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      纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、其制造方法、使用了該纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的電梯用構(gòu)成部件和電梯轎廂的制作方法_3

      文檔序號(hào):8926272閱讀:來源:國知局
      [0089] 接著,用第2脫模用片13b覆蓋用纖維結(jié)構(gòu)體10夾住發(fā)泡體31的兩側(cè)表面而成 的結(jié)構(gòu)體的表面(步驟S27)。
      [0090] 接著,用第2樹脂擴(kuò)散用片12b覆蓋第2脫模用片13b的表面(步驟S28)。
      [0091] 接著,以覆蓋用纖維結(jié)構(gòu)體10夾住發(fā)泡體31的兩側(cè)表面而成的結(jié)構(gòu)體的方式蓋 上密閉用膜14,利用密封材料15將密閉用膜14內(nèi)的空間與外部隔離(步驟S29)。在該階 段,如圖5所示,成型準(zhǔn)備完成(步驟S30)。
      [0092] 接著,驅(qū)動(dòng)真空泵16,對(duì)密閉用膜14內(nèi)的空氣進(jìn)行排氣(步驟S31)。
      [0093] 接著,將粉末狀阻燃劑21和含溴樹脂22混合,使粉末狀阻燃劑21分散于含溴樹 脂22中(步驟S32)。
      [0094] 接著,將填充至樹脂罐17中的粉末狀阻燃劑21和含溴樹脂22的混合物從樹脂注 入口 18注入密閉用膜14內(nèi)的空間,使其滲入纖維結(jié)構(gòu)體10中(步驟S33)。此時(shí),粉末狀 阻燃劑21和含溴樹脂22的混合物在纖維基材的開口部被過濾,粉末狀阻燃劑21集中存在 于纖維結(jié)構(gòu)體10的表層。
      [0095] 接著,使注入密閉用膜14內(nèi)的含溴樹脂22固化(步驟S34)。此處,作為固化的方 法,通過選擇含溴樹脂22的種類和催化劑,可以進(jìn)行室溫固化或加熱固化。
      [0096] 接著,在含溴樹脂22固化到能夠卸下成型模具11的程度后,將第2脫模用片13b 與第2樹脂擴(kuò)散用片12b -起剝下,將用滲入有含溴樹脂22且粉末狀阻燃劑21集中存在 于表層的纖維結(jié)構(gòu)體10夾住發(fā)泡體31的兩側(cè)表面而成的夾層板以成型體形式從成型模具 11卸下(步驟S35)。
      [0097] 接著,根據(jù)需要利用干燥爐對(duì)所卸下的成型體實(shí)施后固化處理(步驟S36)。
      [0098] 如此,完成由夾層板構(gòu)成的成型體(步驟S37)。
      [0099] 如此,在上述夾層板的制造方法中,與實(shí)施方式1同樣,可以得到粉末狀阻燃劑21 集中存在于纖維結(jié)構(gòu)體10的表層的難燃性高的夾層板。
      [0100] 關(guān)于纖維結(jié)構(gòu)體10,其可以使用與實(shí)施方式1和2同樣的物質(zhì)。關(guān)于粉末狀阻燃 劑21和含溴樹脂22,其可以使用與實(shí)施方式1同樣的物質(zhì)。
      [0101] 作為發(fā)泡體31,例如由聚氯乙烯樹脂、聚氨酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、聚 丙烯樹脂、丙烯酸類樹脂、酚醛樹脂、聚甲基丙烯酰亞胺樹脂、環(huán)氧樹脂、乙烯丙烯橡膠等硬 質(zhì)泡沫(發(fā)泡材料)形成。需要說明的是,在發(fā)泡體31用于整體成型的情況下,優(yōu)選使用發(fā) 泡部分不連續(xù)而具有獨(dú)立氣泡的發(fā)泡體。另外,作為發(fā)泡體31,還可以使用鋁泡沫等無機(jī)質(zhì) 泡沫、或者復(fù)合泡沫塑料(syntactic foam)。特別是,在上述樹脂材料中混合阻燃劑并使其 發(fā)泡而成的難燃性泡沫以及酚醛樹脂泡沫的難燃性優(yōu)異,因而其作為發(fā)泡體31是優(yōu)選的。 通過使用難燃性泡沫作為發(fā)泡體31,難燃性進(jìn)一步提高,因而所得到的夾層板適宜作為要 求高可靠性的電梯用構(gòu)成部件。也可以使用蜂窩體以代替發(fā)泡體31作為芯材。
      [0102] 為了實(shí)現(xiàn)夾層板的進(jìn)一步輕量化,作為發(fā)泡體31,優(yōu)選使用密度在0. 01~0. 2g/ cm3的范圍的物質(zhì)。發(fā)泡體31的密度小于O.Olg/cm 3時(shí),夾層板容易引起壓曲。另一方面, 發(fā)泡體31的密度大于0. 2g/cm3時(shí),夾層板的輕量化有時(shí)會(huì)受到抑制。
      [0103] 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的纖維體積含量和厚度與上述實(shí)施方式1相同。
      [0104] 如上所述,根據(jù)實(shí)施方式3,使用成本比較低的材料,通過基于大氣壓真空注入法 的簡(jiǎn)便工藝,可以制造具有適合于電梯用構(gòu)成部件的高難燃性的夾層板。另外,通過制造設(shè) 備和制造工藝的簡(jiǎn)化,可以降低生產(chǎn)成本、縮短生產(chǎn)時(shí)間、對(duì)夾層板進(jìn)行量產(chǎn)。
      [0105] 實(shí)施方式4.
      [0106] 該實(shí)施方式中,使用碳纖維作為實(shí)施方式1或2中的纖維,從碳纖維結(jié)構(gòu)體的表面 方向滲入粉末狀阻燃劑21和含溴樹脂21的混合物,從而制造粉末狀阻燃劑21集中存在于 碳纖維結(jié)構(gòu)體的表層的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP :Carbon Fiber Reinforced Plastics, 碳纖維增強(qiáng)塑料)。
      [0107] 作為碳纖維基材,可以使用平織、斜織、緞紋等的各種碳纖維布;或者將在一個(gè)方 向排列的碳纖維用其它纖維捆束而形成了片狀的單向布。另外,對(duì)連續(xù)碳纖維的纖維徑?jīng)] 有特別限定,優(yōu)選I ym~20 μπι。
      [0108] 粉末狀阻燃劑21和含溴樹脂22可以使用與實(shí)施方式1同樣的物質(zhì)。
      [0109] 關(guān)于日本的建筑基準(zhǔn)法的難燃材料,在日本的建筑基準(zhǔn)法施行令第108條的2中 有下述規(guī)定:"(1)該材料不燃燒。(2)該材料不產(chǎn)生防火上有害的變形、熔融、龜裂和其他 損傷。(3)該材料不產(chǎn)生避難上有害的煙或氣體。"。此處,為了受到國土交通大臣的認(rèn)可而 被認(rèn)定為難燃材料,需要在由國土交通大臣指定的性能評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)進(jìn)行的難燃性能試驗(yàn)中規(guī) 定的放熱性試驗(yàn)或模型箱試驗(yàn)的任一項(xiàng)試驗(yàn)中合格,并且在氣體有毒性試驗(yàn)中合格。
      [0110] 將關(guān)于實(shí)施方式4的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的放熱性試驗(yàn)的結(jié)果的一例示于圖7。 圖7的(a)表示放熱速度,圖7的(b)表示總放熱量。另外,在圖7的(a)和(b)中,(彳) 表示使不含溴樹脂滲入碳纖維結(jié)構(gòu)體中得到的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的結(jié)果,(口)表示使 含溴樹脂滲入碳纖維結(jié)構(gòu)體中得到的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的結(jié)果,(/、)表示使相對(duì)于含 溴樹脂100重量份添加了 120重量份的氫氧化鋁和6重量份的三氧化銻而成的樹脂混合物 滲入碳纖維結(jié)構(gòu)體中得到的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(實(shí)施方式4)的結(jié)果。
      [0111] 由圖7的(a)和(b)中的(彳)與(口)的比較可知:通過使用含溴樹脂,放熱速 度被抑制,總放熱量降低,但樹脂成分完全燃燒掉了。
      [0112] 與此相對(duì),在(/、)中,放熱速度上升開始的時(shí)間、即著火時(shí)間被抑制,實(shí)現(xiàn)了上述 的"(1)加熱開始后5分鐘的總放熱量為8MJ/m2以下。(2)加熱開始后5分鐘,最高放熱速 度繼續(xù)10秒以上不超過200kW/m2"。
      [0113] 該著火時(shí)間的滯后和放熱速度的抑制是粉末狀阻燃劑與含溴樹脂的協(xié)同效應(yīng)。這 樣,與現(xiàn)有材料相比,實(shí)施方式4的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料可以提高難燃性,可達(dá)到與日本的 建筑基準(zhǔn)法所規(guī)定的難燃材料基準(zhǔn)相當(dāng)?shù)某潭?。即,在?shí)施方式4的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料 中,作為高難燃性纖維的碳纖維成為具有耐熱性的熱隔離層,可抑制樹脂的持續(xù)燃燒,可發(fā) 揮阻燃效果,進(jìn)而除了含溴樹脂的阻燃效果外,由于選自氫氧化鋁和氫氧化鎂中的至少一 種的存在,樹脂量降低、燃燒量被抑制,同時(shí)熱分解時(shí)的吸熱作用所引起的溫度上升也被抑 制,可以得到由產(chǎn)生水蒸氣引起的滅火作用。
      [0114] 此外,如圖7中說明的那樣,選自氫氧化鋁和氫氧化鎂中的至少一種的熱分解時(shí) 的吸熱作用可以得到使溴引起的阻燃效果長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)的協(xié)同效應(yīng)。另外,選自氫氧化鋁和 氫氧化鎂中的至少一種在熱分解后殘留的無機(jī)物停留于碳纖維的間隙,從而可以進(jìn)一步提 高熱屏蔽效果,可以得到高難燃性。
      [0115] 另外,在使用連續(xù)碳纖維的情況下,燃燒后可以保持形狀,同時(shí)可以通過纖維增強(qiáng) 而達(dá)到高強(qiáng)度。
      [0116] 碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的纖維體積含量和厚度與上述實(shí)施方式1相同。
      [0117] 如上所述,根據(jù)實(shí)施方式4,能夠利用簡(jiǎn)便的工藝以低成本得到具有高難燃性、同 時(shí)輕量且高強(qiáng)度的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。實(shí)施方式4的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料可達(dá)到與日本 的建筑基準(zhǔn)法所規(guī)定的難燃材料基準(zhǔn)相當(dāng)?shù)某潭龋虼丝梢赃m合用于電梯用構(gòu)成部件。
      [0118] 實(shí)施方式5.
      [0119] 該實(shí)施方式中,制造粉末狀阻燃劑集中存在于結(jié)構(gòu)體的表面的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材 料板(下文中稱為夾層板),所述結(jié)構(gòu)體是用碳纖維結(jié)構(gòu)體夾住由發(fā)泡體構(gòu)成的芯材的兩 側(cè)表面而成的。這樣的夾層板可以通過用接合劑將實(shí)施方式4中制作的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材 料粘貼至芯材的方法、或者實(shí)施方式3的整體成型來制造。
      [0120] 圖8是示出實(shí)施方式5的夾層板的截面圖。圖8中,夾層板中由發(fā)泡體31構(gòu)成的 芯材的兩側(cè)表面通過接合劑51與碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料52接合。接合劑51可以使用環(huán)氧系 接合劑、丙烯酸系接合劑、硅酮系接合劑、難燃性接合劑等。另外,作為接合劑51,可以使用 用于碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料52中的含溴樹脂22,從而能夠使接合劑層與碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材 料52整體化。需要說明的是,碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料52也可以僅接合于發(fā)泡體31的單面。
      [0121] 粉末狀阻燃劑21和含溴樹脂22可以使用與實(shí)施方式1同樣的物質(zhì)。
      [0122] 發(fā)泡體31可以使用與實(shí)施方式3同樣的物質(zhì)。碳纖維基材和連續(xù)碳纖維可以使 用與實(shí)施方式4同樣的物質(zhì)。
      [0123] 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的纖維體積含量和厚度與上述實(shí)施方式1相同。
      [0124] 與實(shí)施方式4的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的難燃性提高的機(jī)理同樣,通過構(gòu)成材料的 協(xié)同效應(yīng),實(shí)施方式5的夾層板與現(xiàn)有材料相比可以提高難燃性,可達(dá)到與日本的建筑基 準(zhǔn)法所規(guī)定的難燃材料基準(zhǔn)相當(dāng)?shù)某潭取?br>[0125] 如上所述,根據(jù)實(shí)施方式5,能夠利用簡(jiǎn)便的工藝以低成本得到具有高難燃性、同 時(shí)輕量、但具有與金屬匹敵的高剛性和強(qiáng)度的夾層板。實(shí)施方式5的夾層板具有與金屬匹 敵的高剛性和強(qiáng)度,而且可以達(dá)到與日本的建筑基準(zhǔn)法所規(guī)定的難燃材料基準(zhǔn)相當(dāng)?shù)某?度,因此可以適合用于電梯用構(gòu)成部件、特別是電梯轎廂。
      [0126] 實(shí)施方式6.
      [0127] 該實(shí)施方式中,對(duì)采用了實(shí)施方式4中制作的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的電梯的轎廂 (轎廂室和轎廂架)進(jìn)行說明。
      [0128] 參照?qǐng)D9~12對(duì)將上述碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料適用于電梯的轎廂室或轎廂架的構(gòu) 成部件(轎廂用構(gòu)成部件)的電梯的轎廂進(jìn)行說明。
      [0129] 如圖9所示,電梯的轎廂具備容納人或物等的轎廂室61、用于人等出入的轎廂門 62和轎廂架63。如圖10所示,轎廂架63是為了增強(qiáng)轎廂室61而設(shè)置的。碳纖維增強(qiáng)復(fù) 合材料可以特別地用于轎廂架63的整體或者斜撐63a(支撐部)等的一部分。
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