図 6.3.2-2 2WIN-12 社製 Twincat15 級カタマランヨット 14) 船体特有の複合材料構造の一つにフォームコアによるサンドイッチ構造があるが、近<strong>年</strong>、 船体用複合材料として熱可塑性樹脂によるフォーム材が開発されている。これは従来の塩 ビ系フォーム材の欠点である高温時の二次発砲や耐溶剤性などの解決と、スラミングや機 雷爆破に代表される衝撃せん断特性の改善を目的とし、さらに低コスト化を図ったもので ある。主に発砲 PET 材、EPP 材などが開発され利用に供され始めている 15) (図 6.3.2-3 参照)。 図 6.3.2-3 熱可塑性樹脂製フォームサンドイッチパネルの衝撃試験結果 15) (上:塩ビフォーム、下:EPP) (4)今後の動向と課題 船体構造は、衝撃荷重や WET 環境等、熱可塑性樹脂複合材料のもつ利点が期待されて いる分野であるが、その適用には多くの課題が在る。建造コストの制約が最も大きいが、 今後自動車分野で非連続繊維熱可塑樹性脂複合材料の利用が進んで行けば、小型マリンビ ークルなど量産艇への適用は十分実現可能である。 また、ワンオフ・少数生産、大型構造に対応可能な熱可塑性樹脂複合材料の<strong>成</strong>形技術も 重要な課題である。こちらは、一部の風力発電用ブレードの<strong>成</strong>形に供され始めたリアクシ ョンタイプ熱可塑性樹脂を用いた VaRTM <strong>成</strong>形法(後述)の船体構造への適用が期待される。 - 83 -
6.3.2 項参考文献 1)天田,千田、山崎、船舶機器における新材料の利用可能性の調査結果,日本舶用機関学 会誌,Vol.32,No.10,pp.768-774,1997 2)D.W. Chalmers, “The Potential for the Use of Composite Materials in Marine Structures”, MARINE STRUCTURES, Vol. 7, pp.441-456, 1994 3)George Marsh, “FRP has Advantages for Light Marine Structures”, Reinforced Plastics June 1996, pp.50-54, 1996 4)George Marsh, “Can composites become serious seagoers?”, Reinforced Plastics, Oct. 2004, pp.20-24, 2004 5)2003 強化プラスチック船規則、強化プラスチック船規則検査要領、日本海事協会 6)D.J. Hall and B.L. Robson, “A review of the design and materials evaluation programme for the GRP/foam sandwich composite hull of the RAN minehunter”, COMPOSITE, Vol.15, No.4, pp.266, 1984 7)P. Noury, B. Hayaman, D. McGeorge and J. Weitzenbock, “Lightweight Construction for Advanced Shipbuilding-Recent Development”, DNV Research Paper, 2005 8)“The VISBY class corvette – a vital asset in future maritime security”, NAVY 2000 Symposium 7- 8th, 2000 9)Milton O. Critchfield, Thomas D. Judy, “Low-cost design and fabrication of composite ship structures”, MARINE STRUCTURES, Vol.7, pp.475-494, 1994 10)The Skjold Class Fast Reaction Craft, Umoe Mandal 2000, 2001 11)A.P. Mouritz, E. Gellet, P. Burchill, K. Challis, “Review of advanced composite structures for naval ships and submarines”, COMPOSITE STRUCTURES, Vol. 53, pp.21-41, 2003 12)INTERNATIONAL TOPPER CLASS RULES, ISAF (UK) Ltd., Southampton, UK 13)Ryobi Boat ACE series, 上州屋カタログより 14)“Twintex and 2win’s new Twincat”, European Boatbuilder, Issue18, pp.4, 2006 15)THE 18th CHESAPEAKE SAILING YACHT SYMPOSIUM, ANNAPOLIS, MARYLAND, MARCH 2007 6.3.3 その他 小型風力発電用ブレードには、早くから熱可塑性樹脂複合材料が利用されている分野で ある。直径 2~3m以下、出力数 KW 程<strong>度</strong>までの小型発電装置は市街地に設置されることが 多く、生産性に加えて耐衝撃性や損傷後の耐久性の要求から熱可塑性樹脂複合材料が選択 されている 1) 。これらの多くは、短繊維/熱可塑性樹脂による射出<strong>成</strong>形により<strong>成</strong>形されてい るが、出力 10kW 程<strong>度</strong>では連続繊維によるブレードの<strong>成</strong>形となっている 2) 。図 6.3.3-1 は ÉireComposites 社の GF/PP(Twintex)によるブレードの例である 3) 。 また、最近では、より大型ブレードに適用するため、リアクションタイプの熱可塑性樹 脂による低温<strong>成</strong>形技術が研究されている 4) 。室温や低温で樹脂粘<strong>度</strong>が小さいリアクション タイプ熱可塑性樹脂を用いることで、大型ブレードには VaRTM <strong>成</strong>形方法が、中・小型ブ レードにより生産性の高い RTM <strong>成</strong>形法が適用可能となる。図 6.3.3-2 は ÉireComposites 社 と三菱重工、Cyclics 社が開発している熱可塑性樹脂複合材料によるブレードの試作機であ る 5) 。 ÉireComposites 社によれば、従来の熱硬化性樹脂複合材料に比べ、<strong>成</strong>形時間を短縮でき コストダウンも図れるとの事。また製造時の端材を含めてリサイクル性に優れ、揮発<strong>成</strong>分 - 84 -
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