JP2020169655A - 高圧タンクの製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】高圧タンクの品質の低下を抑制するとともに、ガス圧による表面樹脂層の破壊を抑制することが可能な高圧タンクの製造方法を提供する。【解決手段】高圧タンク１０の製造方法は、樹脂製のライナー１１の外面に未硬化の繊維強化樹脂層１２を形成する巻回工程Ｓ１と、未硬化の繊維強化樹脂層１２を局所的に第１温度で加熱することによって、未硬化の繊維強化樹脂層１２から熱硬化性樹脂が滲み出て表面樹脂層１３が形成されるとともに、亀裂１３ａが生じるように表面樹脂層１３を硬化させる第１加熱工程Ｓ２と、第１加熱工程Ｓ２の後に、高圧タンク１０全体を第１温度よりも低い第２温度で加熱することにより、繊維強化樹脂層１２全体と繊維強化樹脂層１２全体から滲み出た表面樹脂層１３全体を硬化させて表面樹脂層１３に局所的に亀裂１３ａが生じた高圧タンク１０を得る第２加熱工程Ｓ３と、を含む。【選択図】図４

Description

本発明は、熱硬化性樹脂が含浸された繊維束を樹脂製のライナーに巻回することにより形成された繊維強化樹脂層を含む高圧タンクの製造方法に関する。
従来、水素等の貯蔵・供給に用いられる高圧タンク（高圧ガス貯蔵容器）として、タンク本体と、そのタンク本体の長手方向の開口端部に取り付けられた口金部とを備えているタンクが知られている。タンク本体は、例えば、水素ガスを気密保持するためのライナーと、その外周面をＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics；炭素繊維強化樹脂）等からなる繊維束で巻き付けて強化した繊維強化樹脂層と、を含んでいる。
高圧タンクの製造方法としては、例えばフィラメントワインディング法（以下、単に「ＦＷ法」とも呼ぶ）によりライナーの外面に繊維束を巻き付けて未硬化の繊維強化樹脂層を形成し、その後、繊維強化樹脂層を加熱して硬化させる方法が知られている。未硬化の繊維強化樹脂層を加熱して硬化する際には、未硬化の繊維強化樹脂層から熱硬化性樹脂が滲み出し、繊維強化樹脂層を覆う表面樹脂層が形成される。
ところで、樹脂製のライナーでは、ガスを完全に遮断するものが存在しないことから、ライナーに充填されたガスは経時的にライナーを透過する。表面樹脂層は、ガスを遮断する機能（ガスバリア性）を有しているため、ライナーを透過したガスが、樹脂のみからなる表面樹脂層によって遮断される。そして、ライナーを透過したガスが表面樹脂層によって遮断され、繊維強化樹脂層内のガス圧が限界点に達すると、表面樹脂層が破壊されてガスが一気に放出する場合がある。このとき、ガスの放出量は安全上問題ないが、表面樹脂層の破壊によって異音が発生する。
この不都合を改善するために、例えば特許文献１には、未硬化の表面樹脂層の全体に溶剤を塗布して浸透させた後、加熱処理を行うことによって、表面樹脂層の全体を多孔質構造に形成した高圧タンクが開示されている。この高圧タンクでは、ライナーを透過したガスは表面樹脂層を透過するため、表面樹脂層が破壊されてガスが一気に放出することはない。
特開２０１１−１４４８６０号公報
しかしながら、上記特許文献１の高圧タンクでは、未硬化の表面樹脂層に溶剤を塗布するため、溶剤が繊維強化樹脂層まで浸透すると、高圧タンクの品質が低下する場合がある。
本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、高圧タンクの品質の低下を抑制するとともに、ガス圧による表面樹脂層の破壊を抑制することが可能な高圧タンクの製造方法を提供することを課題とする。
本発明に係る高圧タンクの製造方法は、樹脂製のライナーと、前記ライナーの外面を覆う繊維強化樹脂層と、前記繊維強化樹脂層の外面を覆う表面樹脂層と、を含む高圧タンクの製造方法であって、熱硬化性樹脂が含浸された繊維束を前記ライナーの外面に巻回することにより、前記ライナーの外面に未硬化の繊維強化樹脂層を形成する工程と、前記未硬化の繊維強化樹脂層を局所的に第１温度で加熱することによって、前記未硬化の繊維強化樹脂層のうちの加熱した領域から前記熱硬化性樹脂が滲み出て前記表面樹脂層が形成されるとともに、前記表面樹脂層に亀裂が生じるように前記表面樹脂層を硬化させる第１加熱工程と、前記第１加熱工程の後に、前記高圧タンク全体を前記第１温度よりも低い第２温度で加熱することによって、前記繊維強化樹脂層全体と前記繊維強化樹脂層全体から滲み出た表面樹脂層全体とを硬化させ、前記表面樹脂層に局所的に前記亀裂が生じた高圧タンクを得る第２加熱工程と、を含む。
本発明の高圧タンクの製造方法によれば、前記未硬化の繊維強化樹脂層を局所的に第１温度で加熱することによって、前記未硬化の繊維強化樹脂層のうちの加熱した領域から前記熱硬化性樹脂が滲み出て前記表面樹脂層が形成されるとともに、前記表面樹脂層に亀裂が生じるように前記表面樹脂層を硬化させる第１加熱工程と、高圧タンク全体を加熱して表面樹脂層に局所的に亀裂が生じた高圧タンクを得る第２加熱工程と、を含む。これにより、ライナーを透過したガス（繊維強化樹脂層内のガス）を、表面樹脂層の亀裂を介して外部に放出することができるので、繊維強化樹脂層内のガス圧により表面樹脂層が破壊されてガスが一気に放出するのを抑制することができる。このため、表面樹脂層の破壊による異音が発生するのを抑制することができる。
また、未硬化の表面樹脂層に溶剤を塗布する必要がないので、溶剤が繊維強化樹脂層まで浸透して高圧タンクの品質が低下することがない。
上記高圧タンクの製造方法において、好ましくは、前記第１加熱工程において、局所的に加熱する領域は、前記繊維束の巻終端を含む。このように構成すれば、繊維束の巻終端を固定する工程を第１加熱工程とは別に設ける必要がないので、製造時間が長くなるのを抑制することができる。また、巻終端は長手方向だけでなく短手方向（繊維束の幅方向）にも亀裂が生じるので、繊維強化樹脂層内のガスを、表面樹脂層の亀裂を介して確実に外部に放出することができる。
上記高圧タンクの製造方法において、好ましくは、前記第１加熱工程において、前記未硬化の繊維強化樹脂層に対して局所的に熱風を吹き付けることにより加熱する。このように構成すれば、繊維強化樹脂層を容易に局所的に加熱することができる。
本発明によれば、高圧タンクの品質の低下を抑制するとともに、ガス圧による表面樹脂層の破壊を抑制することが可能な高圧タンクの製造方法を提供することができる。
本発明の一実施形態に係る製造方法により作製される高圧タンクの構造を示す部分断面図である。 本発明の一実施形態に係る製造方法により作製される高圧タンクの構造を示す斜視図であり、外周部がフープ巻きで形成された繊維強化樹脂層を示す図である。 図１のＡ部の拡大図である。 本発明の一実施形態に係る高圧タンクの製造方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る高圧タンクの製造方法の第１加熱工程を説明するための図である。 実施例に係る製造方法により作製される高圧タンクの表面樹脂層周辺の構造を示す拡大図である。 比較例に係る製造方法により作製される高圧タンクの表面樹脂層周辺の構造を示す拡大図である。
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る高圧タンク１０の製造方法について説明する。以下では、高圧タンク１０を、燃料電池車両に搭載される高圧の水素ガスが充填されたタンクとして説明するが、その他の用途についても適用することができる。また、高圧タンク１０に充填可能なガスとしては、高圧の水素ガスに限定されない。
まず、高圧タンク１０の構成について説明する。図１に示すように、高圧タンク１０は、両端がドーム状に丸みを帯びた略円筒形状の高圧ガス貯蔵容器である。高圧タンク１０は、ガスバリア性を有するライナー１１と、繊維強化樹脂層１２と、表面樹脂層１３と、を備える。また、高圧タンク１０には、両端に開口部が形成され、一方の開口部には口金１４が、他方の開口部にはエンドボス１６が、それぞれ取り付けられている。
ライナー１１は、高圧の水素ガスが充填される収容空間１７を形成する樹脂製部材である。一般的に、ライナー１１は、略円筒形状等に加工可能な熱可塑性樹脂から構成される。ライナー１１を構成する樹脂は、加工性が良好であって、水素ガスを収容空間１７内に保持する性能、即ち、ガスバリア性が良好な樹脂であることが好ましい。このような樹脂としては、例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、及びエチレン‐ビニルアルコール共重合樹脂（ＥＶＯＨ）等の熱可塑性樹脂が挙げられる。
ライナー１１は、上述したように、両端にドーム部を有する略円筒形状を有している。ライナー１１の各ドーム部には、開口部がそれぞれ形成され、開口部には口金１４及びエンドボス１６がそれぞれ設けられる。繊維強化樹脂層１２および表面樹脂層１３はライナー１１の外面に沿って形成されるので、ライナー１１の形状が高圧タンク１０の形状を決定することになる。
口金１４は、収容空間１７に充填された水素ガスの取り出し口である。口金１４には、例えば、バルブ１５を設置することができ、バルブ１５と嵌合する図示しない溝等が形成されている。口金１４としては、アルミニウム合金等の金属材料を所定の形状に加工したものを用いることができる。
エンドボス１６は、口金１４と反対側のドーム部に設けられた部材であって、繊維強化樹脂層１２を形成する際にライナー１１を回転させるシャフトを取り付けるための部材である。なお、シャフトは、エンドボス１６だけでなく口金１４にも取り付けられる。エンドボス１６は、口金１４と同様に、アルミニウム合金等の金属材料から構成できる。
繊維強化樹脂層１２は、ライナー１１の外面を被覆する層であって、ライナー１１を補強して高圧タンク１０の剛性や耐圧性等の機械的強度を向上させる機能を有する。繊維強化樹脂層１２は、熱硬化性樹脂及び強化繊維から構成される。熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、及びエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることが好ましく、特に、機械的強度等の観点からエポキシ樹脂を用いることが好ましい。強化繊維としては、ガラス繊維、アラミド繊維、ボロン繊維、及び炭素繊維等を用いることができ、特に、軽量性や機械的強度等の観点から炭素繊維を用いることが好ましい。
一般的に、エポキシ樹脂とは、ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンの共重合体等であるプレポリマーと、ポリアミン等である硬化剤と、を混合して熱硬化することで得られる樹脂である。エポキシ樹脂は、未硬化状態では流動性があり、熱硬化後は強靭な架橋構造を形成する。
繊維強化樹脂層１２は、未硬化の樹脂（例えば、エポキシ樹脂）が含浸された繊維（例えば、炭素繊維）の束をライナー１１の外面に巻き付け、樹脂を硬化させることにより形成される。例えば、ライナー１１の口金１４とエンドボス１６にシャフトを取り付けて回転可能に支持し、回転させながら樹脂が含浸された繊維束をヘリカル巻きとフープ巻きとを併用して巻き付ける。そして、樹脂の硬化温度で加熱して樹脂成分を硬化させる。ヘリカル巻きとフープ巻きとを併用することで、高圧タンク１０の軸方向及び径方向について耐圧性等の機械的強度を確保することができる。
表面樹脂層１３は、繊維強化樹脂層１２の未硬化のエポキシ樹脂が外側に滲み出て形成された層である。ここで、表面樹脂層１３は、繊維強化樹脂層１２の加熱時に樹脂成分が外側に押し出されて形成される樹脂のみからなる層である。
ここで、本実施形態では図２および図３に示すように、表面樹脂層１３には、表面樹脂層１３を厚み方向に貫通する複数の亀裂１３ａを有する亀裂領域Ｒが設けられている。亀裂領域Ｒは、例えば繊維束Ｆの幅の１．５〜４倍程度の直径を有する領域である。すなわち、亀裂１３ａは、表面樹脂層１３の全体に形成されるのではなく、表面樹脂層１３に局所的に形成されている。また、亀裂領域Ｒは、表面樹脂層１３に例えば１〜３個設けられている。
また、本実施形態では、亀裂領域Ｒは少なくとも繊維束Ｆの巻終端Ｆａを含んでいる。また、亀裂１３ａは、繊維束Ｆの縁に沿って形成されている。このため、亀裂１３ａは、繊維束Ｆの巻終端Ｆａ近傍において繊維束Ｆの長手方向（ライナー１１の周方向）に沿って形成されているとともに、繊維束Ｆの短手方向（幅方向）に沿っても形成されている。
亀裂１３ａが生じた表面樹脂層１３は、ガス透過性が高いのでライナー１１を透過した水素ガスを遮蔽することなく外部に放出することが可能である。したがって、表面樹脂層１３が繊維強化樹脂層１２内のガス圧の上昇によって破壊されることはない。
次に、本発明の一実施形態に係る高圧タンク１０の製造方法について説明する。図４は、高圧タンク１０の製造方法を示すフローチャートであり、口金１４及びエンドボス１６が取り付けられたライナー１１の外面に繊維強化樹脂層１２を設ける手順以降を示している。高圧タンク１０の製造方法は、図４に示すように、巻回工程Ｓ１と、第１加熱工程Ｓ２と、第２加熱工程Ｓ３と、を含んで構成されている。各工程は、順に行われる。なお、巻回工程Ｓ１は、本発明の「未硬化の繊維強化樹脂層を形成する工程」の一例である。
巻回工程Ｓ１においては、ライナー１１の口金１４とエンドボス１６に回転機構の上記シャフトを取り付けてライナー１１を回転可能に支持する。そして、ライナー１１を回転させながら、ライナー１１の外面を被覆するように、未硬化の熱硬化性樹脂が含浸された繊維束Ｆを巻き付ける。巻き付け手法は、ライナー１１の軸線ＣＬ（図２参照）に対して数十度交差する角度で巻き付ける所謂ヘリカル巻き、及びライナー１１の軸線ＣＬ（図２参照）に対して直角に近い角度で巻き付ける所謂フープ巻きがある。ヘリカル巻きおよびフープ巻きの両者が交互に行なわれることが好ましい。この工程によって、ライナー１１の外面に未硬化の繊維強化樹脂層１２が形成される。
第１加熱工程Ｓ２においては、熱硬化性樹脂（ここではエポキシ樹脂）の硬化温度よりも高い第１温度で、未硬化の繊維強化樹脂層１２を局所的に加熱する。このとき、繊維強化樹脂層１２のうちの加熱した領域（以下、加熱領域ともいう）では、熱硬化性樹脂は一旦軟化して繊維強化樹脂層１２から滲み出て表面樹脂層１３を形成する。なお、第１加熱工程Ｓ２は、巻回工程Ｓ１と異なり、ライナー１１を回転させずに実行される。また、加熱領域は、上述した亀裂領域Ｒに対応している。
本実施形態では、第１温度は、後述する第２温度（熱硬化性樹脂を硬化させる際の温度）よりも１４０〜２４０℃高い温度であることが好ましい。これにより、後述するように、表面樹脂層１３を第１温度から所定温度まで冷却する際の温度差が大きくなり表面樹脂層１３にかかる負荷が大きくなるので、表面樹脂層１３に亀裂１３ａが生じやすくなる。
また、未硬化の繊維強化樹脂層１２を局所的に加熱する場合、例えば５．３℃／ｓｅｃ以上の昇温速度で第１温度まで加熱し、第１温度で第１の所定時間（例えば数分間）保持することが好ましい。これにより、加熱領域において、熱硬化性樹脂のガラス転移温度が所定値以上になるとともに、熱硬化性樹脂の硬化が完了する。
そして、繊維強化樹脂層１２および表面樹脂層１３に冷却風を吹き付けて第１温度から所定温度（例えばガラス転移温度よりも低い温度（例えば数十度））まで強制的に冷却することによって、繊維強化樹脂層１２および表面樹脂層１３を急速冷却する。これにより、上記加熱領域において、表面樹脂層１３には、表面樹脂層１３を厚み方向に貫通する複数の亀裂１３ａが形成される。なお、強制冷却により表面樹脂層１３を急速冷却することによって、表面樹脂層１３にかかる負荷がより大きくなるので、表面樹脂層１３に亀裂１３ａがより生じやすくなる。繊維強化樹脂層１２および表面樹脂層１３を急速冷却する際の冷却速度は、例えば１２．５℃／ｓｅｃ以上であることが好ましい。
また、本実施形態では図５に示すように、未硬化の繊維強化樹脂層１２を局所的に加熱する際の加熱領域は、繊維束Ｆの巻終端Ｆａを含んでいる。ここでは、繊維束Ｆの巻終端Ｆａをライナー１１側に押え付けるように送風装置２０から熱風を吹き付けることによって、巻終端Ｆａを含む領域を加熱する。これにより、第１加熱工程Ｓ２によって、繊維束Ｆの巻終端Ｆａを繊維強化樹脂層１２の表面に固定することができるので、繊維束Ｆの巻終端Ｆａを手作業で固定する工程が不要となる。なお、巻終端Ｆａの熱硬化性樹脂の硬化は完了しているので、第２加熱工程Ｓ３において巻終端Ｆａの熱硬化性樹脂が軟化して巻終端Ｆａが剥がれることはない。
また、繊維強化樹脂層１２には、繊維束Ｆの縁に沿って段差が形成されるため、冷却時に繊維束Ｆの縁に応力が集中する。このため、亀裂１３ａは、繊維束Ｆの縁に沿って形成される。すなわち、亀裂１３ａは、繊維束Ｆの長手方向（ライナー１１の周方向）に沿って形成される。本実施形態では、加熱領域は繊維束Ｆの巻終端Ｆａを含んでいるため、亀裂１３ａは繊維束Ｆの幅方向に沿っても形成される。
また、未硬化の繊維強化樹脂層１２を局所的に加熱する際の加熱領域は、繊維束Ｆの幅以上（例えば１．５〜４倍程度）の直径を有するので、巻終端Ｆａの縁の少なくとも１つは加熱領域を通過する。このため、加熱領域内に１つ以上の亀裂１３ａが確実に形成される。
第２加熱工程Ｓ３においては、高圧タンク１０全体を第１温度よりも低い第２温度（熱硬化性樹脂の硬化温度、又は硬化温度よりも少し高い温度）で加熱する。これにより、高圧タンク１０全体（ただし、第１加熱工程Ｓ２の加熱領域を除く）において、熱硬化性樹脂が軟化して繊維強化樹脂層１２から滲み出て表面樹脂層１３が形成される。なお、第２加熱工程Ｓ３は、第１加熱工程Ｓ２と異なり、ライナー１１を回転させながら実行される。また、第２加熱工程Ｓ２では、例えば誘導加熱によって、高圧タンク１０全体を加熱する。
また、高圧タンク１０全体を加熱する場合、第２温度まで加熱し、第２温度で第１のよりも長い第２の所定時間（例えば数十分間〜数百分間）保持する。これにより、繊維強化樹脂層１２および表面樹脂層１３の全体において、熱硬化性樹脂のガラス転移温度が所定値以上になるとともに、熱硬化性樹脂の硬化が完了する。そして、繊維強化樹脂層１２および表面樹脂層１３を熱硬化性樹脂のガラス転移温度までは徐々に（放冷よりも低い冷却速度で）冷却し、その後は冷却風を用いて冷却する。
以上のようにして、表面樹脂層１３に局所的に亀裂１３ａが生じた高圧タンク１０が得られる。
なお、第２加熱工程Ｓ３において繊維強化樹脂層１２を加熱すると、巻回工程Ｓ１において繊維束Ｆ同士の隙間に入り込んだ空気、及び熱硬化性樹脂から発生するガスに起因して、繊維強化樹脂層１２内にボイド（図示せず）が発生する。そして、高圧タンク１０の耐圧試験時等にライナー１１に高圧ガスを充填すると、繊維強化樹脂層１２に負荷がかかり、ボイドを起点として繊維強化樹脂層１２に亀裂１２ａ（図３参照）が発生する。ボイドは繊維束Ｆの縁に沿って発生しやすいため、亀裂１２ａも繊維束Ｆの縁に沿って発生しやすい。
本実施形態では、上記のように、未硬化の繊維強化樹脂層１２を局所的に第１温度で加熱することによって、未硬化の繊維強化樹脂層１２のうちの加熱した領域から熱硬化性樹脂が滲み出て表面樹脂層１３が形成されるとともに、表面樹脂層１３に亀裂１３ａが生じるように表面樹脂層１３を硬化させる第１加熱工程Ｓ２と、高圧タンク１０全体を加熱して表面樹脂層１３に局所的に亀裂１３ａが生じた高圧タンク１０を得る第２加熱工程Ｓ３と、を含む。これにより、ライナー１１を透過したガス（繊維強化樹脂層１２内のガス）を、表面樹脂層１３の亀裂１３ａを介して外部に放出することができるので、繊維強化樹脂層１２内のガス圧により表面樹脂層１３が破壊されてガスが一気に放出するのを抑制することができる。このため、表面樹脂層１３の破壊による異音が発生するのを抑制することができる。
また、未硬化の表面樹脂層１３に溶剤を塗布する必要がないので、溶剤が繊維強化樹脂層１２まで浸透して高圧タンク１０の品質が低下することがない。また、表面樹脂層１３の亀裂１３ａは局所的に形成されるだけなので、高圧タンク１０の強度低下もほとんどない。
また、上記のように、第１加熱工程Ｓ２において、局所的に加熱する領域は、繊維束Ｆの巻終端Ｆａを含む。これにより、繊維束Ｆの巻終端Ｆａを固定する工程を第１加熱工程Ｓ２とは別に設ける必要がないので、製造時間が長くなるのを抑制することができる。また、巻終端Ｆａでは繊維束Ｆの長手方向だけでなく短手方向（幅方向）にも亀裂１３ａが生じるので、繊維強化樹脂層１２の亀裂１２ａと表面樹脂層１３の亀裂１３ａとを確実に交わらせる（接続する）ことができる。このため、繊維強化樹脂層１２内のガスを、表面樹脂層１３の亀裂１３ａを介して確実に外部に放出することができる。
また、上記のように、第１加熱工程Ｓ２において、未硬化の繊維強化樹脂層１２に対して局所的に熱風を吹き付けることにより加熱する。これにより、繊維強化樹脂層１２を容易に局所的に加熱することができる。
次に、実施例により本発明の効果についてさらに具体的に説明する。
（実施例）
実施例では、巻回工程Ｓ１において、未硬化のエポキシ樹脂が含浸された炭素繊維の束（繊維束Ｆ）をライナー１１に巻き付け、ライナー１１の外面に未硬化の繊維強化樹脂層１２を形成した。
第１加熱工程Ｓ２において、未硬化の繊維強化樹脂層１２に対して局所的に、約３２０℃〜約３９５℃で２分以上熱風を吹き付けることにより加熱した。このとき、約５．３℃／ｓｅｃ以上の昇温速度で加熱した。そして、繊維強化樹脂層１２および表面樹脂層１３に冷却風を吹き付けて数十度まで強制的に冷却することによって、繊維強化樹脂層１２および表面樹脂層１３を急速冷却した。このとき、約１２．５℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で冷却した。
第２加熱工程Ｓ３において、誘導加熱によって高圧タンク１０全体を約１６０℃で加熱した。そして、約１６０℃で所定時間保持し、エポキシ樹脂の硬化を完了させた。その後、繊維強化樹脂層１２および表面樹脂層１３を約１１０℃（ガラス転移温度）までは徐々に（放冷よりも低い冷却速度で）冷却し、その後は冷却風を用いて冷却した。
その他の製造方法は、上記実施形態と同様にした。
（比較例）
比較例では、第１加熱工程Ｓ２を行わず、すなわち、未硬化の繊維強化樹脂層１２に対して局所的に加熱することなく、高圧タンク１０を製造した。具体的には、巻回工程Ｓ１は、実施例と同様に行った。すなわち、巻回工程Ｓ１において、未硬化のエポキシ樹脂が含浸された炭素繊維の束（繊維束Ｆ）をライナー１１に巻き付け、ライナー１１の外面に未硬化の繊維強化樹脂層１２を形成した。
巻回工程Ｓ１の後、第２加熱工程Ｓ３を行った。第２加熱工程Ｓ３において、誘導加熱によって高圧タンク１０全体を約１６０℃で加熱した。そして、約１６０℃で所定時間保持し、エポキシ樹脂の硬化を完了させた。その後、繊維強化樹脂層１２および表面樹脂層１３を約１１０℃（ガラス転移温度）までは徐々に冷却し、その後は冷却風を用いて冷却した。
次に、実施例および比較例による高圧タンク１０の断面を観察した。実施例による高圧タンク１０の加熱領域周辺の断面を図６に示し、比較例による高圧タンク１０の断面を図７に示す。
図６に示すように、実施例による高圧タンク１０では、表面樹脂層１３に亀裂１３ａが生じていることが判明した。また、図７に示すように、比較例による高圧タンク１０では、表面樹脂層１３に亀裂１３ａが生じていないことが判明した。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
例えば、上記実施形態では、第１加熱工程Ｓ２において熱風により繊維強化樹脂層１２を局所的に加熱する例について示したが、本発明はこれに限らない。第１加熱工程Ｓ２において、例えば、赤外線による加熱、誘導加熱、熱いコテを接触させることによる加熱等を行うことが可能である。
１０：高圧タンク、１１：ライナー、１２：繊維強化樹脂層、１３：表面樹脂層、１３ａ：亀裂、Ｆ：繊維束、Ｆａ：巻終端、Ｓ１：巻回工程（未硬化の繊維強化樹脂層を形成する工程）、Ｓ２：第１加熱工程、Ｓ３：第２加熱工程

Claims (3)

  1. 樹脂製のライナーと、前記ライナーの外面を覆う繊維強化樹脂層と、前記繊維強化樹脂層の外面を覆う表面樹脂層と、を含む高圧タンクの製造方法であって、
    熱硬化性樹脂が含浸された繊維束を前記ライナーの外面に巻回することにより、前記ライナーの外面に未硬化の繊維強化樹脂層を形成する工程と、
    前記未硬化の繊維強化樹脂層を局所的に第１温度で加熱することによって、前記未硬化の繊維強化樹脂層のうちの加熱した領域から前記熱硬化性樹脂が滲み出て前記表面樹脂層が形成されるとともに、前記表面樹脂層に亀裂が生じるように前記表面樹脂層を硬化させる第１加熱工程と、
    前記第１加熱工程の後に、前記高圧タンク全体を前記第１温度よりも低い第２温度で加熱することによって、前記繊維強化樹脂層全体と前記繊維強化樹脂層全体から滲み出た表面樹脂層全体とを硬化させ、前記表面樹脂層に局所的に前記亀裂が生じた高圧タンクを得る第２加熱工程と、
    を含むことを特徴とする高圧タンクの製造方法。
  2. 前記第１加熱工程において、局所的に加熱する領域は、前記繊維束の巻終端を含むことを特徴とする請求項１に記載の高圧タンクの製造方法。
  3. 前記第１加熱工程において、前記未硬化の繊維強化樹脂層に対して局所的に熱風を吹き付けることにより加熱することを特徴とする請求項１または２に記載の高圧タンクの製造方法。


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