CN105586796B - 电梯缆绳和使用该电梯缆绳的电梯 - Google Patents

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Abstract

本发明提供在比以往宽泛的温度环境中防止电梯缆绳的润滑脂的油膜破裂、兼备高曳引特性和高耐磨损性的电梯缆绳、以及使用其的电梯。本发明的电梯缆绳包括将多根钢丝绞合而形成的股线、和芯缆，以芯缆为中心、在芯缆的周围绞合多根股线，股线的表面被润滑脂覆盖，润滑脂含有通式(1)所示的基础油、和包含金属皂和脲化合物中的至少一种的增稠剂。在通式(1)中，n表示0～4的整数。X、X′、X"分别独立地表示单环或具有桥连结构的环状烃，R、R′分别独立地表示直接键合或碳原子数为1～3的亚烷基，Q表示氢原子、碳原子数1～3的亚烷基或环状烃。X、X′、X"、R、R′、Q分别独立地可以在侧链具有碳原子数1～3的烷基或环状烃。通式(1)：

Description

电梯缆绳和使用该电梯缆绳的电梯
技术领域
本发明涉及电梯缆绳和使用该电梯缆绳的电梯。
背景技术
近年来，大量的电梯使用曳引式电梯。一般的曳引式电梯中，在升降通路上部配置提升绞车，在提升绞车的绳轮(sheave)挂上钢缆，在钢缆的两端通过悬挂轿厢和平衡重来获得重量的平衡。为通过使提升绞车转动，利用提升绞车绳轮与钢缆之间产生的摩擦力(曳引)使轿厢升降的结构。电梯用的钢缆通常使用JIS G 3525规定的钢缆等。另外，对于钢缆，为了增加曳引力、抑制绳轮或缆绳的磨损以及防锈，含浸或涂布缆绳润滑油或将钢缆润滑油半固化而形成的润滑脂。本发明中，将电梯用钢缆记作电梯缆绳。
最近，电梯升降速度的高速化以及大承载容量化发展。通过升降速度的高速化能够缩短高层建筑内的升降时间，通过承载容量的增加能够增加一次能够运输的人员和货物的重量，因此，电梯的运输效率提高。伴随电梯升降速度的高速化、大承载容量化，需要使缆绳－绳轮间(滑动部)的驱动力(曳引力)增大。在现有技术中，为了获得充分的曳引力，采用增加缆绳在绳轮上的卷绕次数等、增加接触面积的方法，但是由于接触面积增加使得磨损量也增加，因此，电梯的维护周期缩短。为了获得高曳引力而不增加接触面积，需要使用曳引系数高的油(缆绳润滑油或润滑脂)。
作为使用高曳引缆绳的曳引式电梯的例子，在专利文献1中公开了具有如下特征的曳引式电梯装置，将聚丁烯和液态聚异丁烯单独一种或组合作为基础剂，将其用增稠剂固定，由此在上述缆绳上至少涂布必要滴点、稠度的软固态油剂或润滑脂状油剂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭58－176298号公报
电梯的高速化、大承载容量化需要提升绞车的高速、高扭矩的转动，由于提升绞车的放热量与转动时的电流值成比例，因此，在高速且高荷重条件下使用的电梯的提升绞车在运转时容易形成高温。
在此，一旦提升绞车的运转温度上升，经由与提升绞车连接的绳轮与绳轮接触的钢缆就会被加热。此时，钢缆表面和内部的钢缆润滑油或润滑脂由于加热容易软化、流动。如果缆绳润滑油和润滑脂长时间持续软化状态，就可能会导致由于重力而从缆绳表面流动，或者由于绳轮转动时产生的离心力而被除去，无法在缆绳－绳轮间形成正常的弹性流体润滑膜(发生油膜破裂)。其结果，可能导致由于缆绳和绳轮的直接接触而引起的磨损、和由于传动降低而引起的电梯的制动不良。目前钢缆所广泛使用的石蜡的熔点低至40～90℃，在超过熔点的高温环境下发生软化或液化。
另外，今后，除了电梯的高速化、大承载容量化之外，还需要应用于温度环境各异的各种各样的地域(热带、沙漠地区等)。即便是在日本国内，在升降通路整体装有玻璃的电梯中，有时也会由于太阳光而使得升降通路内部的温度上升。因此，从对应宽泛的温度环境和省维护化的观点考虑，对于钢缆润滑脂而言，要求在比以往高温的环境下也具有向钢缆的充分的附着性(贴附性)，发挥令人满意的曳引性。
专利文献1中公开的使用合成烃蜡或矿物油系烃作为增稠剂的润滑脂的滴点低至80～90℃，因此，在高温环境(90℃以上)时发生软化或液化，难以维持对缆绳的附着性。另外，虽然基础油所使用的液态聚异丁烯的曳引系数高，曳引特性优异，但是其为直链状烃，因而在高面压下容易发生分子的变形，油膜的厚度容易变薄。从而容易发生油膜破裂，结果，在缆绳与绳轮的接触表面磨损容易发展，可能导致缆绳寿命比使用通用的矿物油系曳引润滑脂时低。另外，一旦缆绳与绳轮之间的油膜变薄，提升绞车的动力就不能顺利地传递到缆绳，可能引起电梯的制动不良。专利文献1中并没有充分地考虑到这些课题。
发明内容
本发明是为了解决电梯中的上述课题而完成的，其目的在于提供一种在比以往宽泛的温度环境中防止电梯缆绳的润滑脂的油膜破裂、兼备高曳引特性和高耐磨损性的电梯缆绳、以及使用该电梯缆绳的电梯。
为了实现上述目的，本发明提供一种电梯缆绳，其特征在于，包括将多根钢丝绞合而形成的股线、和芯缆，以芯缆为中心，在芯缆的周围绞合有多根股线，股线的表面被润滑脂覆盖，该润滑脂含有下述通式(1)所示的基础油、和包含金属皂和脲化合物中的至少一种的增稠剂。
通式(1)：
通式(1)中，n表示0～4的整数。X、X′、X"分别独立地表示单环或具有桥连结构的环状烃，R、R′分别独立地表示直接键合或碳原子数为1～3的亚烷基，Q表示氢原子、碳原子数1～3的亚烷基或环状烃。X、X′、X"、R、R′、Q分别独立地可以在侧链具有碳原子数1～3的烷基或环状烃。
另外，本发明提供一种电梯，其特征在于，具备：提升绞车、与提升绞车连接并具有槽的绳轮、通过槽的钢缆、与钢缆连接进行升降的厢、钢缆通过的滑轮(pulley)、与钢缆连接用于获得厢的平衡的平衡重、和控制提升绞车的转动的控制装置，该钢缆为上述电梯缆绳。
发明效果
根据本发明，能够提供一种在比以往宽泛的温度环境中防止电梯缆绳的润滑脂的油膜破裂、兼备高曳引特性和高耐磨损性、能够无损于可靠性地使用的电梯缆绳。并且，能够提供使用该电梯缆绳的电梯。
附图说明
图1是表示曳引式电梯的一例的示意图。
图2是表示电梯缆绳(钢缆)的一例的截面示意图。
图3是表示实施例1、7和比较例2的离油度的测定结果的曲线。符号说明
1…轿厢、2…平衡重(平衡重物)、3…与提升绞车连接的绳轮、4…钢缆(电梯缆绳)、5…滑轮、6…控制装置、7…升降通路、8…芯缆、9…股线、10a、10b、10c…钢丝、11…润滑脂(股线9的表面)、100…电梯。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的实施方式进行说明。但是，本发明不限定于这里例示的实施方式，在不变更要点的范围内能够适当组合或改良。
[电梯缆绳]
图2是表示电梯缆绳(钢缆)的一例的截面示意图。如图2所示，钢缆4通过以由合成纤维或天然纤维构成的芯缆8为中心、绞合多根钢丝股线(以下也称为股线)9而形成，所述钢丝股线9通过将多根钢丝(10a、10b和10c)绞合成。图2中，在芯缆8的周围配置有6根股线9，但是也可以配置8根股线9。在钢缆4受到张力时，钢丝股线9在压缩芯缆8的方向作用力。就钢缆4而言，为了抑制钢丝股线9彼此之间的摩擦和磨损以及在缆绳－绳轮间形成油膜，在芯缆8和股线9的表面、内部和双方，含有缆绳润滑油或将缆绳润滑油半固化而形成的润滑脂。
以下，本说明书中，将单独由基础油构成、或由基础油(合成油)和增粘剂构成的油称为“缆绳润滑油”，将由缆绳润滑油和增稠剂构成的半固态的油称为“润滑脂”。
如上所述，本发明的电梯缆绳所含的润滑脂的特征在于，含有包含上述通式(1)所示的化合物中的至少一种的基础油、和包含金属皂和脲化合物中的至少一种的增稠剂。以下，对成分进行详细说明。
(1)基础油
上述通式(1)所示的化合物为具有多个环己基骨架等环状烃、环彼此经由烃或直接键合，从而具有非常大的体积的分子结构(空间位阻大)的化合物，剪断阻力大，即使面压增加时也能够维持油膜的厚度，能够实现高曳引特性和高耐磨损性。通过将该化合物作为基础油，能够制备曳引特性优异的缆绳润滑油或润滑脂。
作为上述通式(1)所示的基础油的具体例，可以列举以下的通式(2)～(7)所示的至少一种化合物。
通式(2)：
通式(3)：
通式(4)：
通式(5)：
通式(6)：
通式(7)：
通式(2)～(7)中，RA～RG分别独立地表示通式(8)～(10)所示的烃基，通式(8)～(10)中，RA'～RL'分别独立地表示氢、碳原子数为1～3的烷基、单环环己基或具有桥连结构的环己基。n1～n15分别独立地对应于环状烃的结构表示0～9或0～11的整数，Qa～Qo分别独立地表示碳原子数1～3的烷基、单环环己基或具有桥连结构的环己基，n1～n15为2以上的整数时，多个Qa～Qo分别独立地选择。Qa'～Qc'分别独立地表示氢原子、碳原子数1～3的烷基、单环环己基或具有桥连结构的环己基。
通式(8)：
通式(9)：
通式(10)：
通式(2)～(10)的化合物中，式中RA'～RL'和Qa～Qo的烷基具体为甲基、乙基、正丙基和异丙基。RA'～RL'更优选为氢或甲基，特别优选与环己基邻接的碳原子被甲基化。通式(2)～(7)的化合物可以分别单独使用，也可以以任意组合和比例混合使用。
作为通式(2)～(7)的优选例，为含有2～4个环状化合物的化合物，具体而言，可以列举联二环己烷、1,2-二环己基丙烷、1,2-二环己基-2-甲基丙烷、2,3-二环己基丁烷、2,3-二环己基-2-甲基丁烷、2,3-二环己基-2,3-二甲基丁烷、1,3-二环己基丁烷、1,3-二环己基-3-甲基丁烷、2,4-二环己基戊烷、2,4-二环己基-2-甲基戊烷、2,4-二环己基-2,4-二甲基戊烷、1,3-二环己基-2-甲基丁烷、2,4-二环己基-2,3-二甲基丁烷、2,4-二环己基-2,3-二甲基戊烷、2,4,6-三环己基-2,4-二甲基庚烷、2,4,6-三环己基-2-甲基己烷、2,4,6-三环己基-2,4,6-三甲基庚烷、2,4,6,8-四环己基-2,4,6,8-四甲基壬烷、双环[2.2.1]庚-2-烯、2-亚甲基双环[2.2.1]庚烷、2-甲基双环[2.2.1]庚-2-烯、2-亚甲基-3-甲基双环[2.2.1]庚烷、3-亚甲基-2-甲基双环[2.2.1]庚烷、2,3-二甲基双环[2.2.1]庚-2-烯、2-亚甲基-7-甲基双环[2.2.1]庚烷、3-亚甲基-7-甲基双环[2.2.1]庚烷、2,7-二甲基双环[2.2.1]庚-2-烯、2-亚甲基-5-甲基双环[2.2.1]庚烷、3-亚甲基-5-甲基双环[2.2.1]庚烷、2,5-二甲基双环[2.2.1]庚-2-烯、2-亚甲基-6-甲基双环[2.2.1]庚烷、3-亚甲基-6-甲基双环[2.2.1]庚烷、2,6-二甲基双环[2.2.1]庚-2-烯、2-亚甲基-1-甲基双环[2.2.1]庚烷、3-亚甲基-1-甲基双环[2.2.1]庚烷、1,2-二甲基双环[2.2.1]庚-2-烯、2-亚甲基-4-甲基双环[2.2.1]庚烷、3-亚甲基-4-甲基双环[2.2.1]庚烷、2,4-二甲基双环[2.2.1]庚-2-烯、2-亚甲基-3,7-二甲基双环[2.2.1]庚烷、3-亚甲基-2,7-二甲基双环[2.2.1]庚烷、2,3,7-三甲基双环[2.2.1]庚-2-烯、2-亚甲基-3,6-二甲基双环[2.2.1]庚烷、3-亚甲基-2,6-二甲基双环[2.2.1]庚烷、2-亚甲基-3,3-二甲基双环[2.2.1]庚烷、3-亚甲基-2,2-二甲基双环[2.2.1]庚烷、2,3,6-三甲基双环[2.2.1]庚-2-烯、2-亚甲基-3-乙基双环[2.2.1]庚烷、3-亚甲基-2-乙基双环[2.2.1]庚烷和2-甲基-3-乙基双环[2.2.1]庚-2-烯等。
通式(2)～(7)所示的化合物均为含有多个脂环式烃的分子结构，具有环彼此之间直接键合或通过烃桥连而成的结构。因此，分子的空间位阻大，即使承受高的压力也不易发生变形，形成对于缆绳－绳轮间的接触而言充分的厚度的油膜。
通式(2)～(7)的化合物的制法没有特别限定，能够采用公知或任意的方法。例如，可以列举：通过使用α-甲基苯乙烯或苯乙烯等作为单体，对该单体进行2聚化反应或3聚化反应之后，进行氢化而制作的方法；或者制造环烷(naphthene)系合成润滑油的方法等。另外，也可以含有在制造的过程中生成的多聚体化合物(四聚体以上)，有时分子量大的多聚体以固体形态获得。在以固体形态获得的情况下，如果溶解于溶剂中调节粘度，就能够使用，但此时基础油薄，存在曳引特性降低的可能性。因此，优选为二聚体或三聚体化合物。其中，多聚体的单元数依赖于多聚化反应前的单体的双键的位置。
基础油的结构能够通过傅里叶转换型红外分光(FT-IR：Fourier TransmissionInfrared Spectroscopy)、凝胶渗透(过滤)色谱(GPC：Gel Permeation Chromatography)和核磁共振(NMR：Nuclear Magnetic Resonance)等鉴定。
(2)增稠剂(蜡)
适用于本发明的电梯缆绳所含的润滑脂的增稠剂是用于使上述基础油半固化或固化的成分，是用于基础油固定在电梯缆绳中的必需成分。本发明中，增稠剂需要选择具有比一般的石蜡的熔点40～90℃的范围大的熔点(滴点)、能够使缆绳润滑油半固体化的成分。具体而言，可以使用金属皂、脲化合物或它们的混合物。
作为金属皂，具体可以列举将羧酸或其酯用碱金属或碱土金属等的金属氢氧化物碱化(皂化)而得到的金属皂。作为金属，可以列举钠、钙、锂、铝等，作为羧酸，可以列举油脂或将其水解并除去甘油后的粗制脂肪酸、硬脂酸等单羧酸、12-羟基硬脂酸等的单羟基羧酸、壬二酸等的二碱基酸、对苯二甲酸、水杨酸和苯甲酸等的芳香族羧酸。它们可以单独使用也可以复合使用。例如，可以是硬脂酸与钠皂化而得到的金属皂，也可以是硬脂酸和壬二酸与钠和钙皂化而得到的金属皂。这些之中，优选2-羟基硬脂酸盐。这是由于12-羟基硬脂酸盐的缆绳润滑油的保持性、剪断稳定性和耐热性优异的缘故。12-羟基硬脂酸盐中，特别优选使用12-羟基硬脂酸的锂皂。
在基础油中配合该皂系的增稠剂时，可以在基础油中投入构成皂的上述金属氧化物和羧酸，在基础油中使其皂化。
另外，作为其它的金属皂系增稠剂，可以列举各种复合皂。作为该复合皂，可以列举锂复合皂、铝复合皂和钙复合皂等。其中，锂复合皂通过使硬脂酸、油酸和棕榈酸等脂肪酸和/或分子中具有一个以上羟基的碳原子数12～24的羟基脂肪酸、以及芳香族羧酸和/或碳原子数2～12(更优选为碳原子数4～9)的脂肪族二羧酸与例如氢氧化锂等锂化合物反应而获得，与锂皂相比，耐热性优异，因此，更适合作为增稠剂。
作为上述碳原子数12～24的羟基脂肪酸，最优选12-羟基硬脂酸，其它的羟基脂肪酸也全部可以使用。作为其它可以使用的羟基脂肪酸，例如，可以列举12-羟基月桂酸和16-羟基棕榈酸等。另外，作为芳香族羧酸，可以列举苯甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、偏苯三酸、苯均四酸、水杨酸和对羟基苯甲酸等。另外，作为上述碳原子数2～12的脂肪族二羧酸，最优选壬二酸，作为其它可以使用的脂肪族二羧酸，例如，可以列举癸二酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、十一烷二酸和十二烷二酸等。
这里，脂肪酸和/或分子中具有1个以上羟基的碳原子数12～24的羟基脂肪酸与芳香族羧酸和/或碳原子数2～12的脂肪族二羧酸的总质量中，优选芳香族羧酸和/或碳原子数2～12的脂肪族二羧酸为5～70质量％。如果在5～70质量％的范围内，能够得到热稳定的增稠剂，对于实现润滑脂的高温下的长寿命化是有利的。
接着，作为使用了脲化合物的增稠剂，可以列举双脲化合物、三脲化合物和四脲化合物等，也包括脲·聚氨酯化合物。脲化合物的耐热性、耐水性均优异，特别是高温下的稳定性良好，因此，适合用于高温场所(高温环境下)。
作为上述的双脲化合物，可以列举RMNHCONHRNNHCONHRM所示的化合物(式中，RM表示碳原子数6～24的直链状或支链状的饱和或不饱和的烃基，RN表示碳原子数6～15的2价的芳香族烃基)，作为代表性的化合物，为使二异氰酸酯与单胺反应而得到的化合物。作为二异氰酸酯，可以列举二苯基甲烷二异氰酸酯、亚苯基二异氰酸酯、二苯基二异氰酸酯、苯基二异氰酸酯和亚苄基二异氰酸酯等，作为单胺，可以列举辛胺、十二烷基胺、十六烷基胺、环己胺、苯胺、甲苯胺、十八烷基胺和油胺等，但不限于上述化合物，公知的脲系增稠剂都可以使用。
上述的各种增稠剂中，优选使用润滑脂化时的滴点高的各种复合皂或脲化合物。其中，只要能够维持高温环境(90℃以上)下向钢缆的附着性并且在不使曳引系数降低的范围内，这些金属皂、复合皂和脲化合物中，也可以并用2种以上。
这些增稠剂的种类和配合比需要考虑对曳引系数的影响和向钢缆的附着性来确定。增稠剂的最佳配合比，在金属皂系和复合皂系时，为5～20质量％，更优选为10～15质量％(10质量％以上15质量％以下)；在脲化合物时，为10～25质量％，更优选为15～20质量％。增稠剂的纤维越长，越容易以少量使油固化，但是，需要考虑对曳引系数的影响、润滑脂制造的容易程度来选择。另外，关于润滑脂的混合稠度，考虑向钢缆的涂布、含浸的容易性和长期附着性，优选混合稠度为200～475。增稠剂的配合比低于5质量％时，不能润滑脂化而为液态。另外，如果高于25质量％，则混合稠度低于200，变得非常硬，因此，无法在缆绳－绳轮间形成正常的油膜。
使用了该增稠剂的润滑脂具有即使加热或冷却也不大幅镀地软化、硬化的性质。因此，不仅在提升绞车和绳轮为高温的情况下，例如在升降通路内的温度在冰点下的情况下，也具有向钢缆的附着性，能够形成缆绳绳轮间的弹性流体润滑膜。另外，由于温度引起的润滑脂的粘性变化小，提升绞车的运转负荷的变动也减小。
(3)增粘剂
上述的本发明的基础油显示高曳引特性，但单独为基础油时有时粘性低。一旦粘性低，就会导致油向接触部的贴附(附着性)变弱，在从绳轮传递动力时容易引起油膜破裂，发生缆绳的磨损。因此，需要在接触部维持油膜的结构，需要提高基础油的粘性的策略。本发明中，为了提高基础油的粘性，能够使用增粘剂。本发明中，增粘剂不是必需的成分，可以对应于基础油的成分和接触面压等的电梯缆绳的动作条件，根据需要使用。
作为增粘剂，在基础油中添加重均分子量为1,000以上100,000以下的增粘剂。由此，能够维持对于缆绳－绳轮间的接触而言足够的油膜厚度，即使是电梯装置那样受到高的接触面压的钢缆，也能够降低缆绳润滑油的损伤，因此，保持粘性，附着性也优异。因此，能够获得耐磨损性和曳引特性两者均优异的缆绳润滑油。
增粘剂可以使用正链烷烃、聚-α-烯烃等的异链烷烃、环戊二烯系石油树脂等的多环烷烃、芳香族烃以及它们的共聚物等。只要是重均分子量为1,000以上100,000以下、且在油中溶解或分散的增粘剂即可。特别是环戊二烯等的多环烷烃、聚异丁烯等的异链烷烃具有与基础油同样的体积大的结构，曳引特性优异，故而更加优选。
通常分子量越大的增粘剂，增粘效果越大，能够以少量的添加增加粘性，但是，在受到高的接触面压时分子的主链容易破裂。因此，该技术领域中不怎么使用分子量大的增粘剂。但是，本实施方式中的基础油的空间位阻大，可以认为油膜也变厚。由此，油膜成为缓冲材料，对增粘剂的损伤降低，因而能够增大分子量。另一方面，分子量越大的增粘剂溶解性越低，因此，增粘剂的期望的重均分子量为5,000以上50,000以下，更优选为8,000以上30,000以下。
另外，增粘剂相对于缆绳润滑油(基础油)的合适的配合比为10～60质量％，更优选为15～50质量％。
通过将具有上述构成成分的润滑脂配置于钢缆4(芯缆8和股线9)，能够得到对于电梯的缆绳－绳轮间的接触而言足够的油膜厚度和附着性、曳引特性也优异的钢缆。如果使润滑脂至少覆盖在股线9的表面(构成股线9的钢丝中最表面的钢丝10a的表面)，就能够发挥本发明的效果，通过在股线9的内部(钢丝10b、10c的表面)、和/或芯缆8的表面或内部也含浸缆绳润滑油或润滑脂，在钢缆4使用时，油向股线9表面逐次供给，能够长期维持钢缆4的性能。另外，如果在股线9的内部也含浸润滑脂，就能够保持更多的润滑脂，因此，能够更长期地维持钢缆的性能。
另外，通过在芯缆8中含浸缆绳润滑油，在股线9中覆盖或含浸粘性高于缆绳润滑油的润滑脂，能够有效地向股线9供给流动性高的缆绳润滑油，能够对与提升绞车绳轮和滑轮接触的股线9的表面赋予高附着性，因此，芯缆8和股线9可以分开使用缆绳润滑油和润滑脂。当然，也可以在芯缆8的内部、表面、股线9的内部和表面均配置润滑脂。此时，由于全部使用相同的润滑脂，在生产率方面是有利的。
作为将润滑脂应用于钢缆4的方法，没有特别限制，例如，能够列举将润滑脂涂布于钢缆4表面的方法、或在制作钢缆4时在芯缆8和钢丝股线9的绞合口(露出口，ボイス口)利用喷涂等涂布润滑脂，从而使缆绳结构内部含浸润滑脂。或者，可以列举在常温下向钢缆内压入润滑脂的方法等。
对缆绳润滑油所需求的基础油的粘性进行了深入研究，结果，以40℃的运动粘度计，优选为40mm2/s以上，更优选为50～1,000mm2/s。如果缆绳润滑油的粘性高，则附着性提高，另一方面，缆绳润滑油从芯缆8向股线9的供给难以发生，因此，与钢缆和电梯的规格对应地适当选择。作为将缆绳润滑油应用于钢缆4的方法，能够通过对芯缆8和/或钢缆4含浸、涂布、吹送缆绳润滑油来进行。另外，作为电梯缆绳的维护油，也能够在常温中下向钢缆4直接供油。
另外，在上述的缆绳润滑油和润滑脂中，只要不降低向钢缆的附着性和曳引系数，为了赋予防锈、抗氧化、抑制磨损等的功能，能够配合添加剂。作为防锈剂的例子，例如有磺酸化合物的金属盐和胺类。作为抗氧化剂的例子，例如，有2,4,6-三叔丁基苯酚等的酚系抗氧化剂、烷基化二苯胺等胺系抗氧化剂和二烷基二硫代磷酸锌等的有机硫系抗氧化剂。作为磨损抑制剂的例子，有微粒石墨、二硫化钼和聚四氟乙烯等。
[电梯]
图1是表示曳引式电梯的一例的示意图。如图1所示，本发明的电梯100为如下结构：在升降通路7的上部配置提升绞车(未图示)，在提升绞车绳轮3挂上钢缆4，在钢缆4的两端悬挂轿厢1和平衡重2，由此来获得重量的平衡。通过使提升绞车转动，利用在提升绞车绳轮3与钢缆4之间产生的摩擦力(曳引力)使轿厢1升降。钢缆4使用上述的本发明的电梯缆绳。
在应用了上述本发明的电梯缆绳的电梯中，缆绳润滑油和润滑脂传递动力，并且防止钢缆4与绳轮3的直接接触。另外，即使在高温环境(90℃以上)下润滑脂也不软化，能够在钢缆中保持，因此，与现有的电梯相比，能够在宽泛的温度区域使用。
实施例
以下，例示实施例和比较例，具体说明本发明的构成要素，但是本发明不受它们的限定。以下记载缆绳润滑油和润滑脂的评价方法。
(1)缆绳润滑油的运动粘度、稠度、滴点和离油度的测定
缆绳润滑油的运动粘度测定(40、100℃)基于JIS标准(JIS K2283)测定。另外，润滑脂的稠度(混合稠度)和滴点基于JIS标准(JIS K2220)测定，离油度的测定使用JIS标准(JIS K2220)所规定的器具，改变温度条件进行测定。另外，根据缆绳润滑油的40℃和100℃的运动粘度的值，基于JIS标准(JIS K 2283)评价粘度指数。另外，根据缆绳润滑油的40℃的运动粘度的值，基于ISO(International Organization for Standardization)3448，评价粘度等级。
(2)缆绳润滑油和润滑脂的曳引系数测定
曳引系数测定使用BallonDisk试验装置进行。本试验装置具有球和盘双方转动的部件，能够任意改变滑动速度、转动速度。测定条件为荷重30N(Hertz面压：0.82GPa)、转动速度：500mm/s、温度30℃、滑动速度：0～1000mm/s，改变滑动速度测定曳引系数，将其最大值(μmax)作为试样的曳引系数。
转动体的材质使用JIS标准(JIS G 4805：2008)的高碳素铬轴承钢钢材(SUJ2钢材)。
(3)法莱克斯(Falex)磨损试验
油的极压试验使用法莱克斯摩擦磨损试验装置，参考ASTM(America Society forTesting and Materials)-D2670来进行。试验片的材质为碳素钢(轴颈销(φ6.35mm)：镍铬钢钢材(SAE3135)、V型块：含硫易切削钢(AISI1137))，对于用油浸渍过的试验片，在恒定速度和荷重条件下(转动速度：290min-1、温度：70℃、试运转：89N，5min、主测定：445N、3h)进行。磨损量根据负荷部件的棘轮的刻度变化通过计算销和块的合计磨损深度来求得。
(4)凝胶过滤层析测定
增粘剂等的重均分子量(Mw)通过凝胶过滤层析装置(溶剂：四氢呋喃、标准聚苯乙烯)测定。
(基础油1～3的合成)
在10升(以下将升记作“L”)的玻璃制反应容器中，加入α-甲基苯乙烯5kg、作为催化剂的12-钨酸100g，以50℃加热1小时，进行搅拌使其反应后，用20℃的水浴冷却，过滤分离催化剂。将该滤液加入200L高压釜中，进一步添加环己烷100kg、含有Pd的活性炭载体的氢化催化剂(载持5质量％Pd)(以下将该催化剂记作“Pd/C氢化催化剂”)500g，密闭后，以氢压60kg/cm2(G)、180℃进行氢化8小时，放置冷却至室温，过滤分离Pd/C氢化催化剂。
通过凝胶过滤层析分析所得到的生成物，二聚体成分(2,4-二环己基-2-甲基戊烷：基础油1)生成48.2％、三聚体成分(2,4,6-三环己基-2,4-二甲基庚烷：基础油2)生成32.3％、四聚体成分(基础油3)生成9.7％。其余的成分为单体(环己烷)和轻质成分。上述基础油1为通式(3)所示的化合物，基础油2为通式(4)所示的化合物，基础油3为通式(5)所示的化合物。
将全部反应液用旋转蒸发器蒸馏除去单体(环己烷)和轻质成分，接着通过减压蒸馏分离各成分。
(基础油4的合成)
在2L的不锈钢制高压釜中，加入丁烯醛561g和二环戊二烯352g，以170℃搅拌3小时使其反应。将反应溶液冷却至室温之后，加入拉尼镍催化剂18g，以氢压9kg/cm2(G)、150℃进行4小时氢化。冷却后，过滤分离催化剂之后，对滤液进行减压蒸馏，得到105℃/20mmHg馏分500g。
接着，加入γ-氧化铝20g，以反应温度285℃进行脱水反应，得到450g的生成物。另外，在1L的四口烧瓶中加入三氟化硼二乙醚配位化合物8g和脱水反应生成物400g，边搅拌边以20℃进行4小时二聚化反应。将该反应混合物用稀NaOH水溶液和饱和食盐水洗净之后，在1升高压釜中加入氢化用Ni/硅藻土催化剂12g，以氢压30kg/cm2(G)、反应温度250℃、反应时间6小时进行氢化反应。反应结束后，通过过滤除去催化剂，对滤液进行减压蒸馏，由此得到目的二聚体氢化物200g的混合物(基础油4)(基础油4的成分：exo-2-甲基-exo-3-甲基-endo-2-[(endo-3-甲基双环[2.2.1]庚-exo-2-基)甲基]双环[2.2.1]庚烷：基础油A、exo-2-甲基-exo-3-甲基-endo-2-[(endo-2-甲基双环[2.2.1]庚-exo-3-基)甲基]双环[2.2.1]庚烷：基础油B、endo-2-甲基-exo-3-甲基-exo-2-[(exo-3-甲基双环[2.2.1]庚-exo-2-基)甲基]双环[2.2.1]庚烷：基础油C、endo-2-甲基-exo-3-甲基-exo-2-[(exo-2-甲基双环[2.2.1]庚-exo-3-基)甲基]双环[2.2.1]庚烷：基础油D，基础油A+基础油B：20质量％、基础油C+基础油D：60质量％)。基础油4为通式(6)和(7)的混合物。
(参考例1～5)
制备在基础油1～4和联环己烷(基础油5)中添加了固体聚异丁烯(重均分子量9,000)作为增粘剂的缆绳润滑油，对于调整后的缆绳润滑油，测定运动粘度(40℃)，评价ISO粘度等级。另外，测定缆绳润滑油的曳引系数(30℃)。在表1中表示缆绳润滑油的组成和特性的评价结果。其中，关于表1的组成，“％”是指“质量％”。后述的表2和3也同样。均具有优异的曳引系数(后述的比较例2(red rope grease)的2倍以上)，作为缆绳润滑油显示优异的性能。其中，本说明书中“参考例”的缆绳润滑油不含增稠剂，因此，不在本发明的范围内，是作为在电梯缆绳中使用的缆绳润滑油的新型润滑油，因此，也能够实现本发明的部分效果(优异的曳引特性和耐磨损性)。
(参考例6)
对于参考例6，制备使用基础油1和作为增粘剂的苯乙烯弹性体(苯乙烯-乙烯共聚物、苯乙烯共聚比等于约70％、重均分子量80,000)的缆绳润滑油。在表1中一并记载缆绳润滑油的组成和特性的评价结果。如表1所示，在使用分子结构不同的增粘剂时，维持高曳引特性。
【表1】
缆绳润滑油的组成和特性的评价结果
(比较例1)
为了与实施例中使用的缆绳润滑油进行比较，准备聚异丁烯油(重均分子量700)。
对于上述参考例1的缆绳润滑油、基础油1和比较例1的聚异丁烯油，测定缆绳润滑油的运动粘度(40℃和100℃)，评价粘度指数和ISO粘度等级。另外，测定缆绳润滑油的曳引系数(30℃)和磨损量。在表2中表示评价结果。
这里，实施例1的缆绳润滑油和比较例1的聚异丁烯油均为ISO粘度等级(ISO3448)中的VG100，任一油的曳引系数均显示高值，但是根据法莱克斯磨损试验结果，与参考例1相比，基础油1发生因烧熔引起的装置停止，比较例1发生2倍以上的磨损。
基础油1是参考例1的缆绳润滑油的基础油(无增粘剂)，但为单体时粘性低，因此，可以推测对试验片界面的附着性低，由于油膜破裂发生烧熔。因此，缆绳润滑油单独使用时，为了稳定且牢固地维持油膜，需要提高缆绳润滑油的粘性，提高在金属表面上的附着性。
另一方面，比较例1的聚异丁烯油虽然粘性高，但磨损量大。可以认为聚异丁烯油虽然具有在界面上的附着性，但是聚异丁烯的分子结构为直链状，油膜比参考例1薄。因此，可以认为在面压高的条件下油膜容易破裂，磨损量增大。
由以上的结果显示：使用参考例所示的基础油的缆绳润滑油兼备高曳引特性和高耐磨损性。
【表2】
参考例1、基础油1和比较例1的特性的评价结果
(实施例1～6和比较例2)
在参考例1所示的缆绳润滑油的配合的基础上，在基础油1或基础油4中添加增粘剂和增稠剂，制作润滑脂。在表3中表示润滑脂的组成和特性的评价结果。其中，表3中，作为金属皂增稠剂，使用12-羟基硬脂酸锂，作为锂复合皂，使用12-羟基硬脂酸锂和壬二酸二锂的反应物，作为脲系增稠剂，使用二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯和辛胺的反应物。
作为比较例2，使用作为常用电梯钢缆用润滑脂的red rope grease。实施例所示的润滑脂均具有比比较例优异的(2倍以上的)曳引系数，显示作为电梯缆绳用润滑脂优异的性能。
另外，关于滴点，实施例所示的润滑脂高于比较例2，实施例所示的润滑脂的离油度在30℃时显示适度的离油度(0.5～1.5％)，在100℃时能够抑制为4.2～5.3％，显示即使在高温下也能够维持缆绳－绳轮间的润滑脂的高的附着性，能够防止油膜破裂。
(实施例7～11)
关于实施例7～9，通过调节增稠剂的含量、反应温度和反应时间，得到基础油中不配合增粘剂也具有与混合增粘剂时同等程度的混合稠度和离油度的润滑脂。实施例10和11显示：通过混合粘性不同的基础油1(二聚体)和基础油3(三聚体)，能够调节缆绳润滑油本身的粘性。
【表3】
对于实施例1、实施例7和比较例2，在－10～120℃的温度范围进行离油度(24h)的测定。图3表示各温度时润滑脂的离油度。比较例2的red rope grease由于蜡的熔点低，在60℃以上的温度时液化，全部滴下。另一方面，在实施例1和实施例7的增稠剂使用12-羟基硬脂酸锂的润滑脂中，即使在120℃的高温下也不大幅度软化，能够保持油(离油度低于8％)，显示能够在高温环境下维持在钢缆上的附着性。另外，即使在－10～20℃的低温环境下，与red rope grease相比，显示高离油度，因此，也显示能够在低温环境下应用。
配合了上述实施例所示的润滑脂的钢缆能够用于图1所示的电梯。钢缆具有如下结构：一端固定于轿厢的上部，依次绕过与提升绞车连接的绳轮、用于防止轿厢与平衡重干扰的滑轮，另一端固定于平衡重。这是具有通过提升绞车转动来通过绳轮驱动钢缆、驱动平衡重和轿厢的结构的、曳引式电梯的例子。如上所述，本发明的电梯缆绳中配合的润滑脂即使在高温环境下也能够维持对于钢缆的附着性，因此，特别是对于伴随电梯提升绞车的高温动作的、润滑脂从钢缆流出、由于离心力引起的除去具有优异的效果。并且，通过在不影响缆绳润滑油和润滑脂的曳引系数的范围内添加添加剂，能够赋予防锈、抗氧化、抑制磨损等的功能，能够在电梯的宽泛的温度环境中使用。
如以上说明，根据本发明，能够提供一种在比以往宽泛的温度环境中防止电梯缆绳的润滑脂的油膜破裂、兼备高曳引特性和高耐磨损性的电梯缆绳。另外，能够提供使用了该电梯缆绳的电梯。
此外，上述的实施例是用于帮助本发明理解的具体说明，本发明不限定于具备所说明的全部构成。例如，可以将某实施例的构成的一部分替换成其它实施例的构成，也可以在某实施例的构成中加入其它实施例的构成。并且，可以对于各实施例的构成的一部分进行删除、替换成其它构成、追加其它构成。

Claims (8)

1.一种电梯缆绳，其特征在于：
包括将多根钢丝绞合而形成的股线、和芯缆，
以所述芯缆为中心，在所述芯缆的周围绞合有多根所述股线，
所述股线的表面被润滑脂覆盖，
所述润滑脂含有下述通式(1)所示的基础油、和包含金属皂和脲化合物中的至少一种的增稠剂，
通式(1)：
通式(1)中，n表示0～4的整数，X、X′、X"分别独立地表示单环的环状烃或具有桥连结构的环状烃，R、R′分别独立地表示直接键合或碳原子数为1～3的亚烷基，Q表示氢原子、碳原子数1～3的亚烷基或环状烃，X、X′、X"、R、R′、Q分别独立地可以在侧链具有碳原子数1～3的烷基或环状烃。
2.如权利要求1所述的电梯缆绳，其特征在于：
所述基础油为下述通式(2)～(7)所示的化合物中的至少一种，
通式(2)：
通式(3)：
通式(4)：
通式(5)：
通式(6)：
通式(7)：
通式(8)：
通式(9)：
通式(10)：
通式(2)～(7)中，RA～RG分别独立地表示通式(8)～(10)所示的烃基，
通式(8)～(10)中，RA'～RL'分别独立地表示氢、碳原子数为1～3的烷基、单环环己基或具有桥连结构的环己基，n1～n15分别独立地对应于环状烃的结构表示0～9或0～11的整数，Qa～Qo分别独立地表示碳原子数1～3的烷基、单环环己基或具有桥连结构的环己基，n1～n15为2以上的整数时，多个Qa～Qo分别独立地选择，Qa'～Qc'分别独立地表示氢原子、碳原子数1～3的烷基、单环环己基或具有桥连结构的环己基。
3.如权利要求1或2所述的电梯缆绳，其特征在于：
所述增稠剂为金属皂，所述润滑脂含有所述增稠剂5～20质量％，所述润滑脂的滴点为90℃以上。
4.如权利要求1或2所述的电梯缆绳，其特征在于：
所述增稠剂为脲化合物，所述润滑脂含有所述增稠剂10～25质量％，所述润滑脂的滴点为90℃以上。
5.如权利要求1或2所述的电梯缆绳，其特征在于：
所述润滑脂的混合稠度为200～475。
6.如权利要求1或2所述的电梯缆绳，其特征在于：
所述基础油还含有重均分子量为1,000以上100,000以下的增粘剂。
7.如权利要求1或2所述的电梯缆绳，其特征在于：
所述芯缆的表面被所述基础油或所述润滑脂覆盖。
8.一种电梯，其特征在于，具备：
提升绞车、与所述提升绞车连接并具有槽的绳轮、通过所述槽的钢缆、与所述钢缆连接进行升降的厢、所述钢缆通过的滑轮、与所述钢缆连接用于获得所述厢的平衡的平衡重、和控制所述提升绞车的转动的控制装置，
所述钢缆为权利要求1～7中任一项所述的电梯缆绳。
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