KR101273854B1

KR101273854B1 - 엘리베이터용 로프

Info

Publication number: KR101273854B1
Application number: KR1020117008643A
Authority: KR
Inventors: 신야 나이토; 마모루 데라이; 미치오 무라이; 히로시 기가와; 히로유키 나카가와; 무네아키 무쿠다; 아츠시 미츠이; 리키오 곤도
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2008-12-17
Filing date: 2009-12-09
Publication date: 2013-06-11
Also published as: JP5300868B2; WO2010071061A1; DE112009002722B4; US20110192131A1; KR20110057238A; CN102216192B; DE112009002722T5; US8402731B2; JPWO2010071061A1; CN102216192A

Abstract

본 발명의 엘리베이터용 로프는, 로프 본체, 및 이 로프 본체의 외주를 피복하고, 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머와, 이 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 이외의 열가소성 수지와, 1분자 중에 아이소사이아네이트기를 2개 이상 갖는 아이소사이아네이트 화합물을 혼합한 수지 피복층 형성 조성물의 성형체로 이루어지는 수지 피복층을 구비하고 있다. 1분자 중에 수산기를 2개 이상 갖는 하이드록시 화합물과 1분자 중에 아이소사이아네이트기를 2개 이상 갖는 아이소사이아네이트 화합물을 포함하고 상기 수지 피복층 형성 조성물의 용융 점도보다도 낮은 점도를 갖는 함침액을 함침시킨 로프 본체를 이용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 엘리베이터용 로프는 온도나 미끄럼 속도에 의존하지 않고 안정된 마찰 계수를 갖는다.

Description

엘리베이터용 로프{ROPE FOR ELEVATOR}

본 발명은 엘리베이터에 이용되고 엘리베이터 카를 매다는 엘리베이터용 로프에 관한 것이다.

종래, 엘리베이터 장치에 있어서는 로프의 조기 마모나 단선을 방지하기 위해 로프 직경의 40배 이상의 직경을 가지는 시브(sheave)가 사용되고 있다. 그 때문에, 시브의 직경을 작게 하기 위해서는 로프의 직경도 작게 할 필요가 있다. 그러나, 로프 개수를 변경하지 않고서 로프 직경을 작게 하면, 카에 적재하는 짐 또는 승강하는 승객의 하중 변동으로 카가 진동하기 쉬워지거나, 시브에서의 로프 진동이 카에 전해지거나 할 우려가 있다. 또한, 로프 개수의 증가는 엘리베이터 장치의 구성을 복잡하게 해 버린다. 게다가, 구동 시브의 직경을 작게 하면 구동 마찰력이 저하되어, 카의 중량을 증가시킬 필요가 있다.

이들 문제를 해결하는 수단으로서, 강제(鋼製) 소선을 복수개 꼬아서 스트랜드를 구성하고, 이 스트랜드를 복수개 꼬아서 와이어 로프를 구성하고, 이 와이어 로프의 최외주를 수지 재료로 피복한 로프를 이용하는 것이 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 1을 참조). 이와 같은 로프를 이용한 엘리베이터는 시브와 로프의 최외주를 구성하는 수지 재료의 마찰력에 의해 구동된다. 그 때문에, 수지 재료의 마찰 특성을 안정시키거나 향상시키거나 할 것이 요구된다. 그래서, 엘리베이터용 로프의 마찰 특성을 향상시키기 위해, 왁스를 함유하지 않는 폴리우레탄 피복재로 피복한 로프를 이용하는 것이 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 2를 참조).

일반적으로, 수지 재료의 마찰 계수는 미끄럼 속도나 온도에 크게 의존한다는 것이 알려져 있다. 또한, 수지 재료의 동적 점탄성 등의 점탄성 특성은 그 속도 및 온도 의존성 사이에 환산성(換算性)(Williams-Landel-Ferry의 식(WLF 식))이 있다는 것도 알려져 있다. 나아가, 고무 마찰의 경우에도 그 미끄럼 속도 및 온도에 대해 마찬가지의 환산성이 성립하기 때문에, 고무의 점탄성 특성이 그 고무의 마찰 특성에 관여하고 있다는 것이 제시되어 있다(예컨대, 비특허문헌 1을 참조).

일본 특허공개 2001-262482호 공보 일본 특허공표 2004-538382호 공보

Grosch, K. A.: Proc. Roy. Soc., A274, 21 (1963)

상기 사실로부터 알 수 있는 바와 같이, 특허문헌 2에 기재된, 왁스를 함유하지 않는 폴리우레탄 피복재라도, 재료 그 자체의 마찰 계수가 미끄럼 속도나 온도에 따라 변화되기 때문에 엘리베이터를 안정되게 제동할 수 없다는 문제가 있었다. 게다가, 비특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 고무의 마찰 계수는 미끄럼 속도에 대해 극대치를 갖는다. 엘리베이터가 장시간 정지하기 위해서는 로프와 시브의 마찰력에 의해 카의 정지 상태를 유지할 필요가 있지만, 종래와 같은 마찰 계수 변동이 큰 피복재로는 미소한 미끄럼 속도에서의 마찰 계수를 일정 이상 확보할 수 없어, 카의 정지 위치가 시간 경과에 따라 어긋난다는 문제가 있었다. 또한, 운전 중인 엘리베이터를 비상 정지 또는 급정지시키기 위해서는 로프와 시브의 마찰력에 의해 엘리베이터를 제동할 필요가 있지만, 종래의 피복재로는 마찰열에 의해 강도 저하나 용융이 일어날 우려가 있고, 그 경우 로프와 시브 사이의 마찰 계수가 현저히 저하된다는 문제도 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 온도나 미끄럼 속도에 의존하지 않고 안정된 마찰 계수를 갖는 엘리베이터용 로프를 얻는 것을 목적으로 한다.

발명자들은 다양한 수지 재료의 마찰 특성에 대해 검토하였다. 도 1은 마찰 계수의 미끄럼 속도 의존성이 상이한 재료에 있어서 손실 탄성률의 주파수 의존성을 나타내는 결과의 일례이다. 발명자들은, 도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 마찰 계수의 미끄럼 속도 의존성이 작은 재료는 점탄성의 마스터 커브(master curve)에서 손실 탄성률의 주파수 의존성이 작다는 것을 발견하였다. 이 지견에 기초하여 본 발명자들은 수지 재료의 조성에 대해 검토한 결과, 손실 탄성률의 주파수 의존성을 작게 하고, 마찰 계수의 미끄럼 속도 의존성도 작게 하기 위해서는, 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머에 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 이외의 열가소성 수지와 1분자 중에 아이소사이아네이트기를 2개 이상 갖는 아이소사이아네이트 화합물을 첨가한 수지 재료나 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머에 무기 충전재를 첨가한 수지 재료를, 로프 본체의 외주를 피복하는 층으로서 이용하는 것이 유용함을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은 로프 본체, 및 이 로프 본체의 외주를 피복하고, 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머와, 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 이외의 열가소성 수지와, 1분자 중에 아이소사이아네이트기를 2개 이상 갖는 아이소사이아네이트 화합물을 혼합한 수지 피복층 형성 조성물의 성형체로 이루어지는 수지 피복층을 구비하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 로프이다.

또한, 본 발명은 로프 본체, 및 이 로프 본체의 외주를 피복하고, 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머와 무기 충전재를 혼합한 수지 피복층 형성 조성물의 성형체로 이루어지는 수지 피복층을 구비하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 로프이다.

본 발명에 의하면, 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머에 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 이외의 열가소성 수지와 1분자 중에 아이소사이아네이트기를 2개 이상 갖는 아이소사이아네이트 화합물을 첨가한 수지 피복층 형성 조성물 또는 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머에 무기 충전재를 첨가한 수지 피복층 형성 조성물의 성형체를, 로프 본체의 외주를 피복하는 층으로서 이용함으로써, 온도나 미끄럼 속도에 의존하지 않고 안정된 마찰 계수를 갖는 엘리베이터용 로프를 얻을 수 있다.

도 1은 마찰 계수의 미끄럼 속도 의존성이 상이한 재료에 있어서 손실 탄성률의 주파수 의존성을 나타내는 결과(점탄성 마스터 커브)의 일례이다.
도 2는 함침액을 함침시키고 있지 않은 스트랜드를 사용한 엘리베이터용 로프의 일례의 모식 단면도이다.
도 3은 실시형태 3에 따른 엘리베이터용 로프의 일례의 모식 단면도이다.
도 4는 엘리베이터용 로프의 외층 부근의 모식 단면도이다.
도 5는 실시예에서 이용한 미소 미끄럼 속도 범위에서의 마찰 계수를 측정하기 위한 장치의 개념도이다.
도 6은 실시예에서 이용한 비상 정지시에서의 마찰 계수를 측정하기 위한 장치의 개념도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 관하여 설명한다.

실시형태 1.

본 발명의 실시형태 1에 따른 엘리베이터용 로프는 로프 본체의 외주가, 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머와, 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 이외의 열가소성 수지와, 1분자 중에 아이소사이아네이트기를 2개 이상 갖는 아이소사이아네이트 화합물을 혼합한 수지 피복층 형성 조성물의 성형체에 의해 피복되어 있는 것에 특징이 있다.

본 실시형태에서 사용하는 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머로서는, 예컨대 에스터계 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머, 에터계 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머, 에스터-에터계 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머, 카보네이트계 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 이용하여도 좋고, 2종류 이상을 조합하여 이용하여도 좋다.

이들 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 중에서도, 사용 환경에서 일어나는 가수분해를 방지하기 위해 에터계 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머를 이용하는 것이 바람직하고, 엘리베이터용 로프의 유연성이나 내구성도 고려하면, JIS A 경도(JIS K7215로 규정되는 타입 A 듀로미터에 의한 경도)가 85 이상 95 이하인 폴리에터계 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머를 이용하는 것이 더 바람직하다.

또한, 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 이외의 열가소성 수지와 1분자 중에 아이소사이아네이트기를 2개 이상 갖는 아이소사이아네이트 화합물의 혼합 등의 취급성의 점에서, 펠릿 형상으로 가공된 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머를 이용하는 것이 바람직하다.

본 실시형태에서 사용하는 1분자 중에 아이소사이아네이트기를 2개 이상 갖는 아이소사이아네이트 화합물로서는, 예컨대 1,6-헥사메틸렌 다이아이소사이아네이트, 2,2,4-트라이메틸 헥사메틸렌 다이아이소사이아네이트, 라이신 메틸 에스터 다이아이소사이아네이트, 메틸렌 다이아이소사이아네이트, 아이소프로필렌 다이아이소사이아네이트, 라이신 다이아이소사이아네이트, 1,5-옥틸렌 다이아이소사이아네트, 다이머산 다이아이소사이아네이트 등의 지방족 아이소사이아네이트, 4,4'-다이사이클로헥실메테인 다이아이소사이아네이트, 아이소포론 다이아이소사이아네이트, 수첨 톨릴렌 다이아이소사이아네이트, 메틸사이클로헥세인 다이아이소사이아네이트, 아이소프로필리덴 다이사이클로헥실-4,4'-다이아이소사이아네이트 등의 지환족 아이소사이아네이트, 2,4- 또는 2,6-톨릴렌 다이아이소사이아네이트, 4,4'-다이페닐메테인 다이아이소사이아네이트, 1,5-나프틸렌 다이아이소사이아네트, 자일릴렌 다이아이소사이아네이트, 트라이페닐메테인 트라이아이소사이아네이트, 트리스(4-페닐아이소사이아네이트)싸이오포스페이트, 톨리딘 다이아이소사이아네이트, p-페닐렌 다이아이소사이아네이트, 다이페닐 에터 다이아이소사이아네이트, 다이페닐설폰 다이아이소사이아네이트 등의 방향족 아이소사이아네이트를 들 수 있다. 이들은 단독으로 이용하여도 좋고, 2종류 이상을 조합하여 이용하여도 좋다. 또한, 상기한 아이소사이아네이트에 폴리올, 폴리아민 등의 활성 수소 화합물을 반응시켜 얻어지는, 분자 말단에 아이소사이아네이트기를 갖는 아이소사이아네이트 프리폴리머를, 1분자 중에 아이소사이아네이트기를 2개 이상 갖는 아이소사이아네이트 화합물로서 사용할 수도 있다.

상기한 아이소사이아네이트 화합물은 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머와의 혼합 등의 취급성의 점에서, 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 이외의 열가소성 수지와 아이소사이아네이트 화합물이 미리 혼합된 분말 형상, 플레이크 형상 또는 펠릿 형상의 수지 조성물(이하, 아이소사이아네이트 배치(batch)라고 부름)로서 이용한다. 여기서 사용되는 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 이외의 열가소성 수지로서는, 예컨대 에폭시 수지, 폴리스타이렌 수지, 폴리염화바이닐 수지, 폴리아세트산바이닐 수지, 에틸렌-아세트산바이닐 공중합체 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에스터 수지 등을 들 수 있다.

본 실시형태에서의 수지 피복층은 통상, 상기한 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머의 펠릿과, 상기한 아이소사이아네이트 배치를 혼합하여 수지 피복층 형성 조성물로 한 후, 이를 압출 성형기, 사출 성형기 등의 성형기에 투입하여 성형함으로써 얻어진다. 그의 혼합 비율은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 100질량부에 대하여 아이소사이아네이트 배치가 5질량부 이상 20질량부 이하의 범위이고, 또한 얻어지는 성형체의 JIS A 경도가 98 이하 및 유리 전이 온도가 -20℃ 이하가 되도록 설정하는 것이 바람직하다. 아이소사이아네이트 배치의 양이 5질량부 미만이면, 안정된 마찰 계수를 갖는 수지 피복층이 얻어지지 않는 경우가 있는 한편, 20질량부를 초과하면, 로프의 유연성이나 내구성이 손상될 우려가 있다. 특히, 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머로서 JIS A 경도 95의 것을 이용하는 경우, 열가소성 폴리우레탄 100질량부에 대하여 아이소사이아네이트 화합물은 5질량부 이상 10질량부 이하의 범위로 배합되는 것이 보다 바람직하다.

성형체의 JIS A 경도를 98 이하로 규정한 이유는, 98을 초과하면 로프의 유연성이 손상되고 엘리베이터의 소비 전력량이 증가하는 경향이 있음을 발명자들의 검토에 의해 알았기 때문이다. 성형체의 JIS A 경도는 보다 바람직하게는 85 이상 98 이하이다.

또한, 성형체의 유리 전이 온도를 -20℃ 이하로 규정한 이유는, 성형체의 유리 전이 온도가 높을수록 마찰 계수의 미끄럼 속도 의존성이 작아지는 한편, 성형체의 유리 전이 온도가 높을수록 성형체의 탄성률이 커져, 이를 수지 피복층으로서 엘리베이터용 로프에 적용한 경우, 로프의 유연성이 손상되거나, 성형체의 유리 전이 온도보다도 높은 환경 하에서 로프가 반복하여 굽혀지면 수지 피복층이 받는 응력에 의해 수지 피복층 균열 등의 피로 파괴가 생기기 쉬워지는 경향이 있음을 발명자들의 검토에 의해 알았기 때문이다. 성형체의 유리 전이 온도는 보다 바람직하게는 -25℃ 이하이다.

상기한 수지 피복층 형성 조성물에 무기 충전재를 첨가함으로써 온도나 미끄럼 속도에 대해 마찰 계수를 보다 안정시킬 수 있다. 이와 같은 무기 충전재로서는, 예컨대 탄산칼슘, 실리카, 산화타이타늄, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 황산바륨 등의 구상 무기 충전재, 카본 섬유, 유리 섬유 등의 섬유상 무기 충전재, 마이카, 탈크, 벤토나이트 등의 판상 무기 충전재를 들 수 있다. 이들은 단독으로 이용하여도 좋고, 2종류 이상을 조합하여 이용하여도 좋다. 이들 중에서도, 마찰 계수 변동을 보다 작게 하기 위해 섬유상 무기 충전재 및 판상 무기 충전재를 이용하는 것이 바람직하다. 무기 충전재를 첨가한 수지 피복층 형성 조성물은 무기 충전재를 첨가하지 않은 수지 피복층 형성 조성물보다도 열전도율이 향상되기 때문에, 로프 표면에서 마찰열이 발생한 경우에도 마찰 계면에서의 온도 변화를 억제할 수 있어, 마찰 계수 변동을 저감할 수 있다.

이들 무기 충전재의 배합량은 얻어지는 성형체의 JIS A 경도가 98 이하 및 유리 전이 온도가 -20℃ 이하가 되는 범위로 적절히 조정하면 좋다.

한편, 본 실시형태에 따른 엘리베이터용 로프는 로프 본체의 외주를 피복하는 최외층의 수지 재료에 특징이 있기 때문에 로프 본체의 구조는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 로프 본체는 일반적으로는 복수의 강제 소선을 꼬아서 구성되는 스트랜드 또는 코드를 하중 지지 부재로서 포함한다. 본 실시형태에 있어서의 로프 본체는 상기한 스트랜드 또는 코드를 포함하는 벨트 형상의 것이어도 좋다. 또한, 로프 본체와 수지 피복층의 밀착성을 향상시키기 위해, 켐록(Chemlok, 등록상표) 218(로드 파 이스트사(LORD Far East, Inc.)제)과 같은 금속 및 폴리우레탄용 접착제를 상기한 스트랜드 또는 코드에 미리 도포해 두는 것이 바람직하다. 또한, 금속 및 폴리우레탄용 접착제에도 앞서 예시한 무기 충전재를 첨가하고 있어도 좋다.

실시형태 1에 의하면, 엘리베이터 카의 정지 상태 유지에 필요하게 되는 미소 미끄럼 속도 범위로부터 운전 중인 엘리베이터를 비상 정지 또는 급정지시킬 때의 큰 미끄럼 속도 범위까지의 광범위한 미끄럼 속도에서 마찰 계수 변동이 작은 엘리베이터용 로프를 얻을 수 있다.

실시형태 2.

본 발명의 실시형태 2에 따른 엘리베이터용 로프는 로프 본체의 외주가, 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머와 무기 충전재를 혼합한 수지 피복층 형성 조성물의 성형체에 의해 피복되어 있는 것에 특징이 있다.

본 실시형태에서 사용하는 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 및 로프 본체는 실시형태 1과 동일하기 때문에, 그의 설명은 생략한다.

본 실시형태에서 사용하는 무기 충전재로서는, 예컨대 탄산칼슘, 실리카, 산화타이타늄, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 황산바륨 등의 구상 무기 충전재, 카본 섬유, 유리 섬유 등의 섬유상 무기 충전재, 마이카, 탈크, 벤토나이트 등의 판상 무기 충전재를 들 수 있다. 이들은 단독으로 이용하여도 좋고, 2종류 이상을 조합하여 이용하여도 좋다. 이들 중에서도, 마찰 계수 변동을 보다 작게 하기 위해 섬유상 무기 충전재 및 판상 무기 충전재를 이용하는 것이 바람직하다. 무기 충전재를 첨가한 수지 피복층 형성 조성물은 무기 충전재를 첨가하지 않은 수지 피복층 형성 조성물보다도 열전도율이 향상되기 때문에, 로프 표면에서 마찰열이 발생한 경우에도 마찰 계면에서의 온도 변화를 억제할 수 있어, 마찰 계수 변동을 저감할 수 있다.

열가소성 폴리우레탄 엘라스토머와 무기 충전재의 혼합 비율은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 100질량부에 대하여 무기 충전재가 3질량부 이상 20질량부 이하의 범위이고, 또한 얻어지는 성형체의 JIS A 경도가 98 이하 및 유리 전이 온도가 -20℃ 이하가 되도록 설정하는 것이 바람직하다. 무기 충전재의 양이 3질량부 미만이면 안정된 마찰 계수를 갖는 수지 피복층이 얻어지지 않는 경우가 있는 한편, 20질량부를 초과하면 로프의 유연성이 손상되거나 수지 피복층이 쉽게 깨지게 된다.

실시형태 2에 의하면, 엘리베이터 카의 정지 상태 유지에 필요하게 되는 미소 미끄럼 속도 범위로부터 운전 중인 엘리베이터를 비상 정지 또는 급정지시킬 때의 큰 미끄럼 속도 범위까지의 광범위한 미끄럼 속도에서 마찰 계수 변동이 작은 엘리베이터용 로프를 얻을 수 있다.

실시형태 3.

본 발명의 실시형태 3에 따른 엘리베이터용 로프는, 1분자 중에 수산기를 2개 이상 갖는 하이드록시 화합물과 1분자 중에 아이소사이아네이트기를 2개 이상 갖는 아이소사이아네이트 화합물을 포함하는 함침액을 함침시킨 로프 본체의 외주가, 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머와, 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 이외의 열가소성 수지와, 1분자 중에 아이소사이아네이트기를 2개 이상 갖는 아이소사이아네이트 화합물을 혼합한 수지 피복층 형성 조성물의 성형체에 의해 피복되어 있는 것에 특징이 있다. 단, 함침액은 수지 피복층 형성 조성물의 용융 점도보다도 낮은 점도를 갖는다.

본 실시형태에 따른 엘리베이터용 로프는 로프 본체로서 함침액을 함침시킨 것을 사용하는 것 이외에는 실시형태 1과 동일하기 때문에, 수지 피복층에 관한 설명은 생략한다. 또한, 함침액을 함침시키기 전의 로프 본체로서는, 실시형태 1에서 예시한 것과 마찬가지의 것을 사용할 수 있다. 또한, 함침액을 함침시킨 로프 본체와 수지 피복층의 밀착성을 향상시키기 위해, 수지 피복층으로 피복하기 전에 로프 본체에 접착제를 도포하여도 좋다. 접착제의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 에폭시계, 페놀계 및 우레탄계가 바람직하다.

본 실시형태에서 사용하는 1분자 중에 수산기를 2개 이상 갖는 하이드록시 화합물로서는, 예컨대 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 뷰테인다이올, 다이에틸렌 글리콜, 3-메틸펜테인 글리콜, 글리세린, 헥세인트라이올, 트라이메틸올프로페인, 테트라에틸렌 글리콜 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 이용하여도 좋고, 2종류 이상을 조합하여 이용하여도 좋다.

본 실시형태에서 사용하는 함침액은, 상기한 하이드록시 화합물 및 아이소사이아네이트 화합물을 용제로 용해시킨 것으로서 조제된다. 여기서 사용되는 용제로서는, 하이드록시 화합물 및 아이소사이아네이트 화합물을 용해시킬 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 톨루엔, 메틸 아이소뷰틸 케톤, 메틸 에틸 케톤, 자일렌, 아세트산뷰틸, 아세트산에틸 등을 들 수 있다. 이들 용제는 단독으로 이용하여도 좋고, 2종류 이상을 조합하여 이용하여도 좋다. 또한, 함침액은, 하이드록시 화합물을 용제로 용해시킨 것과 아이소사이아네이트 화합물을 용제로 용해시킨 것을 혼합한 것이어도 좋다. 이 경우, 하이드록시 화합물 및 아이소사이아네이트 화합물을 용해시키는 데 사용하는 용제는 동일한 조성의 것이어도 상이한 조성의 것이어도 좋다.

함침액에 있어서의 하이드록시 화합물과 아이소사이아네이트 화합물의 비율은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 하이드록실기:아이소사이아네이트기=1:1이 되도록 조정하는 것이 바람직하다.

도 2는 함침액을 함침시키고 있지 않은 스트랜드(6)의 외주를, 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머와, 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 이외의 열가소성 수지와, 1분자 중에 아이소사이아네이트기를 2개 이상 갖는 아이소사이아네이트 화합물을 혼합한 수지 피복층 형성 조성물의 성형체로 이루어지는 수지 피복층(7)에 의해 피복한 엘리베이터용 로프의 일례의 모식 단면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 함침액을 함침시키고 있지 않은 스트랜드(6)를 사용한 엘리베이터용 로프에서는, 제조 공정의 불규칙(예컨대, 수지 피복층의 구성 재료의 조성 변동, 성형 온도, 가열 경화 온도, 가열 경화 시간 등)에 의해 스트랜드(6)와 수지 피복층(7) 사이에 공기층(8)이 생기는 경우가 있다. 이 공기층(8)이 생기면, 마찰에 의해 생기는 열, 예컨대 엘리베이터 비상 정지시에 마찰 계면에 발생하는 열을 마찰 계면으로부터 놔주기 어려워지기 때문에, 마찰 계면에서의 온도 변화가 심해져 마찰 계수 변동이 커진다. 이와 같은 공기층(8)은 스트랜드(6)의 간극이나 스트랜드(6) 소선 사이의 골짜기부에 생기는 경우가 많다.

도 3은, 1분자 중에 수산기를 2개 이상 갖는 하이드록시 화합물 및 1분자 중에 아이소사이아네이트기를 2개 이상 갖는 아이소사이아네이트 화합물을 함유하고 수지 피복층 형성 조성물의 용융 점도보다도 낮은 점도를 갖는 함침액을 스트랜드(6)에 함침시키고, 40℃ 이상 180℃ 이하로 가열하여 함침액의 경화물(9)을 형성하고, 얻어진 스트랜드(6)의 외주를, 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머와, 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 이외의 열가소성 수지와, 1분자 중에 아이소사이아네이트기를 2개 이상 갖는 아이소사이아네이트 화합물을 혼합한 수지 피복층 형성 조성물의 성형체로 이루어지는 수지 피복층(7)에 의해 피복한 엘리베이터용 로프의 일례의 모식 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시형태에서는, 함침액을 함침시킨 로프 본체를 40℃ 이상 180℃ 이하로 가열함으로써 스트랜드(6)를 열팽창시키고, 이 열팽창에 의해 생긴 스트랜드(6) 소선의 간극에 함침액을 침투시키고, 추가로 가열을 진행시킴으로써, 함침액에 함유되는 1분자 중에 수산기를 2개 이상 갖는 하이드록시 화합물 및 1분자 중에 아이소사이아네이트기를 2개 이상 갖는 아이소사이아네이트 화합물이 반응하여 경화되어, 공기층(8)이 생기기 쉬운 스트랜드(6)의 간극이나 스트랜드(6) 소선 사이의 골짜기부에 함침액의 경화물(9)이 충전된다. 이어서, 이 로프 본체를, 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머와, 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 이외의 열가소성 수지와, 1분자 중에 아이소사이아네이트기를 2개 이상 갖는 아이소사이아네이트 화합물을 혼합한 수지 피복층 형성 조성물의 성형체로 이루어지는 수지 피복층(7)으로 피복함으로써, 공기층(8)을 생기게 하는 일없이 엘리베이터용 로프를 얻을 수 있다. 이렇게 하여 얻어진 엘리베이터용 로프는 엘리베이터 비상 정지시 등의 급격한 마찰열이 발생하는 경우에도 열을 놔주기 쉬워 마찰 계면에서의 온도 변화가 작아지고, 그 결과 마찰 계수 변동이 억제된다.

완전 경화 전의 함침액의 점도는 수지 피복층 형성 조성물의 용융 점도보다도 낮게 조정된다. 완전 경화 전의 함침액의 점도가 수지 피복층 형성 조성물의 용융 점도보다도 높은 경우, 공기층(8)이 생기기 쉬운 스트랜드(6)의 간극이나 스트랜드(6) 소선 사이의 골짜기부에 함침액의 경화물(9)을 충전할 수 없다. 함침액의 점도는 수지 피복층 형성 조성물의 조성 등에 따라 적절히 조정되지만, 통상 500mPa·s 이상 20,000mPa·s 이하, 바람직하게는 2,000mPa·s 이상 5,000mPa·s 이하이다. 상기 점도 범위는 일반적인 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머의 용융 점도를 하회하고 있어, 수지 피복층(7)으로 피복했을 때에 메워지지 않는 작은 간극도 메울 수 있다.

또한, 함침액의 경화물(9)의 열전도율을 향상시키기 위해 함침액에 무기계 열전도 충전재를 첨가하여도 좋다. 무기계 열전도 충전재는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대 질화붕소, 질화알루미늄, 탄화규소, 질화규소, 알루미나, 실리카 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 열전도율이 높다는 점에서 질화붕소, 질화알루미늄 등이 보다 바람직하다. 또한, 무기계 열전도 충전재의 배합량은 특별히 한정되지 않는다.

강선(鋼線)을 다층 구조로 하고 있는 로프, 예컨대 국제공개 제2003/050348호의 도 1에 도시되어 있는 구조의 로프에 대해서도, 최외주를 수지 피복층으로 피복하기 전에 함침액을 함침하고 40℃ 이상 180℃ 이하로 가열함으로써, 로프 최외층의 강선과 최외층의 강선이 감겨 있는 수지 피복체 사이에 간극이 있었던 경우도 함침액의 경화물을 충전할 수 있다. 도 4는 국제공개 제2003/050348호의 도 1에 도시되어 있는 구성의 엘리베이터용 로프에 있어서, 외층 피복체로 피복하기 전에 함침액의 경화물을 상기 방법으로 형성하여 얻어진 엘리베이터용 로프의 외층 부근의 모식 단면도이다. 도 4에 있어서, 9는 함침액의 경화물, 10은 외층 피복체, 11은 외층 스트랜드, 12는 내층 피복체이다. 외층 스트랜드(11)는, 중심에 배치된 중심 소선과, 중심 소선의 외주에 배치된 6개의 외주 소선으로 구성되어 있다. 도 4에 도시된 엘리베이터용 로프에서는, 외층 스트랜드(11)의 소선 사이나 외층 스트랜드(11)끼리의 간극이 함침액의 경화물(9)로 충전되어 있기 때문에, 엘리베이터 비상 정지시 등의 급격한 마찰열이 발생하는 경우에도 열을 놔주기 쉬워 마찰 계면에서의 온도 변화가 작아지고, 그 결과 마찰 계수 변동이 억제되는 데다가, 로프를 굽혀 사용한 경우에도 소선끼리의 접촉 손상을 저감시킬 수 있어, 엘리베이터용 로프가 장수명화된다.

실시형태 3에 의하면, 엘리베이터 카의 정지 상태 유지에 필요하게 되는 미소 미끄럼 속도 범위로부터 운전 중인 엘리베이터를 비상 정지 또는 급정지시킬 때의 큰 미끄럼 속도 범위까지의 광범위한 미끄럼 속도에서 마찰 계수 변동이 작은 엘리베이터용 로프를 얻을 수 있다.

실시형태 4.

본 발명의 실시형태 4에 따른 엘리베이터용 로프는, 1분자 중에 수산기를 2개 이상 갖는 하이드록시 화합물과 1분자 중에 아이소사이아네이트기를 2개 이상 갖는 아이소사이아네이트 화합물을 포함하는 함침액을 함침시킨 로프 본체의 외주가, 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머와 무기 충전재를 혼합한 수지 피복층 형성 조성물의 성형체에 의해 피복되어 있는 것에 특징이 있다. 단, 함침액은 수지 피복층 형성 조성물의 용융 점도보다도 낮은 점도를 갖는다.

본 실시형태에 따른 엘리베이터용 로프는 로프 본체로서 함침액을 함침시킨 것을 사용하는 것 이외에는 실시형태 2와 동일하기 때문에, 수지 피복층에 관한 설명은 생략한다. 함침액을 함침시키기 전의 로프 본체로서는, 실시형태 1에서 예시한 것과 마찬가지의 것을 사용할 수 있다. 또한, 함침액으로서는, 실시형태 3에서 예시한 것과 마찬가지의 것을 사용할 수 있고, 함침액의 경화물 형성 방법도 실시형태 3과 마찬가지기 때문에, 그들의 설명은 생략한다. 또한, 함침액을 함침시킨 로프 본체와 수지 피복층의 밀착성을 향상시키기 위해, 수지 피복층으로 피복하기 전에 로프 본체에 접착제를 도포하여도 좋다. 접착제의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 에폭시계, 페놀계 및 우레탄계가 바람직하다.

본 실시형태에서는, 함침액을 함침시킨 로프 본체를 40℃ 이상 180℃ 이하로 가열함으로써 스트랜드를 열팽창시키고, 이 열팽창에 의해 생긴 스트랜드 소선의 간극에 함침액을 침투시켜 추가로 가열을 진행시킴으로써, 함침액에 함유되는 1분자 중에 수산기를 2개 이상 갖는 하이드록시 화합물 및 1분자 중에 아이소사이아네이트기를 2개 이상 갖는 아이소사이아네이트 화합물이 반응하여 경화되어, 공기층이 생기기 쉬운 스트랜드의 간극이나 스트랜드 소선 사이의 골짜기부에 함침액의 경화물이 충전된다. 이어서, 이 로프 본체를, 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머와 무기 충전재를 혼합한 수지 피복층 형성 조성물의 성형체로 이루어지는 수지 피복층으로 피복함으로써, 공기층을 생기게 하는 일없이 엘리베이터용 로프를 얻을 수 있다. 이렇게 하여 얻어진 엘리베이터용 로프는 엘리베이터 비상 정지시 등의 급격한 마찰열이 발생하는 경우에도 열을 놔주기 쉬워 마찰 계면에서의 온도 변화가 작아지고, 그 결과 마찰 계수 변동이 억제된다.

실시형태 4에 의하면, 엘리베이터 카의 정지 상태 유지에 필요하게 되는 미소 미끄럼 속도 범위로부터 운전 중인 엘리베이터를 비상 정지 또는 급정지시킬 때의 큰 미끄럼 속도 범위까지의 광범위한 미끄럼 속도에서 마찰 계수 변동이 작은 엘리베이터용 로프를 얻을 수 있다.

실시예

이하, 실시예 및 비교예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

JIS A 경도 85의 에터계 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 100질량부에, 폴리스타이렌 수지 1.85질량부, 에폭시 수지 1.3질량부 및 4,4'-다이페닐메테인 다이아이소사이아네이트 1.85질량부를 2축 압출기에 의해 혼련하여 얻어진 아이소사이아네이트 배치 5질량부를 첨가하여 충분히 혼합한 것을 압출 성형기에 공급하여, 로프 본체의 외주를 피복하는 수지 피복층으로서 성형하였다. 로프 본체를 수지 피복층으로 피복한 후, 에터계 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머와 아이소사이아네이트 배치의 반응을 촉진시키기 위해 100℃에서 2시간 가열하여 직경 12mm의 엘리베이터용 로프를 얻었다. 한편, 얻어진 엘리베이터용 로프는 국제공개 제2003/050348호의 도 1에 기재된 단면 구조를 갖는 것이다. 여기서, 로프 본체는, 복수의 강제 소선이 꼬여져 있는 복수의 코어 스트랜드와 복수의 강제 소선이 꼬여져 있는 복수의 내층 스트랜드를 갖는 내층 로프와, 내층 로프의 외주를 피복하는 수지제의 내층 피복체와, 내층 피복체의 외주부에 설치되고, 복수의 강제 소선이 꼬여져 있는 복수의 외층 스트랜드를 갖는 외층 로프로 이루어진 것에 상당하고, 수지 피복층은 외층 피복체에 상당한다. 로프 본체를 수지 피복층으로 피복하기 전에, 로프 본체의 외주 스트랜드에 켐록(등록상표) 218(로드 파 이스트사제)을 도포하여 건조시켜 두었다.

<실시예 2>

아이소사이아네이트 배치의 첨가량을 20질량부로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 엘리베이터용 로프를 얻었다.

<실시예 3>

JIS A 경도 85의 에터계 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 대신에 JIS A 경도 90의 에터계 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 엘리베이터용 로프를 얻었다.

<실시예 4>

JIS A 경도 85의 에터계 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 대신에 JIS A 경도 90의 에터계 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머를 사용하고, 아이소사이아네이트 배치의 첨가량을 15질량부로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 엘리베이터용 로프를 얻었다.

<실시예 5>

JIS A 경도 85의 에터계 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 대신에 JIS A 경도 95의 에터계 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 엘리베이터용 로프를 얻었다.

<실시예 6>

JIS A 경도 85의 에터계 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 대신에 JIS A 경도 95의 에터계 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머를 사용하고, 아이소사이아네이트 배치의 첨가량을 10질량부로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 엘리베이터용 로프를 얻었다.

<실시예 7>

JIS A 경도 85의 에터계 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 대신에 JIS A 경도 95의 에터계 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머를 사용하고, 아이소사이아네이트 배치 대신에 탄산칼슘 10질량부를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 엘리베이터용 로프를 얻었다.

<실시예 8>

탄산칼슘 10질량부 대신에 카본 블랙 5질량부를 사용한 것 이외에는 실시예 7과 마찬가지로 하여 엘리베이터용 로프를 얻었다.

<실시예 9>

탄산칼슘 10질량부 대신에 탈크 10질량부를 사용한 것 이외에는 실시예 7과 마찬가지로 하여 엘리베이터용 로프를 얻었다.

<실시예 10>

탄산칼슘 10질량부 대신에 산화타이타늄 10질량부를 사용한 것 이외에는 실시예 7과 마찬가지로 하여 엘리베이터용 로프를 얻었다.

<실시예 11>

탄산칼슘 10질량부 대신에 실리카 10질량부를 사용한 것 이외에는 실시예 7과 마찬가지로 하여 엘리베이터용 로프를 얻었다.

<실시예 12>

JIS A 경도 85의 에터계 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 대신에 JIS A 경도 90의 에터계 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머를 사용하고, 아이소사이아네이트 배치 대신에 유리 섬유 10질량부를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 엘리베이터용 로프를 얻었다.

<실시예 13>

JIS A 경도 85의 에터계 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 대신에 JIS A 경도 95의 에터계 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머를 사용하고, 아이소사이아네이트 배치 5질량부 대신에 탄산칼슘 10질량부와 아이소사이아네이트 배치 10질량부를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 엘리베이터용 로프를 얻었다.

<실시예 14>

탄산칼슘 10질량부 대신에 카본 블랙 5질량부를 사용한 것 이외에는 실시예 13과 마찬가지로 하여 엘리베이터용 로프를 얻었다.

<실시예 15>

탄산칼슘 10질량부 대신에 탈크 10질량부를 사용한 것 이외에는 실시예 13과 마찬가지로 하여 엘리베이터용 로프를 얻었다.

<실시예 16>

탄산칼슘 10질량부 대신에 산화타이타늄 10질량부를 사용한 것 이외에는 실시예 13과 마찬가지로 하여 엘리베이터용 로프를 얻었다.

<실시예 17>

탄산칼슘 10질량부 대신에 실리카 10질량부를 사용한 것 이외에는 실시예 13과 마찬가지로 하여 엘리베이터용 로프를 얻었다.

<실시예 18>

탄산칼슘 10질량부 대신에 마이카 10질량부를 사용한 것 이외에는 실시예 13과 마찬가지로 하여 엘리베이터용 로프를 얻었다.

<실시예 19>

JIS A 경도 85의 에터계 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 대신에 JIS A 경도 90의 에터계 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머를 사용하고, 아이소사이아네이트 배치 5질량부 대신에 유리 섬유 10질량부와 아이소사이아네이트 배치 10질량부를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 엘리베이터용 로프를 얻었다.

<실시예 20>

유리 섬유 10질량부 대신에 카본 섬유 10질량부를 사용한 것 이외에는 실시예 19와 마찬가지로 하여 엘리베이터용 로프를 얻었다.

<실시예 21>

에틸렌 글리콜을 메틸 에틸 케톤으로 용해시킨 용액과 4,4'-다이페닐메테인 다이아이소사이아네이트를 아세트산뷰틸로 용해시킨 용액을 혼합한 함침액(점도 2,500mPa·s)을 실시예 1과 마찬가지의 로프 본체에 함침시키고, 120℃에서 가열하여, 함침 처리된 로프 본체를 얻었다. 다음에, JIS A 경도 95의 에터계 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 100질량부에, 폴리스타이렌 수지 1.85질량부, 에폭시 수지 1.3질량부 및 4,4'-다이페닐메테인 다이아이소사이아네이트 1.85질량부를 2축 압출기에 의해 혼련하여 얻어진 아이소사이아네이트 배치 5질량부를 첨가하여 충분히 혼합한 것을 압출 성형기에 공급하여, 앞서 얻어진 로프 본체의 외주를 피복하는 수지 피복층으로서 성형하였다. 한편, 수지 피복층 형성 조성물의 용융 점도는 1.0×10⁷mPa·s였다. 로프 본체를 수지 피복층으로 피복한 후, 에터계 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머와 아이소사이아네이트 배치의 반응을 촉진시키기 위해 100℃에서 2시간 가열하여 직경 12mm의 엘리베이터용 로프를 얻었다. 한편, 로프 본체를 수지 피복층으로 피복하기 전에, 로프 본체의 외주 스트랜드에 켐록(등록상표) 218(로드 파 이스트사제)을 도포하여 건조시켜 두었다.

<실시예 22>

아이소사이아네이트 배치 5질량부 대신에 아이소사이아네이트 배치 10질량부와 탈크 10질량부를 사용한 것 이외에는 실시예 21과 마찬가지로 하여 엘리베이터용 로프를 얻었다. 한편, 수지 피복층 형성 조성물의 용융 점도는 1.0×10⁷mPa·s였다.

<실시예 23>

아이소사이아네이트 배치 5질량부 대신에 탈크 10질량부를 사용한 것 이외에는 실시예 21과 마찬가지로 하여 엘리베이터용 로프를 얻었다. 한편, 수지 피복층 형성 조성물의 용융 점도는 1.0×10⁷mPa·s였다.

<비교예 1>

아이소사이아네이트 배치를 사용하지 않고, JIS A 경도 85의 에터계 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머만을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 엘리베이터용 로프를 얻었다.

<비교예 2>

JIS A 경도 85의 에터계 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 대신에 JIS A 경도 90의 에터계 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머를 사용한 것 이외에는 비교예 1과 마찬가지로 하여 엘리베이터용 로프를 얻었다.

<비교예 3>

JIS A 경도 85의 에터계 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 대신에 JIS A 경도 95의 에터계 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머를 사용한 것 이외에는 비교예 1과 마찬가지로 하여 엘리베이터용 로프를 얻었다.

<비교예 4>

JIS A 경도 85의 에터계 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 대신에 JIS A 경도 98의 에터계 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머를 사용한 것 이외에는 비교예 1과 마찬가지로 하여 엘리베이터용 로프를 얻었다.

〔피복층의 유리 전이 온도(Tg)의 측정〕

수지 피복층의 유리 전이 온도(Tg)는 이하와 같이 측정하였다. 실시예 및 비교예 각각에 이용한 수지 피복층과 동일 조성의 성형용 조성물을 사출 성형기에 공급하고, 100mm×100mm×두께 2mm의 평판으로 성형하여 100℃에서 2시간 가열한 후, 그의 중심부에서 50mm×10mm×두께 2mm의 시험편을 잘라내었다. 세이코 인스트루먼트 주식회사(Seiko Instruments Inc.)제 점탄성 스펙트로미터 DMS120을 이용하여, 변형 모드 굽힘 모드, 측정 주파수 10Hz, 승온 속도 2℃/분, 가진(加振) 진폭 10㎛의 조건으로 시험편의 손실 탄성률을 측정하고, 손실 탄성률의 피크 온도를 Tg로 하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

〔수지 피복층의 JIS A 경도〕

JIS K7215에 따라서 타입 A 듀로미터를 이용하여 듀로미터 A 경도를 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

〔로프 마찰 계수의 측정〕

(1) 미소 미끄럼 속도 범위에서의 측정법

도 5는 미소 미끄럼 속도 범위에서의 마찰 계수를 측정하기 위한 장치의 개념도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 실시예 및 비교예에서 얻어진 엘리베이터용 로프(1)를 시브(2)에 대해 180도 감고, 그의 일단을 측정 장치(3)에 고정하고, 타단을 추(4)에 연결하고, 엘리베이터용 로프(1)에 장력을 걸었다. 여기서 시브(2)를 소정 속도로 시계방향으로 회전시키면, 엘리베이터용 로프(1)와 시브(2) 사이에 생기는 마찰력만큼 고정 측의 로프 장력(T₂)이 완화되어 추 측의 로프 장력(T₁)과의 사이에서 장력 차이가 발생한다. 이들 추 측의 로프 장력(T₁) 및 고정 측의 로프 장력(T₂)을 로프와 추의 연결부에 비치된 로드 셀에 의해 측정하였다. 미소 미끄럼 속도 범위를 1×10^-5mm/s 이하로 정의하고, T₁ 및 T₂(단 T₁>T₂), 로프 감김 각 θ(=180도), 시브 홈의 형상으로 결정되는 계수 K₂(=1.19)를 하기 수학식 1에 대입하여 엘리베이터용 로프(1)와 시브(2) 사이의 마찰 계수 μ₁을 구하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

(2) 비상 정지시킬 때의 큰 미끄럼 속도 범위에서의 측정법

도 6은 비상 정지시킬 때의 큰 미끄럼 속도 범위에서의 마찰 계수를 측정하기 위한 장치의 개념도이다. 실시예 및 비교예에서 얻어진 엘리베이터용 로프(1)를 구동 시브(5)에 대해 180도 감고, 그의 일단을 추(4a)에 연결하고, 타단을 추(4a)보다도 질량이 큰 추(4b)에 연결하였다. 여기서 사용되는 구동 시브(5)의 로프 홈은 φ 15mm, 깊이 20mm의 U형 홈이며, 그밖에 특별한 가공은 되어 있지 않다. 여기서 구동 시브(5)를 시계방향으로 회전시킴으로써 추(4a)를 상승시키고, 로프 속도가 4m/s가 된 시점에서 구동 시브(5)를 급정지시켜 구동 시브(5)에 대해 엘리베이터용 로프(1)를 미끄럼 운동시켰다. 그 때의 추(4a)의 최소 감속도 α, 추(4a) 측의 장력(T₃) 및 추(4b) 측의 장력(T₄)을 로프와 추의 연결부에 비치된 로드 셀에 의해 측정하고, 그들의 값을 하기 수학식 2에 대입하여 미끄럼 운동 중의 최소 마찰 계수 μ₂를 구하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

여기서 K₂는 미소 미끄럼 속도 범위에서의 측정법에서 이용한 값과 동일하고, g는 중력(=9.80665m/s²), θ는 로프 감김 각(=180도)이다.

한편, 로프 마찰 계수가 0.15 미만인 것을 ×, 0.15 이상 0.2 미만인 것을 △, 0.2 이상 0.25 미만인 것을 ○, 0.25 이상인 것을 ◎로 하였다.

표 1의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 및 비교예에서 얻어진 엘리베이터용 로프를 이용하여 측정된 미소 미끄럼 속도 범위(1×10^-5mm/s) 및 비상 정지시 마찰 계수는 통상 운전시 마찰 계수 0.3∼0.4보다도 저하되는 경향을 나타내었다. 실시예에서 얻어진 엘리베이터용 로프는 어느 것이나 미소 미끄럼 속도 범위 및 비상 정지시 마찰 계수가 0.15 이상이 되어, 통상 운전시 마찰 계수의 약 40%의 마찰 계수를 유지할 수 있었다. 특히, 가교제인 아이소사이아네이트 화합물과 무기 충전재를 병용한 실시예 13∼20은 마찰 계수 변동이 작고, 그 중에서도 판상 무기 충전재인 탈크나 마이카를 첨가한 것 및 섬유상 무기 충전재인 유리 섬유나 카본 섬유를 첨가한 것의 마찰 계수 변동이 작음을 알았다. 또한, 실시예 21∼23의 엘리베이터용 로프는 함침액을 함침시키고 있지 않은 것(실시예 5, 9 및 15)보다도 비상 정지시 마찰 계수 변동이 작음을 알았다.

한편, 비교예에서 얻어진 엘리베이터용 로프는 어느 것이나 마찰 계수 변동이 크고, 마찰 계수가 0.15 미만이었다.

1: 엘리베이터용 로프, 2: 시브, 3: 측정 장치, 4, 4a, 4b: 추, 5: 구동 시브, 6: 스트랜드, 7: 수지 피복층, 8: 공기층, 9: 함침액의 경화물, 10: 외층 피복체, 11: 외층 스트랜드, 12: 내층 피복체.

Claims

로프 본체, 및 이 로프 본체의 외주를 피복하고, 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머와 1분자 중에 아이소사이아네이트기를 2개 이상 갖는 아이소사이아네이트 화합물을 혼합한 수지 피복층 형성 조성물의 성형체로 이루어지는 수지 피복층을 구비하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 로프.
로프 본체, 및 이 로프 본체의 외주를 피복하고, 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머와, 이 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 이외의 열가소성 수지와, 1분자 중에 아이소사이아네이트기를 2개 이상 갖는 아이소사이아네이트 화합물을 혼합한 수지 피복층 형성 조성물의 성형체로 이루어지는 수지 피복층을 구비하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 로프.
제 2 항에 있어서,
상기 로프 본체가, 1분자 중에 수산기를 2개 이상 갖는 하이드록시 화합물과 1분자 중에 아이소사이아네이트기를 2개 이상 갖는 아이소사이아네이트 화합물을 포함하고 상기 수지 피복층 형성 조성물의 용융 점도보다도 낮은 점도를 갖는 함침액을 함침시킨 것임을 특징으로 하는, 엘리베이터용 로프.
제 2 항에 있어서,
상기 수지 피복층 형성 조성물에 무기 충전재가 추가로 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는, 엘리베이터용 로프.
제 4 항에 있어서,
상기 무기 충전재가 섬유상 또는 판상인 것을 특징으로 하는, 엘리베이터용 로프.
제 2 항에 있어서,
상기 수지 피복층 형성 조성물은, 상기 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 100질량부에 대하여 상기 열가소성 수지 및 상기 아이소사이아네이트 화합물이 합계로 5질량부 이상 20질량부 이하의 범위로, 또한 상기 성형체의 JIS A 경도가 98 이하 및 유리 전이 온도가 -20℃ 이하가 되도록 혼합된 것임을 특징으로 하는, 엘리베이터용 로프.
로프 본체, 및 이 로프 본체의 외주를 피복하고, 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머와 무기 충전재를 혼합한 수지 피복층 형성 조성물의 성형체로 이루어지는 수지 피복층을 구비하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 로프.
제 7 항에 있어서,
상기 로프 본체가, 1분자 중에 수산기를 2개 이상 갖는 하이드록시 화합물과 1분자 중에 아이소사이아네이트기를 2개 이상 갖는 아이소사이아네이트 화합물을 포함하고 상기 수지 피복층 형성 조성물의 용융 점도보다도 낮은 점도를 갖는 함침액을 함침시킨 것임을 특징으로 하는, 엘리베이터용 로프.
제 7 항에 있어서,
상기 수지 피복층 형성 조성물은, 상기 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 100질량부에 대하여 상기 무기 충전재가 3질량부 이상 20질량부 이하의 범위로, 또한 상기 성형체의 JIS A 경도가 98 이하 및 유리 전이 온도가 -20℃ 이하가 되도록 혼합된 것임을 특징으로 하는, 엘리베이터용 로프.