WO2011016315A1 - 風力発電機ブレード用補強シート、風力発電機ブレードの補強構造、風力発電機および風力発電機ブレードの補強方法 - Google Patents

風力発電機ブレード用補強シート、風力発電機ブレードの補強構造、風力発電機および風力発電機ブレードの補強方法 Download PDF

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WO
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power generator
resin layer
reinforcing sheet
resin
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由明 満岡
川口　恭彦
隆裕 藤井
桶結　卓司
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日東電工株式会社
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    • Y10T29/49332—Propeller making

Definitions

  • the present invention relates to a wind power generator blade reinforcing sheet, a wind power generator blade reinforcing structure including the same, a wind power generator including the same, and a wind power generator blade reinforcing method.
  • a wind power generator usually includes a support and a blade (blade) that is rotatably supported by the support, and the blade rotates by receiving wind force and generates electric power based on the rotational force. .
  • the blades are required to have rigidity to withstand wind power, but the weight increases when the rigidity is increased.
  • the weight is further increased to ensure further rigidity. To do.
  • the blade is required to be lightweight while being highly rigid.
  • a wind turbine blade including an outer skin layer made of carbon fiber reinforced plastic, a main strength material integrally formed therewith, and a girder disposed inside the main strength material
  • a wind turbine blade of Patent Document 1 below the main strength members are arranged on the ventral side and the back side of the wind turbine blade at a distance from each other, and these main strength members are connected to each other in a substantially H-shaped cross section by a girder. As a result, the strength is increased.
  • a wind power generator blade including a skin layer made of a reinforced resin, a reinforcing material and a main girder covered with the skin layer
  • a reinforcing tape and a reinforcing cloth made of reinforcing fibers are sequentially wound around a core material, and then impregnated with a resin to form a prepreg, thereby forming a hollow with a long hole in cross section.
  • the main girder is formed by forming a main girder having a space and then arranging reinforcing members on both sides of the main girder in the longitudinal direction and then covering the skin layers together. As a result, the strength is increased.
  • the main strength material and girder of Patent Document 1 or the main girder of Patent Document 2 are determined at the design stage in the wind power generator blade (wind turbine blade). Are arranged at predetermined positions.
  • Patent Document 1 is integrally formed simultaneously with the outer skin layer, and the main girder of Patent Document 2 is already formed before the formation of the skin layer, these main strength materials are used. There is a problem that the above-mentioned part cannot be reinforced by the main girder or the main girder.
  • the reinforcing sheet for wind power generator blades of the present invention is characterized by comprising a resin layer and a constraining layer laminated on the resin layer.
  • the resin layer is made of a thermosetting resin.
  • the resin layer contains an epoxy resin.
  • the resin layer further contains a synthetic rubber
  • the synthetic rubber contains a styrene synthetic rubber and / or acrylonitrile-butadiene rubber. is there.
  • the resin layer contains a foaming agent and can be foamed.
  • the resin layer is formed from a heat-bonding pressure-sensitive adhesive composition
  • the pressure-sensitive adhesive composition is a monomer polymer containing a conjugated diene. It is preferable that the pressure-sensitive adhesive composition further contains a tackifier.
  • the constraining layer is a glass cloth and / or a metal sheet.
  • the reinforcing structure of the wind power generator blade is characterized in that the above-described reinforcing sheet for wind power generator blade is attached to the inner surface of the wind power generator blade having a hollow structure.
  • the wind power generator of the present invention is characterized by having the above-described wind power generator blade reinforcement structure.
  • a method for reinforcing a wind power generator blade includes a step of preparing the above-described wind power generator blade reinforcing sheet, and affixing the wind power generator blade reinforcing sheet to an inner surface of the wind power generator blade having a hollow structure. It is characterized by comprising a process to perform.
  • the method of reinforcing a wind power generator blade according to the present invention includes a step of sticking the above-described wind power generator blade reinforcing sheet to an inner surface of a wind power generator blade having a hollow structure, and the wind power generator blade It is characterized by comprising a step of heating the reinforcing sheet.
  • the method of reinforcing a wind power generator blade according to the present invention includes a step of preheating the above-described wind power generator blade reinforcing sheet, and the wind power generator blade having a hollow structure. It is characterized by having a step of adhering to the inner surface of the machine blade.
  • the reinforcing sheet for wind power generator blades is placed at an arbitrary position on the wind power generator blade. It is possible to simply and sufficiently reinforce and secure the rigidity of the wind power generator blade easily and reliably, and also ensure the light weight of the wind power generator blade.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an embodiment of a reinforcing sheet for wind power generator blades of the present invention.
  • FIG. 2 is a front view of an embodiment of the wind power generator of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2 for explaining one embodiment of the reinforcing structure and reinforcing method for a wind power generator blade of the present invention.
  • the step (b) of attaching the reinforcing sheet to the wind power generator blade is a step of heating the reinforcing sheet for the wind power generator blade to foam the resin layer, and (c) is to heat the reinforcing sheet for the wind power generator blade. Then, a step of curing / thermally bonding the resin layer is shown.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of another embodiment of the reinforcing structure and reinforcing method for wind power generator blades according to the present invention (a mode in which reinforcing sheets for wind power generator blades are attached to both ends in the rotational direction of the wind power generator blades).
  • FIG. 5 shows another embodiment of the reinforcing structure and reinforcing method for wind power generator blades according to the present invention (a mode in which a reinforcing sheet for wind power generator blades is attached to the outer plate of the wind power generator blade and the connecting portion of the spar).
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of another embodiment of the wind power generator blade reinforcing structure and reinforcing method according to the present invention (a mode in which the wind power generator blade reinforcing sheet is attached to both ends in the radial direction of the wind power generator blade). is there.
  • the reinforcing sheet for wind power generator blades of the present invention includes a resin layer and a constraining layer laminated on the resin layer.
  • the resin layer is formed by molding the resin composition into a sheet shape.
  • the resin composition is not particularly limited as long as it contains at least a resin component, but optionally contains a curing agent, a crosslinking agent, a foaming agent, a tackifier, and the like depending on the type of the resin component.
  • the resin component is not particularly limited, and examples thereof include a thermosetting resin and a thermoplastic resin.
  • a thermosetting resin is used.
  • thermosetting resin is not particularly limited, and examples thereof include an epoxy resin, an acrylic resin, and a synthetic rubber.
  • the epoxy resin is not particularly limited, and examples thereof include aromatic epoxy resins, aliphatic / alicyclic epoxy resins, and nitrogen-containing ring epoxy resins.
  • the aromatic epoxy resin is an epoxy resin in which a benzene ring is included in a molecular chain as a structural unit, and is not particularly limited.
  • bisphenol A type epoxy resin dimer acid-modified bisphenol A type epoxy resin, bisphenol Bisphenol type epoxy resins such as F type epoxy resin and bisphenol S type epoxy resin, for example, novolak type epoxy resins such as phenol novolak type epoxy resin and cresol novolak type epoxy resin, for example, naphthalene type epoxy resin, for example, biphenyl type epoxy resin Etc.
  • Examples of the aliphatic / alicyclic epoxy resin include hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, dicyclo type epoxy resin, alicyclic type epoxy resin, and the like.
  • nitrogen-containing ring epoxy resin examples include triglycidyl isocyanurate epoxy resin and hydantoin epoxy resin.
  • epoxy resins may be used alone or in combination.
  • aromatic epoxy resins and aliphatic / alicyclic epoxy resins are preferably used, and bisphenol type epoxy resins and alicyclic epoxy resins are more preferably used in consideration of reinforcement.
  • such an epoxy resin has an epoxy equivalent of, for example, 150 to 350 g / eq when the resin layer can be foamed, and when the resin layer is curable, for example. Is preferably 450 to 1000 g / eq.
  • the acrylic resin can be obtained by polymerization of a monomer component containing (meth) acrylic acid alkyl ester as a main component.
  • (meth) acrylic acid alkyl esters examples include, for example, butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, etc.
  • an alkyl (meth) acrylate an alkyl moiety having 1 to 20 carbon atoms which is a branched alkyl may be used.
  • These (meth) acrylic acid esters can be used alone or in combination of two or more.
  • the monomer component can contain the above-mentioned (meth) acrylic acid alkyl ester as an essential component, and a polar group-containing vinyl monomer, a polyfunctional vinyl monomer, and the like as optional components.
  • the polar group-containing vinyl monomer examples include a carboxyl group-containing vinyl monomer such as (meth) acrylic acid or an anhydride thereof (such as maleic anhydride), for example, a hydroxyl group-containing vinyl monomer such as hydroxyethyl (meth) acrylate. Can be mentioned.
  • polyfunctional vinyl monomer examples include (mono or poly) ethylene glycol di (meth) acrylate such as ethylene glycol di (meth) acrylate, for example, polyhydric alcohol such as 1,6-hexanediol di (meth) acrylate. (Meth) acrylic acid ester monomers and the like.
  • the blending ratio of the monomer component is, for example, in the monomer component, the polar group-containing vinyl monomer is, for example, 30% by weight or less, the polyfunctional vinyl monomer is, for example, 2% by weight or less, and (meth) acrylic acid Alkyl esters are the balance of these.
  • the synthetic rubber is preferably used in combination with an epoxy resin and is not particularly limited.
  • styrene synthetic rubber or acrylonitrile-butadiene rubber (NBR: acrylonitrile-butadiene copolymer) is preferably used.
  • Styrenic synthetic rubber is a synthetic rubber in which at least styrene is blended as a raw material monomer, and is not particularly limited.
  • styrene / butadiene random copolymer styrene / butadiene / styrene block copolymer (SBS) Styrene / butadiene rubber
  • SBS styrene block copolymer
  • styrene / butadiene rubber such as styrene / ethylene / butadiene / styrene block copolymer
  • styrene / isoprene rubber such as styrene / isoprene / styrene block copolymer (SIS), etc.
  • SIS styrene block copolymer
  • styrene-based synthetic rubbers styrene-based synthetic rubbers
  • styrene / butadiene rubber is preferably used in consideration of reinforcement and adhesiveness.
  • the styrene synthetic rubber has a styrene content of preferably 50% by weight or less, more preferably 35% by weight or less. When there is more styrene content than this, the adhesiveness in low temperature may fall.
  • the number average molecular weight of the styrene synthetic rubber is 30,000 or more, preferably 50,000 to 1,000,000. If the number average molecular weight is less than 30,000, the adhesive strength may be reduced.
  • the styrene synthetic rubber has a Mooney viscosity (ML1 + 4, at 100 ° C.) of, for example, 20 to 60, preferably 30 to 50.
  • the blending ratio of the styrene synthetic rubber is, for example, 30 to 70 parts by weight, preferably 40 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component. If the blending ratio of the styrene synthetic rubber is less than this, the adhesiveness may be lowered. On the other hand, if it is more than this, the reinforcing property may be lowered.
  • an epoxy-modified styrene synthetic rubber can be used in combination as the synthetic rubber.
  • compatibility between styrene synthetic rubber and epoxy resin, especially aromatic epoxy resin can be improved, and further improvement in adhesion and reinforcement Can do.
  • the epoxy-modified styrene synthetic rubber is a synthetic rubber in which an epoxy group is modified at the molecular chain terminal or molecular chain, such as the above-described styrene synthetic rubber, and the epoxy equivalent thereof is, for example, 100 to 100 Those of 10,000 g / eq, more preferably 400 to 3000 g / eq are preferably used.
  • styrene synthetic rubber In order to modify the styrene synthetic rubber with an epoxy group, a known method is used. For example, in an inert solvent, a double bond in the styrene synthetic rubber is bonded to a peracid or a hydroperoxide. The epoxidizing agent is reacted.
  • epoxy-modified styrene synthetic rubbers include epoxy-modified styrene / butadiene / styrene block copolymers, epoxy-modified styrene / ethylene / butadiene / styrene block copolymers, and epoxy-modified styrene / isoprene / styrene block copolymers. Examples include coalescence.
  • an epoxy-modified styrene / butadiene / styrene block copolymer is preferably used in consideration of both reinforceability and adhesiveness.
  • the blending ratio of the epoxy-modified styrene synthetic rubber is, for example, 1 to 20 parts by weight, preferably 5 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component.
  • the blending ratio of the epoxy-modified styrene synthetic rubber is less than this, the reinforcing property and the adhesiveness may be lowered.
  • the adhesiveness at a low temperature may be lowered.
  • Acrylonitrile-butadiene rubber is a synthetic rubber obtained by copolymerization of acrylonitrile and butadiene, and is not particularly limited.
  • acrylonitrile-butadiene rubber is partially crosslinked with a carboxyl group-introduced one or sulfur or metal oxide.
  • Acrylonitrile butadiene rubber is a solid rubber and has good compatibility with the epoxy resin. Therefore, by including acrylonitrile-butadiene rubber, it is possible to improve adhesiveness, handling property, and reinforcing property in a wide temperature range near normal temperature (23 ° C.).
  • acrylonitrile-butadiene rubber has an acrylonitrile content of preferably 10 to 50% by weight and a Mooney viscosity of preferably 25 (ML1 + 4, at 100 ° C.) or more.
  • the blending ratio of acrylonitrile / butadiene rubber is, for example, 5 to 30 parts by weight, preferably 8 to 25 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component. If the blending ratio of acrylonitrile-butadiene rubber is less than this, the reinforcing effect may be reduced. On the other hand, if the blending ratio is more than this, the viscosity of the resin composition may be too low, resulting in poor handling.
  • a low polarity rubber can be mentioned.
  • the adhesiveness can be further improved by including a low-polar rubber.
  • the low-polar rubber is a rubber having no polar group such as amino group, carboxyl group, and nitrile group, and examples thereof include solid or liquid synthetic rubber such as butadiene rubber, polybutene rubber, and synthetic natural rubber. .
  • the low-polar rubber includes the styrene / butadiene rubber described above. These may be used alone or in combination.
  • the low-polar rubber is preferably used in combination with acrylonitrile-butadiene rubber, and the blending ratio thereof is, for example, 1 to 70 parts by weight, preferably 5 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component. .
  • examples of the synthetic rubber include butadiene rubber, isoprene rubber, chloroprene rubber, polyisobutylene rubber, polyisobutene rubber, polybutene rubber, and isobutylene / isoprene rubber.
  • thermoplastic resin examples include an ethylene copolymer and a conjugated diene polymer from the viewpoint of thermally fusing (thermal bonding) the resin layer in a low temperature range (for example, 30 to 120 ° C.).
  • the ethylene copolymer is a resin comprising a copolymer of ethylene and a monomer copolymerizable with ethylene, such as ethylene / vinyl acetate copolymer (EVA), ethylene / (meth) acrylic acid alkyl ester.
  • EVA ethylene / vinyl acetate copolymer
  • a copolymer etc. are mentioned.
  • the ethylene / vinyl acetate copolymer is, for example, a random or block copolymer of ethylene and vinyl acetate, preferably a random copolymer.
  • Such an ethylene / vinyl acetate copolymer has a vinyl acetate content (according to the MDP method, the same shall apply hereinafter) of, for example, 12 to 50% by weight, preferably 14 to 46% by weight.
  • the flow rate (MFR: compliant with JIS K 6730; hereinafter simply referred to as MFR) is, for example, 1 to 30 g / 10 min, preferably 1 to 15 g / 10 min, and the hardness (JIS K7215) is, for example, 60 to 100.
  • the softening temperature is, for example, 35 to 70 ° C.
  • the melting point is, for example, 70 to 100 ° C.
  • the ethylene / (meth) acrylic acid alkyl ester copolymer is, for example, a random or block copolymer of ethylene and (meth) acrylic acid alkyl ester, preferably a random copolymer.
  • the (meth) acrylic acid alkyl ester is a methacrylic acid alkyl ester and / or an acrylic acid alkyl ester, and more specifically, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, (meth) acrylic.
  • an ethylene / ethyl acrylate copolymer (EEA) and an ethylene / butyl acrylate copolymer (EBA) are used.
  • the ethylene / ethyl acrylate copolymer has an ethyl acrylate content (EA content, MDP method) of, for example, 9 to 35% by mass, preferably 9 to 25% by mass, and MFR is, for example, 0.5 to 25 g / 10 min, preferably 0.5 to 20 g / 10 min, and the hardness (Shore A, JIS K7215 (1986)) is, for example, 60 to 100 degrees, preferably 70 to 100 degrees.
  • EA content ethyl acrylate content, MDP method
  • MFR is, for example, 0.5 to 25 g / 10 min, preferably 0.5 to 20 g / 10 min
  • the hardness Shore A, JIS K7215 (1986)
  • softening temperature (Vicat, JIS K7206 (1999)), for example, 35 to 70 ° C., melting point (JIS K7121 (1987)), for example, 70 to 100 ° C., glass transition temperature (DVE method) Is, for example, ⁇ 40 ° C. to ⁇ 20 ° C.
  • the ethylene / butyl acrylate copolymer has a butyl acrylate content (EB content, DuPont method) of, for example, 7 to 35% by mass, preferably 15 to 30% by mass, and MFR is, for example, 1 to 6 g / 10 min, preferably 1 to 4 g / 10 min, and the hardness (Shore A, ISO 868 or JIS K7215) is, for example, 75 to 100 degrees, preferably 80 to 95 degrees.
  • EB content butyl acrylate content
  • MFR is, for example, 1 to 6 g / 10 min, preferably 1 to 4 g / 10 min
  • the hardness is, for example, 75 to 100 degrees, preferably 80 to 95 degrees.
  • the softening temperature (Vicat softening point, JIS K7206 or ISO 306) is, for example, 35 to 70 ° C., and preferably 40 to 65 ° C.
  • the melting point JIS K7121 or ISO 3146 is, for example, 80 to 120 ° C., preferably 90 to 100 ° C.
  • the melting point of the resin composition can be set to, for example, 60 to 120 ° C., preferably 70 to 100 ° C., and in such a temperature range (low temperature). It can be heat-sealed.
  • the above temperature range is set lower than the curing temperature when the resin component is a thermosetting resin, that is, the temperature at which the curing agent decomposes (for example, 150 to 200 ° C.).
  • the conjugated diene polymer is a monomer polymer containing a conjugated diene as a main component.
  • conjugated dienes examples include 1,3-butadiene, isoprene (2-methyl-1,3-butadiene), chloroprene (2-chloro-1,3-butadiene), and the like.
  • the monomer may contain a conjugated diene as an essential component and a copolymerizable monomer copolymerizable with the conjugated diene as an optional component.
  • copolymerizable monomer examples include non-conjugated dienes such as 1,2-butadiene, olefins such as ethylene, propylene, and isobutylene (2-methylpropene), and aromatic vinyl monomers such as styrene.
  • non-conjugated dienes such as 1,2-butadiene
  • olefins such as ethylene, propylene, and isobutylene (2-methylpropene
  • aromatic vinyl monomers such as styrene.
  • examples thereof include cyano group-containing vinyl monomers such as (meth) acrylonitrile.
  • copolymerizable monomers can be used alone or in combination of two or more.
  • the conjugated diene polymer can include the above-described styrene synthetic rubber, NBR, and the like.
  • the above-described essential components such as polybutadiene, polyisoprene, and chloroprene polymer (CR) are included.
  • Monomers of monomers consisting only of components, for example, acrylonitrile-butadiene (random) copolymer, styrene-butadiene-styrene (block) copolymer (SBS), styrene-butadiene (random) copolymer, Styrene / isoprene / styrene (block) copolymer (SIS), isobutylene / isoprene (random) copolymer, styrene / ethylene / styrene (block) copolymer (SES), styrene / ethylene / butylene / styrene (block) Copolymer (SEBS) and other essential components and optional components Such monomer copolymer comprising the like.
  • the blending ratio of the copolymerizable monomer in the copolymerization is, for example, 10 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the conjugated diene. is there.
  • the conjugated diene polymer has a weight average molecular weight (polystyrene converted value by GPC) of, for example, 20000 or more, and preferably 25,000 to 100,000.
  • the conjugated diene polymer has a Mooney viscosity of, for example, 20 to 80 (ML1 + 4, at 100 ° C.), preferably 30 to 70 (ML1 + 4, at 100 ° C.).
  • the viscosity of a 25% by weight toluene solution (25 ° C.) of the conjugated diene polymer is, for example, 100 to 100,000 mPa ⁇ s, and preferably 500 to 10,000 mPa ⁇ s.
  • the MFR of the conjugated diene polymer is 190 ° C. and weight 2.16 kg, for example, 10 g / 10 min or less, and the temperature 200 ° C. and weight 5 kg, for example, 20 g / 10 min or less.
  • conjugated diene polymers can be used alone or in combination of two or more.
  • conjugated diene polymers CR and SBS are preferable, and SBS is more preferable.
  • the melting point of the resin composition can be set to, for example, 60 to 170 ° C., preferably 70 to 150 ° C.
  • the temperature of thermal fusion is 80 ° C. or higher, preferably 90 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher, usually lower than the heat resistance temperature of the wind power generator blade.
  • it can be set to a temperature range (low temperature) of 130 ° C. or lower, preferably 30 to 120 ° C., more preferably 80 to 110 ° C.
  • thermosetting resin when the resin layer is cured, or when the resin layer is foamed, a thermosetting resin is selected, and more specifically, from the above-described epoxy resin, acrylic resin, and synthetic rubber, Or two or more types are selected.
  • an epoxy resin is selected as an essential component
  • an optional component is selected from an acrylic resin or a synthetic rubber. More preferably, both epoxy resin and synthetic rubber are selected.
  • a combination of an epoxy resin and a styrene synthetic rubber, a combination of an epoxy resin and an acrylonitrile-butadiene rubber, or a combination of an epoxy resin and a low-polar rubber is selected.
  • thermoplastic resin when the resin layer is thermally fused (thermally bonded), a thermoplastic resin is selected, and preferably an ethylene copolymer or a conjugated diene polymer is selected.
  • the resin composition is provided as a thermoadhesive pressure-sensitive adhesive composition.
  • the curing agent is blended, for example, when the resin component includes a thermosetting resin such as an epoxy resin.
  • a thermosetting resin such as an epoxy resin.
  • the curing agent include amine compounds, acid anhydride compounds, amide compounds, hydrazide compounds, imidazole compounds, imidazoline compounds, and the like.
  • Other examples include phenolic compounds, urea compounds, polysulfide compounds, and the like.
  • amine compounds include ethylenediamine, propylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, amine adducts thereof, metaphenylenediamine, diaminodiphenylmethane, and diaminodiphenylsulfone.
  • acid anhydride compounds examples include phthalic anhydride, maleic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methyl nadic acid anhydride, pyromellitic anhydride, dodecenyl succinic anhydride, dichloromethane.
  • Succinic acid anhydride, benzophenone tetracarboxylic acid anhydride, chlorendic acid anhydride, etc. are mentioned.
  • amide compounds include dicyandiamide and polyamide.
  • hydrazide compounds examples include dihydrazides such as adipic acid dihydrazide.
  • imidazole compounds include methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, ethylimidazole, isopropylimidazole, 2,4-dimethylimidazole, phenylimidazole, undecylimidazole, heptadecylimidazole, 2-phenyl-4. -Methylimidazole and the like.
  • imidazoline compounds include methyl imidazoline, 2-ethyl-4-methyl imidazoline, ethyl imidazoline, isopropyl imidazoline, 2,4-dimethyl imidazoline, phenyl imidazoline, undecyl imidazoline, heptadecyl imidazoline, 2-phenyl-4 -Methyl imidazoline and the like.
  • curing agents may be used alone or in combination.
  • dicyandiamide is preferably used in consideration of adhesiveness.
  • the blending ratio of the curing agent depends on the equivalent ratio of the curing agent and the resin component, but for example, 0.5 to 50 parts by weight, preferably 1 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component More preferably, it is 1 to 15 parts by weight.
  • a curing accelerator can be used in combination with a curing agent as required.
  • the curing accelerator include tertiary amines, phosphorus compounds, quaternary ammonium salts, and organometallic salts. These may be used alone or in combination.
  • the blending ratio of the curing accelerator is, for example, 0.1 to 20 parts by weight, preferably 0.2 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component.
  • the crosslinking agent is blended, for example, when the resin component contains a crosslinkable resin such as synthetic rubber.
  • the crosslinking agent include sulfur, sulfur compounds, selenium, magnesium oxide, lead monoxide, and organic peroxides (for example, dicumyl peroxide, 1,1-ditertiarybutylperoxy-3, 3, 5 -Trimethylcyclohexane, 2,5-dimethyl-2,5-ditertiarybutylperoxyhexane, 2,5-dimethyl-2,5-ditertiarybutylperoxyhexine, 1,3-bis (tertiarybutylperoxy Isopropyl) benzene, tertiary butyl peroxyketone, tertiary butyl peroxybenzoate), polyamines, oximes (eg, p-quinonedioxime, p, p′-dibenzoylquinonedioxime, etc.), nitroso compounds ( For example
  • cross-linking agents may be used alone or in combination.
  • sulfur is preferably used in consideration of curability and reinforcing properties.
  • the blending ratio of the crosslinking agent is, for example, 1 to 20 parts by weight, preferably 2 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component. If the blending ratio of the cross-linking agent is less than this, the reinforcing property may be lowered. On the other hand, if it is more than this, the adhesiveness may be lowered, which may be disadvantageous in cost.
  • crosslinking accelerator can be used in combination with the crosslinking agent, if necessary.
  • the crosslinking agent accelerator include zinc oxide, disulfides, dithiocarbamic acids, thiazoles, guanidines, sulfenamides, thiurams, xanthogenic acids, aldehyde ammonias, aldehyde amines, thioureas and the like.
  • These crosslinking accelerators can be used alone or in combination.
  • the blending ratio of the crosslinking accelerator is, for example, 1 to 20 parts by weight, preferably 3 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component.
  • the foaming agent is blended, for example, when it is desired to foam the resin layer.
  • the foaming agent include inorganic foaming agents and organic foaming agents.
  • the inorganic foaming agent include ammonium carbonate, ammonium hydrogen carbonate, sodium hydrogen carbonate, ammonium nitrite, sodium borohydride, azides and the like.
  • organic foaming agents examples include N-nitroso compounds (N, N′-dinitrosopentamethylenetetramine, N, N′-dimethyl-N, N′-dinitrosoterephthalamide, etc.), azo compounds (Eg, azobisisobutyronitrile, azodicarboxylic amide, barium azodicarboxylate, etc.), fluorinated alkanes (eg, trichloromonofluoromethane, dichloromonofluoromethane, etc.), hydrazine compounds (eg, p-toluenesulfonyl) Hydrazide, diphenylsulfone-3,3′-disulfonylhydrazide, 4,4′-oxybis (benzenesulfonylhydrazide), allylbis (sulfonylhydrazide, etc.), semicarbazide compounds (for example, p-toluylenesulfony
  • a heat-expandable substance for example, isobutane, pentane, etc.
  • a microcapsule for example, a microcapsule made of a thermoplastic resin such as vinylidene chloride, acrylonitrile, acrylic acid ester, methacrylic acid ester.
  • thermally expanded fine particles for example, commercially available products such as microspheres (trade name, manufactured by Matsumoto Yushi Co., Ltd.) are used.
  • foaming agents may be used alone or in combination.
  • OBSH 4,4'-oxybis (benzenesulfonylhydrazide)
  • OBSH 4,4'-oxybis (benzenesulfonylhydrazide)
  • the blending ratio of the foaming agent is 0.1 to 30 parts by weight, preferably 0.5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component. If the blending ratio of the foaming agent is less than this, foaming does not occur sufficiently, and the reinforcing property may be reduced due to insufficient thickness. On the other hand, if it is more than this, the density may be reduced and the reinforcing property may be reduced.
  • foaming aid can be used in combination with the foaming agent if necessary.
  • foaming aids include zinc stearate, urea compounds, salicylic acid compounds, benzoic acid compounds, and the like. These foaming aids may be used alone or in combination.
  • the blending ratio of the foaming aid is, for example, 0.1 to 10 parts by weight, preferably 0.2 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component.
  • the tackifier is blended in the resin composition in order to improve the adhesion between the resin layer and the wind power generator blade and the constraining layer, or to improve the reinforcing property when reinforcing the wind power generator blade. .
  • the tackifier is blended when the resin composition contains a thermoplastic resin (preferably a conjugated diene polymer).
  • a thermoplastic resin preferably a conjugated diene polymer
  • tackifier examples include rosin resins, terpene resins, coumarone indene resins (coumarone resins), petroleum resins (eg, alicyclic petroleum resins, aliphatic / aromatic copolymer petroleum resins).
  • Aromatic petroleum resins, etc. for example, C5 / C6 petroleum resins, C5 petroleum resins, C9 petroleum resins, C5 / C9 petroleum resins, etc., phenolic resins (eg, terpene modified phenolic resins, etc.) Is mentioned.
  • the softening point of the tackifier is, for example, 50 to 150 ° C, preferably 50 to 130 ° C.
  • ⁇ Tackifiers can be used alone or in combination of two or more.
  • the blending ratio of the tackifier is, for example, 1 to 200 parts by weight, preferably 5 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component. Further, the blending ratio of the tackifier can be set, for example, to 40 to 200 parts by weight, preferably 50 to 170 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer.
  • the blending ratio of the tackifier is less than the above range, the adhesion between the resin layer, the wind power generator blade and the constraining layer is sufficiently improved, or the reinforcing property when reinforcing the wind power generator blade is increased. In some cases, it cannot be improved sufficiently. Moreover, when the compounding ratio of the tackifier exceeds the above range, the resin layer may become brittle.
  • such a resin composition includes a filler, an anti-aging agent, and, if necessary, for example, a thixotropic agent (for example, montmorillonite), a lubricant (for example, stearic acid).
  • a thixotropic agent for example, montmorillonite
  • a lubricant for example, stearic acid.
  • known additives such as pigments, scorch inhibitors, stabilizers, softeners, plasticizers, antioxidants, UV absorbers, colorants, fungicides, flame retardants, and the like can be appropriately contained.
  • the filler examples include magnesium oxide, calcium carbonate (eg, heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, white glaze), talc, mica, clay, mica powder, bentonite (eg, organic bentonite), silica, alumina, Examples thereof include aluminum hydroxide, aluminum silicate, titanium oxide, carbon black (for example, insulating carbon black, acetylene black, etc.), aluminum powder, glass balloon and the like.
  • the fillers can be used alone or in combination of two or more. In particular, by using a hollow filler having a small specific gravity, such as a glass balloon, the weight of the resin layer can be reduced without using a foaming agent.
  • the resin composition contains a thermoplastic resin, specifically, an ethylene copolymer, it is preferable to blend a filler and a tackifier.
  • anti-aging agent examples include amine-ketone series, aromatic secondary amine series, phenol series, benzimidazole series (eg 2-mercaptobenzimidazole etc.), thiourea series, phosphorous acid series and the like.
  • Antiaging agents can be used alone or in combination of two or more.
  • the additive is added in an amount of, for example, 1 to 200 parts by weight for the filler, for example 0.1 to 5 parts by weight for the antioxidant, with respect to 100 parts by weight of the resin component.
  • the resin layer becomes a curable resin layer.
  • the resin composition contains a thermosetting resin, a curing agent, and a foaming agent, a foamable resin layer is obtained.
  • the resin composition contains a thermoplastic resin (and does not contain a thermosetting resin, a curing agent, and a foaming agent)
  • a resin layer that can be thermally fused (thermally bonded) is formed.
  • a resin composition can be prepared by mix
  • each component described above is dissolved or dispersed in a known solvent (for example, toluene) or water in the above-described blending ratio, and a solution
  • a known solvent for example, toluene
  • water in the above-described blending ratio
  • a solution Alternatively, after preparing the dispersion, the obtained solution or dispersion is applied to the surface of the constraining layer and then dried (direct formation method).
  • the obtained solution or dispersion is applied to the surface of a release film, which will be described later, and then dried to form a resin layer, and then the resin layer is transferred to the surface of the constraining layer (transfer method) ).
  • the viscosity of the above solution or dispersion is, for example, 5 to 20 Pa ⁇ s.
  • the above-described components (excluding the solvent and water described above) are mixed with, for example, a mixing roll or a pressure kneader.
  • the kneaded product is formed into a sheet (rolling) by, for example, calendar molding, extrusion molding or press molding to form a resin layer, which is restrained
  • a method of laminating on the surface of the layer directly formation method
  • a method (transfer method) in which the formed resin layer is laminated on the surface of the release film, and then the resin layer is transferred to the surface of the constraining layer.
  • the kneaded material described above has a flow tester viscosity (60 ° C., 24 kg load) of, for example, 50 to 50000 Pa ⁇ s, preferably 100 to 5000 Pa ⁇ s.
  • the temperature condition is set to a temperature condition in which the curing agent or the foaming agent is not substantially decomposed.
  • the thickness of the resin layer thus formed is, for example, 0.02 to 10.0 mm, and preferably 0.03 to 6.0 mm. Further, the thickness of the resin layer can be set to, for example, 0.2 to 3.0 mm, preferably 0.5 to 2.5 mm.
  • the resin layer formed as described above has a storage elastic modulus (G ′) at 25 ° C. of, for example, 500 kPa or more, preferably 1500 kPa or more, and usually 200000 kPa or less, preferably It is 20000 kPa or less.
  • G ′ storage elastic modulus
  • the reinforcing property may not be sufficiently improved.
  • the resin layer in which the resin composition contains an ethylene copolymer, a filler, and a tackifier has a Young's modulus at 23 ° C. (normal temperature) of, for example, 1.0 ⁇ 10 7 N / m 2 or more, preferably Is 5.0 ⁇ 10 7 N / m 2 or more, and usually 1.0 ⁇ 10 10 N / m 2 or less. If the Young's modulus of the resin layer is less than 1.0 ⁇ 10 7 N / m 2 , sufficient reinforcement may not be obtained.
  • the Young's modulus is, for example, a resin layer formed by rolling to a thickness of 0.8 mm, cut to 10 mm width ⁇ 100 mm length, and this is speeded at 5 mm / min between 50 mm chucks by a universal testing machine. It is calculated by measuring the tensile strength.
  • the resin layer in which the resin composition contains a conjugated diene polymer and a tackifier has a storage elastic modulus (G ′) measured at 80 ° C. of, for example, 400 kPa or less, preferably 350 kPa or less. , 100 kPa or more.
  • G ′ storage elastic modulus
  • the storage elastic modulus at 80 ° C. is not in the above range, the wind power generator blade and the resin layer may not be firmly adhered.
  • the storage elastic modulus (G ′) at 25 ° C. and 80 ° C. is measured by a dynamic viscoelasticity measuring device (measurement conditions: initial strain 0.1%, temperature rising rate 5 ° C./min, frequency 1 Hz).
  • the constraining layer constrains the resin layer, retains the shape of the heated resin layer, and imparts toughness to the resin layer to improve strength. Further, the constraining layer has a sheet shape, and is made of a material that is lightweight and thin and can be closely integrated with the heated resin layer. Examples of such a material include glass cloth, metal sheet, synthetic resin nonwoven fabric, carbon fiber, and plastic film. These may be used alone, or may be used by laminating a plurality of layers (materials).
  • the glass cloth is a cloth made of glass fiber, and a known glass cloth is used.
  • the glass cloth includes a resin-impregnated glass cloth.
  • the resin-impregnated glass cloth the above-described glass cloth is impregnated with a synthetic resin such as a thermosetting resin or a thermoplastic resin, and a known one is used.
  • a thermosetting resin an epoxy resin, a urethane resin, a melamine resin, a phenol resin etc. are mentioned, for example.
  • thermoplastic resins include vinyl acetate resins, ethylene / vinyl acetate copolymers (EVA), vinyl chloride resins, EVA / vinyl chloride resin copolymers, and the like.
  • the above-mentioned thermosetting resin and the above-mentioned thermoplastic resin (for example, melamine resin and vinyl acetate resin) can also be mixed.
  • the metal sheet examples include known metal sheets such as an aluminum sheet, a steel sheet, and a stainless steel sheet.
  • Examples of the synthetic resin nonwoven fabric include olefin resin nonwoven fabric and polyethylene terephthalate resin nonwoven fabric.
  • Carbon fiber is a fiber made of carbon as a main component, and includes known ones.
  • plastic film examples include polyester films such as polyethylene terephthalate (PET) film, polyethylene naphthalate (PEN) film, polybutylene terephthalate (PBT) film, and polyolefin films such as polyethylene film and polypropylene film.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PBT polybutylene terephthalate
  • polyolefin films such as polyethylene film and polypropylene film.
  • PET film is used.
  • a glass cloth and / or a metal sheet is preferably used, and a glass cloth is more preferably used.
  • the thickness of the constraining layer is, for example, 0.05 to 2 mm, preferably 0.1 to 1.0 mm.
  • the reinforcing sheet for wind power generator blades can be obtained by laminating a resin layer and a constraining layer thereon by the above-described method.
  • the thickness of the reinforcing sheet for wind power generator blades thus obtained is, for example, 0.07 to 11.0 mm, preferably 0.08 to 7.0 mm. Further, the thickness of the reinforcing sheet for wind power generator blades can be set to, for example, 0.25 to 4.0 mm, preferably 0.6 to 3.5 mm.
  • the thickness of the reinforcing sheet for wind power generator blades exceeds the above range, it may be difficult to reduce the weight of the reinforcing sheet for wind power generator blades, and the manufacturing cost may increase. . If the thickness of the reinforcing sheet for wind power generator blades is less than the above range, the reinforcing property may not be sufficiently improved.
  • the obtained wind power generator blade reinforcing sheet is separated from the surface of the resin layer (the surface opposite to the back surface on which the constraining layer is laminated), if necessary, until it is actually used.
  • a mold film (separator) can also be pasted.
  • release film examples include known release films such as synthetic resin films such as polyethylene film, polypropylene film, and PET film.
  • the reinforcing sheet for wind power generator blade (resin layer) formed in this way is attached to a polypropylene plate having a thickness of 2.0 mm, and the bending strength of 1 mm displacement after heating at 80 ° C. for 10 minutes is 3N or more, Preferably, it is 3.5N or more, more preferably 4N or more, usually 20N or less, preferably 10N or less, and the maximum bending strength is 30N or more, preferably 35N or more, more preferably 40N or more, usually , 200 N or less, preferably 80 N or less.
  • the bending strength and maximum bending strength of the above-mentioned 1 mm displacement were tested by externally processing a 2.0 mm thick polypropylene plate reinforced by a wind power generator blade reinforcing sheet into a size of 150 mm length ⁇ 25 mm width.
  • the test piece was made of polypropylene at a speed of 50 mm / min with an indenter having a diameter of 10 mm at the center of the test piece (length direction and width direction center) using a universal testing machine with a distance between supporting points of 100 mm. It is measured by a three-point bending test pressing from the plate side.
  • the resin layer and the polypropylene plate are brought into contact with each other.
  • the bending strength of 1 mm displacement is the bending strength (strength) when the indenter is displaced by 1 mm from the start of pressing, and the maximum bending strength is the maximum bending strength (strength) between when pressing starts and when the specimen breaks. It is.
  • the wind power generator blade can be sufficiently reinforced.
  • the reinforcing sheet for wind power generator blades has an adhesive strength at room temperature (25 ° C.) of, for example, 0.3 N / 25 mm or more with respect to a polypropylene plate measured at a peeling rate of 300 mm / min by a 90-degree peel test, 1.0 N / 25 mm or more, usually 40 N / 25 mm or less, preferably 20 N / 25 mm or less.
  • the resin layer exhibits slight adhesiveness (fine tackiness), so that it can be used for wind power generator blades at room temperature before heating.
  • the reinforcing sheet can be securely attached to the wind power generator blade.
  • the reinforcing sheet for wind power generator blades has an adhesive force after heating after heating at 80 ° C. for 10 minutes to a polypropylene plate measured at a peeling rate of 300 mm / min by a 90-degree peel test, for example, 0.5 N / 25 mm or more Preferably, it is 0.8 N / 25 mm or more, usually 200 N / 25 mm or less, preferably 20 N / 25 mm or less.
  • the 90 ° peel test of the adhesive strength at normal temperature and the adhesive strength after heating is measured according to the description of “Testing method of adhesive tape / adhesive sheet” of JIS Z0237.
  • the reinforcing sheet for wind power generator blades of the present invention is used to reinforce the wind power generator blades of the wind power generator.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an embodiment of a reinforcing sheet for wind power generator blades of the present invention
  • FIG. 2 is a front view of an embodiment of the wind power generator of the present invention
  • FIG. 3 is a wind power generator of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2 for explaining an embodiment of a blade reinforcing structure and a reinforcing method.
  • the wind power generator 1 is provided with a support column 2 erected in the vertical direction, a rotary shaft 3 provided at the upper end of the support column 2, and connected to the rotary shaft 3 so as to be rotatable with respect to the support column 2.
  • Wind power generator blade 4 to be provided.
  • the wind power generator blade 4 is a plurality of blades extending radially with respect to the rotating shaft 3 and includes an outer plate 5 and a girder 6 as shown in FIG.
  • the outer plate 5 has a substantially bowl-shaped cross section and is formed of a half structure including a first outer plate 7 and a second outer plate 8. Further, after the wind power generator blade reinforcing sheet 10 and the girder portion 6 are installed, the outer plate 5 is joined by bringing both end portions of the first outer plate 7 and the second outer plate 8 into contact with each other. Thus, a hollow structure (closed section) is formed in a hollow structure.
  • carbon such as carbon fiber, synthetic resin such as FRP (fiber reinforced plastic), polypropylene, polyvinyl chloride (PVC), polyester, epoxy, etc., for example, aluminum alloy, magnesium Examples thereof include metals such as alloys, titanium alloys, and iron-based steel, such as wood such as balsa.
  • FRP fiber reinforced plastic
  • PVC polyvinyl chloride
  • polyester polyester
  • epoxy etc.
  • metals such as alloys, titanium alloys, and iron-based steel, such as wood such as balsa.
  • FRP is used.
  • the spar 6 is disposed in the hollow space of the outer plate 5, is connected to the inner surface of the first outer plate 7 and the inner surface of the second outer plate 8, and extends along the radial direction of the wind power generator blade 4. It is formed in a substantially flat plate shape. A plurality (two) of spar portions 6 are arranged at intervals in the rotational direction of the wind power generator blade 4, and each spar portion 6 is disposed over the radial direction of the wind power generator blade 4.
  • Examples of the material for forming the girder 6 include the same materials as those for forming the outer plate 5 described above.
  • the wind power generator blade reinforcing sheet 10 includes a resin layer 11 and a constraining layer 12 laminated on the resin layer 11.
  • the resin layer 11 is applied to the inner surface of the first outer plate 7 and the inner surface of the second outer plate 8 of the wind power generator blade 4. Wear (temporarily fix or temporarily fix).
  • the reinforcing sheet 10 for wind power generator blades is processed (cut) into a substantially rectangular shape extending in an elongated manner so as to correspond to a sticking location described below.
  • the reinforcing sheet 10 for wind power generator blades is attached to one end, the center, and the other end in the rotational direction partitioned by the girder 6 over the radial direction of the wind power generator blade 4.
  • pressurization is performed at a pressure of about 0.15 to 10 MPa.
  • the resin layer 11 when the resin layer 11 is foamable, it is heated at 80 to 210 ° C., for example. By this heating, the resin layer 11 is simultaneously cured and foamed. Moreover, when the resin layer 11 contains a crosslinking agent further, it hardens
  • the reinforcing sheet 10 for wind power generator blades is in close contact with the outer plate 5 due to the foaming of the resin layer 11.
  • the volume expansion ratio at the time of foaming of the foamed resin layer 11 is, for example, 1.1 to 5.0 times, preferably 1.5 to 3.5 times. It is.
  • the density of the foamed layer 21 is, for example, 0.2 to 1.0 g / cm 3 , preferably 0.3. ⁇ 0.8 g / cm 3 .
  • the resin layer 11 becomes a foamed layer 21 with increased strength and thickness due to curing and foaming.
  • the rigidity of the wind power generator blade reinforcing sheet 10 is increased by the formation of the foamed layer 21. Therefore, the wind power generator blade 4 with the wind power generator blade reinforcing sheet 10 attached thereto is improved. The strength of can be improved.
  • the foam layer 21 is lightweight and can effectively suppress an increase in the weight of the wind power generator blade 4. Furthermore, after foaming, the foam layer 21 is constrained by the constraining layer 12, so that the foam layer 21 is sandwiched between the outer plate 5 and the constraining layer 12 while the foam layer 21 is well retained. Therefore, the strength can be further improved.
  • the wind power generator blade 4 reinforced with such a wind power generator blade reinforcing sheet 10 can obtain sufficient rigidity while being lightweight, and can improve durability.
  • the resin layer 11 is a curable resin layer that does not foam, it is heated at 80 to 160 ° C., for example. By this heating, the resin layer 11 is cured. Moreover, when the resin composition of the resin layer 11 contains a crosslinking agent, the resin layer 11 is cured and crosslinked simultaneously. In this resin layer 11, the thickness of the reinforcing sheet 10 for wind power generator blades is substantially the same before and after curing as shown in FIG.
  • the resin layer 11 is cured to increase the strength and become the cured layer 22.
  • the wind power generator blade reinforcing sheet 10 can improve the strength of the wind power generator blade 4 to which the wind power generator blade reinforcing sheet 10 is adhered.
  • the cured layer 22 in which the resin layer 11 is cured is lightweight, and the weight increase of the wind power generator blade 4 can be effectively suppressed. Furthermore, since the resin layer 11 in the middle of curing (or the cured layer 22 after curing) is constrained by the constraining layer 12 at the time of curing (midway) and after curing, the constraining is performed while the cured layer 22 is well retained. The strength can be further improved by the layer 12.
  • the resin layer 11 is a heat-sealable resin layer that does not foam
  • the resin layer 11 is heated in the low temperature range described above, specifically, 30 to 120 ° C.
  • the heating temperature depends on the type of thermoplastic resin (melting point, softening temperature, etc.), it is usually lower than the heat resistance temperature of the wind power generator blade 4, and the resin composition is an ethylene copolymer as the thermoplastic resin. When it contains, for example, it is 60 to 120 ° C, preferably 70 to 100 ° C. Further, when the resin composition contains a conjugated diene polymer as a thermoplastic resin, the heating temperature is 80 ° C. or higher, preferably 90 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher. For example, it is 130 ° C. or lower, preferably 30 to 120 ° C., more preferably 80 to 110 ° C.
  • the wind power generator blade 4 and the constraining layer 12 cannot be brought into close contact with each other, or the reinforcing property at the time of reinforcing the wind power generator blade 4 is sufficient. It may not be possible to improve. If the heating temperature and the heating time exceed the above ranges, the wind power generator blade 4 may be deteriorated or melted.
  • the heating time is, for example, 0.5 to 20 minutes, preferably 1 to 10 minutes.
  • the wind power generator blade reinforcing sheet 10 is, for example, at a pressure at which the resin composition does not flow out from the sticking location, specifically using a press.
  • pressurization is performed at a pressure of 0.15 to 10 MPa.
  • the wind power generator blade reinforcing sheet 10 and the outer plate 5 are heated at the same time or after being heated, for example, with a laminator roll, a hand roll (roller), a spatula, etc., for example, at a speed of 5 to 500 mm / min.
  • the resin layer 11 is pressure-bonded toward the outer plate 5 at a pressure of 0.05 to 0.5 MPa.
  • seat 10 for wind power generator blades will become substantially the same thickness before and behind a heating and pressurization.
  • the resin layer 11 becomes the heat-sealing layer 23 by the heating described above, and further, the heat-sealing layer 23 is heat-sealed (adhered) with good adhesion to the outer plate 5 and the constraining layer 12 by being pressurized. To do. Therefore, the strength of the outer plate 5 can be improved by the thermal fusion of the thermal fusion layer 23.
  • this resin layer 11 does not contain any of a thermosetting resin, a hardening
  • the outer plate 5 can be reinforced.
  • the wind power generator blade reinforcing sheet 10 provided with the resin layer 11 can be reliably manufactured, and the wind power generator blade reinforcing sheet 10 can be reliably used at a low temperature and in a short time while being reliably used.
  • reliable reinforcement of the outer plate 5 can be achieved.
  • the resin layer 11 can be heated (thermocompression bonded) together with the pressurization (sticking) shown in FIG. That is, the wind power generator blade reinforcing sheet 10 is preheated, and then the heated wind power generator blade reinforcing sheet 10 is attached to the wind power generator blade 4.
  • the conditions for thermocompression bonding are, for example, a temperature of 80 ° C. or higher, preferably 90 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher, and usually lower than the heat resistant temperature of the wind power generator blade 4. 130 ° C. or less, preferably 30 to 120 ° C., more preferably 80 to 110 ° C.
  • heating and pressurization see FIG. 3A
  • FIG. 3B or FIG. 3C heating can be further performed.
  • the wind power generator blade reinforcing sheet 10 is attached to the wind power generator blade 4 and the wind power generator blade reinforcing sheet 10 is heated to thereby heat the resin layer 11 (foamed layer 21, cured).
  • the reinforcing structure of the wind power generator blade 4 reinforced by the wind power generator blade reinforcing sheet 10 is formed by bringing the layer 22 or the heat-sealing layer 23) into close contact with the outer plate 5 of the wind power generator blade 4.
  • the wind power generator blade reinforcing sheet 10 is disposed at an arbitrary position in the wind power generator blade 4 (that is, only where the reinforcement is required).
  • the rigidity of the wind power generator blade 4 can be simply and sufficiently reinforced to ensure the rigidity of the wind power generator blade 4 easily and reliably, and the light weight of the wind power generator blade 4 can be secured.
  • FIG. 4 to 6 are cross-sectional views of other embodiments of the wind power generator blade reinforcing structure according to the present invention, in which FIG. 4 shows the wind power generator blade reinforcing sheet at both ends in the rotational direction of the wind power generator blade.
  • FIG. 5 shows an aspect in which the reinforcing sheet for wind power generator blades is attached to the outer plate of the wind power generator blade and the connecting part of the girder, and FIG. It is the aspect which sticks to the radial direction both ends of a generator blade.
  • the wind power generator blade reinforcing sheet 10 is attached to one end, the center, and the other end of the outer plate 5 in the rotational direction.
  • the sticking location of the reinforcing sheet 10 is not limited to this.
  • the pasting locations are both ends in the rotational direction of the wind power generator blade 4, and as shown in FIG. 5, the connecting portion of the outer plate 5 and the girder portion 6 in the wind power generator blade 4,
  • FIG. 6 it can also be set as the radial direction both ends of the wind power generator blade 4.
  • the wind power generator blade reinforcing sheet 10 is continuously provided on the inner surface of one end portion of the first outer plate 7 and one end portion of the second outer plate 8. Further, the reinforcing sheet 10 for wind power generator blades is continuously attached to the inner surface of the other end of the first outer plate 7 and the other end of the second outer plate 8.
  • the reinforcing sheet 10 for wind power generator blades includes a side face of one end of the spar 6 and an inner side of the first outer plate, a side face of the other end of the spar 6 and an inner side of the second outer plate. Each of them is attached in a substantially L-shaped cross section.
  • the wind power generator blade reinforcing sheet 10 is provided over the entire radial direction of the wind power generator blade 4. For example, as shown in FIG. It can also be provided in part.
  • the wind power generator blade reinforcing sheet 10 is adhered only to the radially outer end and the inner end of the wind power generator blade 4.
  • the resin layer 11 is formed from only one sheet made of the resin composition.
  • a nonwoven fabric 14 may be interposed in the middle of the resin layer (preferably a resin layer made of a thermoplastic resin) 11 in the thickness direction.
  • Nonwoven fabric 14 may be the same as the synthetic resin nonwoven fabric described above.
  • the thickness of the nonwoven fabric 14 is, for example, 0.01 to 0.3 mm.
  • the first resin layer is laminated on the surface of the constraining layer 12, and the surface of the first resin layer (constraint layer)
  • the nonwoven fabric 14 is laminated on the surface opposite to the back surface on which 12 is laminated), and then the second on the surface of the nonwoven fabric 14 (surface opposite to the back surface on which the first resin layer is laminated).
  • a resin layer is laminated.
  • the nonwoven fabric 14 is sandwiched between the first resin layer and the second resin layer from both the front and back sides of the nonwoven fabric 14. Specifically, first, the first resin layer and the second resin layer are respectively formed on the surfaces of the two release films, and then the first resin layer is transferred to the back surface of the nonwoven fabric 14, and the second resin layer Is transferred to the surface of the nonwoven fabric 14.
  • the resin layer 11 can be easily formed with a thick thickness according to the strength of the wind power generator blade 4 to be reinforced.
  • the reinforcing sheet for wind power generator blades, the reinforcing structure for wind power generator blades, the wind power generator and the method for reinforcing wind power generator blades of the present invention can be used in the field of wind power generation.

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Abstract

本発明は、風力発電ブレードにおける任意の箇所を簡易かつ十分に補強することができるとともに、軽量性を確保することのできる風力発電機ブレード用補強シート、風力発電機ブレードの補強構造、風力発電機及び風力発電機ブレードの補強方法を提供することを目的とし、そのために、風力発電機ブレード用補強シートを、樹脂層と、前記樹脂層に積層される拘束層とを備えるものとした。

Description

風力発電機ブレード用補強シート、風力発電機ブレードの補強構造、風力発電機および風力発電機ブレードの補強方法
　本発明は、風力発電機ブレード用補強シート、それを備える風力発電機ブレードの補強構造、それを備える風力発電機、および、風力発電機ブレードの補強方法に関する。
　近年、地球温暖化対策に伴うＣＯ２低減の観点から、風力発電機が注目されている。風力発電機は、通常、支柱と、その支柱に回転自在に支持されるブレード（羽根）とを備えており、風力を受けてブレードが回転し、その回転力に基づいて電力を発生させている。
　風力発電機において、ブレードには、風力に耐える剛性が要求される一方で、剛性を高めようとすると重量が増加する。とりわけ、発電効率をより一層向上させたい場合には、風力を効率よく受けるべく、ブレードを大型化させる必要があるが、その場合には、より一層の剛性を確保すべく、重量がより一層増加する。
　すると、そのような重量増加に伴って、却って発電効率が低下する。そのため、ブレードには、高剛性でありながら、かつ、軽量であることが要求される。
　上記の観点より、例えば、炭素繊維強化プラスチックからなる外皮層と、それと一体成形される主強度材と、主強度材の内側に配置される桁材とを備える風車翼が提案されている（例えば、下記特許文献１参照。）。下記特許文献１の風車翼では、主強度材が、風車翼の腹側および背側に互いに間隔を隔てて配置されており、それら主強度材が桁材によって断面略Ｈ字状に連結されることにより、強度が高められている。
　また、強化樹脂製のスキン層と、それに被覆される補強材および主桁とを備える風力発電機ブレードが提案されている（例えば、下記特許文献２参照。）。下記特許文献２の風力発電機ブレードは、芯材に、強化繊維からなる補強テープおよび補強布を順次巻回し、その後、それらに樹脂を含浸させてプリプレグ化することにより、断面長孔状の中空空間を有する主桁を形成し、次いで、主桁の長手方向両側に補強材を配置し、その後、スキン層を、それらをまとめて被覆することにより製造しており、中央に配置される主桁により、強度が高められている。
特開２００７－２５５３６６号公報 特開２００７－９９２６号公報
　しかし、上記特許文献１の主強度材や桁材あるいは上記特許文献２の主桁は、風力発電機ブレード（風車翼）における配置が設計段階で決定されており、風力発電機ブレードの製造工程においては、予め決定した位置に配置される。
　一方、外皮層やスキン層を形成した後、それらにおいてさらに補強したい部分を生じる場合がある。しかしながら、上記特許文献１の主強度材は、外皮層と同時に一体成形されており、また、上記特許文献２の主桁は、スキン層の形成前にすでに形成されているため、それら主強度材や主桁によって、上記した部分を補強することができないという不具合がある。
　本発明の目的は、風力発電機ブレードにおける任意の箇所を簡易かつ十分に補強することができるとともに、軽量性を確保することのできる、風力発電機ブレード用補強シート、風力発電機ブレードの補強構造、風力発電機および風力発電機ブレードの補強方法を提供することにある。
　本発明の風力発電機ブレード用補強シートは、樹脂層と、前記樹脂層に積層される拘束層とを備えることを特徴としている。
　また、本発明の風力発電機ブレード用補強シートでは、樹脂層が、熱硬化性樹脂からなることが好適である。
　また、本発明の風力発電機ブレード用補強シートでは、樹脂層が、エポキシ樹脂を含有していることが好適である。
　また、本発明の風力発電機ブレード用補強シートでは、樹脂層が、さらに、合成ゴムを含有し、合成ゴムが、スチレン系合成ゴムおよび／またはアクリロニトリル・ブタジエンゴムを含有していることが好適である。
　また、本発明の風力発電機ブレード用補強シートでは、樹脂層が、発泡剤を含み、発泡可能であることが好適である。
　また、本発明の風力発電機ブレード用補強シートでは、前記樹脂層が、熱接着型の粘着剤組成物から形成され、前記粘着剤組成物が、共役ジエン類を含む単量体の重合体を含有し、また、前記粘着剤組成物が、さらに、粘着付与剤を含有していることが好適である。
　また、本発明の風力発電機ブレード用補強シートでは、前記拘束層が、ガラスクロスおよび／または金属シートであることが好適である。
　また、風力発電機ブレードの補強構造は、上記した風力発電機ブレード用補強シートを、中空構造を有する風力発電機ブレードの内側面に貼着したことを特徴としている。
　また、本発明の風力発電機は、上記した風力発電機ブレードの補強構造を有することを特徴としている。
　また、風力発電機ブレードの補強方法は、上記した風力発電機ブレード用補強シートを用意する工程、および、前記風力発電機ブレード用補強シートを中空構造を有する風力発電機ブレードの内側面に貼着する工程とを備えていることを特徴としている。
　また、本発明の風力発電機ブレードの補強方法は、上記した風力発電機ブレード用補強シートを、中空構造を有する風力発電機ブレードの内側面に貼着する工程、および、前記風力発電機ブレード用補強シートを加熱する工程を備えていることを特徴としている。
　また、本発明の風力発電機ブレードの補強方法は、上記した風力発電機ブレード用補強シートを、予め加熱する工程、および、加熱した前記風力発電機ブレード用補強シートを、中空構造を有する風力発電機ブレードの内側面に貼着する工程を備えていることを特徴としている。
　本発明の風力発電機ブレード用補強シート、風力発電機ブレードの補強構造、風力発電機および風力発電機ブレードの補強方法によれば、風力発電機ブレード用補強シートを風力発電機ブレードにおける任意の箇所に配置して、簡易かつ十分に補強して、風力発電機ブレードの剛性を簡易かつ確実に確保するとともに、風力発電機ブレードの軽量性を確保することができる。
図１は、本発明の風力発電機ブレード用補強シートの一実施形態の断面図である。 図２は、本発明の風力発電機の一実施形態の正面図である。 図３は、本発明の風力発電機ブレードの補強構造および補強方法の一実施形態を説明する、図２のＡ－Ａ線に沿う断面図であって、（ａ）は、風力発電機ブレード用補強シートを風力発電機ブレードに貼着する工程（ｂ）は、風力発電機ブレード用補強シートを加熱して、樹脂層を発泡させる工程、（ｃ）は、風力発電機ブレード用補強シートを加熱して、樹脂層を硬化／熱接着させる工程を示す。 図４は、本発明の風力発電機ブレードの補強構造および補強方法の他の実施形態（風力発電機ブレード用補強シートを風力発電機ブレードの回転方向両端部に貼着する態様）の断面図である。 図５は、本発明の風力発電機ブレードの補強構造および補強方法の他の実施形態（風力発電機ブレード用補強シートを風力発電機ブレードの外板および桁部の連結部に貼着する態様）の断面図である。 図６は、本発明の風力発電機ブレードの補強構造および補強方法の他の実施形態（風力発電機ブレード用補強シートを風力発電機ブレードの径方向両端部に貼着する態様）の断面図である。
発明の実施形態
　本発明の風力発電機ブレード用補強シートは、樹脂層と、樹脂層に積層される拘束層とを備えている。
　樹脂層は、樹脂組成物をシート状に成形することにより形成されている。
　樹脂組成物は、少なくとも樹脂成分を含んでいれば、特に制限されないが、樹脂成分の種類によって、任意的に、硬化剤、架橋剤、発泡剤、粘着付与剤などを含んでいる。
　樹脂成分としては、特に制限されないが、例えば、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂が挙げられる。好ましくは、熱硬化性樹脂が挙げられる。
　熱硬化性樹脂としては、特に制限されないが、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂および合成ゴムが挙げられる。
　エポキシ樹脂としては、特に制限されないが、例えば、芳香族系エポキシ樹脂、脂肪族・脂環族系エポキシ樹脂、含窒素環系エポキシ樹脂などが挙げられる。
　芳香族系エポキシ樹脂は、ベンゼン環が構成単位として分子鎖中に含まれているエポキシ樹脂であって、特に制限されないが、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ダイマー酸変性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂などのビスフェノール型エポキシ樹脂、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂などのノボラック型エポキシ樹脂、例えば、ナフタレン型エポキシ樹脂、例えば、ビフェニル型エポキシ樹脂などが挙げられる。
　脂肪族・脂環族系エポキシ樹脂としては、例えば、水素添加ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ジシクロ型エポキシ樹脂、脂環族系エポキシ樹脂などが挙げられる。
　含窒素環系エポキシ樹脂としては、例えば、トリグリシジルイソシアヌレートエポキシ樹脂、ヒダントインエポキシ樹脂などが挙げられる。
　これらエポキシ樹脂は、単独で使用してもよく、あるいは、併用することもできる。これらエポキシ樹脂のなかでは、芳香族系エポキシ樹脂や脂肪族・脂環族系エポキシ樹脂が好ましく用いられ、補強性を考慮すると、ビスフェノール型エポキシ樹脂や脂環族系エポキシ樹脂がさらに好ましく用いられる。
　また、このようなエポキシ樹脂は、そのエポキシ当量が、例えば、樹脂層が発泡可能である場合には、好ましくは、１５０～３５０ｇ／ｅｑであり、また、例えば、樹脂層が硬化可能である場合には、好ましくは、４５０～１０００ｇ／ｅｑである。
　アクリル樹脂は、（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主成分として含むモノマー成分の重合により得られる。
　（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸２－エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ノニルなどの、アルキル部分が直鎖アルキルまたは分岐アルキルである、（メタ）アクリル酸アルキル（アルキル部分が炭素数１～２０）エステルが挙げられる。これら（メタ）アクリル酸エステルは、単独使用または２種以上併用することができる。
　また、モノマー成分には、上記した（メタ）アクリル酸アルキルエステルを必須成分として、極性基含有ビニルモノマーや多官能性ビニルモノマーなどを任意成分として含めることができる。
　極性基含有ビニルモノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸などのカルボキシル基含有ビニルモノマーまたはその無水物（無水マレイン酸など）、例えば、（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチルなどの水酸基含有ビニルモノマーなどが挙げられる。
　多官能性ビニルモノマーとしては、例えば、エチレングリコールジ（メタ）アクリレートなどの（モノまたはポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、例えば、１,６－ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレートなどの多価アルコールの（メタ）アクリル酸エステルモノマーなどが挙げられる。
　モノマー成分の配合割合は、例えば、モノマー成分において、極性基含有ビニルモノマーが、例えば、３０重量％以下であり、多官能性ビニルモノマーが、例えば、２重量％以下であり、（メタ）アクリル酸アルキルエステルが、これらの残部である。
　合成ゴムは、好ましくは、エポキシ樹脂と併用され、特に制限されないが、例えば、スチレン系合成ゴムやアクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ：アクリロニトリル・ブタジエン共重合体）が好適に用いられる。
　スチレン系合成ゴムは、原料モノマーとして、少なくともスチレンが配合されている合成ゴムであって、特に制限されないが、例えば、スチレン・ブタジエンランダム共重合体、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン・エチレン・ブタジエン共重合体、スチレン・エチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体などのスチレン・ブタジエンゴム、例えば、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）などのスチレン・イソプレンゴムなどが挙げられる。
　これらは単独で使用してもよく、あるいは、併用することもできる。これらスチレン系合成ゴムのなかでは、補強性および接着性を考慮すると、スチレン・ブタジエンゴムが好ましく用いられる。
　また、スチレン系合成ゴムは、そのスチレン含有量が、好ましくは、５０重量％以下、さらに好ましくは、３５重量％以下である。スチレン含有量がこれより多いと、低温での接着性が低下する場合がある。
　また、スチレン系合成ゴムは、その数平均分子量が、３００００以上、好ましくは、５００００～１００００００である。数平均分子量が３００００未満であると、接着力が低下する場合がある。
　また、スチレン系合成ゴムは、そのムーニー粘度（ＭＬ１＋４、ａｔ１００℃）が、例えば、２０～６０、好ましくは、３０～５０である。
　また、スチレン系合成ゴムの配合割合は、樹脂成分１００重量部に対して、例えば、３０～７０重量部、好ましくは、４０～６０重量部である。スチレン系合成ゴムの配合割合がこれより少ないと、接着性が低下する場合があり、一方、これより多いと、補強性が低下する場合がある。
　また、合成ゴムとして、スチレン系合成ゴムを配合する場合には、合成ゴムとして、エポキシ変性スチレン系合成ゴムを併用することもできる。エポキシ変性スチレン系合成ゴムを併用することにより、スチレン系合成ゴムと、エポキシ樹脂、特に芳香族系エポキシ樹脂との相溶性の向上を図ることができ、さらなる接着性および補強性の向上を図ることができる。
　エポキシ変性スチレン系合成ゴムとしては、例えば、上記したスチレン系合成ゴムなどの分子鎖末端や分子鎖中に、エポキシ基が変性されている合成ゴムであって、そのエポキシ当量が、例えば、１００～１００００ｇ／ｅｑ、さらには、４００～３０００ｇ／ｅｑのものが好ましく用いられる。
　なお、スチレン系合成ゴムをエポキシ基で変性するには、公知の方法が用いられ、例えば、不活性溶媒中で、スチレン系合成ゴム中の二重結合に、過酸類やハイドロパーオキサイド類などのエポキシ化剤を反応させる。
　そのようなエポキシ変性スチレン系合成ゴムとしては、例えば、エポキシ変性スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体、エポキシ変性スチレン・エチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体、エポキシ変性スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体など挙げられる。
　これらは単独で使用してもよく、あるいは、併用することもできる。これらエポキシ変性スチレン系合成ゴムのなかでは、補強性、接着性の両立を考慮すると、エポキシ変性スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体が好ましく用いられる。
　また、エポキシ変性スチレン系合成ゴムの配合割合は、樹脂成分１００重量部に対して、例えば、１～２０重量部、好ましくは、５～１５重量部である。エポキシ変性スチレン系合成ゴムの配合割合がこれより少ないと、補強性、接着性が低下する場合があり、一方、これより多いと、低温での接着性が低下する場合がある。
　また、アクリロニトリル・ブタジエンゴムは、アクリロニトリルとブタジエンとの共重合により得られる合成ゴムであり、特に制限されず、例えば、カルボキシル基が導入されているものや、硫黄や金属酸化物などにより部分架橋されているものなども、含まれる。アクリロニトリル・ブタジエンゴムは、固形ゴムであって、エポキシ樹脂との相溶性が良好である。そのため、アクリロニトリル・ブタジエンゴムを含有させることで、常温（２３℃）付近における広範囲の温度領域において、粘着性および取扱性さらには補強性を向上させることができる。
　また、このようなアクリロニトリル・ブタジエンゴムは、そのアクリロニトリル含量が、好ましくは、１０～５０重量％であり、また、ムーニー粘度が、好ましくは、２５（ＭＬ１＋４、ａｔ１００℃）以上である。
　また、アクリロニトリル・ブタジエンゴムの配合割合は、樹脂成分１００重量部に対して、例えば、５～３０重量部、好ましくは、８～２５重量部である。アクリロニトリル・ブタジエンゴムの配合割合がこれより少ないと、補強効果が減少する場合があり、一方、これより多いと、樹脂組成物の粘度が低くなり過ぎて、取扱性が不良となる場合がある。その一方で、上記の配合割合の範囲において、エポキシ樹脂との良好な相溶性に起因する低温粘着性、アクリロニトリル・ブタジエンゴムが固形ゴムであることに起因する高温凝集性を発現させることができ、優れた取扱性および補強効果を得ることができる。
　さらに、合成ゴムとして、低極性ゴムが挙げられる。低極性ゴムを含有させることにより、さらなる接着性の向上を図れる場合がある。低極性ゴムは、アミノ基、カルボキシル基、ニトリル基などの極性基を有さないゴムであって、例えば、ブタジエンゴム、ポリブテンゴム、合成天然ゴムなどの、固形状または液状の合成ゴムが挙げられる。なお、低極性ゴムには、上記したスチレン・ブタジエンゴムなども含まれる。これらは、単独で使用してもよく、あるいは併用することもできる。低極性ゴムは、アクリロニトリル・ブタジエンゴムと併用することが好ましく、また、その配合割合は、例えば、樹脂成分１００重量部に対して、１～７０重量部、好ましくは、５～５０重量部である。
　また、合成ゴムとして、上記の他に、例えば、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、ポリイソブチレンゴム、ポリイソブテンゴム、ポリブテンゴム、イソブチレン・イソプレンゴムなどを挙げることもできる。
　熱可塑性樹脂としては、樹脂層を低い温度範囲（例えば、３０～１２０℃）で熱融着（熱接着）させる観点から、例えば、エチレン共重合体や共役ジエン重合体が挙げられる。
　エチレン共重合体は、エチレンと、エチレンと共重合可能なモノマーとの共重合体からなる樹脂であって、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン・（メタ）アクリル酸アルキルエステル共重合体などが挙げられる。
　エチレン・酢酸ビニル共重合体は、例えば、エチレンと酢酸ビニルとの、ランダムまたはブロック共重合体、好ましくは、ランダム共重合体である。
　このようなエチレン・酢酸ビニル共重合体は、その酢酸ビニルの含有量（ＭＤＰ法に準拠、以下同じ。）が、例えば、１２～５０重量％、好ましくは、１４～４６重量％であり、メルトフローレート（ＭＦＲ：ＪＩＳ　Ｋ　６７３０に準拠。以下単にＭＦＲという。）が、例えば、１～３０ｇ／１０ｍｉｎ、好ましくは、１～１５ｇ／１０ｍｉｎであり、硬度（ＪＩＳ　Ｋ７２１５）が、例えば、６０～１００度、好ましくは、７０～１００度であり、軟化温度が、例えば、３５～７０℃であり、融点が、例えば、７０～１００℃である。
　エチレン・（メタ）アクリル酸アルキルエステル共重合体は、例えば、エチレンと、（メタ）アクリル酸アルキルエステルとの、ランダムまたはブロック共重合体、好ましくは、ランダム共重合体である。
　また、（メタ）アクリル酸アルキルエステルは、メタクリル酸アルキルエステルおよび／またはアクリル酸アルキルエステルであって、より具体的には、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ｓｅｃ－ブチル、（メタ）アクリル酸ｔ－ブチル、（メタ）アクリル酸ペンチル、（メタ）アクリル酸ネオペンチル、（メタ）アクリル酸イソペンチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸へプチル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸２－エチルへキシル、（メタ）アクリル酸イソオクチル、（メタ）アクリル酸ノニル、（メタ）アクリル酸イソノニル、（メタ）アクリル酸デシル、（メタ）アクリル酸イソデシル、（メタ）アクリル酸ウンデシル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸トリデシル、（メタ）アクリル酸テトラデシル、（メタ）アクリル酸ペンタデシル、（メタ）アクリル酸ヘキサデシル、（メタ）アクリル酸ヘプタデシル、（メタ）アクリル酸オクタデシルなどの（メタ）アクリル酸アルキル（アルキル部分が炭素数１～１８の直鎖または分岐アルキルである）エステルなどが挙げられる。これら（メタ）アクリル酸アルキルエステルは、単独または併用することができる。
　好ましくは、エチレン・アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）、エチレン・アクリル酸ブチル共重合体（ＥＢＡ）が挙げられる。
　エチレン・アクリル酸エチル共重合体は、そのアクリル酸エチルの含有量（ＥＡ含有量、ＭＤＰ法）が、例えば、９～３５質量％、好ましくは、９～２５質量％であり、ＭＦＲが、例えば、０．５～２５ｇ／１０ｍｉｎ、好ましくは、０．５～２０ｇ／１０ｍｉｎであり、硬度（ショアＡ、ＪＩＳ　Ｋ７２１５（１９８６））が、例えば、６０～１００度、好ましくは、７０～１００度であり、軟化温度（ビカット、ＪＩＳ　Ｋ７２０６（１９９９））が、例えば、３５～７０℃であり、融点（ＪＩＳ　Ｋ７１２１（１９８７））が、例えば、７０～１００℃であり、ガラス転移温度（ＤＶＥ法）が、例えば、－４０℃～－２０℃である。
　エチレン・アクリル酸ブチル共重合体は、そのアクリル酸ブチルの含有量（ＥＢ含有量、デュポン法）が、例えば、７～３５質量％、好ましくは、１５～３０質量％であり、ＭＦＲが、例えば、１～６ｇ／１０ｍｉｎ、好ましくは、１～４ｇ／１０ｍｉｎであり、硬度（ショアＡ、ＩＳＯ　８６８、または、ＪＩＳ　Ｋ７２１５）が、例えば、７５～１００度、好ましくは、８０～９５度であり、軟化温度（ビカット軟化点、ＪＩＳ　Ｋ７２０６、または、ＩＳＯ　３０６）が、例えば、３５～７０℃、好ましくは、４０～６５℃であり、融点（ＪＩＳ　Ｋ７１２１、または、ＩＳＯ　３１４６）が、例えば、８０～１２０℃、好ましくは、９０～１００℃である。
　樹脂成分がエチレン共重合体を含有することにより、樹脂組成物の融点を、例えば、６０～１２０℃、好ましくは、７０～１００℃に設定することができ、このような温度範囲（低温）で熱融着させることができる。なお、上記した温度範囲は、樹脂成分が熱硬化性樹脂である場合の硬化温度、すなわち、硬化剤が分解する温度（例えば、１５０～２００℃。）に比べて、低く設定されている。
　共役ジエン重合体は、共役ジエン類を主成分として含む単量体の重合体である。
　共役ジエン類としては、例えば、１，３－ブタジエン、イソプレン（２－メチル－１，３－ブタジエン）、クロロプレン（２－クロロ－１，３－ブタジエン）などが挙げられる。
　また、単量体には、共役ジエン類を必須成分として、共役ジエン類と共重合可能な共重合性単量体を任意成分として含めることができる。
　共重合性単量体としては、例えば、１，２－ブタジエンなどの非共役ジエン類、例えば、エチレン、プロピレン、イソブチレン（２－メチルプロペン）などのオレフィン類、例えば、スチレンなどの芳香族ビニル単量体、例えば、（メタ）アクリロニトリルなどのシアノ基含有ビニル単量体などが挙げられる。
　これら共重合性単量体は、単独または２種以上併用することができる。
　具体的には、共役ジエン重合体としては、上記したスチレン系合成ゴムやＮＢＲなどを含めることができ、具体的には、例えば、ポリブタジエン、ポリイソプレン、クロロプレン重合体（ＣＲ）など、上記した必須成分のみからなる単量体の単独重合体や、例えば、アクリロニトリル・ブタジエン（ランダム）共重合体、スチレン・ブタジエン・スチレン（ブロック）共重合体（ＳＢＳ）、スチレン・ブタジエン（ランダム）共重合体、スチレン・イソプレン・スチレン（ブロック）共重合体（ＳＩＳ）、イソブチレン・イソプレン（ランダム）共重合体、スチレン・エチレン・スチレン（ブロック）共重合体（ＳＥＳ）、スチレン・エチレン・ブチレン・スチレン（ブロック）共重合体（ＳＥＢＳ）など、上記した必須成分および任意成分からなる単量体の共重合体などが挙げられる。
　なお、共役ジエン重合体が上記した共重合体である場合には、共重合における共重合性単量体の配合割合が、共役ジエン類１００重量部に対して、例えば、１０～１００重量部である。
　また、共役ジエン重合体は、重量平均分子量（ＧＰＣによるポリスチレン換算値）が、例えば、２００００以上、好ましくは、２５０００～１０００００である。
　また、共役ジエン重合体は、そのムーニー粘度が、例えば、２０～８０（ＭＬ１＋４、ａｔ１００℃）、好ましくは、３０～７０（ＭＬ１＋４、ａｔ１００℃）である。
　また、共役ジエン重合体の２５重量％トルエン溶液粘度（２５℃）は、例えば、１００～１０００００ｍＰａ・ｓ、好ましくは、５００～１００００ｍＰａ・ｓである。
　また、共役ジエン重合体のＭＦＲは、温度１９０℃、重量２．１６ｋｇで、例えば、１０ｇ／１０ｍｉｎ以下であり、また、温度２００℃、重量５ｋｇで、例えば、２０ｇ／１０ｍｉｎ以下である。
　これら共役ジエン重合体は、単独使用または２種以上併用することができる。
　これら共役ジエン重合体のうち、好ましくは、ＣＲ、ＳＢＳが挙げられ、さらに好ましくは、ＳＢＳが挙げられる。
　樹脂成分が共役ジエン重合体を含有することにより、樹脂組成物の融点を、例えば、６０～１７０℃、好ましくは、７０～１５０℃に設定することができる。これにより、熱融着（熱接着）の温度を、８０℃以上、好ましくは、９０℃以上、さらに好ましくは、１００℃以上、通常、風力発電機ブレードの耐熱温度以下であり、具体的には、例えば、１３０℃以下、好ましくは、３０～１２０℃、さらに好ましくは、８０～１１０℃の温度範囲（低温）に設定することができる。
　樹脂成分は、樹脂層を硬化させる場合、さらには、樹脂層を発泡させる場合には、熱硬化性樹脂が選択され、より具体的には、上記したエポキシ樹脂、アクリル樹脂および合成ゴムから、単独または２種類以上が選択される。好ましくは、必須成分としてエポキシ樹脂が選択され、任意成分がアクリル樹脂または合成ゴムから選択される。さらに好ましくは、エポキシ樹脂および合成ゴムの両方が選択される。とりわけ好ましくは、例えば、エポキシ樹脂およびスチレン系合成ゴムの併用、エポキシ樹脂およびアクリロニトリル・ブタジエンゴムの併用、または、エポキシ樹脂および低極性ゴムの併用が選択される。
　また、樹脂成分は、樹脂層を熱融着（熱接着）させる場合には、熱可塑性樹脂が選択され、好ましくは、エチレン共重合体、共役ジエン重合体が選択される。この場合には、樹脂組成物は、熱接着型の粘着剤組成物として供される。
　硬化剤は、例えば、樹脂成分がエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を含んでいる場合に、配合される。硬化剤としては、例えば、アミン系化合物類、酸無水物系化合物類、アミド系化合物類、ヒドラジド系化合物類、イミダゾール系化合物類、イミダゾリン系化合物類などが挙げられる。また、その他に、フェノール系化合物類、ユリア系化合物類、ポリスルフィド系化合物類などが挙げられる。
　アミン系化合物類としては、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、それらのアミンアダクト、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホンなどが挙げられる。
　酸無水物系化合物類としては、例えば、無水フタル酸、無水マレイン酸、テトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルナジック酸無水物、ピロメリット酸無水物、ドデセニルコハク酸無水物、ジクロロコハク酸無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、クロレンディック酸無水物などが挙げられる。
　アミド系化合物類としては、例えば、ジシアンジアミド、ポリアミドなどが挙げられる。
　ヒドラジド系化合物類としては、例えば、アジピン酸ジヒドラジドなどのジヒドラジドなどが挙げられる。
　イミダゾール系化合物類としては、例えば、メチルイミダゾール、２－エチル－４－メチルイミダゾール、エチルイミダゾール、イソプロピルイミダゾール、２，４－ジメチルイミダゾール、フェニルイミダゾール、ウンデシルイミダゾール、ヘプタデシルイミダゾール、２－フェニル－４－メチルイミダゾールなどが挙げられる。
　イミダゾリン系化合物類としては、例えば、メチルイミダゾリン、２－エチル－４－メチルイミダゾリン、エチルイミダゾリン、イソプロピルイミダゾリン、２，４－ジメチルイミダゾリン、フェニルイミダゾリン、ウンデシルイミダゾリン、ヘプタデシルイミダゾリン、２－フェニル－４－メチルイミダゾリンなどが挙げられる。
　これら硬化剤は、単独で使用してもよく、あるいは併用することもできる。これら硬化剤のうち、接着性を考慮すると、ジシアンジアミドが好ましく用いられる。
　また、硬化剤の配合割合は、硬化剤と樹脂成分との当量比にもよるが、例えば、樹脂成分１００重量部に対して、０．５～５０重量部、好ましくは、１～４０重量部、さらに好ましくは、１～１５重量部である。
　また、硬化剤とともに、必要により、硬化促進剤を併用することができる。硬化促進剤としては、例えば、３級アミン類、リン化合物類、４級アンモニウム塩類、有機金属塩類などが挙げられる。これらは、単独で使用してもよく、あるいは併用することもできる。硬化促進剤の配合割合は、例えば、樹脂成分１００重量部に対して、０．１～２０重量部、好ましくは、０．２～１０重量部である。
　架橋剤は、例えば、樹脂成分が合成ゴムなどの架橋性樹脂を含んでいる場合に、配合される。架橋剤としては、例えば、硫黄、硫黄化合物類、セレン、酸化マグネシウム、一酸化鉛、有機過酸化物類（例えば、ジクミルパーオキサイド、１，１－ジターシャリブチルパーオキシ－３，３，５－トリメチルシクロヘキサン、２，５－ジメチル－２，５－ジターシャリブチルパーオキシヘキサン、２，５－ジメチル－２，５－ジターシャリブチルパーオキシヘキシン、１，３－ビス（ターシャリブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、ターシャリブチルパーオキシケトン、ターシャリブチルパーオキシベンゾエート）、ポリアミン類、オキシム類（例えば、ｐ－キノンジオキシム、ｐ，ｐ’－ジベンゾイルキノンジオキシムなど）、ニトロソ化合物類（例えば、ｐ－ジニトロソベンジンなど）、樹脂類（例えば、アルキルフェノール－ホルムアルデヒド樹脂、メラミン－ホルムアルデヒド縮合物など）、アンモニウム塩類（例えば、安息香酸アンモニウムなど）などが挙げられる。
　これら架橋剤は、単独で使用してもよく、あるいは、併用することもできる。また、これら架橋剤のなかでは、硬化性、補強性を考慮すると、硫黄が好ましく用いられる。
　また、架橋剤の配合割合は、樹脂成分１００重量部に対して、例えば、１～２０重量部、好ましくは、２～１５重量部である。架橋剤の配合割合がこれより少ないと、補強性が低下する場合があり、一方、これより多いと、接着性が低下し、コスト的に不利となる場合がある。
　また、架橋剤とともに、必要により、架橋促進剤を併用することができる。架橋剤促進剤としては、例えば、酸化亜鉛、ジスルフィド類、ジチオカルバミン酸類、チアゾール類、グアニジン類、スルフェンアミド類、チウラム類、キサントゲン酸類、アルデヒドアンモニア類、アルデヒドアミン類、チオウレア類などが挙げられる。これら架橋促進剤は、単独使用あるいは併用することもできる。架橋促進剤の配合割合は、例えば、樹脂成分１００重量部に対して、１～２０重量部、好ましくは、３～１５重量部である。
　発泡剤は、例えば、樹脂層を発泡させたい場合に、配合される。発泡剤としては、例えば、無機系発泡剤や有機系発泡剤が挙げられる。無機系発泡剤としては、例えば、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、亜硝酸アンモニウム、水素化ホウ素ナトリウム、アジド類などが挙げられる。
　また、有機系発泡剤としては、例えば、Ｎ－ニトロソ系化合物（Ｎ，Ｎ’－ジニトロソペンタメチレンテトラミン、Ｎ，Ｎ’－ジメチル－Ｎ，Ｎ’－ジニトロソテレフタルアミドなど）、アゾ系化合物（例えば、アゾビスイソブチロニトリル、アゾジカルボン酸アミド、バリウムアゾジカルボキシレートなど）、フッ化アルカン（例えば、トリクロロモノフルオロメタン、ジクロロモノフルオロメタンなど）、ヒドラジン系化合物（例えば、パラトルエンスルホニルヒドラジド、ジフェニルスルホン－３，３’－ジスルホニルヒドラジド、４，４’－オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）、アリルビス（スルホニルヒドラジド）など）、セミカルバジド系化合物（例えば、ｐ－トルイレンスルホニルセミカルバジド、４，４’－オキシビス（ベンゼンスルホニルセミカルバジド）など）、トリアゾール系化合物（例えば、５－モルホリル－１，２，３，４－チアトリアゾールなど）などが挙げられる。
　なお、発泡剤としては、加熱膨張性の物質（例えば、イソブタン、ペンタンなど）がマイクロカプセル（例えば、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルなどの熱可塑性樹脂からなるマイクロカプセル）に封入された熱膨張性微粒子なども挙げられる。そのような熱膨張性微粒子としては、例えば、マイクロスフェア（商品名、松本油脂社製）などの市販品が用いられる。
　これら発泡剤は、単独で使用してもよく、あるいは、併用することもできる。これら発泡剤のうち、外的要因に影響されず安定した発泡を考慮すると、４，４’－オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）が好ましく用いられる。
　また、発泡剤の配合割合は、樹脂成分１００重量部に対して、０．１～３０重量部、好ましくは、０．５～２０重量部である。発泡剤の配合割合がこれより少ないと、十分に発泡せず、厚み不足により補強性が低下する場合があり、一方、これより多いと、密度が低下し、補強性が低下する場合がある。
　また、発泡剤とともに、必要により、発泡助剤を併用することができる。発泡助剤としては、例えば、ステアリン酸亜鉛、尿素系化合物、サリチル酸系化合物、安息香酸系化合物などが挙げられる。これら発泡助剤は、単独で使用してもよく、あるいは併用することもできる。発泡助剤の配合割合は、例えば、樹脂成分１００重量部に対して、０．１～１０重量部、好ましくは、０．２～５重量部である。
　粘着付与剤は、樹脂層と、風力発電機ブレードおよび拘束層との密着性を向上させたり、あるいは、風力発電機ブレードの補強時の補強性を向上させるために、樹脂組成物に配合される。
　好ましくは、粘着付与剤は、樹脂組成物が熱可塑性樹脂（好ましくは、共役ジエン重合体）を含有する場合に配合される。
　粘着付与剤としては、例えば、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、クマロンインデン系樹脂（クマロン系樹脂）、石油系樹脂（例えば、脂環族系石油樹脂、脂肪族／芳香族共重合系石油樹脂、芳香族系石油樹脂などや、例えば、Ｃ５／Ｃ６系石油樹脂、Ｃ５系石油樹脂、Ｃ９系石油樹脂、Ｃ５／Ｃ９系石油樹脂など）、フェノール系樹脂（例えば、テルペン変性フェノール樹脂など）などが挙げられる。
　粘着付与剤の軟化点は、例えば、５０～１５０℃、好ましくは、５０～１３０℃である。
　粘着付与剤は、単独使用または２種以上併用することができる。
　粘着付与剤の配合割合は、樹脂成分１００重量部に対して、例えば、１～２００重量部、好ましくは、５～１５０重量部である。また、粘着付与剤の配合割合は、重合体１００重量部に対して、例えば、４０～２００重量部、好ましくは、５０～１７０重量部に設定することもできる。
　粘着付与剤の配合割合が上記した範囲に満たないと、樹脂層と、風力発電機ブレードおよび拘束層との密着性を十分に向上させたり、あるいは、風力発電機ブレードの補強時の補強性を十分に向上させることができない場合がある。また、粘着付与剤の配合割合が上記した範囲を超えると、樹脂層が脆くなる場合がある。
　また、このような樹脂組成物は、上記成分に加えて、充填剤、老化防止剤や、さらには、必要に応じて、例えば、揺変剤（例えば、モンモリロナイトなど）、滑剤（例えば、ステアリン酸など）、顔料、スコーチ防止剤、安定剤、軟化剤、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、防カビ剤、難燃剤などの公知の添加剤を適宜含有することもできる。
　充填剤としては、例えば、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム（例えば、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、白艶華など）、タルク、マイカ、クレー、雲母粉、ベントナイト（例えば、有機ベントナイトなど）、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、アルミニウムシリケート、酸化チタン、カーボンブラック（例えば、絶縁性カーボンブラック、アセチレンブラックなど）、アルミニウム粉、ガラスバルーンなどが挙げられる。充填剤は、単独使用または２種以上併用することができる。とりわけ、ガラスバルーンのような、比重の小さい中空の充填剤を使用することにより、発泡剤を使用することなく樹脂層の軽量化を図ることができる。
　樹脂組成物が熱可塑性樹脂、具体的には、エチレン共重合体を含んでいる場合には、充填剤と粘着付与剤とを配合することが好適である。
　老化防止剤としては、例えば、アミン－ケトン系、芳香族第二級アミン系、フェノール系、ベンズイミダゾール系（例えば、２－メルカプトベンズイミダゾールなど）、チオウレア系、亜リン酸系などが挙げられる。老化防止剤は、単独使用または２種以上併用することができる。
　添加剤の添加割合は、樹脂成分１００重量部に対して、とりわけ、充填剤で、例えば、１～２００重量部、老化防止剤で、例えば、０．１～５重量部である。
　そして、樹脂組成物が熱硬化性樹脂および硬化剤を含んでいる場合には、樹脂層は、硬化可能な樹脂層となる。また、樹脂組成物が熱硬化性樹脂、硬化剤および発泡剤を含んでいる場合には、発泡可能な樹脂層となる。また、樹脂組成物が熱可塑性樹脂を含んでいる場合（かつ、熱硬化性樹脂、硬化剤および発泡剤を含んでいない場合）には、熱融着（熱接着）可能な樹脂層となる。
　そして、樹脂組成物は、上記した各成分を上記した配合割合において配合することにより調製することができる。また、樹脂層を形成し、これを拘束層に積層するには、上記した各成分を、上記した配合割合において、公知の溶媒（例えば、トルエンなど）または水中に、溶解または分散させて、溶液または分散液を調製した後、得られた溶液または分散液を、拘束層の表面に塗布した後、乾燥する方法（直接形成法）が挙げられる。
　あるいは、得られた溶液または分散液を、後述する離型フィルムの表面に塗布した後、乾燥することにより、樹脂層を形成し、その後、樹脂層を拘束層の表面に転写する方法（転写法）が挙げられる。
　上記した溶液または分散液の粘度（Ｂ型粘度計を用いた３０℃における測定値）は、例えば、５～２０Ｐａ・ｓである。
　また、樹脂組成物を調製して、樹脂層を形成し、これを拘束層に積層するには、上記した各成分（上記した溶媒および水を除く。）を、例えば、ミキシングロール、加圧式ニーダ、押出機などによって直接混練して混練物を調製した後、例えば、カレンダー成形、押出成形あるいはプレス成形などによって、混練物をシート状に成形（圧延）して樹脂層を形成し、これを拘束層の表面に積層する方法（直接形成法）も挙げられる。あるいは、形成された樹脂層を離型フィルムの表面に積層し、その後、樹脂層を拘束層の表面に転写する方法（転写法）が挙げられる。
　なお、上記した混練物は、そのフローテスター粘度（６０℃、２４ｋｇ荷重）は、例えば、５０～５００００Ｐａ・ｓ、好ましくは、１００～５０００Ｐａ・ｓである。
　この樹脂層の形成において、温度条件は、樹脂層が硬化剤や発  泡剤を含んでいる場合には、硬化剤や発泡剤が実質的に分解しない温度条件下に設定される。
　このようにして形成される樹脂層の厚みは、例えば、０．０２～１０．０ｍｍ、好ましくは、０．０３～６．０ｍｍである。また、樹脂層の厚みを、例えば、０．２～３．０ｍｍ、好ましくは、０．５～２．５ｍｍに設定することもできる。
　また、本発明において、上記のように形成された樹脂層は、２５℃における貯蔵弾性率（Ｇ’）が、例えば、５００ｋＰａ以上、好ましくは、１５００ｋＰａ以上であり、通常、２０００００ｋＰａ以下、好ましくは、２００００ｋＰａ以下である。
　２５℃における貯蔵弾性率が上記した範囲に満たない場合には、補強性を十分に向上させることができない場合がある。
　また、樹脂組成物がエチレン共重合体と充填剤と粘着付与剤とを含有する樹脂層は、２３℃（常温）におけるヤング率が、例えば、１．０×１０７Ｎ／ｍ２以上、好ましくは、５．０×１０７Ｎ／ｍ２以上、通常、１．０×１０１０Ｎ／ｍ２以下である。樹脂層のヤング率が１．０×１０７Ｎ／ｍ２未満であると、十分な補強性が得られない場合がある。
　なお、ヤング率は、例えば、０．８ｍｍ厚さに圧延して形成した樹脂層を、１０ｍｍ幅×１００ｍｍ長さに裁断し、これを万能試験機によって、５０ｍｍチャック間で、５ｍｍ／分の速度における、引張強度を測定することにより、算出される。
　また、樹脂組成物が共役ジエン重合体および粘着付与剤を含有する樹脂層は、８０℃において測定される貯蔵弾性率（Ｇ’）が、例えば、４００ｋＰａ以下、好ましくは、３５０ｋＰａ以下であり、通常、１００ｋＰａ以上である。
　８０℃における貯蔵弾性率が上記した範囲にない場合には、風力発電機ブレードと樹脂層とを強固に密着できない場合がある。
　２５℃および８０℃における貯蔵弾性率（Ｇ’）は、動的粘弾性測定装置（測定条件：初期ひずみ０．１％、昇温速度５℃／分、周波数１Ｈｚ）により測定される。
　拘束層は、樹脂層を拘束して、加熱された樹脂層を保形し、かつその樹脂層に靭性を付与して強度の向上を図るものである。また、拘束層は、シート状をなし、また、軽量および薄膜で、加熱された樹脂層と密着一体化できる材料から形成されている。そのような材料として、例えば、ガラスクロス、金属シート、合成樹脂不織布、カーボンファイバー、プラスチックフィルムなどが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、あるいは、複数の層（材料）を積層して使用してもよい。
　ガラスクロスは、ガラス繊維を布にしたものであって、公知のガラスクロスが用いられる。また、ガラスクロスには、樹脂含浸ガラスクロスが含まれる。樹脂含浸ガラスクロスは、上記したガラスクロスに、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂などの合成樹脂が含浸処理されているものであって、公知のものが用いられる。なお、このような熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。また、このような熱可塑性樹脂としては、例えば、酢酸ビニル樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、塩化ビニル樹脂、ＥＶＡ・塩化ビニル樹脂共重合体などが挙げられる。また、上記した熱硬化性樹脂と上記した熱可塑性樹脂と（例えば、メラミン樹脂と酢酸ビニル樹脂と）を混合することもできる。
　金属シートとしては、例えば、アルミニウムシート、スチールシート、ステンレスシートなどの公知の金属シートが挙げられる。
　合成樹脂不織布としては、例えば、オレフィン系樹脂不織布、ポリエチレンテレフタレート系樹脂不織布などが挙げられる。
　カーボンファイバーは、炭素を主成分とする繊維を布にしたものであって、公知のものが挙げられる。
　プラスチックフィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）フィルムなどのポリエステルフィルム、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルムなどのポリオレフィンフィルムなどが挙げられる。好ましくは、ＰＥＴフィルムが挙げられる。
　これらのなかでは、重量、密着性、強度およびコストを考慮すると、ガラスクロスおよび／または金属シートが、好ましく用いられ、ガラスクロスが、さらに好ましく用いられる。
　また、拘束層の厚みは、例えば、０．０５～２ｍｍ、好ましくは、０．１～１．０ｍｍである。
　そして、風力発電機ブレード用補強シートは、上記した方法によって、樹脂層と、その上に拘束層とを積層することによって、得ることができる。
　このようにして得られる風力発電機ブレード用補強シートの厚みは、例えば、０．０７～１１．０ｍｍ、好ましくは、０．０８～７．０ｍｍである。また、風力発電機ブレード用補強シートの厚みを、例えば、０．２５～４．０ｍｍ、好ましくは、０．６～３．５ｍｍに設定することもできる。
　風力発電機ブレード用補強シートの厚みが上記した範囲を超える場合には、風力発電機ブレード用補強シートの軽量化を図ることが困難となる場合があり、また、製造コストが増大する場合がある。風力発電機ブレード用補強シートの厚みが上記した範囲に満たない場合には、補強性を十分に向上させることができない場合がある。
　なお、得られた風力発電機ブレード用補強シートには、必要により、樹脂層の表面（拘束層が積層されている裏面に対して反対側の表面）に、実際に使用するまでの間、離型フィルム（セパレータ）を貼着しておくこともできる。
　離型フィルムとしては、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ＰＥＴフィルムなどの合成樹脂フィルムなど、公知の離型フィルムが挙げられる。
　このようにして形成される風力発電機ブレード用補強シート（の樹脂層）を厚み２．０ｍｍのポリプロピレン板に貼着し、８０℃で１０分加熱後の１ｍｍ変位の曲げ強度が、３Ｎ以上、好ましくは、３．５Ｎ以上、さらに好ましくは、４Ｎ以上、通常、２０Ｎ以下、好ましくは、１０Ｎ以下であり、最大曲げ強度が、３０Ｎ以上、好ましくは、３５Ｎ以上、さらに好ましくは、４０Ｎ以上、通常、２００Ｎ以下、好ましくは、８０Ｎ以下である。
　なお、上記した１ｍｍ変位の曲げ強度および最大曲げ強度は、風力発電機ブレード用補強シートにより補強された厚み２．０ｍｍのポリプロピレン板を、長さ１５０ｍｍ×幅２５ｍｍの大きさに外形加工して試験片を得た後、その試験片を、万能試験機により、支点間距離を１００ｍｍとし、試験片の中央（長さ方向および幅方向中央）を、直径１０ｍｍの圧子で５０ｍｍ／分の速度でポリプロピレン板側から押圧する三点曲げ試験により、測定される。
　また、風力発電機ブレード用補強シートのポリプロピレン板に対する貼着では、樹脂層とポリプロピレン板とを接触させる。
　１ｍｍ変位の曲げ強度は、押圧開始から圧子が１ｍｍ変位した時における曲げ強度（強さ）であり、最大曲げ強度は、押圧開始時と試験片破断時との間における最大曲げ強度（強さ）である。
　１ｍｍ変位時の曲げ強度および最大曲げ強度が上記した範囲内であれば、風力発電機ブレードを十分に補強することができる。
　また、風力発電機ブレード用補強シートは、９０度ピール試験により剥離速度３００ｍｍ／分で測定されるポリプロピレン板に対する常温（２５℃）時粘着力が、例えば、０．３Ｎ／２５ｍｍ以上、好ましくは、１．０Ｎ／２５ｍｍ以上、通常、４０Ｎ／２５ｍｍ以下、好ましくは、２０Ｎ／２５ｍｍ以下である。
　風力発電機ブレード用補強シートの常温時粘着力が上記した範囲内であれば、樹脂層がわずかな粘着性（微タック性）を示すことにより、加熱前の常温時において、風力発電機ブレード用補強シートを風力発電機ブレードに確実に貼着することができる。
　また、風力発電機ブレード用補強シートは、９０度ピール試験により剥離速度３００ｍｍ／分で測定されるポリプロピレン板に対する８０℃で１０分加熱後の加熱後粘着力が、例えば、０．５Ｎ／２５ｍｍ以上、好ましくは、０．８Ｎ／２５ｍｍ以上、通常、２００Ｎ／２５ｍｍ以下、好ましくは、２０Ｎ／２５ｍｍ以下である。
　なお、常温時粘着力および加熱後粘着力の９０°ピール試験は、ＪＩＳ　Ｚ０２３７の「粘着テープ・粘着シート試験方法」の記載に準拠して測定される。
　そして、本発明の風力発電機ブレード用補強シートは、風力発電機の風力発電機ブレードを補強するために用いられる。
　図１は、本発明の風力発電機ブレード用補強シートの一実施形態の断面図、図２は、本発明の風力発電機の一実施形態の正面図、図３は、本発明の風力発電機ブレードの補強構造および補強方法の一実施形態を説明する、図２のＡ－Ａ線に沿う断面図である。
　次に、図１～図３を参照して、本発明の風力発電機ブレードの補強構造および補強方法の一実施形態を説明する。
　図２において、風力発電機１は、鉛直方向に立設される支柱２と、支柱２の上端部に設けられる回転軸３と、回転軸３に接続され、支柱２に対して回転自在に設けられる風力発電機ブレード４とを備えている。
　風力発電機ブレード４は、回転軸３に対して放射状に延びる複数の羽根であって、図３（ａ）に示すように、外板５と、桁部６とを備えている。
　外板５は、断面略雫状をなし、第１外板７および第２外板８を備える半割構造体から形成されている。また、外板５は、風力発電機ブレード用補強シート１０および桁部６が設置された後に、それら第１外板７および第２外板８の両端部を互いに対向当接させて、接合することによって、中空空間（閉断面）が形成される中空構造に形成されている。
　外板５を形成する材料としては、例えば、カーボンファイバーなどの炭素、例えば、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエステル、エポキシなどの合成樹脂、例えば、アルミニウム合金、マグネシウム合金、チタン合金、鉄系鋼などの金属、例えば、バルサなどの木材などが挙げられる。好ましくは、ＦＲＰが挙げられる。
　桁部６は、外板５の中空空間に配置され、第１外板７の内側面および第２外板８の内側面に連結されており、風力発電機ブレード４の径方向に沿って延びる略平板形状に形成されている。桁部６は、風力発電機ブレード４の回転方向において互いに間隔を隔てて複数（２枚）配置されており、各桁部６は、風力発電機ブレード４の径方向にわたって配置されている。
　桁部６を形成する材料としては、上記した外板５を形成する材料と同様の材料が挙げられる。
　そして、風力発電機ブレード用補強シート１０は、図１に示すように、樹脂層１１と、その上に積層される拘束層１２とを備えており、この風力発電機ブレード用補強シート１０によって風力発電機ブレード４を補強するには、図３（ａ）に示すように、樹脂層１１を、風力発電機ブレード４の第１外板７の内側面および第２外板８の内側面に貼着（仮止め、もしくは、仮固定）する。
　詳しくは、まず、風力発電機ブレード用補強シート１０を、次に説明する貼着箇所に対応するように、細長く延びる略矩形状に加工（裁断）する。
　次いで、風力発電機ブレード用補強シート１０を、桁部６で仕切られた回転方向一端部、中央部および他端部に、風力発電機ブレード４の径方向にわたって貼着する。
　樹脂層１１の貼着では、例えば、０．１５～１０ＭＰａ程度の圧力で、加圧する。
　その後、風力発電機ブレード４に貼着された風力発電機ブレード用補強シート１０を加熱する。
　詳しくは、樹脂層１１が発泡可能である場合には、例えば、８０～２１０℃で加熱する。この加熱により、樹脂層１１は、同時に、硬化および発泡する。また、樹脂層１１が、さらに、架橋剤を含有する場合には、同時に、硬化、発泡および架橋する。なお、この樹脂層１１の発泡により、風力発電機ブレード用補強シート１０は、外板５と密着する。
　なお、発泡後の樹脂層１１（発泡層２１、図３（ｂ））の発泡時の体積発泡倍率は、例えば、１．１～５．０倍、好ましくは、１．５～３．５倍である。また、発泡層２１の密度（発泡層２１の重量（ｇ）／発泡層２１の体積（ｇ／ｃｍ３））は、例えば、０．２～１．０ｇ／ｃｍ３、好ましくは、０．３～０．８ｇ／ｃｍ３である。
　すると、図３（ｂ）に示すように、樹脂層１１は、硬化および発泡により、強度および厚みが増加して発泡層２１となる。これによって、風力発電機ブレード用補強シート１０は、発泡層２１の形成により厚みが厚くなる分、剛性が向上するので、その風力発電機ブレード用補強シート１０が貼着された風力発電機ブレード４の強度を向上させることができる。
　しかも、発泡層２１は、軽量であり、風力発電機ブレード４の重量増加を効果的に抑制することができる。さらに、発泡後において、発泡層２１は拘束層１２によって拘束されているので、発泡層２１が良好に保形されながら、その発泡層２１は、外板５と拘束層１２との間で挟持されることにより、さらなる強度の向上を図ることができる。
　そのため、このような風力発電機ブレード用補強シート１０で補強された風力発電機ブレード４は、軽量でありながら、十分な剛性を得ることができ、耐久性の向上を図ることができる。
　また、樹脂層１１が、発泡しない硬化可能な樹脂層である場合には、例えば、８０～１６０℃で加熱する。この加熱により、樹脂層１１が硬化する。また、樹脂層１１の樹脂組成物が、架橋剤を含有する場合には、樹脂層１１、同時に、硬化および架橋する。なお、この樹脂層１１では、風力発電機ブレード用補強シート１０の厚みは、図３（ｃ）に示すように、硬化前後でほぼ同じ厚みとなる。
　すると、樹脂層１１は硬化により、強度が増加して硬化層２２となる。これによって、風力発電機ブレード用補強シート１０は、その風力発電機ブレード用補強シート１０が貼着された風力発電機ブレード４の強度を向上させることができる。
　しかも、樹脂層１１が硬化された硬化層２２は軽量であり、風力発電機ブレード４の重量増加を効果的に抑制することができる。さらに、硬化時（途中）および硬化後において、硬化途中の樹脂層１１（または硬化後の硬化層２２）は拘束層１２によって拘束されているので、硬化層２２が良好に保形されながら、拘束層１２によるさらなる強度の向上を図ることができる。
　さらに、樹脂層１１が発泡しない熱融着可能な樹脂層である場合には、例えば、上記した低い温度範囲、具体的には、３０～１２０℃で加熱する。
　詳しくは、加熱温度は、熱可塑性樹脂の種類（融点、軟化温度など）にもよるが、通常、風力発電機ブレード４の耐熱温度以下であり、樹脂組成物が熱可塑性樹脂としてエチレン共重合体を含有する場合には、例えば、６０～１２０℃、好ましくは、７０～１００℃である。また、加熱温度は、樹脂組成物が熱可塑性樹脂として共役ジエン重合体を含有する場合には、８０℃以上、好ましくは、９０℃以上、さらに好ましくは、１００℃以上であり、具体的には、例えば、１３０℃以下、好ましくは、３０～１２０℃、さらに好ましくは、８０～１１０℃である。
　加熱温度および加熱時間が上記した範囲に満たないと、風力発電機ブレード４と拘束層１２とを十分に密着させることができず、あるいは、風力発電機ブレード４の補強時の補強性を十分に向上させることができない場合がある。加熱温度および加熱時間が上記した範囲を超えると、風力発電機ブレード４が劣化したり、溶融してしまう場合がある。
　また、加熱時間は、例えば、０．５～２０分間、好ましくは、１～１０分間である。
　そして、この加熱と同時または加熱の後に、必要により、風力発電機ブレード用補強シート１０を、例えば、樹脂組成物が貼着箇所から流れ出ない程度の圧力で、具体的には、プレスを用いて、例えば、０．１５～１０ＭＰａの圧力で、加圧する。
　また、加圧では、風力発電機ブレード用補強シート１０および外板５を加熱すると同時にまたは加熱した後に、例えば、ラミネーターロール、ハンドロール（ローラー）、へらなどで、例えば、速度５～５００ｍｍ／分、圧力０．０５～０．５ＭＰａで、樹脂層１１を外板５側に向かって圧着させる。
　なお、この樹脂層１１であれば、図３（ａ）および図３（ｃ）に示すように、風力発電機ブレード用補強シート１０の厚みは、加熱および加圧前後でほぼ同じ厚みとなる。
　すると、上記した加熱によって、樹脂層１１が熱融着層２３となり、さらに、加圧されることによって、熱融着層２３が外板５および拘束層１２と密着性よく熱融着（接着）する。そのため、熱融着層２３の熱融着により、外板５の強度を向上させることができる。
　しかも、この樹脂層１１は熱硬化性樹脂、硬化剤および架橋剤のいずれも含まないため、樹脂層１１の良好な保存安定性を確保できながら、上記した低温かつ短時間で加熱および加圧することにより外板５を補強することができる。その結果、樹脂層１１を備える風力発電機ブレード用補強シート１０を確実に製造して、その風力発電機ブレード用補強シート１０の確実な使用を確保できながら、低温かつ短時間の加熱および加圧によって、外板５の確実な補強を図ることができる。
　なお、樹脂層１１を、図３（ａ）に示す加圧（貼着）とともに、加熱（熱圧着）することもできる。つまり、風力発電機ブレード用補強シート１０を予め加熱し、次いで、加熱した風力発電機ブレード用補強シート１０を風力発電機ブレード４に貼着する。
　熱圧着の条件は、温度が、例えば、８０℃以上、好ましくは、９０℃以上、さらに好ましくは、１００℃以上、通常、風力発電機ブレード４の耐熱温度以下であり、具体的には、例えば、１３０℃以下、好ましくは、３０～１２０℃、さらに好ましくは、８０～１１０℃である。
　また、上記した加熱および加圧（図３（ａ）参照）の後に、図３（ｂ）または図３（ｃ）に示すように、さらに、加熱することもできる。
　そして、上記した風力発電機ブレード用補強シート１０を風力発電機ブレード４に貼着して、風力発電機ブレード用補強シート１０を加熱することにより、加熱後の樹脂層１１（発泡層２１、硬化層２２または熱融着層２３）を風力発電機ブレード４の外板５に密着させて、風力発電機ブレード用補強シート１０で補強された風力発電機ブレード４の補強構造が形成される。
　そして、この風力発電機ブレード４の補強構造および補強方法では、風力発電機ブレード用補強シート１０を風力発電機ブレード４における任意の箇所（つまり、補強が必要となった箇所のみ）に配置して、簡易かつ十分に補強して、風力発電機ブレード４の剛性を簡易かつ確実に確保するとともに、風力発電機ブレード４の軽量性を確保することができる。
　図４～図６は、本発明の風力発電機ブレードの補強構造の他の実施形態の断面図であって、図４が、風力発電機ブレード用補強シートを風力発電機ブレードの回転方向両端部に貼着する態様、図５が、風力発電機ブレード用補強シートを風力発電機ブレードの外板および桁部の連結部に貼着する態様、図６が、風力発電機ブレード用補強シートを風力発電機ブレードの径方向両端部に貼着する態様である。
　なお、上記した各部に対応する部材については、以降の各図面において同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
　上記した図３（ａ）の説明では、風力発電機ブレード用補強シート１０を、外板５における回転方向一端部、中央部および他部端にそれぞれ貼着しているが、風力発電機ブレード用補強シート１０の貼着箇所はこれに限定されない。例えば、貼着箇所を、図４に示すように、風力発電機ブレード４の回転方向両端部や、図５に示すように、風力発電機ブレード４における外板５および桁部６の連結部、さらには、図６に示すように、風力発電機ブレード４の径方向両端部とすることもできる。
　図４において、風力発電機ブレード用補強シート１０は、第１外板７の一端部および第２外板８の一端部の内側面に連続して設けられている。また、風力発電機ブレード用補強シート１０は、第１外板７の他端部および第２外板８の他端部の内側面に連続して貼着されている。
　図５において、風力発電機ブレード用補強シート１０は、桁部６の一端部側面および第１外板の内側面と、桁部６の他端部側面および第２外板の内側面とにおいて、断面略Ｌ字形状にそれぞれ貼着されている。
　また、上記した説明では、風力発電機ブレード用補強シート１０を、風力発電機ブレード４の径方向全体にわたって設けているが、例えば、図６に示すように、風力発電機ブレード４の径方向の一部に設けることもできる。
　図６の破線に示すように、風力発電機ブレード用補強シート１０は、風力発電機ブレード４の径方向外端部および内端部のみに貼着されている。
　また、上記した図１の風力発電機ブレード用補強シート１０の説明では、樹脂層１１を樹脂組成物からなる１枚のシートのみから形成したが、例えば、図１の仮想線で示すように、樹脂層（好ましくは、熱可塑性樹脂からなる樹脂層）１１の厚み方向途中に、不織布１４を介在させることもできる。
　不織布１４は、上記した合成樹脂不織布と同様のものが挙げられる。不織布１４の厚みは、例えば、０．０１～０．３ｍｍである。
　このような風力発電機ブレード用補強シート１０を製造するには、例えば、直接形成法では、拘束層１２の表面に、第１樹脂層を積層し、また、第１樹脂層の表面（拘束層１２が積層されている裏面に対して反対側の表面）に不織布１４を積層し、その後、不織布１４の表面（第１樹脂層が積層されている裏面に対して反対側の表面）に第２樹脂層を積層する。
　転写法では、不織布１４を、第１樹脂層および第２樹脂層によって、不織布１４の表面側および裏面側の両側から挟み込む。詳しくは、まず、２枚の離型フィルムの表面に、第１樹脂層および第２樹脂層をそれぞれ形成し、次いで、第１樹脂層を不織布１４の裏面に転写し、また、第２樹脂層を不織布１４の表面に転写する。
　不織布１４を介在させることにより、樹脂層１１を、補強したい風力発電機ブレード４の強度に応じて、厚い厚みで容易に形成することができる。
　なお、上記発明は、本発明の例示の実施形態として提供したが、これは単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。当該技術分野の当業者によって明らかな本発明の変形例は、後記特許請求の範囲に含まれるものである。
　本発明の風力発電機ブレード用補強シート、風力発電機ブレードの補強構造、風力発電機および風力発電機ブレードの補強方法は、風力発電の分野において利用できる。

Claims (15)

  1. 　樹脂層と、前記樹脂層に積層される拘束層とを備えることを特徴とする、風力発電機ブレード用補強シート。
  2. 　樹脂層が、熱硬化性樹脂からなること特徴とする、請求項１に記載の風力発電機ブレード用補強シート。
  3. 　樹脂層が、エポキシ樹脂を含有していることを特徴とする、請求項１に記載の風力発電機ブレード用補強シート。
  4. 　樹脂層が、さらに、合成ゴムを含有していることを特徴とする、請求項３に記載の風力発電機ブレード用補強シート。
  5. 　合成ゴムが、スチレン系合成ゴムおよび／またはアクリロニトリル・ブタジエンゴムを含有していることを特徴とする、請求項４に記載の風力発電機ブレード用補強シート。
  6. 　樹脂層が、発泡剤を含み、発泡可能であることを特徴とする、請求項１に記載の風力発電機ブレード用補強シート。
  7. 　前記樹脂層が、熱接着型の粘着剤組成物から形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の風力発電機ブレード用補強シート。
  8. 　前記粘着剤組成物が、共役ジエン類を含む単量体の重合体を含有していることを特徴とする、請求項７に記載の風力発電機ブレード用補強シート。
  9. 　前記粘着剤組成物が、さらに、粘着付与剤を含有していることを特徴とする、請求項７に記載の風力発電機ブレード用補強シート。
  10. 　前記拘束層が、ガラスクロスおよび／または金属シートであることを特徴とする、請求項１に記載の風力発電機ブレード用補強シート。
  11. 　樹脂層と、前記樹脂層に積層される拘束層とを備える風力発電機ブレード用補強シートを、中空構造を有する風力発電機ブレードの内側面に貼着したことを特徴とする、風力発電機ブレードの補強構造。
  12. 　樹脂層と、前記樹脂層に積層される拘束層とを備える風力発電機ブレード用補強シートを、中空構造を有する風力発電機ブレードの内側面に貼着した風力発電機ブレードの補強構造を有することを特徴とする、風力発電機。
  13. 　樹脂層と、前記樹脂層に積層される拘束層とを備える風力発電機ブレード用補強シートを用意する工程、および、
    風力発電機ブレード用補強シートを中空構造を有する風力発電機ブレードの内側面に貼着する工程とを備えていることを特徴とする、風力発電機ブレードの補強方法。
  14. 　樹脂層と、前記樹脂層に積層される拘束層とを備える風力発電機ブレード用補強シートを、中空構造を有する風力発電機ブレードの内側面に貼着する工程、および、
    　前記風力発電機ブレード用補強シートを加熱する工程を備えていることを特徴とする、風力発電機ブレードの補強方法。
  15. 　樹脂層と、前記樹脂層に積層される拘束層とを備える風力発電機ブレード用補強シートを、予め加熱する工程、および、
    　加熱した前記風力発電機ブレード用補強シートを、中空構造を有する風力発電機ブレードの内側面に貼着する工程を備えていることを特徴とする、風力発電機ブレードの補強方法。
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