特許 6228827 複合容器の製造方法及び複合容器の製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6228827

(24)【登録日】2017年10月20日

(45)【発行日】2017年11月8日

(54)【発明の名称】複合容器の製造方法及び複合容器の製造装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 70/34 20060101AFI20171030BHJP

   B29C 70/16 20060101ALI20171030BHJP

   F17C 1/06 20060101ALI20171030BHJP

   B29K 105/08 20060101ALN20171030BHJP

   B29L 22/00 20060101ALN20171030BHJP

【ＦＩ】

   B29C70/34

   B29C70/16

   F17C1/06

   B29K105:08

   B29L22:00

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-253532(P2013-253532)

(22)【出願日】2013年12月6日

(65)【公開番号】特開2015-110307(P2015-110307A)

(43)【公開日】2015年6月18日

【審査請求日】2015年12月8日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000004444

【氏名又は名称】ＪＸＴＧエネルギー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100128381

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 義憲

(74)【代理人】

【識別番号】100169454

【弁理士】

【氏名又は名称】平野 裕之

(74)【代理人】

【識別番号】100156395

【弁理士】

【氏名又は名称】荒井 寿王

(74)【代理人】

【識別番号】100165526

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 寛

(74)【代理人】

【識別番号】100139000

【弁理士】

【氏名又は名称】城戸 博兒

(72)【発明者】

【氏名】蓑田 愛

(72)【発明者】

【氏名】岡崎 順二

【審査官】 中山 基志

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−０３２６４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−２４０４３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２７７３９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３３０４７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１４０９６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ４１／００−４３／５８

Ｂ２９Ｃ７０／００−７０／８８

Ｆ１６Ｊ１２／００−１３／２４

Ｆ１７Ｃ １／００−１３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ライナ及び強化層を備えた複合容器を製造する方法であって、
樹脂が含浸された繊維束を前記ライナの外周側に積層するように巻き付け、容器中間体を形成する巻付け工程と、
前記容器中間体において前記繊維束を積層して成る繊維束層中の空隙から空気が除かれるように、シート状の被覆体で少なくとも前記繊維束層の外周側を被覆して密閉した状態にて、当該被覆体の内部が減圧されることにより、当該容器中間体の周囲を減圧する減圧工程と、
前記減圧工程で前記被覆体の内部が減圧されることに伴って、当該被覆体で前記繊維束層の外周側が押圧されることにより、前記繊維束層中において前記空気が除かれた空隙へ前記樹脂が流れ込むように、前記樹脂を流動させる流動工程と、
前記減圧工程及び前記流動工程の後、前記容器中間体を加熱して前記樹脂を硬化させる加熱工程と、
前記被覆体の外部を加圧する加圧工程と、を備え、
前記加圧工程は、前記減圧工程の開始後に開始され、前記減圧工程の終了後に終了され、
前記加熱工程は、前記減圧工程の終了後、かつ、前記加圧工程の終了前に開始される、複合容器の製造方法。

【請求項2】

前記減圧工程は、前記ライナに取り付けられた口金が前記被覆体によって被覆されない状態にて実施される、請求項１に記載の複合容器の製造方法。

【請求項3】

前記減圧工程は、前記被覆体が前記ライナの外周面との間に前記繊維束層を密閉した状態にて実施される、請求項１又は２に記載の複合容器の製造方法。

【請求項4】

前記減圧工程は、前記繊維束層と前記被覆体との間に剥離性を有するシートが配置された状態にて実施される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の複合容器の製造方法。

【請求項5】

前記減圧工程は、前記容器中間体の周囲の減圧のみで制御されて実施され、
前記流動工程は、前記容器中間体に対する外力及び前記容器中間体の周囲温度で制御されて実施され、
前記加熱工程は、前記容器中間体の加熱のみが制御されて実施される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の複合容器の製造方法。

【請求項6】

前記減圧工程は、前記容器中間体の周囲温度が、前記樹脂の粘度を最も低い状態とする温度以外の温度のときに実施される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の複合容器の製造方法。

【請求項7】

ライナ及び強化層を備えた複合容器を製造する装置であって、
樹脂が含浸された繊維束を前記ライナの外周側に積層するように巻き付け、容器中間体を形成する巻付け手段と、
前記容器中間体において前記繊維束を積層して成る繊維束層中の空隙から空気が除かれるように、シート状の被覆体で少なくとも前記繊維束層の外周側を被覆して密閉した状態にて、当該被覆体の内部が減圧されることにより、当該容器中間体の周囲を減圧する減圧手段と、
前記減圧手段で前記被覆体の内部が減圧されることに伴って、当該被覆体で前記繊維束層の外周側が押圧されることにより、前記繊維束層中において前記空気が除かれた空隙へ前記樹脂が流れ込むように、前記樹脂を流動させる流動手段と、
前記容器中間体を加熱して前記樹脂を硬化させる加熱手段と、
前記被覆体の外部を加圧する加圧手段と、を備え、
前記加圧手段による加圧は、前記減圧手段による減圧の開始後に開始され、前記減圧手段による減圧の終了後に終了され、
前記加熱手段は、前記減圧手段による減圧の終了後、かつ、前記加圧手段による加圧の終了前に加熱を開始する、複合容器の製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複合容器の製造方法、複合容器の製造装置、及び複合容器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば特許文献１に記載されているように、強化層を備えた複合容器を製造する製造方法が知られている。このような製造方法では、熱硬化性樹脂が含浸された繊維束をライナに積層するように巻き付けてから加熱し、繊維束の熱硬化性樹脂を硬化させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６−３００１９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、上述したような複合容器の製造方法においては、繊維束が積層されて成る繊維束層中に空隙が発生する場合があり、これがそのまま加熱されて樹脂が硬化されると、当該空隙に起因して複合容器の強度が低下するおそれがあった。

【0005】

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、複合容器の強度を向上することができる複合容器の製造方法、複合容器の製造装置、及び複合容器を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明に係る複合容器の製造方法は、強化層を備えた複合容器を製造する方法であって、樹脂が含浸された繊維束をライナの外周側に積層するように巻き付け、容器中間体を形成する巻付け工程と、容器中間体において繊維束を積層して成る繊維束層中の空隙から空気が除かれるように、当該容器中間体の周囲を減圧する減圧工程と、繊維束層中において空気が除かれた空隙へ樹脂が流れ込むように、樹脂を流動させる流動工程と、減圧工程及び流動工程の後、容器中間体を加熱して樹脂を硬化させる加熱工程と、を備える。

【0007】

また、本発明に係る複合容器の製造装置は、強化層を備えた複合容器を製造する装置であって、樹脂が含浸された繊維束をライナの外周側に積層するように巻き付け、容器中間体を形成する巻付け手段と、容器中間体において繊維束を積層して成る繊維束層中の空隙から空気が除かれるように、当該容器中間体の周囲を減圧する減圧手段と、繊維束層中において空気が除かれた空隙へ樹脂が流れ込むように、樹脂を流動させる流動手段と、容器中間体を加熱して樹脂を硬化させる加熱手段と、を備える。

【0008】

また、本発明に係る複合容器は、上記の製造方法によって製造される。

【0009】

これらの本発明では、容器中間体の周囲を減圧することにより、繊維束層中の空隙から空気を除くと共に、当該空隙に繊維束層中の樹脂を流動させて流れ込ませることができ、これにより、繊維束層中の空隙を減少させることができる。このような繊維束層を有する中間体を加熱硬化させるので、製造された複合容器の強度を向上することが可能である。

【0010】

また、減圧工程は、容器中間体の周囲の減圧のみで制御されて実施され、流動工程は、容器中間体に対する外力及び容器中間体の周囲温度で制御されて実施され、加熱工程は、容器中間体の加熱のみが制御されて実施されてもよい。

【0011】

また、減圧工程は、シート状の被覆体で少なくとも繊維束層の外周側を被覆して密閉した状態にて、当該被覆体の内部が減圧されることにより実施され、流動工程は、減圧工程で被覆体の内部が減圧されることに伴って、当該被覆体で繊維束層の外周側が押圧されることにより実施されてもよい。これによって、減圧工程で被覆体の内部を減圧できると共に、この減圧工程で繊維束層の外周側が押圧させて、流動工程を実施できる。

【0012】

また、減圧工程は、容器中間体の周囲温度が、樹脂の粘度を最も低い状態とする温度以外の温度のときに実施されてもよい。これによって、減圧工程において繊維束層から樹脂が過剰に除かれるのを防ぐことができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、複合容器の強度を向上することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施形態に係る複合容器を示す一部断面図である。

【図2】実施形態に係る複合容器の製造方法を示すフローチャートである。

【図3】ＦＷ（フィラメントワインディング）装置の模式的な概念図である。

【図4】容器中間体を被覆体で被覆した状態を示す模式的な概念図である。

【図5】オートクレーブの模式的な概念図である。

【図6】温度と樹脂の粘度との関係を示すグラフである。

【図7】複合容器の外観の例を示す概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

【0016】

図１は、実施形態に係る製造方法及び製造システムにより製造される複合容器を示す一部断面図である。図１に示すように、複合容器１は、水素や天然ガス等の燃料ガスを高圧で貯蔵するための容器である。この複合容器１は、例えば、全長が２〜４ｍ、直径が４００〜６００ｍｍ程度に設定され、使用時には、２０〜９０ＭＰａ程度の圧力に耐えることが可能とされている。複合容器１は、その用途が限定されるものではなく、種々の用途で用いることができる。また、複合容器１は、据置き型として用いられてもよく、移動体に搭載されて用いられてもよい。

【0017】

この複合容器１は、円筒状のライナ２と、ライナ２の外面側（外周面側）を覆うように設けられた強化層（繊維強化プラスチック層）３と、を備えている。ライナ２の両端部２ａはドーム状に形成されており、当該両端部２ａの先端には、軸方向に突出するように口金４が取り付けられている。ここでの口金４における取付け高さ（突出高さ）は、強化層３の厚みと同等とされているが、それ以上であってもよく、口金４が強化層３から出っ張る高さとされてもよい。

【0018】

ライナ２の材料は特に限定されるものではないが、用途によっては、樹脂製又は金属製が選択される。樹脂製のライナ２としては、高密度ポリエチレン等の熱可塑性樹脂を回転成形やブロー成形にて容器形状に賦形したものに、金属製の口金４を付けたものが挙げられる。金属製のライナ２としては、例えば、アルミニウム合金製や鋼鉄製等からなるパイプ形状や板形状をスピニング加工等にて容器形状に形成したものに、口金４の形状を形成したものが挙げられる。

【0019】

強化層３は、熱硬化性樹脂（樹脂）が含浸された繊維束１０をライナ２の外面側に積層するように巻き付け、所定の処理を行った後に、当該繊維束１０を積層して成る複数層の繊維束層５（図３参照）を加熱し硬化させることによって形成される（詳しくは、後述）。熱硬化性樹脂の種類としては、フェノール樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂又はアリル樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

【0020】

また、繊維束１０としては、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ボロン繊維、ポリエチレン繊維、スチール繊維、ザイロン繊維又はビニロン繊維等を用いることができ、ここでは、高強度で高弾性率且つ軽量な炭素繊維を用いている。また、本実施形態の繊維束１０の繊維数（フィラメント）は、特に制限されるものではないが、１０００〜５００００フィラメント、好ましくは３０００〜３００００フィラメントの範囲とされ、ここでは、２４０００フィラメントとされている。

【0021】

次に、以上のように構成された複合容器１を製造する製造方法について説明する。図２は、本実施形態に係る複合容器の製造方法を示すフローチャートである。まず、繊維束１０をライナ２の外面側に巻き付ける巻付け工程を行う（Ｓ１）。具体的には、繊維束１０をライナ２の外面側に積層するように巻き付けることにより、ライナ２の外面側に繊維束１０を複数層に積層して成る繊維束層５を形成し、これにより、容器中間体１ａを形成する。

【0022】

なお、容器中間体１ａとは、製造過程における複合容器１を意図しており、ここでは、繊維束１０の熱硬化性樹脂が熱硬化する前の状態のものを意図している（以下、同じ）。また、巻付け工程における巻き付け方法は特に限定されないが、例えば、ＦＷ（フィラメントワインディング）法を採用することができる。

【0023】

ここで、図３を参照して、本実施形態における上記巻付け工程の例について詳説する。図３は予め熱硬化性樹脂が含浸された繊維束（トウプリプレグ）１０を用いて巻付け工程を行う、いわゆるＤｒｙ法で用いられるＦＷ装置の模式的な概念図である。ここで、「トウプリプレグ」とは、繊維束に樹脂が含浸しているものである。

【0024】

図３に示すように、ＦＷ装置（巻付け手段）１００は、上記複合容器１を製造するものであって、上記巻付け工程で用いられる。このＦＷ装置１００は、熱硬化性樹脂を予め含浸させた繊維束１０を巻廻した複数のボビン１０１を巻付け部として備え、ここでは、繊維束１０_１〜１０_６をそれぞれ巻廻したボビン１０１_１〜１０１_６を備えている。さらに、ＦＷ装置１００は、巻き付けられる複数の繊維束１０の通過位置を調整する束通過位置調整部１０２と、巻き付けられる複数の繊維束１０をライナ２の軸方向に沿って移動させる移動部１０３と、繊維束１０をライナ２で巻き取るように当該ライナ２を回転する回転機構（不図示）と、を巻付け部として備えている。

【0025】

このＦＷ装置１００による巻付け工程では、ボビン１０１_１〜１０１_６から繊維束１０_１〜１０_６が供給され、これら繊維束１０_１〜１０_６は、束通過位置調整部１０２によって通過位置が調整されながら、移動部１０３及び回転機構の協働によってライナ２の外面側に巻き付けられ、これにより、ライナ２を覆うように繊維束層５が形成される。繊維束層５は、例えば１００〜２００層で６０ｍｍの厚さを有する。また、繊維束層５は、ライナ２に対して繊維束１０を周方向に巻き付けてなるフープ層と、ライナ２に対して繊維束１０を傾斜させた状態で周方向に取り囲むように巻き付けてなるヘリカル層と、を含んでいる。

【0026】

このような繊維束層５には、繊維束１０間、繊維束１０とライナ２の外面側との間、及び繊維束１０中における繊維間といった部分に空隙が生じる場合がある。特に、ヘリカル層は、繊維束１０と繊維束１０とがクロスして重なる部分を有するため、ヘリカル層内には空隙が形成され易い。ここで、空隙とは、繊維も熱硬化性樹脂も存在しない繊維束層５中の隙間である。

【0027】

続いて、容器中間体１ａを被覆する処理を行う（Ｓ２）。ここで、図４を参照して、本実施形態における容器中間体１ａの被覆処理について詳説する。図４（ａ）は、容器中間体を被覆体で被覆した状態を示す平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＩＶ（ｂ）―ＩＶ（ｂ）線に沿っての断面図である。

【0028】

図４（ａ）に示すように、容器中間体１ａは、シート状の被覆体６によって、繊維束層５の外周側が全体的に被覆された状態とされる。また、ライナ２の両端部２ａに取り付けられた口金４は被覆されない状態とされる。このような被覆処理によって被覆することで、被覆体６は、容器中間体１ａの外周側との間に空間Ｓが形成されるようにして、繊維束層５を密閉した状態とすることが可能である。

【0029】

被覆体６は、変形可能で耐熱性を有する樹脂等の素材で形成されている。被覆体６には、吸引口６ａが設けられ、当該吸引口６ａを介して空間Ｓの空気を吸引することができる。なお、本実施形態の容器中間体１ａは、被覆体６で被覆される前に、繊維束層５側から、剥離性を有するシート（図示せず）及び不織布（図示せず）でこの順に予め覆われる。

【0030】

この被覆処理により形成される密閉状態の確認は、空間Ｓの圧力を計測する圧力計７と真空ポンプ（図示せず）とを用いて行われる。即ち、真空ポンプによって吸引口６ａを介して被覆体６の内部の空気を吸引し、圧力計７の値が所定値以下となることが確認できれば、密閉状態であることが確認できる。一方、圧力計７の値は所定値以下とならず、密閉状態であることが確認できない場合は、被覆体６による被覆処理をやり直す必要がある。

【0031】

続いて、容器中間体１ａの周囲を減圧する減圧工程を開始する（Ｓ３）。ここで、図５を参照して、本実施形態における減圧工程の例について詳説する。図５は、この減圧工程に用いられるオートクレーブの模式的な概念図である。

【0032】

図５に示すように、オートクレーブ２００は、上記複合容器１を製造するものであって、本実施形態における減圧工程、及び、後述する加圧工程並びに加熱工程で用いられる。このオートクレーブ２００は、耐圧性を有するオートクレーブ槽２０を有している。オートクレーブ槽２０内には、ヒータ（加熱手段）２１、温度センサ２２、及び圧力センサ２３が設けられている。また、オートクレーブ槽２０内には、被覆体６で被覆された容器中間体１ａが収容される。

【0033】

ヒータ２１は、オートクレーブ槽２０の熱源である。温度センサ２２は、オートクレーブ槽２０内の温度を検出する。圧力センサ２３は、オートクレーブ槽２０内の圧力を検出する。なお、ヒータ２１の個数は一つであってもよく、複数であってもよい。また、ヒータ２１が複数の場合は分割されてヒータ２１間に間隔が設けられていてよく、複数のヒータ２１の大きさ及び形状が不均一であってもよい。

【0034】

また、オートクレーブ２００は、減圧部（減圧手段）３０、加圧部４０、及びコントローラ５０を更に備えている。減圧部３０は、オートクレーブ槽２０内に収容された被覆体６の吸引口６ａ及び配管Ｌ１を介して被覆体６の内部と連通可能に接続されている。減圧部３０は、例えば、真空ポンプであり、被覆体６内を減圧する。加圧部４０は、配管Ｌ２を介してオートクレーブ槽２０の内部と連通可能に接続されている。加圧部４０は、例えば、加圧ポンプであり、オートクレーブ槽２０内で被覆体６外に圧縮空気を導入し、オートクレーブ槽２０内で被覆体６外を高圧雰囲気とする。

【0035】

コントローラ５０は、被覆体６内の圧力、オートクレーブ槽２０内の温度（以下、槽内温度）及び圧力（以下、槽内圧力）を制御するためのものであり、ＣＰＵ（CentralProcessing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を含むコンピュータで構成されている。このコントローラ５０は、ヒータ２１、温度センサ２２、圧力センサ２３、減圧部３０、及び加圧部４０にそれぞれ電気的に接続されている。これにより、コントローラ５０は、ヒータ２１の動作を制御して槽内温度を制御する。また、コントローラ５０には、温度センサ２２から槽内温度が入力されると共に、圧力センサ２３から槽内圧力が入力される。さらに、コントローラ５０は、減圧部３０の動作を制御して被覆体６の内部の減圧状態を制御すると共に、加圧部４０の動作を制御して槽内圧力を制御する。

【0036】

以上のように構成されたオートクレーブ２００において、減圧工程は、コントローラ５０が減圧部３０に制御信号を出力し、減圧部３０が配管Ｌ１を介して被覆体６の内部を減圧することにより実施される。被覆体６の内部圧力は、例えば、０．１ＭＰａ以下とされる。これにより、被覆体６の内部の空気が吸引口６ａから吸い込まれて被覆体６の外部に排出される。これと共に、容器中間体１ａの繊維束層５中の空隙からも空気が繊維束層５の外部へと移動し、当該空気が被覆体６の外部に排出されて除かれる。

【0037】

また、減圧工程で被覆体６の内部が減圧されることに伴って、空間Ｓの体積が減少し、被覆体６が繊維束層５の外周側に貼り付くようになる。これにより、被覆体６で繊維束層５の外周側が押圧され、空気が除かれた空隙へ繊維束層５中の熱硬化性樹脂が流れ込む（流動工程）。このように熱硬化性樹脂を流動させる流動工程は、被覆体６を用いることにより、減圧工程に伴って実施される。

【0038】

続いて、被覆体６の外部を加圧する加圧工程を開始する（Ｓ４）。オートクレーブ２００において、加圧工程は、コントローラ５０が加圧部４０に制御信号を出力し、加圧部４０が配管Ｌ２を介してオートクレーブ槽２０の内部を加圧することにより実施される。槽内圧力は、例えば、０．５ＭＰａ以上とされる。これにより、被覆体６で繊維束層５の外周側がさらに押圧され、被覆体６の内部の減圧が促進されると共に、繊維束層５中の熱硬化性樹脂の流動も促進される。

【0039】

続いて、容器中間体１ａの周囲を減圧する減圧工程を終了する（Ｓ５）。オートクレーブ２００において、減圧工程の終了は、コントローラ５０が減圧部３０に制御信号を出力し、減圧部３０による減圧を終了させることにより実施される。

【0040】

続いて、容器中間体１ａを加熱して熱硬化性樹脂を硬化させる加熱工程を開始する（Ｓ６）。オートクレーブ２００において、加熱工程は、コントローラ５０がヒータ２１に制御信号を出力し、ヒータ２１が動作することにより実施される。槽内温度は、熱硬化性樹脂の種類にあわせて、例えば、８０〜１５０℃とされる。これにより、熱硬化性樹脂が硬化され、強化層３を備えた複合容器１が製造される。

【0041】

ここで、図６を参照して、減圧工程を実施するタイミングについて説明する。図６は、熱硬化性樹脂の温度と粘度との関係をグラフである。なお、図６は説明のための模式的なグラフであり、Ｘ軸を温度に設定し、Ｙ軸を粘度に設定している。ちなみに、図６に示すような粘度曲線は、熱硬化性樹脂を所定の加熱時間、設定された温度で加熱した時の温度を示しているため、加熱時間が変わると、粘度曲線の態様も変わる。

【0042】

図６に示すように、熱硬化性樹脂は、加熱することによって軟化し、常温よりも粘度が低くなる。更に温度を高くすることで順次粘度が低くなっていく。極小値となる温度Ｔ_０よりも高い温度で加熱すると温度が高くなるに従って硬化反応が起こり、粘度が高くなる。それ以降は完全硬化へ向かって粘度が高くなっていく。このように、熱硬化性樹脂は、温度が上昇するに連れて、粘度が低くなった後に高くなる特性を有している。温度Ｔ_０は、熱硬化性樹脂の粘度を最も低い状態とする温度であり、例えば、エポキシ樹脂では１２０℃程度であり、フェノール樹脂では１５０℃程度である。

【0043】

したがって、熱硬化性樹脂は、極小値となる温度Ｔ_０近傍の温度範囲において粘度が低下し流動性が非常に高くなる。この状態で減圧工程が実施されると、繊維束層５から過剰に熱硬化性樹脂が除かれてしまうおそれがある。そこで、本実施形態では、上述のように、減圧工程を終了させてから加熱工程を開始させている。これにより、繊維束層５から過剰に熱硬化性樹脂が除かれてしまうのを防ぐことができる。

【0044】

なお、減圧工程を実施するタイミングはこれに限られず、減圧工程は、温度（容器中間体１ａの周囲温度）が温度Ｔ_０以外の温度のときに実施されればよい。例えば、減圧工程を終了させずに加熱工程を開始し、温度Ｔ_０となる前に、減圧工程を終了させることとしてもよい。また、減圧工程は温度Ｔ_０の前後約１０℃の温度範囲以外で実施されてもよい。

【0045】

続いて、加圧工程及び加熱工程を終了する（Ｓ７）。オートクレーブ２００において、加圧工程の終了は、コントローラ５０が加圧部４０に制御信号を出力し、加圧部４０による加圧を終了させることにより実施される。また、加熱工程の終了は、コントローラ５０がヒータ２１に制御信号を出力し、ヒータ２１の動作を終了させることにより実施される。これらの工程の終了処理の後、複合容器１をオートクレーブ槽２０内から取り出し、複合容器１から被覆体６を剥離することにより、複合容器１の製造を終了する。

【0046】

なお、上記被覆処理において、口金４は被覆体６によって被覆されないこととしたが、口金４まで被覆体６によって被覆されてもよい。口金４が被覆体６で被覆されない場合、ライナ２の内部についてまで減圧することなく、繊維束層５の外周側のみを効率的に減圧することができる。

【0047】

また、上記被覆処理において、容器中間体１ａは、被覆体６で被覆される前に、繊維束層５側から剥離性を有するシート（図示せず）及び不織布（図示せず）がこの順で予め覆われている。これにより、繊維束層５と被覆体６との間の剥離性を高め、繊維束層５から被覆体６を容易に剥離することができる。

【0048】

また、上記加圧工程は、減圧工程によって十分に減圧された後に実施されることから、繊維束１０をなじませることができ、また、余分な熱硬化性樹脂を押し出すことができる。

【0049】

ちなみに、上記流動工程は、被覆体６を用い、減圧部３０による減圧に伴って実施されると共に、加圧部４０による加圧に伴っても実施されるので、本実施形態の流動手段は、被覆体６、減圧部３０及び加圧部４０によって構成される。

【0050】

次に、以上のように製造された複合容器１の外観について説明する。図７（ａ）は、本実施形態の製造方法により製造された複合容器の外観の例を示す概念図である。図７（ｂ）は、従来の製造方法により製造された複合容器の外観の例を示す概念図である。従来の製造方法は、上記被覆処理、上記減圧工程、及び上記加圧工程を行わず、一般的な硬化炉で加熱硬化させた以外は本実施形態の製造方法と同様である。

【0051】

図７（ａ）本実施形態の複合容器１は、強化層３の外周側に被覆体６（図４参照）で押圧されたくぼみ等の痕跡を有し、マットな質感を有している。これに対して、図７（ｂ）従来技術の複合容器１’は、このような痕跡を有さず、樹脂の光沢を残した質感を有しているため、容易に識別することができる。

【0052】

以上、本実施形態によれば、容器中間体１ａの繊維束層５の外周側をシート状の被覆体６で被覆して密閉した状態にて、被覆体６の内部が減圧されるので、容器中間体１ａの周囲が減圧されて、繊維束層５中の空隙から空気を繊維束層５の外部へと移動させて除くことができる。また、被覆体６の内部が減圧されることに伴って、被覆体６が繊維束層５の外周側に貼り付き、被覆体６で繊維束層５の外周側が押圧されるため、空気が除かれた空隙へ繊維束層５中の熱硬化性樹脂を流れ込ませることができる。これにより、繊維束１０をライナ２に巻き付け、繊維束層５を形成した際に、繊維束層５中に発生した空隙を減少させることができ、該空隙に起因して複合容器１の強度が低下するのを防ぐことが可能となる。

【0053】

また、Ｄｒｙ法で繊維束層５を形成した容器中間体１ａを、一般的な硬化炉で加熱硬化させて複合容器１を得た場合、強化層３における空隙の体積割合を示す空隙率は、通常４〜６％程度である。これに対して、本実施形態により複合容器１を得た場合、強化層３における空隙率を１％以下にまで低減させることが可能となる。

【0054】

なお、レジンバスを用いたＷｅｔ法で巻付け工程を行う場合、Ｄｒｙ法に比べて樹脂の流動性が高く、強化層３における空隙率は、通常でも２％以下であるが、本実施形態によれば、Ｄｒｙ法であってもＷｅｔ法と同等以下の空隙率を達成することができる。なお、このような空隙率の測定は、強化層３の断面写真を画像解析することにより行うことができる。

【0055】

ちなみに、本実施形態において、減圧工程は容器中間体１ａの周囲の減圧のみで制御され、流動工程は容器中間体１ａに対する外力及び容器中間体１ａの周囲温度で制御されて実施され、加熱工程は容器中間体１ａの加熱のみで制御されて実施されることとなる。

【0056】

なお、流動工程では、容器中間体１ａの周囲温度で制御されることにより、容器中間体１ａの周囲温度が熱硬化性樹脂の流動性を保てるように温度制御される。本実施形態の流動工程では、容器中間体１ａの周囲温度が常温に制御されることにより、熱硬化性樹脂の流動性が保たれている。流動性を保てるような温度は、熱硬化性樹脂の種類、巻付け工程（Ｄｒｙ法によるかＷｅｔ法によるか）等によっても異なるが、例えば、常温より高い温度でなければ流動性を保てないような場合には、加熱を行い容器中間体１ａの周囲温度が制御されることとなる。

【0057】

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。

【0058】

例えば、上記実施形態の巻付け工程は、トウプリプレグを用いたＤｒｙ法で行ったが、レジンバスを用いたＷｅｔ法で行ってもよい。Ｗｅｔ法では元々空隙率が低いが、本実施形態によれば、これを更に低減させることが可能となる。

【0059】

また、上記実施形態では、樹脂を流動させる流動工程において、被覆体６を用いて減圧部３０による減圧及び加圧部４０による加圧を行ったが、加圧部４０による加圧を行わない場合もある。この場合でも、減圧部３０で被覆体６の内部が減圧されることによって、被覆体６で繊維束層５の外周側を押圧させ、空気が除かれた空隙へと繊維束層５中の熱硬化性樹脂を流動させることができる。

【0060】

また、上記実施形態では、被覆体６を用いたが、被覆体６を用いない場合もある。この場合、例えば、減圧工程は、オートクレーブ槽２０の内部全体を減圧して実施され、加圧工程は、減圧工程の終了後に、オートクレーブ槽２０の内部全体を加圧して実施されてもよい。

【0061】

また、流動工程は、上記実施形態のように被覆体６を用いて実施されてもよいし、これに代えてもしくは加えて、次のようにして実施されてもよい。例えば、容器中間体１ａを回転させ、この回転の遠心力によって実施されてもよい。また、超音波振動によって実施されてもよい。また、容器中間体１ａを回転させながら、外周側の面を押圧する押圧部によって実施されてもよい。また、被覆体６のかわりに包帯やベルト状のもので外周側の面を巻き付けて実施されてもよい。

【符号の説明】

【0062】

１…複合容器、１ａ…容器中間体、２…ライナ、３…強化層、５…繊維束層、６…被覆体（流動手段）、１０…繊維束、２１…ヒータ、３０…減圧部（減圧手段、流動手段）、４０…加圧部（流動手段）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】