JP5574949B2

JP5574949B2 - エレベータかご用パネルおよびそれを用いたエレベータかご

Info

Publication number: JP5574949B2
Application number: JP2010289924A
Authority: JP
Inventors: 一樹久保; 悠平粟野; 貴裕馬渕; 壮平鮫島; 迪斉松本; 達也大川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2010-12-27
Publication date: 2014-08-20
Anticipated expiration: 2030-12-27
Also published as: JP2012136334A

Description

本発明は、エレベータかご用パネルおよびそれを用いたエレベータかごに関し、特に、主として建築材等として使用される、コア材を表面材で挟み込んだエレベータかご用パネルと、エレベータかご用パネルを用いたエレベータかごとに関するものである。

サンドイッチパネルとは、コア材を表面材でサンドイッチした板をいい、たとえば、住宅等の内装用の壁材あるいは外装用の壁材として用いられている。また、人工衛星の構造体の分野でも用いられている。

ところで、エレベータかごには、かごの形状を保持することが要求されること、また、建築基準法に準拠する必要あるため、エレベータかごを構成するためのサンドイッチパネルには、少なくとも、強度、剛性および難燃性が要求される。エレベータかごは、床板、天井板、側板および背板からなるボックス状のかご室、出入り口となるかごドアおよびかご枠によって構成される。かご枠は、かご室を支持し、これを補強するとともに、かごの昇降を案内するガイドレールに転がり接触するガイドロール等が取り付けられる部材である。

床板、天井板、側板および背板等として適用されるエレベータ用パネルでは、荷物を搬出入する際の台車の衝突、手荷物の衝突、あるいは、自転車を乗り入れたときの衝突などによって生じる各種の衝撃力に対して壁面が変形するのを防止するとともに、びびりと呼ばれる小振動による騒音がエレベータの運転時に発生するのを防止するために、鋼板をある程度以上の厚さにする必要があった。

また、建築基準法の施行令第１２９条の６「エレベーターのかごの構造」の二では、「地階又は三階以上の階に居室を有する建築物に設けるエレベータは、構造上軽微な部分を除き、難燃材料で造り、又は覆う」旨規定されている。そのため、たとえば、特許文献１に開示されているように、従来のかごでは、ほとんどのかご室やかご枠は、アルミニウム合金板やスチール板等の金属板によって形成されている。

この場合、パネルの重量が重くなって、エレベータを据付ける際に２人以上の作業者が必要となるなど、据付け作業に大きな労力が必要とされる。また、パネルの重量が重くなるのに伴って慣性が大きくなり、エレベータの運転に際して高度な制御が必要とされる等の問題点があった。したがって、これら部材には、十分な強度を保ちつつ、軽量化を図ることが求められている。この軽量化の要求に対して、たとえば、特許文献２では、繊維強化複合材料(ＦＲＰ:Fiber Reinforced Plasticｓ）をスキン材とし、発泡体をコア材としたサンドイッチパネル構造、あるいは、ＦＲＰをスキン材およびストリンガとした中空断面パネル構造を採用したエレベータ用かごが提案されている。

実開昭６１-１２７１６９号公報特開平８−７３１５７号公報

エレベータかごに適用されるサンドイッチパネルには、軽量化等に加えて、燃えにくいこと、すなわち、難燃材料から形成されることが求められる。

難燃材料とは、建築基準法施行令第１条の「用語の定義」の六において、通常の火災による火熱が加えられた場合に、加熱開始後五分間第１０８条の２各号に掲げる要件を満たしているものとして、所定の大臣の認定を受けたものである旨規定され、施行令第１０８条の２では、燃焼しないものであること（１号）、防火上有害な変形、溶融、き裂その他の損傷を生じないものであること（２号）、避難上有害な煙又はガスを発生しないものであること（３号）が規定されている。また、省令には、燃焼性試験方法及びガス有毒性試験方法が定められている。

燃焼性試験には、発熱性試験または模型箱試験の２種類があり、いずれかの試験を選択することができる。発熱性試験では、輻射電気ヒーターの輻射熱５０ｋＷ／ｍ²に対して、加熱開始後、（１）総発熱量８ＭＪ／ｍ²以下であること、（２）最高発熱速度が１０秒以上継続して２００ｋＷ／ｍ²を超えないこと、（３）防火上有害な、裏面まで貫通する亀裂、及び、穴がないこと、が判定基準とされている。また、ガス有毒性試験では、ラットを使用した試験において、加熱を始めてから、マウスの行動が停止するまでの時間を８匹のマウス毎に測定し、マウスの平均行動停止時間が６．８分以上であることが合格の判定基準とされている。

このような建築基準法に定められる難燃性の観点から、エレベータかごに適用されるサンドイッチパネルには、更なる改善が求められている。

本発明はその開発の一環でなされたものであり、その目的は、軽量化等を図りながら、難燃性に優れたエレベータかご用パネルを提供することであり、他の目的は、そのようなエレベータかご用パネルを適用したエレベータかごを提供することである。

本発明に係るエレベータかご用パネルは、サンドイッチパネルを備えたエレベータかご用パネルであって、サンドイッチパネルは、芯材としての第１発泡材層と炭素繊維複合材料層と被覆材と塗装層とを備えている。芯材としての第１発泡材層は、互いに対向する第１表面と第２表面を有している。炭素繊維複合材料層は、第１発泡材層を挟み込むように、第１表面側と第２表面側とにそれぞれ配置されている。被覆材は、炭素繊維複合材料層を覆うように配置され、金属箔および金属板のいずれかからなる。塗装層は、被覆材の表面に塗装されている。炭素繊維複合材料層と被覆材との間に、不織布層および第２発泡材層のいずれかを配置している。

本発明に係るエレベータ用かごは、上述したエレベータかご用パネルを適用したエレベータかごであって、かご室とかごドアとかご枠とを備えている。かご室は、床板、天井板、側板および背板によって形づくられ、その床板、天井板、側板および背板をそれぞれ成す４つのパネルのうち、少なくとも２以上のパネルにサンドイッチパネルが適用されている。かごドアは、背板と対向するようにかご室に取付けられている。かご枠は、かご室を保持する。

本発明によれば、軽量、高強度、かつ、難燃性に優れたエレベータかご用パネルを得ることができる。

本発明によれば、軽量、高強度、かつ、難燃性に優れたエレベータ用かごを得ることができる。

本発明の実施の形態１に係るサンドイッチパネルの断面図である。同実施の形態において、図１に示すサンドイッチパネルを適用したエレベータかごを示す斜視図である。同実施の形態において、図２に示すエレベータかごのかご枠を示す斜視図である。本発明の実施の形態２に係るサンドイッチパネルの断面図である。本発明の実施の形態３に係るサンドイッチパネルの断面図である。同実施の形態において、図５に示すサンドイッチパネルと他のサンドイッチパネルとの一結合態様を示す部分断面図である。同実施の形態において、図５に示すサンドイッチパネルを適用したエレベータかごを示す斜視図である。同実施の形態において、図５に示すサンドイッチパネルと他のサンドイッチパネルとの他の結合態様を示す部分断面図である。本発明の実施の形態４に係るサンドイッチパネルを適用したエレベータかごの一例を示す斜視図である。同実施の形態において、サンドイッチパネルを適用したエレベータかごの他の例を示す斜視図である。本発明の実施の形態５に係るサンドイッチパネルの製造方法に用いられる製造装置の一例を示す側面図である。同実施の形態において、サンドイッチパネルの製造工程のフローを示す図である。同実施の形態において、サンドイッチパネルの製造方法の一工程を示す断面図である。本発明の実施の形態６に係るサンドイッチパネルの製造方法の一工程を示す断面図である。比較例１および比較例２に係るエレベータ用パネルを示す斜視図である。

実施の形態１
ここでは、サンドイッチパネルの一例と、そのサンドイッチパネルを適用したエレベータかごについて説明する。図１に示すように、サンドイッチパネルＳＰでは、コア材として第１の発泡材層１が適用されている。第１の発泡材層１の一方の表面には、接着剤層（または接着剤）２によって、炭素繊維複合材料（ＣＦＲＰ：Carbon Fiber Reinforced Plastic）層３ａが貼り付けられている。その炭素繊維複合材料層３ａの表面には、接着剤層（または接着剤）２によって、被覆材としての金属箔または金属板４ａが貼り付けられている。

第１の発泡材層１の他方の表面には、接着剤層（または接着剤）２によって炭素繊維複合材料層３ｂが貼り付けられている。その炭素繊維複合材料層３ｂの表面には、接着剤層（または接着剤）２によって、被覆材としての金属箔または金属板４ｂが貼り付けられている。この金属箔または金属板４ｂは、炭素繊維複合材料層３ｂの表面から、炭素繊維複合材料層３ｂの端面、第１の発泡材層１の端面、炭素繊維複合材料層３ａの端面にかけて、これらの端面を覆うように配置されている。金属箔または金属板４ａの表面には塗装層５ａが塗装され、金属箔または金属板４ｂの表面には塗装層５ｂが塗装されている。

なお、第１の発泡材層１の一方（他方）の表面に炭素繊維複合材料層３ａ（３ｂ）を貼り付ける接着剤層（または接着剤）と、炭素繊維複合材料層３ａ（３ｂ）の表面に金属箔または金属板４ａ（４ｂ）を貼り付ける接着剤層（または接着剤）２とは、同じ種類の接着剤層等であってもよいし、種類の異なる接着剤層等であってもよい。

また、接着剤層（接着剤）が、炭素繊維複合材料層に使用されるマトリクス樹脂と同じである場合があり、この場合には、別途、接着剤層を介在させることなく、炭素繊維複合材料層に使用されているマトリクス樹脂を接着剤として機能させることができる。

第１の発泡材層１は、たとえば、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリメタクリルイミド樹脂、エポキシ樹脂、エチレンプロピレンゴム等の硬質フォーム（発泡体）から形成されている。また、アルミフォーム等の無機質フォームあるいはシンタクチックフォームを用いることもできる。特に、上述した樹脂材料に難燃剤を混合し、発泡させたフォームが好ましい。また、フェノール樹脂フォームも難燃性に優れ、第１の発泡材層１の材料として好ましい。難燃性のフォームは、エレベータ用パネルの材料として難燃性を向上させることができ、難燃に関する信頼性を向上させることができる。

さらに、サンドイッチパネルの軽量化や強度の一層の向上を図るために、第１の発泡材層１の発泡材としては、その密度が０．０１〜０．２ｇ／ｃｍ³の範囲にある発泡材を用いることが好ましい。発泡材の密度が０．０１ｇ／ｃｍ³よりも小さくなると、サンドイッチパネルが座屈を起こしやすくなる。一方、発泡材の密度が０．２ｇ／ｃｍ³よりも大きくなると、サンドイッチパネルの軽量化が阻害される。

炭素繊維複合材料層３ａ，３ｂは、炭素繊維およびマトリックス樹脂からなる複合材料から形成されている。その厚さは、強度設計と経済的な課題から選択されるが、約１００μｍ〜５ｃｍの厚さが好ましく、０．５ｍｍ〜１ｃｍの厚さがより好ましい。この厚さが１００μｍより薄いと、サンドイッチパネルとして十分な強度を得ることが難しい。一方、厚さが５ｃｍを超えると、サンドイッチパネルの重量が増加してしまい、サンドイッチパネルの軽量化を阻害してしまう。また、経済的にも好ましくない。

また、炭素繊維としては、たとえば、平織、綾織り等の各種クロスや、一方向に並べた繊維を別の繊維で束ねてシート状にした繊維を用いることができる。マトリックス樹脂としては、たとえば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ビニルエステル樹脂、シアネート樹脂、シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。特に、室温での硬化が可能であり、また、取り扱い（ハンドリング）が容易であることから、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、シリコーン樹脂が好ましく、難燃性の観点から、シアネート樹脂、フェノール樹脂、臭素を分子中に含む臭素化ビニルエステル樹脂、臭素化不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂がより好ましい。

さらに、マトリックス樹脂としては、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂に、難燃剤を含むものが好ましい。特に、難燃性が高く、添加による熱変形温度の低下も少ない、有機リン酸金属塩を含む樹脂が好ましく、中でも、ジエチルホスフィニック酸アルミニウムを含む樹脂がより好ましい。

金属箔または金属板４ａ，４ｂは、厚さ約５μｍ〜３ｍｍのものが好ましく、たとえば、アルミニウム箔またはアルミニウム板が好ましい。ＪＩＳ（Japanese Industrial Standards）規格「ＪＩＳＨ４１６０「アルミニウム及びアルミニウム合金箔」によれば、厚さ０．２ｍｍ（２００μｍ）以下を箔と称し、これを越えるものはアルミニウム板とする旨規定されている。本明細書においても、アルミニウムについて、この規格によるものとし、他の金属についてもこれに準ずるものとする。

アルミニウム箔の成分に関しては、特に制限はないが、同ＪＩＳ規格に規定のアルミニウム箔が好適である。金属箔または金属板４ａ，４ｂは、その厚さが５μｍより薄いと、施工時にしわが生じ、燃焼時に裂けるなどの不具合が発生する。一方、厚さが３ｍｍ以上であると、サンドイッチパネルの軽量化を阻害してしまう。

金属箔または金属板４ａ，４ｂの表面を覆う塗装層５ａ，５ｂは、その厚さが、たとえば、０．１μｍ〜２μｍの透明エポキシ樹脂塗装膜等が好ましい。塗装層５ａ，５ｂは、サンドイッチパネルを取り扱う際に手指の油分が付着し、その付着した油分が時間を経て変色や変質を起こしてしまうのを防止するためのものである。通常、金属箔または金属板４ａ，４ｂの表面に透明な表面保護層が形成され、意匠性を向上させるために、その表面保護層の表面に有色不透明塗装層が形成される。

金属箔または金属板４ａ，４ｂと炭素繊維複合材料層３ａ，３ｂとを接着する接着剤層（または接着剤）２としては、たとえば、ＣＦＲＰのマトリックス樹脂と同じ樹脂を使用することができる。また、粘弾性を有するエポキシ系接着剤を使用することもできる。

次に、上述したサンドイッチパネルＳＰをエレベータ用パネルに適用したエレベータかごについて説明する。図２に示すように、エレベータかごＥＣは、人や物等を収容するかご室ＣＲ、人等が出入りするためのかごドアＣＤおよびかご枠ＣＦを備えている。サンドイッチパネルは、かご室ＣＲを形作るのに使用される。なお、かご枠ＣＦは、図３に示すように、かご室ＣＲを補強するために設けられている。かご枠ＣＦは、十分な強度を有していれば、素材を選ばず、たとえば、金属、繊維強化複合材料などを使用することができる。

上述したサンドイッチパネルＳＰを適用したエレベータ用パネルでは、衝撃力に対して、鋼板で作られた従来のエレベータ用パネルと遜色のない十分な強度と小さいたわみ性を確実に維持できるとともに、その重量を、従来のエレベータ用パネルの重量の、たとえば１／１０〜１／２にまで軽減することができる。

また、建築基準法において、難燃性基準とされる、（１）通常の火災火熱で５分間燃焼しない、（２）防災上有害な変形、溶融、亀裂その他の損傷が無い、（３）避難上有害な煙またはガスが発生しない、という要件を満たすことができる。

さらに、エレベータかごの室内に伝播する風切り音や機械音などの騒音のうち、固体伝播する騒音に対しては、粘弾性を有する接着剤層（または接着剤）１２が振動エネルギーを吸収してこれを減衰させることができる。また、空間伝播する騒音に対しては、第１の発泡材層１により入射エネルギーを分散させてこれを減衰させることができ、振動の発生を抑制することができる。なお、エレベータかごでは、床板、天井板、側板および背板等として適用されるエレベータ用パネルのうち、少なくとも２つのエレベータ用パネルにサンドイッチパネルが適用されていてもよい。

実施の形態２
ここでは、サンドイッチパネルの他の例と、そのサンドイッチパネルを用いたエレベータ用パネルについて説明する。図４に示すように、サンドイッチパネルＳＰでは、コア材として第１の発泡材層１が適用されている。その第１の発泡材層１の一方の表面には、接着剤層（または接着剤）２によって炭素繊維複合材料層３ａが貼り付けられている。炭素繊維複合材料層３ａの表面には、接着剤層（または接着剤）２によって第２の発泡材層（または不織布層）６ａが貼り付けられている。その第２の発泡材層（または不織布層）６ａを覆うように、接着剤層（または接着剤）２によって金属箔または金属板４ａが貼り付けられている。

第１の発泡材層１の他方の表面には、接着剤層（または接着剤）２によって炭素繊維複合材料層３ｂが貼り付けられている。その炭素繊維複合材料層３ｂの表面には、接着剤層（または接着剤）２によって第２の発泡材層（または不織布層）６ｂが貼り付けられている。この第２の発泡材層（または不織布層）６ｂは、炭素繊維複合材料層３ｂの表面から、炭素繊維複合材料層３ｂの端面、第１の発泡材層１の端面、炭素繊維複合材料層３ａの端面、第２の発泡材層（または不織布層）６ａの端面にかけて、これらの端面を覆うように配置されている。その第２の発泡材層（または不織布層）６ｂを覆うように、接着剤層（または接着剤）２によって金属箔または金属板４ｂが貼り付けられている。金属箔または金属板４ａの表面には塗装層５ａが塗装され、金属箔または金属板４ｂの表面には塗装層５ｂが塗装されている。

なお、前述したサンドイッチパネルと同様に、各接着剤層（または接着剤）２は、同じ種類の接着剤層等であってもよいし、種類の異なる接着剤層等であってもよい。また、接着剤層（接着剤）が、炭素繊維複合材料層に使用されるマトリクス樹脂と同じである場合があり、この場合には、別途、接着剤層を介在させることなく、炭素繊維複合材料層に使用されているマトリクス樹脂を接着剤として機能させることができる。

第２の発泡材層（または不織布層）６ａ，６ｂとして、第１の発泡材層１の密度よりも小さい密度を有するものが適用され、たとえば、密度が０．００１〜０．１５ｇ／ｃｍ³の範囲にあるものが好ましい。密度が０．００１ｇ／ｃｍ³よりも小さくなると、金属箔または金属板４ａ，４ｂを保持することが難しくなる。一方、密度が０．１５ｇ／ｃｍ³よりも大きくなると、制震効果が薄れてしまう。

より具体的には、第２の発泡材層（または不織布層）６ａ，６ｂとしては、たとえば、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリメタクリルイミド樹脂、エポキシ樹脂、エチレンプロピレンゴム等の硬質フォーム（発泡体）から形成されているか、または、不織布層としては、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維、セルロース繊維、ナイロン繊維、ビニロン繊維、ポリオレフィン等を原料とする不織布から形成されていることが好ましい。また、アルミフォーム等の無機質フォームやシンタクチックフォームを適用することもできる。

上述したサンドイッチパネルＳＰでは、衝撃力に対して、鋼板で作られた従来のパネルと遜色のない十分な強度と小さいたわみ性を確実に維持できるとともに、その重量を、従来の場合の、たとえば１／１０〜１／２にまで軽減することができる。また、建築基準法において、難燃性基準とされる、（１）通常の火災火熱で５分間燃焼しない、（２）防災上有害な変形、溶融、亀裂その他の損傷が無い、（３）避難上有害な煙またはガスが発生しない、という要件を満たすことができる。

さらに、このサンドイッチパネルＳＰを適用したエレベータ用パネルでは、エレベータかごの室内に伝播する風切り音や機械音などの騒音のうち、固体伝播する騒音に対しては、金属箔または金属板４ａ，４ｂと炭素繊維複合材料層３ａ，３ｂとの間に配置した第２の発泡材層（または不織布層）６ａ，６ｂと、金属箔または金属板４ａ，４ｂとの相乗効果によって、振動エネルギーを吸収してこれを減衰させることができる。また、空間伝播する騒音に対しては、第１の発泡材層１により入射エネルギーを分散させてこれを減衰させることができ、振動の発生を抑制できる。

実施の形態３
ここでは、サンドイッチパネルのさらに他の例と、そのサンドイッチパネルを適用したエレベータ用パネルあるいはエレベータかごについて説明する。

図５に示すように、このサンドイッチパネルＳＰでは、端部をＬ字型に屈曲させた屈曲部ＢＰが設けられている。なお、サンドイッチパネルＳＰの断面構造は、図１に示すサンドイッチパネルＳＰの断面構造と同様なので、同一部材には同一符号を付し、その説明を繰り返さないこととする。このような屈曲部ＢＰを有するサンドイッチパネルＳＰでも、炭素繊維複合材料層３ａ，３ｂは、切れ目がなく連続体として配置されている。後述するように、比較的簡易なプロセスにより効率的にサンドイッチパネルを製造（成型）することができる。

図６に示すように、屈曲部ＢＰを備えたサンドイッチパネルＳＰでは、屈曲部ＢＰの表面を他のサンドイッチパネルＳＰの表面に対向させた状態で、たとえば、ボルトとナット等の固定治具ＦＪにて固定することで、屈曲部ＢＰを備えたサンドイッチパネルＳＰを他のサンドイッチパネルに結合させることができる。

図７に、このような屈曲部ＢＰを備えたサンドイッチパネルＳＰをエレベータ用パネルＥＰとして用い、他のサンドイッチパネルＳＰと結合させて形づくられたエレベータかごＥＣのかご室ＣＲを示す。図７に示すように、このかご室ＣＲでは、屈曲部を備えたサンドイッチパネルＳＰが側板として適用されている。なお、図７では、かごドア（開閉扉付きパネル）は示されていない。また、屈曲部を備えたサンドイッチパネルＳＰを側板として適用する他に、図８に示すように、床板あるいは天井板として適用することも可能である。

このような屈曲部を備えたサンドイッチパネルＳＰを適用したかご室ＣＲでは、かご室としての強度が高められて、かご枠ＣＦ（図２または図３参照）を設ける必要がなくなり、エレベータかごの部品点数を削減することができる。

実施の形態４
ここでは、屈曲部を備えたサンドイッチパネルを適用したエレベータかごの他の例について説明する。図９に示すように、このエレベータかごＥＣでは、屈曲部を備えたサンドイッチパネルを適用したかご室ＣＲを覆うように、厚さ約０．２０ｍｍ〜２ｍｍ程度の金属板ＭＰが装着されている。金属板ＭＰとして、アルミニウム板が好ましい。金属板ＭＰの厚さが０．２０ｍｍ未満では、金属板ＭＰとしての強度が弱く、エレベータを駆動させた際に金属板ＭＰが大きく振動してしまう。一方、金属板ＭＰの厚さが３ｍｍより厚いと、エレベータかごＥＣの重量が重くなり、エレベータかごを軽量化するのを阻害してしまう。

上述したエレベータかごでは、屈曲部を備えたサンドイッチパネルＳＰをエレベータ用パネルＥＰとし、このエレベータ用パネルＥＰと金属板ＭＰとが併用されている。これにより、かご室ＣＲへと固体伝搬する騒音を、エレベータ用パネルＥＰと金属板ＭＰとの間の隙間で吸収させて減衰させることができる。このようなかご室を備えたエレベータかごＥＣの他の例を図１０に示す。図１０に示すように、このエレベータかごＥＣでは、かご室の角部（稜線）に沿って、固定枠ＦＦが装着されている。なお、図１０では、かごドア（開閉扉付きパネル）は示されていない。

実施の形態５
ここでは、サンドイッチパネルを製造するための製造装置と、サンドイッチパネルの製造方法について説明する。サンドイッチパネルは、閉じられた空間内で、所定の形状に積層されたサンドイッチパネルとなる所定の材料に樹脂を含浸させることによって製造される。

図１１に示すように、サンドイッチパネルを成型する製造装置は、サンドイッチパネルとなる各材料（二点鎖線参照）が順次載置されて積層される成形型１１と、第１樹脂拡散用シート１９ａと、樹脂透過性を有する第１離型用シート１８ａと、樹脂透過性を有する第２離型用シート１８ｂと、第２樹脂拡散用シート１９ｂと、バギングフィルム１２と、バギングフィルム１２内の空間を外部と遮断するシール材１３とを備え、さらに、バギングフィルム１２内を真空引きする真空ポンプ１４と、バギングフィルム１２内へ樹脂を供給する樹脂タンク１５とを備えている。また、樹脂タンク１５から供給される樹脂をバギングフィルム１２内に導入する樹脂注入口１６が設けられている。さらに、バギングフィルム１２内を排気する排気口１７が設けられている。この排気口１７は、バギングフィルム１２内の余剰の樹脂を排出する排出口も兼ねている。

次に、上述した製造装置によるサンドイッチパネルの製造方法の一例について説明する。そのフローを図１２に示す。まず、ステップＳ１では、補強繊維として炭素繊維と発泡材とを用意する。ステップＳ２では、その炭素繊維と発泡材とを所定の形状に裁断する。次に、ステップＳ３では、成形型１１の上に、第１樹脂拡散用シート１９ａおよび樹脂透過性を有する第１離型用シート１８ａを順次積層する。次に、ステップＳ４では、裁断された炭素繊維２１と発泡材２２とを、発泡材２２を下方と上方とから炭素繊維２１にて挟み込む態様で、第１離型用シート１８ａの上に順次載置して積層する、さらに、炭素繊維２１の上に、樹脂透過性を有する第２離型用シート１８ｂと第２樹脂拡散用シート１９ｂを順次載置する。次に、ステップＳ５では、積層された炭素繊維２１と発泡材２２の周囲にシール材１３を配置する（図１３参照）。

次に、ステップＳ６では、樹脂注入口１６と排気口１７を設置する（図１３参照）。次に、ステップＳ７では、炭素繊維２１の表面を樹脂透過性の第２離型用シート１８ｂにて覆う（図１３参照）。次に、ステップＳ８では、第２離型用シート１８ｂの表面を第２樹脂拡散用シート１９ａにて覆う（図１３参照）。次に、ステップＳ９では、積層された炭素繊維２１および発泡材２２を覆うようにバギングシート１２を被せ、シール材１３にてバギングシート１２内の空間を外部と遮断する（図１３参照）。この段階で、図１３に示すように、成型準備が完了する（ステップＳ１０）。

次に、ステップＳ１１では、真空ポンプ１４を駆動させてバギングシート１２内の空気を排気する。次に、ステップＳ１２では、樹脂タンク１５の樹脂を樹脂注入口１６からバギングシート１２内の空間に注入する。次に、ステップＳ１３では、バギングシート１２内に注入された樹脂を炭素繊維２１に含浸させて硬化させる。硬化の手法としては、樹脂の種類と触媒を選択することによって、室温硬化あるいは加熱硬化が可能である。

次に、ステップＳ１４では、成形型１１を取外すことができる程度に樹脂が硬化したら、第２樹脂拡散用シート１９ｂとともに第２離型用シート１８ｂを剥がし、炭素繊維に樹脂を含浸させた炭素繊維複合材料と発泡材とからなる成形体を成形型１１から取り外す。ステップＳ１５では、必要に応じて、取り外された成形体に、乾燥炉による後硬化処理を実施する。こうして、炭素繊維複合材料と発泡材とからなる成形体が完成する（ステップＳ１６）。

次に、成形体の表面に接着剤を塗布し、金属箔あるいは金属板を貼り付けることで、エレベータ用パネルに用いられるサンドイッチパネルが完成する。なお、接着剤として、炭素繊維複合材料のマトリック樹脂あるいはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等の各種接着剤を使用することができる。

上述したサンドイッチパネルの製造方法では、比較的安価な資材を用い、簡便なプロセスによってエレベータ用パネルに適用されるサンドイッチパネルを製造することができる。製造設備と製造プロセスの簡略化によって、生産コストを低減し生産時間を短縮させることができる。

実施の形態６
ここでは、サンドイッチパネルの製造方法の他の例について説明する。図１４に示すように、成形型１１の上に、第１樹脂拡散用シート１９ａおよび樹脂透過性を有する第１離型用シート１８ａを順次積層する。次に、第１離型用シート１８ａの上に、周囲に炭素繊維２１を巻き付けた発泡材２２を載置する。その後、ステップＳ５〜ステップＳ１６と同様の工程を経て、成形体が完成する。さらに、成形体の表面に、接着剤により金属箔あるいは金属板を貼り付けることで、エレベータ用パネルに用いられるサンドイッチパネルが完成する。

上述したサンドイッチパネルの製造方法では、発泡材２１の周囲に炭素繊維を巻回することで、炭素繊維を積層させる際の繊維のずれ等を防止することができ、また、炭素繊維を裁断する手間を省くことができる。これにより、生産コストの低減と生産時間の短縮をさらに図ることができる。

発明者らは、材料や厚み等の条件を振り分けてエレベータ用パネル（サンドイッチパネル）を製造し、その評価を行った。表１にその材料や厚み等の条件を示し、表２にその評価結果を示す。なお、各種の塗装はパネルを作製した後に施工した。

（１）発明例１〜８について
評価に用いたエレベータ用パネルでは、コア材となる発泡材として、厚さ２５ｍｍのフェノール樹脂フォームを使用し、その発泡材の表面と裏面に、それぞれ厚さ１ｍｍの炭素繊維複合材料層を貼り付けている。エレベータ用パネルに求められるたわみ許容量は、たとえば、人間の体重を６０ｋｇとして、その全体重が２ｃｍ四方の領域に作用したときのたわみが１２ｍｍ以下であると規定され、エレベータ用パネルは、そのときの応力に十分耐えうる応力を有していればよい。このエレベータ用パネルでは、最大たわみ時の発生応力が１００ＭＰａ程度に対して、圧縮応力および引張応力ともに、３００ＭＰａ以上を有しており、十分な強度を有する。

表２に示されるパネル重量は、長さ２４００ｍｍ、幅６００ｍｍ、厚み２７ｍｍ〜３０ｍｍの場合のエレベータ用パネルの重量を示す。

難燃性の評価は、建築基準法施行令「第１０８条の２」に規定される発熱性試験に準拠して、縦横が１００ｍｍの試験体を、輻射強度を５０ｋＷ／ｍ²、試験時間を５分間の諸条件で試験をし、最大発熱速度および総発熱量を計測した。合否の判定基準は、以下の要件を満たすことである。すなわち、
最大発熱速度；１０秒以上継続して２００ｋＷ／ｍ²を超えることがないこと、
総発熱量；８ＭＪ／ｍ²以下であること、
その他、防災上有害となる裏面まで貫通する亀裂と穴とが全くないこと、
である。

有毒性試験は、同省令規定の有毒性ガス試験に準拠して、１辺２２０ｍｍの正方形のサンプルを用い、熱輻射領域を１辺１８０ｍｍとし、ＬＰガスバーナ＋１．５ｋＷ電熱器にて６分間、排気口の到達温度が１９５±２０℃になるように加熱し、発生したガスを回転かご中のメスのマウス８匹に暴露し実施した。合否判定基準は、マウス８匹の平均行動停止時間が６．８分以上であれば合格である。

防食性の評価は以下の手順によった。まず、幅１０ｃｍ、長さ１０ｃｍの試験体を切り出す。次に、試験体を素手で持ち７０℃９５ＲＨ％の恒温恒湿槽内に設置し、６週間経過後の外観を観察した。外観に変化があるかないかで判断し、外観に変化がない試験体を○印にて示し、白錆が認められた試験体を×印にて示す。

不測の事態の信頼性は、故意に部材を傷つけて、放火した場合の燃焼性を判断したものであり、金属面の裂きやすさ、火を付けた場合に着火を基準として、定性的に判断したものである。塗装層の有り無し、金属箔または金属板の厚さは、金属面の裂きやすさにとって裂きにくい方向に作用し、炭素繊維複合材料層の樹脂がＵＬ９４にて規定される難燃規格（等級）がＶ０以上であれば着火しにくいと判断して、これらを総合的に判断して、判定した結果である。なお、ＵＬ９４とは、アメリカのＵＬ（Underwriters Laboratories）社によって規定される耐燃性の規格である。

（２）比較例について
一方、発明者らは、比較例として、比較例１〜６に係るエレベータ用パネルを評価した。比較例のうち、比較例１，２は、図１５に示す、鋼板から形成された従来のエレベータ用パネルであり、比較例３〜６は、サンドイッチパネルの材料や厚み等の条件（表１参照）を振り分けたエレベータ用パネルである。

（ａ）比較例１，２
図１５に示される従来のエレベータ用パネル１０１は、両側部を裏側に折り曲げられた表板と、この表板の裏面に固着されて全体の剛性を高くする補強部材とからなるパネルである。亜鉛メッキ性鋼板で形成される、比較例１に係るエレベータパネルの重さは、長さ２４００ｍｍ、幅６００ｍｍ、幅２５ｍｍの場合、３６ｋｇであった。また、強度を保持しながら、補強部をアルミニウムで形成するなどした、比較例２に係るエレベータ用パネルの重量は、約２０ｋｇであった。

（ｂ）比較例３〜６
比較例３〜６に係るエレベータ用パネルの材料や厚みの条件を表１に示し、表２に、その評価結果を示す。表２に示すように、比較例３に係るエレベータ用パネルでは、燃性試験の結果が不合格であり、不測の事態の信頼性も確保できない。また、比較例４に係るエレベータ用パネルでは、燃性試験および有毒性ガス試験については合格であるものの、防食性試験の結果が不合格である。比較例５に係るエレベータ用パネルでは、厚膜塗装の燃焼とその塗装部の燃焼に起因する金属箔の破損によって、炭素繊維複合材料層が燃焼してしまい、燃焼性試験の発熱量が増加して不合格であった。比較例６では、総重量が、比較例２に係るエレベータ用パネルの強度を確保しながら補強部をアルミニウムで形成するなどした場合の重量（約２０ｋｇ）よりも重く、十分な軽量化を図ることができなかった。

（３）総合評価結果
本発明例１〜８に係るエレベータ用パネルの重量は、比較例１または比較例２に係る従来のエレベータ用パネルの重量（約３６ｋｇまたは約２０ｋｇ）の約１／３〜１／６程度であり、発明例に係るエレベータ用パネルでは、従来のエレベータ用パネルに対して軽量化を実現できることが実証された。また、発明例に係るエレベータ用パネルでは、建築基準法に規定される難燃性試験に合格していることが実証された。さらに、表面に塗装層を塗装することによって、エレベータ用パネルの表面が防食性を有していることも実証された。

さらに、不測の事態を想定した信頼性の試験において、発明例１〜３，６〜８に係るエレベータ用パネルでは、ＵＬ９４にて規定されるＶ０レベルの樹脂をマトリックス樹脂として用いることにより、たとえば、故意に放火された場合等に対して着火を抑えることができることが実証された。また、発明例４に係るエレベータ用パネルでは、炭素繊維のマトリックス樹脂に非難燃樹脂を用いた場合で、他の発明例に係るエレベータ用パネルより難燃性に関する信頼性で劣るものの、塗装層の効果により金属箔損傷、および、表面の腐食を抑制できることがわかった。

また、発明例５に係るエレベータ用パネルでは、十分な厚みを有する金属板を貼り付けることで、金属箔損傷を抑制できることがわかった。以上説明したように、発明例１〜８にそれぞれ係るエレベータ用パネルは、軽量でかつ高い強度を有するとともに、建築基準法に規定される難燃性の要件を満たすものである。さらに、発明例に係るエレベータ用パネルは、防食性にも優れ、不測の事態に対する信頼性をも有するものである。

なお、上述した実施の形態等では、サンドイッチパネルとして、エレベータ用パネルに適用されるサンドイッチパネルを例に挙げて説明したが、サンドイッチパネルとしては、エレベータ用パネルに限られず、たとえば、人工衛星の構造体等としても適用することができる。

今回開示された実施の形態および実施例は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明は、耐火性を要求される建築関係等のパネルに有効に利用される。

ＳＰサンドイッチパネル、ＥＰエレベータ用パネル、ＥＣエレベータかご、ＣＲかご室、ＣＦかご枠、ＣＤかごドア、ＦＦ固定枠、ＦＪ固定治具、ＢＰ屈曲部、ＭＰ金属板、１第１の発泡材層、２接着剤層（または接着剤）、３ａ，３ｂ炭素繊維複合材料層、４ａ，４ｂ金属箔または金属板、５ａ，５ｂ塗装層、６ａ，６ｂ第２の発泡材層（または不織布層）、１１成形型、１２バギングフィルム、１３シール材、１４真空ポンプ、１５樹脂タンク、１６樹脂注入口、１７排気口、１８ａ第１離型用シート、１８ｂ第２離型用シート、１９ａ第１樹脂拡散用シート、１９ｂ第２樹脂拡散用シート、２１炭素繊維、２２発泡材。

Claims

サンドイッチパネルを備えたエレベータかご用パネルであって、
前記サンドイッチパネルは、
互いに対向する第１表面と第２表面を有する、芯材としての第１発泡材層と、
前記第１発泡材層を挟み込むように、前記第１表面側と前記第２表面側とにそれぞれ配置された炭素繊維複合材料層と、
前記炭素繊維複合材料層を覆うように配置された、金属箔および金属板のいずれかからなる被覆材と、
前記被覆材の表面に塗装された塗装層と
を備え、
前記炭素繊維複合材料層と前記被覆材との間に、不織布層および第２発泡材層のいずれかを配置した、エレベータかご用パネル。
前記炭素繊維複合材料層は、臭素化ビニルエステル樹脂、臭素化不飽和ポリエステル樹脂およびシリコン樹脂からなる群から選ばれる少なくともいずれかの樹脂を含む難燃性炭素繊維複合材料により形成された、請求項１記載のエレベータかご用パネル。
前記炭素繊維複合材料層は、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂およびシリコン樹脂からなる群から選ばれる少なくともいずれかの樹脂を含むとともに、有機リン酸金属塩を含む難燃性炭素繊維複合材料により形成された、請求項１または２に記載のエレベータかご用パネル。
前記被覆材はアルミニウムで、厚さが５μｍ以上３ｍｍ以下である、請求項１〜３のいずれかに記載のエレベータかご用パネル。
請求項１〜４のいずれかに記載のエレベータかご用パネルを適用したエレベータかごであって、
床板、天井板、側板および背板によって形づくられ、前記床板、前記天井板、前記側板および前記背板をそれぞれ成す４つのパネルのうち、少なくとも２以上のパネルに前記サンドイッチパネルが適用されたかご室と、
前記背板と対向するように、前記かご室に取付けられるかごドアと、
前記かご室を保持するかご枠と
を備えた、エレベータかご。
２以上の前記パネルに適用される前記サンドイッチパネルのうち、互いに隣り合う第１サンドイッチパネルおよび第２サンドイッチパネルでは、前記第１サンドイッチパネルは、その一端部を、第２サンドイッチパネルに対向するように屈曲させた屈曲部を含み、
前記第１サンドイッチパネルと前記第２サンドイッチパネルとは、前記屈曲部を前記第２サンドイッチパネルの対応する所定の端部に対向させた状態で前記屈曲部を前記所定の端部に所定の固定治具にて固定することによって結合された、請求項５記載のエレベータかご。
前記かご室は、前記パネルとの間に空間が形成される態様で外側に配置された所定の金属板を含む、請求項５または６に記載のエレベータかご。