JP2010053981A - Gas container manufacturing method and gas container - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas container manufacturing method and the gas container capable of preventing cloudiness of a fiber reinforcement resin layer caused by staying gas between a resin liner and the fiber reinforcement resin layer and generation of emission noise of the staying gas. <P>SOLUTION: Reinforced fiber impregnated with uncured epoxy resin is winded around the resin liner 2 of the gas container 1 to form the fiber reinforcement resin layer 3 (S101), and epoxy dissolving solvent is applied on a surface of the fiber reinforcement resin layer 3 to dissolve the uncured epoxy resin positioned at the outermost layer of the fiber reinforcement resin layer 3 into volatile decomposition product (S102). The fiber reinforcement resin layer 3 is heated to harden the epoxy resin of an inner layer of the fiber reinforcement resin layer 3 and to volatilize/remove the volatile decomposition product of the outermost layer of the fiber reinforcement resin layer 3 (S103). Thickness of the outermost layer of the fiber reinforcement resin layer 3 is controlled thereby, and the gas permeability of the fiber reinforcement resin layer 3 is set to be a suitable value. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、樹脂ライナの外面が繊維強化樹脂層で覆われたガス容器を製造するガス容器製造方法及びガス容器に関する。   The present invention relates to a gas container manufacturing method and a gas container for manufacturing a gas container in which an outer surface of a resin liner is covered with a fiber reinforced resin layer.

例えば、燃料電池電気自動車には、高圧の水素ガスが充填されるガス容器が搭載されており、そのガス容器は、軽量化及び強度向上を図るべく、樽状の樹脂ライナの外面が繊維強化樹脂層で覆われた複合構造を有している。   For example, a fuel cell electric vehicle is equipped with a gas container filled with high-pressure hydrogen gas, and the outer surface of the barrel-shaped resin liner is a fiber reinforced resin in order to reduce weight and improve strength. It has a composite structure covered with layers.

このような複合構造のガス容器を製造する方法として、樹脂ライナをマンドレルとして回転させながらこれに熱硬化性樹脂を含浸させた強化繊維を巻き付けて繊維強化樹脂層で覆うフィラメントワインディング法が一般に用いられている。   As a method for producing such a gas container having a composite structure, a filament winding method in which a reinforcing fiber impregnated with a thermosetting resin is wound around a resin liner as a mandrel and covered with a fiber reinforced resin layer is generally used. ing.

特許文献１には、未硬化の熱硬化性樹脂を含浸させた繊維束をライナに巻き付けるフィラメントワインディング法を用いて圧力容器を製造する方法が示されている。   Patent Document 1 discloses a method of manufacturing a pressure vessel using a filament winding method in which a fiber bundle impregnated with an uncured thermosetting resin is wound around a liner.

特開２００４−１０６５５２号公報JP 2004-106552 A

しかしながら、フィラメントワインディング法では、繊維束を適当な張力で引っ張りながらライナの外面に巻き付けるので、繊維束から未硬化の熱硬化性樹脂が滲み出して繊維強化樹脂層の外側に集中し、熱硬化性樹脂のみからなる最外層が形成され、その厚みが増大する。   However, in the filament winding method, the fiber bundle is wound around the outer surface of the liner while being pulled with an appropriate tension, so that the uncured thermosetting resin oozes out from the fiber bundle and concentrates on the outside of the fiber reinforced resin layer. An outermost layer made only of resin is formed, and its thickness increases.

そして、最外層の厚みが増大するのに応じて、繊維強化樹脂層を透過する滞留ガスのガス透過率が低くなる。従って、樹脂ライナ内に充填された水素ガスが樹脂ライナを透過して樹脂ライナと繊維強化樹脂層との間に流れ込み、高圧の滞留ガスとして滞留する。   And the gas permeability of the residence gas which permeate | transmits a fiber reinforced resin layer becomes low according to the thickness of outermost layer increasing. Therefore, the hydrogen gas filled in the resin liner permeates the resin liner, flows between the resin liner and the fiber reinforced resin layer, and stays as a high-pressure residence gas.

このような高圧の滞留ガスが滞留している状態で再び樹脂ライナに高圧ガスが充填されると、樹脂ライナが膨張して、高圧の滞留ガスにより繊維強化樹脂層に過大な圧力が加えられて、最外層に亀裂が生じ、繊維強化樹脂層が白濁化すると共に、滞留ガスが亀裂を通過して外部に放出され、その放出の際に放出音が発生するという問題を有する。   If the resin liner is filled again with the high-pressure staying gas in such a state, the resin liner expands and an excessive pressure is applied to the fiber-reinforced resin layer by the high-pressure staying gas. The outermost layer has cracks, and the fiber reinforced resin layer becomes cloudy, and the staying gas passes through the cracks and is released to the outside, and a sound is emitted when the gas is released.

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、樹脂ライナと繊維強化樹脂層との間の滞留ガスに起因する繊維強化樹脂層の白濁化と滞留ガスの放出音の発生を防止するガス容器製造方法、及びガス容器を提供することである。   The present invention has been made in view of the above points. The object of the present invention is to make the fiber reinforced resin layer cloudy and the retained gas due to the stay gas between the resin liner and the fiber reinforced resin layer. It is to provide a gas container manufacturing method and a gas container that prevent generation of sound emission.

上記課題を解決する本発明のガス容器製造方法は、樹脂ライナの外面が繊維強化樹脂層で覆われたガス容器を製造する方法であって、未硬化のエポキシ樹脂を含浸させた強化繊維を樹脂ライナに巻き付けて繊維強化樹脂層を形成する巻き付け工程と、エポキシ分解溶媒を用いて、繊維強化樹脂層の最外層に位置する未硬化のエポキシ樹脂を揮発性分解物に分解する分解工程と、繊維強化樹脂層を加熱して、繊維強化樹脂層の内層のエポキシ樹脂を硬化させるとともに最外層の揮発性分解物を揮発させて除去する加熱工程とを含むことを特徴としている。   The gas container manufacturing method of the present invention that solves the above problems is a method of manufacturing a gas container in which the outer surface of a resin liner is covered with a fiber reinforced resin layer, and the reinforcing fiber impregnated with an uncured epoxy resin is used as a resin. A winding step of wrapping around a liner to form a fiber reinforced resin layer, a decomposition step of decomposing an uncured epoxy resin located in the outermost layer of the fiber reinforced resin layer into a volatile decomposition product using an epoxy decomposition solvent, and a fiber And heating the reinforced resin layer to cure the epoxy resin in the inner layer of the fiber reinforced resin layer and volatilize and remove the volatile decomposition product in the outermost layer.

この発明によれば、巻き付け工程によって繊維強化樹脂層の内層からエポキシ樹脂が滲み出して繊維強化樹脂の外側に集中し、未硬化のエポキシ樹脂のみからなる最外層が形成され、その厚みが増大するが、エポキシ分解溶媒によって最外層のエポキシ樹脂が揮発性分解物に分解され、加熱工程により揮発されるので、最外層の厚みを低減させて、適切な厚みにすることができる。従って、繊維強化樹脂層のガス透過率を適切な値に設定することができ、滞留ガスに起因した繊維強化樹脂層の白濁化と滞留ガスの放出音の発生を防ぐことができる。   According to this invention, the epoxy resin oozes out from the inner layer of the fiber reinforced resin layer by the winding process and concentrates on the outer side of the fiber reinforced resin, and the outermost layer made of only the uncured epoxy resin is formed, and the thickness thereof increases. However, since the epoxy resin of the outermost layer is decomposed into a volatile decomposition product by the epoxy decomposition solvent and volatilized by the heating process, the thickness of the outermost layer can be reduced to an appropriate thickness. Therefore, the gas permeability of the fiber reinforced resin layer can be set to an appropriate value, and the whitening of the fiber reinforced resin layer caused by the staying gas and the generation of the release gas of the staying gas can be prevented.

そして、本発明によるガス容器製造方法の好適な実施の形態では、分解工程は、エポキシ分解溶媒を繊維強化樹脂層の表面に塗布する工程を含む。これにより、最外層に位置する未硬化のエポキシ樹脂を外側から内側に向かって分解することができ、エポキシ分解溶媒を塗布する量に応じて最外層の厚みをコントロールすることができる。   And in suitable embodiment of the gas container manufacturing method by this invention, a decomposition process includes the process of apply | coating an epoxy decomposition solvent to the surface of a fiber reinforced resin layer. Thereby, the uncured epoxy resin located in the outermost layer can be decomposed from the outside toward the inside, and the thickness of the outermost layer can be controlled according to the amount of the epoxy decomposition solvent applied.

また、本発明によるガス容器製造方法の他の好適な実施の形態では、巻き付け工程は、未硬化のエポキシ樹脂を含浸させた強化繊維を樹脂ライナに巻き付けて繊維強化樹脂層の内層を形成する工程と、繊維強化樹脂層の内層の上に未硬化のエポキシ樹脂とエポキシ分解溶媒を含浸させた強化繊維を巻き付けて繊維強化樹脂層の外層を形成する工程を含むことを特徴としている。   In another preferred embodiment of the gas container manufacturing method according to the present invention, the winding step includes a step of winding an reinforcing fiber impregnated with an uncured epoxy resin around a resin liner to form an inner layer of the fiber reinforced resin layer. And a step of wrapping a reinforcing fiber impregnated with an uncured epoxy resin and an epoxy decomposition solvent on the inner layer of the fiber reinforced resin layer to form an outer layer of the fiber reinforced resin layer.

これによれば、繊維強化樹脂層の最外層に位置する未硬化のエポキシ樹脂を、外層の強化繊維に含浸されているエポキシ分解溶媒によって揮発性分解物に分解することができ、加熱工程により揮発させて最外層の厚みを低減させることができる。従って、繊維強化樹脂層の表面にエポキシ分解溶媒を塗布する工程を省略することができ、製造時間の短縮化、及び低コストを図ることができる。   According to this, the uncured epoxy resin located in the outermost layer of the fiber reinforced resin layer can be decomposed into volatile decomposition products by the epoxy decomposition solvent impregnated in the reinforcing fiber of the outer layer, and volatilized by the heating process. Thus, the thickness of the outermost layer can be reduced. Therefore, the step of applying the epoxy decomposition solvent to the surface of the fiber reinforced resin layer can be omitted, and the manufacturing time can be shortened and the cost can be reduced.

そして、加熱工程の後に、繊維強化樹脂層の表面に残留している揮発性分解物を拭き取って除去する工程を含むこととしてもよい。これにより、加熱工程で揮発性分解物が完全に揮発することができずに残留している場合に、その残留している揮発性分解物を取り除くことができる。   And it is good also as including the process of wiping off and removing the volatile decomposition product remaining on the surface of a fiber reinforced resin layer after a heating process. Thereby, when the volatile decomposition product cannot be completely volatilized and remains in the heating process, the remaining volatile decomposition product can be removed.

また、加熱工程の後に、繊維強化樹脂層の上に皮膜剤を塗布してコーティングする工程を含むこととしてもよい。このように皮膜剤でコーティングすることによって、繊維強化樹脂層の最外層の厚みをコントロールすることができ、また、繊維強化樹脂層の強化繊維の外部への露出や強化繊維の毛羽立ちを抑える等、繊維強化樹脂層を保護することができる。   Moreover, it is good also as including the process of apply | coating and coating a film agent on a fiber reinforced resin layer after a heating process. By coating with a coating agent in this way, the thickness of the outermost layer of the fiber reinforced resin layer can be controlled, and the exposure of the fiber reinforced resin layer to the outside of the reinforcing fibers and the fuzzing of the reinforcing fibers can be suppressed. The fiber reinforced resin layer can be protected.

そして、エポキシ分解溶媒として、煮沸５％ＮａＯＨ、ギ酸、トリクレン、オクタン、アセトン、トルエンから選ばれる１種類又はその組み合わせを用いてもよい。   And as an epoxy decomposition solvent, you may use 1 type chosen from boiling 5% NaOH, formic acid, trichlene, octane, acetone, toluene, or its combination.

本発明によれば、繊維強化樹脂層の最外層の厚みを、適切な厚みにコントロールすることができる。従って、繊維強化樹脂層のガス透過率を適切な値に設定することができ、樹脂ライナと繊維強化樹脂層との間に高圧の滞留ガスが滞留するのを防ぎ、滞留ガスに起因する繊維強化樹脂層の白濁化と滞留ガスの放出音の発生を防ぐことができる。   According to the present invention, the thickness of the outermost layer of the fiber reinforced resin layer can be controlled to an appropriate thickness. Accordingly, the gas permeability of the fiber reinforced resin layer can be set to an appropriate value, and the high-pressure staying gas is prevented from staying between the resin liner and the fiber reinforced resin layer, and the fiber reinforcement caused by the staying gas is prevented. It is possible to prevent the turbidity of the resin layer and the generation of accumulated gas.

次に、本発明の実施の形態について図面を用いて以下に説明する。
図１は、本実施の形態におけるガス容器製造方法により製造されるガス容器を示す図である。ガス容器１は、燃料電池電気自動車に用いられる水素タンクであり、内部に高圧の水素ガスが充填されるものである。 Next, embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a view showing a gas container manufactured by the gas container manufacturing method according to the present embodiment. The gas container 1 is a hydrogen tank used in a fuel cell electric vehicle, and is filled with high-pressure hydrogen gas.

ガス容器１は、図１に示すように、樹脂ライナ２と、樹脂ライナ２の外面を覆う繊維強化樹脂層３とを有する。樹脂ライナ２は、繊維強化樹脂層３と協働してガス容器１の容器本体を構成するものであって、高密度ポリエチレン等の樹脂材料によって作られている。そして、円筒状の胴部１１と、胴部１１の両側を閉塞する椀状の前端部１２及び後端部１３が一体に形成された略樽状の外形を有し、前端部１２には口金１４が取り付けられ、後端部にはエンドボス１５が取り付けられている。繊維強化樹脂層３は、公知のフィラメントワインディング装置（図示せず）によって、樹脂ライナ２の外面に巻き付けられて形成される。   As shown in FIG. 1, the gas container 1 includes a resin liner 2 and a fiber reinforced resin layer 3 that covers the outer surface of the resin liner 2. The resin liner 2 constitutes the container main body of the gas container 1 in cooperation with the fiber reinforced resin layer 3, and is made of a resin material such as high-density polyethylene. And it has the substantially barrel-shaped external shape in which the cylindrical trunk | drum 11 and the bowl-shaped front-end part 12 and the rear-end part 13 which obstruct | occlude both sides of the trunk | drum 11 were formed integrally. 14 is attached, and an end boss 15 is attached to the rear end. The fiber reinforced resin layer 3 is formed by being wound around the outer surface of the resin liner 2 by a known filament winding apparatus (not shown).

本実施の形態におけるガス容器製造方法では、まず、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂を含浸させた強化繊維を樹脂ライナ２の外面に巻き付けて、繊維強化樹脂層３を形成する。そして、その繊維強化樹脂層３の表面にエポキシ分解溶媒を塗布して繊維強化樹脂層３の最外層のエポキシ樹脂を揮発性分解物に分解する。それから、繊維強化樹脂層３を加熱して、内層のエポキシ樹脂を硬化させるとともに、最外層の揮発性分解物を揮発させて除去する。以上の方法によって、ガス容器１が製造される。   In the gas container manufacturing method in the present embodiment, first, a fiber reinforced resin layer 3 is formed by winding a reinforcing fiber impregnated with an epoxy resin, which is a thermosetting resin, around the outer surface of the resin liner 2. And the epoxy decomposition solvent is apply | coated to the surface of the fiber reinforced resin layer 3, and the epoxy resin of the outermost layer of the fiber reinforced resin layer 3 is decomposed | disassembled into a volatile decomposition product. Then, the fiber reinforced resin layer 3 is heated to cure the epoxy resin of the inner layer and volatilize and remove the volatile decomposition product of the outermost layer. The gas container 1 is manufactured by the above method.

図２は、本実施の形態におけるガス容器製造方法を説明するためのフローチャートである。本実施の形態におけるガス容器製造方法は、巻き付け工程（Ｓ１０１）、分解工程（Ｓ１０２）、加熱工程（Ｓ１０３）を含む。   FIG. 2 is a flowchart for explaining the gas container manufacturing method according to the present embodiment. The gas container manufacturing method in the present embodiment includes a winding step (S101), a decomposition step (S102), and a heating step (S103).

ステップＳ１０１の巻き付け工程では、未硬化のエポキシ樹脂を含浸させた強化繊維を樹脂ライナ２に巻き付けて繊維強化樹脂層３を形成する作業が行われる。ここでは、図示していないフィラメントワインディング装置のクリールスタンドに取り付けられたボビンから未含浸のいわゆるドライな強化繊維が繰り出され、エポキシ樹脂が未硬化の状態で貯留されているレジンバスを通過して、強化繊維に未硬化のエポキシ樹脂が含浸される。   In the winding step of step S101, an operation of forming the fiber reinforced resin layer 3 by winding the reinforcing fiber impregnated with the uncured epoxy resin around the resin liner 2 is performed. Here, unimpregnated so-called dry reinforcing fibers are drawn out from a bobbin attached to a creel stand of a filament winding apparatus (not shown), and pass through a resin bath in which epoxy resin is stored in an uncured state to be reinforced. The fibers are impregnated with uncured epoxy resin.

そして、その強化繊維をフィラメントワインディング装置に支持されて軸周りに回転される樹脂ライナ２に巻き付けて、ヘリカル巻きやフープ巻きにより、樹脂ライナ２の外面を覆う繊維強化樹脂層３が形成される。   Then, the reinforcing fiber is wound around the resin liner 2 supported by the filament winding apparatus and rotated around the axis, and the fiber reinforced resin layer 3 covering the outer surface of the resin liner 2 is formed by helical winding or hoop winding.

エポキシ樹脂は、１分子中に２個以上のエポキシ基を持つ化合物であり、下記の式（１）によって定義される。   The epoxy resin is a compound having two or more epoxy groups in one molecule and is defined by the following formula (1).

Figure 2010053981
Figure 2010053981

Ｒ１は炭化水素基、破線で囲まれる部分がエポキシ基である。   R1 is a hydrocarbon group, and a portion surrounded by a broken line is an epoxy group.

上記した巻き付け工程により、繊維強化樹脂層３の外側には未硬化のエポキシ樹脂のみからなる最外層が形成され、その厚みは、繊維強化樹脂層３の内層から滲み出したエポキシ樹脂が集中することによって、適切な厚みよりも増大した状態となっている。   By the winding process described above, the outermost layer made of only uncured epoxy resin is formed on the outer side of the fiber reinforced resin layer 3, and the thickness of the epoxy resin oozed out from the inner layer of the fiber reinforced resin layer 3 is concentrated. Therefore, the thickness is increased from an appropriate thickness.

ステップＳ１０２の分解工程では、エポキシ分解溶媒を用いて、最外層に位置する未硬化のエポキシ樹脂を揮発性分解物に分解する作業が行われる。ここでは、エポキシ分解溶媒が、スプレー噴霧や刷毛塗り等によって繊維強化樹脂層３の表面全体に塗布される。   In the decomposition process of step S102, an operation of decomposing the uncured epoxy resin located in the outermost layer into a volatile decomposition product is performed using an epoxy decomposition solvent. Here, the epoxy decomposition solvent is applied to the entire surface of the fiber reinforced resin layer 3 by spraying or brushing.

最外層に位置する未硬化のエポキシ樹脂は、エポキシ分解溶媒が与えられることによって分解反応を起こす。繊維強化樹脂層３の表面にエポキシ分解溶媒を塗布するだけなので、繊維強化樹脂層３の内層のエポキシ樹脂は分解されず、最外層に位置するエポキシ樹脂のみを外側から内側に向かって分解することができる。   The uncured epoxy resin located in the outermost layer undergoes a decomposition reaction by being given an epoxy decomposition solvent. Since the epoxy decomposition solvent is only applied to the surface of the fiber reinforced resin layer 3, the epoxy resin in the inner layer of the fiber reinforced resin layer 3 is not decomposed, and only the epoxy resin located in the outermost layer is decomposed from the outside to the inside. Can do.

エポキシ樹脂の分解反応は、エーテル結合、またはエステル結合の分解を意味し、図３に示すように、エポキシ樹脂から揮発性分解物である炭化水素と低級アルコールに分解される。   The decomposition reaction of an epoxy resin means the decomposition of an ether bond or an ester bond, and as shown in FIG. 3, the epoxy resin is decomposed into hydrocarbons and lower alcohols which are volatile decomposition products.

エポキシ分解溶媒には、未硬化のエポキシ樹脂を分解しかつ強化繊維には影響を与えない有機溶剤が用いられる。エポキシ分解溶媒に含まれ、エポキシ基の分解反応を起こす化合物としては、例えば煮沸５％ＮａＯＨ、ギ酸、トリクレン、オクタン、アセトン、トルエンから選ばれる１種類またはその組み合わせが用いられる。そして、エポキシ分解溶媒には、必要に応じ、各種溶媒に合った触媒が付与される。   As the epoxy decomposition solvent, an organic solvent that decomposes an uncured epoxy resin and does not affect the reinforcing fibers is used. As the compound that is contained in the epoxy decomposition solvent and causes the decomposition reaction of the epoxy group, for example, one kind selected from boiling 5% NaOH, formic acid, tricrene, octane, acetone, and toluene, or a combination thereof is used. And the catalyst suitable for various solvents is provided to an epoxy decomposition solvent as needed.

ステップＳ１０３の加熱工程では、繊維強化樹脂層３を加熱する処理が行われる。例えば加熱炉内で繊維強化樹脂層３を予め設定された硬化温度まで加熱すると、繊維強化樹脂層３の内層のエポキシ樹脂は硬化し、最外層の揮発性分解物は揮発する。   In the heating process of step S103, a process of heating the fiber reinforced resin layer 3 is performed. For example, when the fiber reinforced resin layer 3 is heated to a preset curing temperature in a heating furnace, the epoxy resin of the inner layer of the fiber reinforced resin layer 3 is cured, and the volatile decomposition product of the outermost layer is volatilized.

最外層の揮発性分解物は、エポキシ樹脂が硬化する硬化温度以下の温度で揮発する。本実施の形態では、エポキシ樹脂が１３０℃から１６０℃で加熱されることによって硬化し、揮発性分解物はその加熱温度以下で揮発するようになっている。   The volatile decomposition product of the outermost layer volatilizes at a temperature lower than the curing temperature at which the epoxy resin is cured. In this embodiment, the epoxy resin is cured by being heated at 130 ° C. to 160 ° C., and the volatile decomposition product is volatilized below the heating temperature.

従って、繊維強化樹脂層３の最外層の厚みを低減することができる。また、加熱時の高温によって、エポキシ樹脂とエポキシ分解溶媒との分解反応は進行し易く、分解後にすぐに揮発することから、分解反応のために別の工程を踏む必要がない。従って、簡単に最外層の余分なエポキシ樹脂を除去することができ、最外層の厚みを適切な厚みに調整することができる。   Therefore, the thickness of the outermost layer of the fiber reinforced resin layer 3 can be reduced. In addition, the decomposition reaction between the epoxy resin and the epoxy decomposition solvent easily proceeds due to the high temperature at the time of heating, and volatilizes immediately after the decomposition, so that it is not necessary to take another step for the decomposition reaction. Therefore, the excess epoxy resin in the outermost layer can be easily removed, and the thickness of the outermost layer can be adjusted to an appropriate thickness.

なお、加熱工程の後に、繊維強化樹脂層３の表面に残留している揮発性分解物を拭き取って除去する拭き取り工程を付加してもよい。これにより、加熱工程で揮発性分解物を完全に揮発させることができずに繊維強化樹脂層３の表面に残留している場合に、その残留している揮発性分解物を取り除くことができる。   In addition, you may add the wiping process which wipes off and removes the volatile decomposition product which remains on the surface of the fiber reinforced resin layer 3 after a heating process. Thereby, when the volatile decomposition product cannot be completely volatilized in the heating process and remains on the surface of the fiber reinforced resin layer 3, the remaining volatile decomposition product can be removed.

また、加熱工程で揮発性分解物を揮発させて除去した後に、繊維強化樹脂層３の上に塗料などの被膜剤を塗布して繊維強化樹脂層３の表面をコーティングしてもよい。このコーティングにより、繊維強化樹脂層３の最外層の厚みをコントロールすることができ、また、繊維強化樹脂層３の強化繊維の外部への露出や強化繊維の毛羽立ちを抑える等、繊維強化樹脂層３を保護することができる。   Alternatively, after the volatile decomposition product is volatilized and removed in the heating step, a coating agent such as a paint may be applied onto the fiber reinforced resin layer 3 to coat the surface of the fiber reinforced resin layer 3. By this coating, the thickness of the outermost layer of the fiber reinforced resin layer 3 can be controlled, and the fiber reinforced resin layer 3 can be prevented from being exposed to the outside of the fiber reinforced resin layer 3 or fuzzing of the reinforced fibers. Can be protected.

上記したガス容器製造方法によれば、繊維強化樹脂層３の最外層の厚みを、予め設定された適切な厚みにコントロールすることができる。従って、繊維強化樹脂層３のガス透過率を適切な値に設定することができ、樹脂ライナ２と繊維強化樹脂層３との間に高圧の滞留ガスが滞留するのを防ぎ、樹脂ライナ２に高圧ガスを充填した際に、繊維強化樹脂層３の白濁化と放出音の発生を防ぐことができる。そして、繊維強化樹脂層３の最外層の表面形状を平滑化し、気泡の発生を抑制して、繊維強化樹脂層３の表面性状を良好なものとすることができ、製品品質の安定化を図ることができる。   According to the gas container manufacturing method described above, the thickness of the outermost layer of the fiber reinforced resin layer 3 can be controlled to an appropriate thickness set in advance. Therefore, the gas permeability of the fiber reinforced resin layer 3 can be set to an appropriate value, and a high-pressure staying gas is prevented from staying between the resin liner 2 and the fiber reinforced resin layer 3. When the high-pressure gas is filled, it is possible to prevent the fiber reinforced resin layer 3 from becoming cloudy and generating sound emission. And the surface shape of the outermost layer of the fiber reinforced resin layer 3 can be smoothed, the generation of bubbles can be suppressed, the surface property of the fiber reinforced resin layer 3 can be made good, and the product quality can be stabilized. be able to.

そして、例えば最外層に位置する未硬化のエポキシ樹脂をヘラで刮ぎ採る等の物理的に除去する場合と比較して、強化繊維を傷付けるおそれがなく、所望の強度を有するガス容器１を簡単且つ確実に得ることができる。   And, compared with the case of physically removing the uncured epoxy resin located in the outermost layer with a spatula, for example, there is no risk of damaging the reinforcing fibers, and the gas container 1 having a desired strength can be simplified. And it can be obtained reliably.

また、上記したガス容器製造方法によれば、繊維強化樹脂層３の表面にエポキシ分解溶媒を塗布する際に塗布量を調整することによって最外層の厚みを簡単にコントロールすることができる。   Moreover, according to the gas container manufacturing method described above, the thickness of the outermost layer can be easily controlled by adjusting the coating amount when the epoxy decomposition solvent is applied to the surface of the fiber reinforced resin layer 3.

なお、上記した実施の形態では、繊維強化樹脂層３の表面にエポキシ分解溶媒を塗布する場合を例に説明したが、他の実施の形態として、例えば巻き付け工程において、未硬化のエポキシ樹脂を含浸させた強化繊維を樹脂ライナ２に巻き付けて繊維強化樹脂層３の内層を形成する工程と、繊維強化樹脂層３の内層の上に未硬化のエポキシ樹脂とエポキシ分解溶媒を含浸させた強化繊維を巻き付けて繊維強化樹脂層３の外層を形成する工程を含むこととしてもよい。   In the above-described embodiment, the case where an epoxy decomposition solvent is applied to the surface of the fiber reinforced resin layer 3 has been described as an example. However, as another embodiment, for example, in a winding process, an uncured epoxy resin is impregnated. A step of winding the reinforced fiber around the resin liner 2 to form an inner layer of the fiber reinforced resin layer 3, and a reinforcing fiber impregnated with an uncured epoxy resin and an epoxy decomposition solvent on the inner layer of the fiber reinforced resin layer 3. It is good also as including the process of winding and forming the outer layer of the fiber reinforced resin layer 3. FIG.

かかる方法によれば、繊維強化樹脂層３の最外層のエポキシ樹脂を、外層の強化繊維に含浸されているエポキシ分解溶媒によって揮発性分解物に分解することができ、加熱工程で揮発させて最外層の厚みを低減させることができる。従って、上記した実施の形態と比較して、繊維強化樹脂層３の表面にエポキシ分解溶媒を塗布する工程を省略することができ、製造時間の短縮化、及び低コストを図ることができる。   According to such a method, the outermost epoxy resin of the fiber reinforced resin layer 3 can be decomposed into a volatile decomposition product by the epoxy decomposition solvent impregnated in the outer layer reinforcing fibers, and is volatilized in the heating step to obtain the maximum amount. The thickness of the outer layer can be reduced. Therefore, as compared with the above-described embodiment, the step of applying the epoxy decomposition solvent to the surface of the fiber reinforced resin layer 3 can be omitted, and the manufacturing time can be shortened and the cost can be reduced.

ガス容器の構成を概略的に示す図。The figure which shows the structure of a gas container roughly. ガス容器の製造方法を説明するフローチャート。The flowchart explaining the manufacturing method of a gas container. エポキシ分解溶媒によるエポキシ樹脂の分解反応を説明する図。The figure explaining the decomposition reaction of the epoxy resin by an epoxy decomposition solvent.

符号の説明Explanation of symbols

１ ガス容器
２ 樹脂ライナ
３ 繊維強化樹脂層 1 Gas container 2 Resin liner 3 Fiber reinforced resin layer

Claims (7)

樹脂ライナの外面が繊維強化樹脂層で覆われたガス容器を製造する方法であって、
未硬化のエポキシ樹脂を含浸させた強化繊維を樹脂ライナに巻き付けて前記繊維強化樹脂層を形成する巻き付け工程と、
エポキシ分解溶媒を用いて、前記繊維強化樹脂層の最外層に位置する未硬化のエポキシ樹脂を揮発性分解物に分解する分解工程と、
前記繊維強化樹脂層を加熱して、前記繊維強化樹脂層の内層のエポキシ樹脂を硬化させるとともに前記最外層の揮発性分解物を揮発させて除去する加熱工程と、
を含むことを特徴とするガス容器製造方法。 A method of manufacturing a gas container in which an outer surface of a resin liner is covered with a fiber reinforced resin layer,
A winding step of winding a reinforcing fiber impregnated with an uncured epoxy resin around a resin liner to form the fiber-reinforced resin layer;
A decomposition step of decomposing the uncured epoxy resin located in the outermost layer of the fiber reinforced resin layer into a volatile decomposition product using an epoxy decomposition solvent;
Heating the fiber reinforced resin layer to cure the inner layer epoxy resin of the fiber reinforced resin layer and volatilize and remove the volatile decomposition product of the outermost layer; and
The gas container manufacturing method characterized by including. 前記分解工程は、前記エポキシ分解溶媒を前記繊維強化樹脂層の表面に塗布する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のガス容器製造方法。   The gas container manufacturing method according to claim 1, wherein the decomposition step includes a step of applying the epoxy decomposition solvent to a surface of the fiber reinforced resin layer. 前記巻き付け工程は、未硬化のエポキシ樹脂を含浸させた強化繊維を前記樹脂ライナに巻き付けて繊維強化樹脂層の内層を形成する工程と、該繊維強化樹脂層の内層の上に未硬化のエポキシ樹脂とエポキシ分解溶媒を含浸させた強化繊維を巻き付けて前記繊維強化樹脂層の外層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のガス容器製造方法。   The winding step includes a step of winding a reinforcing fiber impregnated with an uncured epoxy resin around the resin liner to form an inner layer of a fiber reinforced resin layer, and an uncured epoxy resin on the inner layer of the fiber reinforced resin layer. The method for producing a gas container according to claim 1, further comprising a step of winding a reinforcing fiber impregnated with an epoxy decomposition solvent to form an outer layer of the fiber reinforced resin layer. 前記加熱工程の後に、前記繊維強化樹脂層の表面に残留している前記揮発性分解物を拭き取って除去する拭き取り工程を含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載のガス容器製造方法。   4. The method according to claim 1, further comprising a wiping step of wiping and removing the volatile decomposition product remaining on the surface of the fiber reinforced resin layer after the heating step. 5. The gas container manufacturing method as described. 前記加熱工程の後に、前記繊維強化樹脂層の上に皮膜剤を塗布してコーティングするコーティング工程を含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載のガス容器製造方法。   The gas container manufacturing method according to any one of claims 1 to 4, further comprising a coating step of coating the fiber reinforced resin layer with a coating agent after the heating step. . 前記エポキシ分解溶媒として、煮沸５％ＮａＯＨ、ギ酸、トリクレン、オクタン、アセトン、トルエンから選ばれる１種類又はその組み合わせが用いられることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一つに記載のガス容器製造方法。   6. The epoxy decomposition solvent according to claim 1, wherein one or a combination selected from boiling 5% NaOH, formic acid, trichlene, octane, acetone, and toluene is used. Gas container manufacturing method. 請求項１から請求項６のいずれか一つに記載のガス容器製造方法により製造されたガス容器。   The gas container manufactured by the gas container manufacturing method as described in any one of Claims 1-6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014084957A (en) * 2012-10-24 2014-05-12 Toyota Motor Corp Inspection method of high-pressure gas tank
JP2014219066A (en) * 2013-05-09 2014-11-20 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 Composite container, composite container manufacturing method, and composite container manufacturing system
JP2017538074A (en) * 2014-10-29 2017-12-21 ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフトＤａｉｍｌｅｒ ＡＧ Compressed gas container

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