この範囲が適正範囲であることを確認した。
また、適正範囲内において、厚さを０．０８〜０．１５
ｍｍの範囲にすると、良好な性能指数が安定した状態と
なり、この範囲が最適範囲であることを確認した。
０．２ｍｍの範囲にすると、４５以上の良好な性能指数
が得られ、この範囲が適正範囲であることを確認した。
また、適正範囲内において、厚さを０．０８〜０．１５
ｍｍの範囲にすると、良好な性能指数が安定した状態と
なり、この範囲が最適範囲であることを確認した。
【００２８】次に、樹脂の試験は、図３に示す要領で行
った。
った。
【００２９】図示の試験片Ｒは、高強度繊維と破断伸度
の異なる樹脂から成るプリフォームに硬化処理を施した
ものであって、長さＡが５０ｍｍ、幅Ｂが８ｍｍ、厚さ
Ｔｒが２ｍｍの帯板状を成している。試験では、中心か
らの距離Ｌがいずれも１５ｍｍの対称位置で試験片Ｒの
下面を支持し、同試験片Ｒの中心をクロスヘッドＣＨに
よって上側から一定の力で加圧した。クロスヘッドＣＨ
の移動速度は２ｍｍ／ｍｉｎとした。そして、試験片Ｒ
が破断に至るまでのクロスヘッドの移動量等を測定して
破断伸度を求め、図４に示すように、樹脂の破断伸度と
圧力容器の性能指数との関係を得た。
の異なる樹脂から成るプリフォームに硬化処理を施した
ものであって、長さＡが５０ｍｍ、幅Ｂが８ｍｍ、厚さ
Ｔｒが２ｍｍの帯板状を成している。試験では、中心か
らの距離Ｌがいずれも１５ｍｍの対称位置で試験片Ｒの
下面を支持し、同試験片Ｒの中心をクロスヘッドＣＨに
よって上側から一定の力で加圧した。クロスヘッドＣＨ
の移動速度は２ｍｍ／ｍｉｎとした。そして、試験片Ｒ
が破断に至るまでのクロスヘッドの移動量等を測定して
破断伸度を求め、図４に示すように、樹脂の破断伸度と
圧力容器の性能指数との関係を得た。
【００３０】図４から明らかなように、高強度繊維を用
いた圧力容器において、プリプレグに含浸する樹脂の破
断伸度を８％よりも小さくすると、同一の負荷に対して
破断が生じやすくなることから、圧力容器の性能指数が
急激に低下し、樹脂の破断伸度を８％以上とすることに
より、４５以上の良好な性能指数が安定して得られるこ
とを確認した。
いた圧力容器において、プリプレグに含浸する樹脂の破
断伸度を８％よりも小さくすると、同一の負荷に対して
破断が生じやすくなることから、圧力容器の性能指数が
急激に低下し、樹脂の破断伸度を８％以上とすることに
より、４５以上の良好な性能指数が安定して得られるこ
とを確認した。
【図１】本発明に係わる圧力容器の製造方法の一実施例
において、プリプレグの巻き付けを説明する片側省略の
部分破断側面図（ａ）、プリプレグの断面図（ｂ）およ
び圧力容器の片側省略の部分破断側面図（ｃ）である。
において、プリプレグの巻き付けを説明する片側省略の
部分破断側面図（ａ）、プリプレグの断面図（ｂ）およ
び圧力容器の片側省略の部分破断側面図（ｃ）である。
【図２】プリプレグの厚さと圧力容器の性能指数との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図３】試験片を用いた樹脂の破断伸度の試験要領を示
す説明図（ａ）および試験片の端面図（ｂ）である。
す説明図（ａ）および試験片の端面図（ｂ）である。
【図４】樹脂の破断伸度と圧力容器の性能指数との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
１ 圧力容器 Ｍ マンドレル Ｐ プリプレグ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J046 AA14 BA01 CA04 DA10 EA02 4F205 AA36 AD16 AH55 AR12 HA02 HA23 HA33 HA37 HA45 HB01 HC02 HC14 HC17 HF05 HG03 HK04 HK05 HK19 HL03 HL14
Claims (3)
- 【請求項１】 マンドレルに線状のプリプレグを巻き付
けてプリフォームを成形し、プリフォームを硬化処理し
て圧力容器を製造するに際し、厚さが０．０６〜０．２
ｍｍのプリプレグを用いてプリフォームを成形すること
を特徴とする圧力容器の製造方法。 - 【請求項２】 プリプレグの厚さが０．０８〜０．１５
ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の圧力容器
の製造方法。 - 【請求項３】 プリプレグに含浸する樹脂の破断伸度が
８％以上であることを特徴とする請求項１または２に記
載の圧力容器の製造方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP11122348A JP2000313069A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 圧力容器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11122348A JP2000313069A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 圧力容器の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
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|---|---|---|---|
| JP11122348A Pending JP2000313069A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 圧力容器の製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000313069A (ja) |
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-
1999
- 1999-04-28 JP JP11122348A patent/JP2000313069A/ja active Pending
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