纤维增强复合材料、其制造方法、使用了该纤维增强复合材料的电梯用构成部件和电梯轿厢的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及纤维增强复合材料、其制造方法、使用了该纤维增强复合材料的电梯 用构成部件和电梯轿厢。
【背景技术】
[0002] 纤维增强复合材料（FRP :Fiber Reinforced Plastics，纤维增强塑料）具有轻量 和高强度的特征。特别是，将玻璃纤维和树脂组合而成的纤维增强复合材料被用于头盔、滑 雪板（鞋）、球拍、浴缸、建材、工业用电子设备材料、小型船舶、汽车等许多工业领域中。另 外，利用了碳纤维的纤维增强复合材料的强度更高，期待能够作为铁或铝等金属的轻量化 替代材料加以利用。
[0003] 在扩大纤维增强复合材料的适用领域，将其作为民生的电器产品、铁路车辆的构 成材料或建筑材料使用的情况下，要求其具有难燃性。作为难燃性的基准，有与电器产品普 遍有关的美国UL(Underwriters Laboratories，保险商实验室）的"UL94标准"、与铁路车 辆有关的"铁道车辆用材料的燃烧性标准"（也被称为日本国运输省式燃烧试验方法）、与 建筑用材料有关的日本的建筑基准法所规定的难燃标准。从全世界来看，日本的建筑基准 法所规定的难燃标准中的难燃性标准也是特别高的。
[0004] 在电器产品中，电梯轿厢的构成材料被要求使用日本的建筑基准法所规定的难燃 材料。现有的电梯轿厢中轿厢室和轿厢架是利用钢或铝合金制作的，但这种轿厢重、需要大 的驱动力，而且惯性大，因而在运转时需要高度的控制。因此提出了轻量的电梯轿厢，其采 用了以纤维增强复合材料作为表面材料、以发泡体作为芯材的夹层板结构；或者以纤维增 强复合材料作为表面材料和纵梁的中空截面板结构（例如参见专利文献1)。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1 :日本特开平8-73157号公报
【发明内容】
[0008] 发明要解决的课题
[0009] 对于民生的电器产品、铁路车辆、航空器、包括电梯轿厢在内的建筑相关产品等中 使用的纤维增强复合材料来说，除了要求轻量和高强度之外，还要求其具有高难燃性。但 是，迄今为止尚未得到兼具高度的难燃性的纤维增强复合材料。特别是，尚未得到可达到日 本的建筑基准法所规定的难燃基准的纤维增强复合材料。
[0010] 本发明是为了解决上述课题而进行的，其目的在于提供具有高难燃性、轻量且高 强度的纤维增强复合材料及其制造方法。
[0011] 用于解决课题的方案
[0012] 本发明涉及一种纤维增强复合材料的制造方法，其包括：利用真空压力与大气压 的差压使树脂渗入纤维结构体后使树脂固化的步骤，其中，使粉末状阻燃剂与含溴树脂的 混合物从纤维结构体的表面方向渗入，使粉末状阻燃剂集中存在于纤维结构体的表层，所 述粉末状阻燃剂包含选自氢氧化铝和氢氧化镁中的至少一种且平均粒径在0. 1~20 μ m的 范围，所述纤维结构体中由纤维围出的各个开口部的大小的众数在0.03~3mm2的范围且 开口率在〇. 1~10%的范围。
[0013] 发明的效果
[0014] 根据本发明，可以简便地制造具有高难燃性、轻量且高强度的纤维增强复合材料。
【附图说明】
[0015] 图1是用于制造本发明的实施方式1的纤维增强复合材料的制造装置的截面图。
[0016] 图2是本发明的实施方式1的纤维增强复合材料的制造方法的流程图。
[0017] 图3是利用本发明的实施方式1的制造方法所制造的纤维增强复合材料的截面 图。
[0018] 图4是表示本发明的实施方式1的制造方法中的含溴树脂的渗入情况的图。
[0019] 图5是用于制造本发明的实施方式3的夹层板的制造装置的截面图。
[0020] 图6是本发明的实施方式3的夹层板的制造方法的流程图。
[0021] 图7是示出关于本发明的实施方式4的碳纤维增强复合材料的放热性试验的结果 的一例的说明图。
[0022] 图8是示出本发明的实施方式5的夹层板的截面图。
[0023] 图9是示出适用了本发明的实施方式6的碳纤维增强复合材料的电梯的轿厢的结 构的立体图。
[0024] 图10是示出适用了本发明的实施方式6的碳纤维增强复合材料的电梯的轿厢架 的结构的立体图。
[0025] 图11是示出适用了本发明的实施方式6的碳纤维增强复合材料和本发明的实施 方式7的夹层板的电梯用轿厢室的结构的立体图。
[0026] 图12是示出现有的电梯板的立体图。
【具体实施方式】
[0027] 下面，利用附图对本发明的纤维增强复合材料、其制造方法以及电梯用构成部件 的优选实施方式进行说明。对于各图中同一部分或相当的部分，进行说明时加添同一符号。
[0028] 实施方式1.
[0029] 该实施方式中，对用于制造在纤维结构体的表面集中有粉末状阻燃剂存在的纤维 增强复合材料的制造装置和在纤维结构体的表面集中有粉末状阻燃剂存在的纤维增强复 合材料的制造方法进行说明。
[0030] 图1是用于制造实施方式1的纤维增强复合材料的制造装置的截面图。如图1 所示，用于制造纤维增强复合材料的制造装置具备：配置纺织品、无纺布、无纺布状成型物 等纤维结构体10的成型模具11 ;第1树脂扩散用片12a ;具有树脂透过性的第1脱模用片 13a ;具有树脂透过性的第2脱模用片13b ;第2树脂扩散用片12b ;密闭用膜14 ;将密闭用 膜14内的空间与外部隔离的密封材料15 ;将密闭用膜14内抽真空的真空泵16 ;和向密闭 用膜14内供给含溴树脂的树脂罐17。
[0031] 另外，制造装置中设有用于将由树脂罐17供给的含溴树脂注入密闭用膜14内的 树脂注入口 18。此外，制造装置中设有对密闭用膜14内的空气进行排气的排气口 19。该 排气口 19还兼作将密闭用膜14内的剩余的含溴树脂排出的排出口。需要说明的是，设置 于成型模具11上的第1树脂扩散用片12a和第1脱模用片13a可以省略。此时，为了防止 含溴树脂的固着，优选在成型模具11上实施脱模处理。
[0032] 接着，参照图2对利用上述制造装置的纤维增强复合材料的制造方法的一例进行 说明。
[0033] 首先，准备纤维基材（步骤SI)。
[0034] 接着，将该纤维基材剪裁成规定的形状（步骤S2)。
[0035] 接着，在成型模具11上依次层积第1树脂扩散用片12a和第1脱模用片13a (步 骤S3)。需要说明的是，该工序也可以省略。
[0036] 接着，将所剪裁的纤维基材层积到第1脱模用片13a (在省略了第1树脂扩散用片 12a和第1脱模用片13a的情况下，积层到经脱模处理的成型模具11)上而形成纤维结构体 10 (步骤 S4)。
[0037] 接着，在纤维结构体10的周围配置密封材料15 (步骤S5)。
[0038] 接着，设置树脂注入口 18和排气口 19 (步骤S6)。
[0039] 接着，用第2脱模用片13b覆盖纤维结构体10的表面（步骤S7)。
[0040] 接着，用第2树脂扩散用片12b覆盖第2脱模用片13b的表面（步骤S8)。
[0041] 接着，以覆盖纤维结构体10的方式盖上密闭用膜14,利用密封材料15将密闭用膜 14内的空间与外部隔离（步骤S9)。在该阶段，如图1所示，成型准备完成（步骤S10)。
[0042] 接着，驱动真空泵16,对密闭用膜14内的空气进行排气（步骤S11)。
[0043] 接着，将含溴树脂和粉末状阻燃剂混合，使粉末状阻燃剂分散于含溴树脂中（步 骤 S12)。
[0044] 接着，将填充至树脂罐17中的粉末状阻燃剂和含溴树脂的混合物从树脂注入口 18注入密闭用膜14内的空间，使其渗入纤维结构体10中（步骤S13)。此时，粉末状阻燃 剂和含溴树脂的混合物在纤维基材的开口部被过滤，粉末状阻燃剂集中存在于纤维结构体 10的表层。
[0045] 接着，使注入密闭用膜14内的含溴树脂固化（步骤S14)。此处，作为固化的方法， 通过选择含溴树脂的种类和催化剂，可以进行室温固化或加热固化。
[0046] 接着，含溴树脂固化到能够卸下成型模具11的程度后，将第2脱模用片13b与第 2树脂扩散用片12b -起剥下，将含溴树脂渗入纤维结构体10中的纤维增强复合材料以成 型体形式从成型模具11卸下（步骤S15)。
[0047] 接着，根据需要利用干燥炉对所卸下的成型体实施后固化处理（步骤S16)。
[0048] 如此，完成由纤维增强复合材料构成的成型体（步骤S17)。
[0049] 如此，在上述纤维增强复合材料的制造方法中，如图3所示，可以得到粉末状阻燃 剂21集中存在于纤维结构体10的表层的纤维增强复合材料。步骤S13中，如图4所示，由 树脂罐注入的粉末状阻燃剂21和含溴树脂22的混合物通过树脂扩散用片而在纤维结构体 10的表面方向铺展。该混合物渗入纤维结构体10时，粉末状阻燃剂21被纤维基材的开口 部所过滤，因此难以渗入纤维结构体10的内部而集中存在于纤维结构体10的表层。
[0050] 需要说明的是，在配置于成型模具11上的纤维结构体10中，存在于纤维结构体10 的各层（纤维基材）的开口部的位置因堆积而偏移，越堆积纤维基材，则目视时贯通表里的 开口部的数量越少。粉末状阻燃剂21和含溴树脂22的混合物的一部分在渗入时通过纤维 基材的开口部和纤维结构体10的层间，渗入纤维结构体10整体。
[0051] 作为粉末状阻燃剂21的集中存在的状态，其包括下述情况：仅在表层存在粉末状 阻燃剂21的情况；仅在表层附近和表层附近的开口部内存在粉末状阻燃剂21的情况；图4 所示的表层附近和表层附近的开口部中的粉末状阻燃剂21的浓度特别高且纤维结构体10 的内部的粉末状阻燃剂21的浓度低的情况；粉末状阻燃剂21从纤