KR101564194B1 - 승강기용 로프 - Google Patents

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KR101564194B1
KR101564194B1 KR1020150042752A KR20150042752A KR101564194B1 KR 101564194 B1 KR101564194 B1 KR 101564194B1 KR 1020150042752 A KR1020150042752 A KR 1020150042752A KR 20150042752 A KR20150042752 A KR 20150042752A KR 101564194 B1 KR101564194 B1 KR 101564194B1
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KR
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glass fiber
carbon fiber
composite material
coating layer
phosphate
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KR1020150042752A
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Inventor
송달현
박성민
신윤종
박주범
Original Assignee
현대엘리베이터주식회사
다이텍연구원
주식회사 신성소재
(주)엔플라스텍
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B7/00—Other common features of elevators
    • B66B7/06—Arrangements of ropes or cables
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B1/00—Constructional features of ropes or cables
    • D07B1/02—Ropes built-up from fibrous or filamentary material, e.g. of vegetable origin, of animal origin, regenerated cellulose, plastics
    • D07B1/04—Ropes built-up from fibrous or filamentary material, e.g. of vegetable origin, of animal origin, regenerated cellulose, plastics with a core of fibres or filaments arranged parallel to the centre line

Abstract

본 발명은, 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110); 및 상기 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)의 외측에 결합되어 위치하는 코팅층(120)을 포함하는, 벨트 형상의 승강기용 로프(100)로서, 돌출부(111)를 갖거나, 또는 원형의 심체인 탄소섬유 또는 유리섬유(112)가 꼬여져서 폴리머기지(113)를 갖거나, 또는 다수의 중합체 원사(114)가 브레이딩되거나, 또는 다수의 중합체 원사(114)가 무작위(random) 패턴으로 위치할 수 있다. 또한, 코팅층(120)은 열가소성 폴리우레탄 수지 100 중량부; 인계 난연제 10 내지 50 중량부; 및 접착력 개선 개질제 1 내지 10 중량부를 포함할 수 있다.

Description

승강기용 로프{Rope for an elevator}
본 발명은 하중을 효과적으로 받음과 동시에 중량을 가볍게 할 수 있는 승강기용 로프에 관한 것이다.
승강기(elevator)는 내부에 무게를 싣고 승하강되는 구조물을 통칭한다. 승강기는 기계, 전기, 전자 등의 기술이 복합되어 있는 것으로서, 국민의 편리한 생활은 물론 안전한 생활에 있어서도 밀접한 영향을 주는 종합기술산업이다.
승강기를 지탱하고 상하 이동시키기 위하여 승강기용 로프가 사용된다. 일반적인 승강기용 로프는 심강과 그 둘레에 3~8가닥으로 이루어져 꼬인 스트랜드로 이루어져서 실질적으로 원형의 단면을 갖는다. 여기에서 스트랜드는 소선을 1층 또는 수층씩 꼬아 놓은 것을 의미한다.
최근 다수의 초고층 빌딩이 준공되면서, 이를 위한 특별한 승강기용 로프 기술 개발도 활발히 이루어지고 있다. 예를 들어, 초고층 빌딩 내에서 많은 거리를 초고속으로 운행하여야 하기에 내마모성, 내구성, 내연성 등을 갖추어야 하는 문제, 초고층 빌딩에 사용되는 로프의 길이가 길어짐으로 인하여 로프 자체의 중량을 감소시켜야 하는 경량화 문제 등을 해결하기 위하여 기술 개발이 이루어지고 있다.
이와 같은 상황에서 대두되는 기술 중 하나는, 탄소섬유 또는 유리섬유를 활용한 승강기용 로프이다.
한국공개특허 제10-2010-0102169호는 탄소섬유 또는 유리섬유를 활용하여, 횡단방향에서 두께보다 폭이 큰 이른바 벨트 형상의 승강기용 로프를 제안한다. 이러한 로프 내측에는 탄소섬유 또는 유리섬유의 강화섬유가 포함되고, 그 외측에는 코팅층이 위치한다.
그러나 상기의 종래 기술은 강화섬유와 코팅층 사이의 결합이 원활하게 이루어지지 않는다. 많은 하중을 견뎌야 하는 승강기용 로프의 특성을 감안하면, 강화섬유와 코팅층 사이의 결합력이 약하면 하중을 받는 부분인 강화섬유 부분에서 코팅층이 벗겨지면서 위험한 결과를 초래할 수 있다.
또한, 강화섬유 부분은 물론, 마찰을 직접 받는 코팅층의 조성 역시 중요함에도 코팅층이 가져야 하는 내마모성, 내구성 및 내연성에 대한 고찰이 없다는 문제가 있다.
더욱이, 승강기용 로프는 도 1a에 도시되는 바와 같이 권상기에 걸리면서 U자형으로 굽어지게 되는데, 그 꺾이는 정도에 따라 로프 내부 강화섬유 부분의 바깥면, 즉 권상기와 접촉된 면의 반대측에 하중이 집중되어 국부적인 강도 저하가 발생할 수 있는데, 이애 대한 고찰 역시 확인할 수 없다.
그 외에도, WO 2011004071A2, WO 2011135174A1, EP 2749519A1, WO 2013113862A1, WO 2013110853A1, EP 2749521A2 등에서 탄소섬유를 포함하는 승강기용 로프를 개시하나, 전술한 문제점들이 해결되지 않는다.
<종래기술>
KR 10-2010-0102169
WO 2011004071A2
WO 2011135174A1
EP 2749519A1
WO 2013113862A1
WO 2013110853A1
EP 2749521A2
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자 제안된 것이다.
보다 구체적으로, 특히 초고층 빌딩의 초고속 승강기에서 사용될 수 있도록 내구성, 내마모성, 내연성 등을 가지면서도 경량화가 가능한 승강기용 로프를 제안하고자 한다. 물론, 이러한 승강기용 로프는 일반 승강기에도 적용 가능함은 당연할 것이다.
또한, 기존의 탄소섬유 또는 유리섬유를 포함한 승강기용 로프가 갖고 있던 문제점인, 코팅층의 재질 문제, 탄소섬유 또는 유리섬유 부분과 코팅층 사이의 결합 문제를 해결하고자 한다.
또한, 승강기용 로프가 권상기를 지나면서 꺾이는 경우의 국부적 하중 집중에 따른 강도 저하 문제를 해결하고자 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제 1 실시예는, 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110); 및 상기 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)의 외측에 결합되어 위치하는 코팅층(120)을 포함하는, 벨트 형상의 승강기용 로프(100)로서, 상기 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)는 벨트 형상이며, 상기 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)는 외측을 향하여 돌출되는 다수의 돌출부(111)를 포함하는, 승강기용 로프를 제공한다.
또한, 상기 다수의 돌출부(111)는 상기 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)는 상측 및 하측에서 외측을 향하여 돌출되며, 외측을 향하여 크기가 점차 커지는 쐐기(wedge) 형상인 것이 바람직하다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제 2 실시예는, 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110); 및 상기 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)의 외측에 결합되어 위치하는 코팅층(120)을 포함하는, 벨트 형상의 승강기용 로프(100)로서, 상기 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)는 원형으로 다수개 구비되며, 상기 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)는 원형의 심체인 탄소섬유 또는 유리섬유(112)가 꼬여져서 폴리머기지(113)에 둘러싸인 것인, 승강기용 로프를 제공한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제 3 실시예는, 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110); 및 상기 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)의 외측에 결합되어 위치하는 코팅층(120)을 포함하는, 벨트 형상의 승강기용 로프(100)로서, 상기 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)의 최외측에는 다수의 중합체 원사(114)가 브레이딩되어 위치하는, 승강기용 로프를 제공한다.
또한, 상기 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)는 원형으로 다수개 구비되며, 상기 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110) 내측에 원형의 심체인 탄소섬유 또는 유리섬유(112)가 위치하고, 상기 탄소섬유 또는 유리섬유(112)의 외측에 원주 상으로 상기 중합체 원사(114)가 브레이딩되어 위치하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)는 벨트 형상이며, 상기 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)의 최내측에 벨트 형상의 탄소섬유 또는 유리섬유 코어(115)가 위치하고, 상기 탄소섬유 또는 유리섬유 코어(115)의 외측에 상기 중합체 원사(114)가 브레이딩되어 위치하며, 이를 고분자 매트릭스(116)가 둘러싸도록 위치하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제 4 실시예는, 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110); 및 상기 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)의 외측에 결합되어 위치하는 코팅층(120)을 포함하는, 벨트 형상의 승강기용 로프(100)로서, 상기 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)의 최외측에는 다수의 중합체 원사(114)가 무작위(random) 패턴 또는 미리 설정된 패턴으로 위치하는, 승강기용 로프를 제공한다.
또한, 상기 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)는 원형으로 다수개 구비되며, 상기 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)의 내측에는 원형의 심체인 탄소섬유 또는 유리섬유(112)가 고분자 매트릭스(116) 내에 무작위 패턴으로 위치하고, 상기 고분자 매트릭스(116) 외측에 상기 다수의 중합체 원사(114)가 미리 설정된 패턴으로 위치하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)는 벨트 형상이며, 상기 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)의 최내측에 벨트 형상의 탄소섬유 또는 유리섬유 코어(115)가 위치하고, 상기 탄소섬유 또는 유리섬유 코어(115) 외측에 상기 중합체 원사(114)가 고분자 매트릭스(116)와 함께 무작위 패턴 또는 미리 설정된 패턴으로 위치하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예는, 전술한 승강기용 로프(100)가 다수 적층되어 사용되는 승강기를 제공한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 또 다른 실시예는, 상기 코팅층(120)은, 열가소성 폴리우레탄 수지 100 중량부; 인계 난연제 10 내지 50 중량부; 및 접착력 개선 개질제 1 내지 10 중량부를 포함하는, 승강기용 로프를 제공한다.
또한, 상기 열가소성 폴리우레탄 수지는 shore A 기준으로 95이상, 및 shore D 기준으로 50 내지 75의 경도를 갖는 것이 바람직하다.또한,
상기 열가소성 폴리우레탄 수지는 80 내지 120℃에서 3 내지 7시간 동안 건조시킨 것 것이 바람직하다.
또한, 상기 인계 난연제는 트리페닐 포스페이트, 트리아릴 포스페이트, 방향족 인산에스테르, 2-에틸헥실디페닐 포스페이트, 트리크레실 포스페이트(TCP), 크레실페닐 포스페이트, 레졸디페닐 포스페이트, 클로로에틸 포스페이트, 트리스-β-클로로프로필 포스페이트, 트리스디클로로프로필 포스페이트, 방향족 축합 인산 에스테르 및 폴리인산염으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 유기 인산 화합물인 것이 바람직하다.
또한, 상기 접착력 개선 개질제는 에폭시 수지, 실란계 커플링제 또는 이들의 조합인 것이 바람직하다.
또한, 상기 코팅층(120)은, 0.1 내지 3 중량부의 산화방지제를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 코팅층(120)은, 1 내지 10 중량부의 난연조제를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 코팅층(120)은, 광안정제, 활제, 보강제, 안료, 착색제 및 가소제로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하여, 초고층 빌딩의 초고속 승강기에 적합한 재질의 승강기용 로프의 제공이 가능하다.
즉, 기존의 탄소섬유 또는 유리섬유 승강기용 로프와 비교하여, 코팅층의 내구성, 내마모성, 내연성이 증대되고, 탄소섬유 또는 유리섬유 부분과 코팅층 부분 사이의 결합력이 증진되어 안전하고 가벼우며 내구성에 우수한 승강기용 로프의 제공이 가능하다.
또한, 승강기용 로프가 권상기를 지나면서 꺾이는 경우의 국부적 하중 집중에 따른 강도 저하 문제가 해결되어 안정성이 우수한 승강기용 로프를 제공할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 따른 승강기를 설명하기 위한 개략도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 승강기용 로프의 개략적인 단면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 승강기용 로프의 개략적인 단면 사시도이다. 확대도는 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)만을 별도로 도시할 경우의 측면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 승강기용 로프의 개략적인 단면 사시도이다. 확대도는 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)만을 별도로 도시할 경우의 측면도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 승강기용 로프의 개략적인 단면 사시도이다. 확대도는 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)만을 별도로 도시할 경우의 측면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
이하에서, '벨트(belt) 형상'은 너비보다 폭이 넓은 넙적한 형태를 의미한다.
이하에서, '탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료'는, 탄소섬유 또는 유리섬유와 같은 비금속 강화섬유가 포함되되 선택적으로 수지 내지 중합체가 추가로 구비되어 내구성이 증진된 재료 부분을 의미한다. 어떠한 성형 방법을 사용하여도 무방하나, 강도를 증진시키기 위하여, 탄소섬유 또는 유리섬유를 매트릭스에 함침한 후 일정 형상을 갖는 가열 몰드를 통과하면서 당겨지게 함으로써 연속 성형하는 인발성형방법을 통해 생산될 수 있다.
이와는 달리, '탄소섬유 또는 유리섬유'는 다른 재료 없이 섬유 자체로서 일반적인 원형의 심체를 의미하는 것이며, '탄소섬유 또는 유리섬유 코어'는 상기의 탄소섬유 또는 유리섬유로만 이루어진 벨트 형상의 중심 코어를 의미하는 것인바, 구분되어야 한다.
이하에서, '중합체 원사'는, 탄소섬유 또는 유리섬유를 포함한 섬유 원사로 이해되어야 한다.
이하에서, '브레이딩(braiding)'은, 도 4a를 참조하여 알 수 있듯이, 다수의 장방형 물체(예를 들어, 원사)를 두 그룹으로 구분하여 상호 직교하여 통과시키되 교번적으로 겹치게 하여 땋인 형상으로 이루는 방법을 의미한다.
이하에서, '무작위 패턴(random pattern)'은, 도 5a를 참조하여 알 수 있듯이, 별도의 정해진 규칙 없이 형성되는 패턴을 의미한다.
제 1 실시예
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 승강기용 로프(100)의 제 1 실시예를 도시한다.
종래 기술에서 언급한 바와 같이, 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)와 코팅층 사이의 결합이 중요한바, 본 발명에 따른 승강기용 로프(100)의 제 1 실시예는 이를 강화하기 위하여, 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)가 돌출부(111)를 갖는다. 돌출부(111)를 통하여 접촉 면적이 넓어지고 각 부위간 결합력이 상승된다.
이에 따라, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 승강기용 로프(100)는, 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110), 및 상기 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)의 외측에 결합되어 위치하는 코팅층(120)을 포함하며, 상기 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)는 벨트 형상이며, 상기 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)는 외측을 향하여 돌출되는 다수의 돌출부(111)를 포함한다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 상기 다수의 돌출부(111)는 상기 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)의 일방에서 외측으로 돌출된 어떠한 형상일 수도 있다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 다수의 돌출부(111)는 상기 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)는 상측 및 하측에서 외측을 향하여 돌출되며, 외측을 향하여 크기가 점차 커지는 쐐기(wedge) 형상일 수 있다. 이 경우, 코팅층(120)과의 결합력이 보다 증가할 수 있다.
제 2 실시예
도 3은 본 발명에 따른 승강기용 로프(100)의 제 2 실시예를 도시한다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 승강기용 로프(100)에서, 벨트 형상의 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)가 아닌, 원형으로 다수 구비된 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)가 사용되며, 원형의 심체인 탄소섬유 또는 유리섬유(112)가 꼬여져서 폴리머기지(113)에 둘러싸인다.
이와 같은 구성으로, 폴리머기지(113)의 특성에 의하여 코팅층(120)과의 결합력이 증가할 수 있음은 물론이며, 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)의 국부적인 강도가 증가하여 권상기 등에 의한 국부적 하중에도 우수한 안정성을 유지할 수 있다.
제 3 실시예
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 승강기용 로프(100)의 제 3 실시예를 도시한다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 승강기용 로프(100)에서, 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)의 최외측에는 다수의 중합체 원사(114)가 브레이딩(braiding)되어 위치함으로써 코팅층(120)과의 결합력이 증가될 수 있음은 물론이며, 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)의 국부적인 강도가 증가하여 권상기 등에 의한 국부적 하중에도 우수한 안정성을 유지할 수 있다.
구체적으로, 도 4a에 도시된 실시예에서는 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110) 내측에 원형의 심체인 탄소섬유 또는 유리섬유(112)가 위치하며, 그 외측에 원주 상으로 상기 중합체 원사(114)가 브레이딩되어 위치하게 된다.
도 4b에 도시된 실시예에서는 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)는 벨트 형상이며, 그 최내측에 벨트 형상의 탄소섬유 또는 유리섬유 코어(115)가 위치하고, 그 외측에 상기 중합체 원사(114)가 브레이딩되어 위치하며, 이를 고분자 매트릭스(116)가 둘러싼다.
제 4 실시예
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 승강기용 로프(100)의 제 4 실시예를 도시한다.
본 발명의 제 4 실시예에 따른 승강기용 로프(100)에서, 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110) 외측에는 다수의 중합체 원사(114)가 무작위(random) 패턴 또는 미리 설정된 패턴으로 위치하여 코팅층(120)과의 결합력이 증가될 수 있다.
여기에서, 미리 설정된 패턴은 도 5a에 도시된 바와 같이 다수의 중합체 원사(114)가 고분자 매트릭스(116) 상에서 상호 교번적으로 교차되는 형상을 의미한다.
구체적으로, 도 5a에 도시된 실시예에서는 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)는 원형으로 다수개 구비되며, 상기 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)의 내측에는 원형의 심체인 탄소섬유 또는 유리섬유(112)가 고분자 매트릭스(116) 내에 무작위 패턴으로 위치하고, 상기 고분자 매트릭스(116) 외측에 상기 다수의 중합체 원사(114)가 미리 설정된 패턴으로 위치한다.
도 5b에 도시된 실시예에서는 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)는 벨트 형상이며, 그 최내측에 벨트 형상의 탄소섬유 또는 유리섬유 코어(115)가 위치하고, 그 외측에 상기 중합체 원사(114)가 고분자 매트릭스(116)와 함께 무작위 패턴 또는 미리 설정된 패턴으로 위치한다.
이와 같은 구성으로, 폴리머기지(113)의 특성에 의하여 코팅층(120)과의 결합력이 증가할 수 있음은 물론이며, 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)의 국부적인 강도가 증가하여 권상기 등에 의한 국부적 하중에도 우수한 안정성을 유지할 수 있다.
한편, 제 1 내지 제 4 실시예에서 기술된 승강기용 로프(100)는 각각이 하나의 로프로서 사용될 수도 있으나, 벨트 형상이라는 특징을 살려서 다수가 적층되어 사용될 수도 있음에 주의한다.
코팅층 조성물
이하에서는, 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)의 외부인 코팅층(120)의 조성물을 설명한다.
코팅층(120)은 승강기용 로프(100)의 외부로 드러난 부분이며, 특히 도 1a에 잘 도시된 바와 같이 도르레와 같은 외부 구조물과 지속적인 마찰이 이루어지기에 에서 지속적으로 마찰이 이루어지며, 제동이 이루어지는 경우 외부 구조물에 의하여 잡혀지는 부분이기에 높은 내연성, 내마모성, 내구력 등이 요구된다.
또한, 코팅층(120) 내부의 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)와의 결합력 내지 접착력도 당연 높아야 한다.
이를 위하여, 본 발명자들은 코팅층(120)으로서 열가소성 폴리우레탄 수지와 비할로겐계 난연제로서 인계 난연제 및 접착력 개선 개질제를 특정 비율로 혼합한 조성물이 내연성을 부가하고 우수한 기계적 및/또는 물리적 특성을 나타낼 뿐만 아니라 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)에 대한 접착력을 현저히 향상시킬 수 있음을 확인하였다.
즉, 열가소성 폴리우레탄 수지에 인계 난연제 및 접착력 개선 개질제를 첨가하여 충분한 난연성을 확보하면서도 열가소성 폴리우레탄 수지의 파단 신율, 반발 탄성률, 탄성률, 마모도 등의 물리적 성질 저하를 최소화할 수 있는 최적의 비율을 최초로 발견한 것이 본 발명의 특징이다.
따라서, 본 발명에 따른 코팅층(120)은 탄성이 있으면서도 견고하고 가벼우며 높은 마찰계수를 갖는 폴리우레탄 수지의 성질을 유지하므로 탄소섬유 또는 유리섬유와 함께 초고층 엘리베이터용 로프로 유용하게 사용될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 승강기용 로프(100)의 코팅층(120)은 열가소성 폴리우레탄 수지 100 중량부; 인계 난연제 10 내지 50 중량부; 및 접착력 개선 개질제 1 내지 10 중량부를 포함할 수 있다.
예컨대, 인계 난연제의 비율이 10 중량부 미만인 경우, 충분한 난연성을 부여할 수 없으며, 50 중량부를 초과하는 경우 열가소성 폴리우레탄 수지의 유리한 물리적, 기계적 성질을 저하시킬 수 있다. 또한, 접착력 개선 개질제의 비율이 1 중량부 미만인 경우 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)에 대한 충분한 접착력을 제공하지 못하므로 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)에 코팅할 경우 시간에 따라 또는 자극에 의해 쉽게 박리될 수 있으며, 10 중량부를 초과하는 경우 열가소성 폴리우레탄 수지의 유리한 물리적, 기계적 성질을 저하시킬 수 있다.
여기에서, 상기의 '폴리우레탄'은 카바메이트(우레탄) 결합으로 연결된 유기 단위체 사슬로 구성된 고분자로 단순히 '우레탄'이라고도 한다. 이소시아네이트기와 수산기의 결합 즉, 우레탄 결합에 의해 형성될 수 있으며, 따라서 2개의 이소시아테이트기를 갖는 화합물을 2개의 수산기를 갖는 화합물과 반응시켜 선형 고분자 형태의 폴리우레탄을 제조할 수 있다. 이때, 단량체를 조절하여 선택함으로써 생성되는 폴리우레탄의 성질을 조절할 수 있다. 예컨대, 수산기를 갖는 반응물로서 에테르를 사용하면 상대적으로 부드러운 중합체가 형성되며, 폴리에스테르를 사용하면 딱딱한 중합체가 형성된다. 또한, 3개 이상의 수산기를 갖는 폴리올을 반응물로 사용할 경우 선형이 아닌 3차원적으로 결합된 폴리우레탄을 수득할 수 있다. 폴리우레탄은 열가소성일 수 있으며, 유연하며, 질기고 화학약품에 잘 견디며 열에 대해서도 변형되지 않는 특성을 가지므로 호스, 표면 코팅제, 표면 밀폐제, 탄성 합성섬유 등으로부터, 전기절연체, 구조재, 기포단열재, 기포쿠션, 탄성섬유, 내구성 탄성중합체 휠 및 타이어 등에 이르기까지 다양한 분야에 사용되기도 한다. 또한, 폴리염화비닐(PVC)에 비교하여 내열성, 내충격성, 내한성 및 내구성 등이 우수하며 무독성인 장점이 있다. 다만, 폴리우레탄 수지는 난연성이 취약하여 사용이 제한되므로, 난연제와 함께 사용하는 방안이 모색되고 있다.
본 발명에 따른 승강기용 로프(100)의 코팅층(120)은 탄소섬유 또는 유리섬유와 함께 승강기용 로프(100)에 사용하고자 하는 것임을 고려하여, 바람직하게, 상기 폴리우레탄 수지는 shore A 기준으로 95이상, 및 shore D 기준으로 50 내지 75의 경도를 갖는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
한편, 열가소성 폴리우레탄 수지는 수분을 흡수하는 흡습성을 가지므로 성형 가공시 물성이 저하되거나 기포가 발생할 수 있으므로, 이를 차단하기 위하여 상기 열가소성 폴리우레탄 수지는 80 내지 120℃에서 3 내지 7시간 동안 건조시킨 것을 사용할 수 있다.
종래 난연제로는 폴리염화비닐(PVC)와 같이 저렴하면서도 난연성이 우수하고 가공이 용이한 할로겐계 화합물을 사용하였으나, 이들 화합물은 연소시 발암물질인 다이옥신이 배출되며 부식성 가스가 방출되는 단점이 있다. 또한, 할로겐족 원소인 염소를 포함하는 PVC는 유연성을 부여하기 위하여 가소제와 함께 사용하는 데, 이는 환경호르몬을 유발하는 것으로 알려져 사용이 규제되고 있다.
또한, 폴리올레핀 계열의 물질을 난연제로 사용할 수 있으나, 유연성이 떨어지며 표면 긁힘으로 인해 분진이나 버(burr)를 발생시켜 엘리베이터 로프에 적용시 작동에 심각한 오류를 유발할 우려가 있다. 나아가, 폴리올레핀 계열의 물질로 충분한 난연성을 확보하기 위해서는 과량으로 사용하는 것이 불가피한 바, 열가소성 폴리우레탄 수지의 바람직한 물성을 저하시킬 수 있다.
이에, 본 발명에 따른 승강기용 로프(100)의 코팅층(120)은 열가소성 폴리우레탄 수지의 바람직한 물성을 저하시키지 않으면서 환경오염물질을 배출하지 않는 난연제로서 인계 난연제를 사용한다. 상기 인계 난연제의 비제한적인 예는 트리페닐 포스페이트, 트리아릴 포스페이트, 방향족 인산에스테르, 2-에틸헥실디페닐 포스페이트, 트리크레실 포스페이트(TCP), 크레실페닐 포스페이트, 레졸디페닐 포스페이트, 클로로에틸 포스페이트, 트리스-β-클로로프로필 포스페이트, 트리스디클로로프로필 포스페이트, 방향족 축합 인산 에스테르 및 폴리인산염 등의 유기 인산 화합물을 포함한다. 상기 인계 난연제는 단일 화합물로 사용하거나 2종 이상의 화합물을 함께 사용할 수 있다.
한편, 코팅층(120)과 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110) 사이의 접착성을 향상시키기 위해, 코팅층(120)은 접착력 개선 개질제를 포함할 수 있다. 상기 접착력 개선 개질제로는 에폭시 수지 또는 실란계 커플링제를 단독으로 사용하거나, 이들을 조합하여 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예컨대, 에폭시 수지와 실란계 커플링제를 함께 사용하여 접착력의 시너지적 향상을 달성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 승강기용 로프(100)의 코팅층(120)은 내열성을 부여하기 위하여 0.1 내지 3 중량부의 산화방지제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 산화방지제로는 힌더드 페놀계 산화방지제 또는 티오화합물계 산화방지제를 단독으로 또는 함께 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 승강기용 로프(100)의 코팅층(120)은 난연제의 난연특성을 향상시키면서 연기 발생을 감소시킬 수 있도록 1 내지 10 중량부의 난연조제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 난연조제로는 실리콘 화합물 또는 붕소화합물을 단독으로 또는 함께 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 승강기용 로프(100)의 코팅층(120)은 그 목적과 환경에 따라 광안정제, 활제, 보강제, 안료, 착색제 및 가소제로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 추가적인 첨가제의 사용량은 본 발명의 조성물의 바람직한 기계적 및/또는 물리적 특성을 저해하지 않는 범위에서 결정할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 승강기용 로프(100)의 코팅층(120)은 각 성분을 용융 혼련하여 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)와 함께 압출성형함으로써 원하는 형태의 제품으로 생산될 수 있다. 상기 압출성형공정은 당업계에 공지된 방법을 제한없이 사용하여 수행할 수 있다. 예컨대, 원료의 건조, 투입, 압출, 냉각, 권취 등의 순서로 진행될 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 필요에 따라 추가적인 단계를 수행하거나 일부 단계를 생략할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 로프
110: 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료
111: 돌출부
112: 탄소섬유 또는 유리섬유
113: 폴리머기지
114: 중합체원사
115: 탄소섬유 또는 유리섬유 코어
116: 고분자 매트릭스
120: 코팅층

Claims (18)

  1. 인발성형에 의하여 제조된 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110); 및
    상기 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)의 외측에 결합되어 위치하는 코팅층(120)을 포함하는, 벨트 형상의 승강기용 로프(100)로서,
    상기 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)는 상기 로프(100)의 길이방향에 수직한 폭방향으로 볼 경우 벨트 형상이며,
    상기 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)는 외측을 향하여 돌출되는 다수의 돌출부(111)를 포함하며,
    상기 다수의 돌출부(111)와 상기 코팅층(120) 사이의 결합력 증진을 위하여, 상기 다수의 돌출부(111)는 상기 폭 방향에서 벨트 형상인 상기 탄소섬유 또는 유리섬유 복합재료(110)의 상측 및 하측 모두에서 상기 코팅층(120)을 향하여 돌출되되 외측을 향하여 크기가 점차 커지는 쐐기(wedge) 형상인,
    승강기용 로프.
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  10. 제 1 항에 따르는 승강기용 로프(100)가 다수 적층되어 사용되는 승강기.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅층(120)은, 열가소성 폴리우레탄 수지 100 중량부; 인계 난연제 10 내지 50 중량부; 및 접착력 개선 개질제 1 내지 10 중량부를 포함하는,
    승강기용 로프.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 열가소성 폴리우레탄 수지는 shore A 기준으로 95이상, 및 shore D 기준으로 50 내지 75의 경도를 갖는,
    승강기용 로프.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 열가소성 폴리우레탄 수지는 80 내지 120℃에서 3 내지 7시간 동안 건조시킨 것인,
    승강기용 로프.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 인계 난연제는 트리페닐 포스페이트, 트리아릴 포스페이트, 방향족 인산에스테르, 2-에틸헥실디페닐 포스페이트, 트리크레실 포스페이트(TCP), 크레실페닐 포스페이트, 레졸디페닐 포스페이트, 클로로에틸 포스페이트, 트리스-β-클로로프로필 포스페이트, 트리스디클로로프로필 포스페이트, 방향족 축합 인산 에스테르 및 폴리인산염으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 유기 인산 화합물인,
    승강기용 로프.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 접착력 개선 개질제는 에폭시 수지, 실란계 커플링제 또는 이들의 조합인,
    승강기용 로프.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 코팅층(120)은, 0.1 내지 3 중량부의 산화방지제를 추가로 포함하는,
    승강기용 로프.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 코팅층(120)은, 1 내지 10 중량부의 난연조제를 추가로 포함하는,
    승강기용 로프.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 코팅층(120)은, 광안정제, 활제, 보강제, 안료, 착색제 및 가소제로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함하는,
    승강기용 로프.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108059053A (zh) * 2016-11-07 2018-05-22 奥的斯电梯公司 用于电梯系统的具有金属化聚合物涂层的承重构件
CN108069317A (zh) * 2016-11-07 2018-05-25 奥的斯电梯公司 用于电梯系统的具有弹性体-膦酸酯掺合型结合剂的承重构件
KR20180118059A (ko) * 2017-04-20 2018-10-30 오티스 엘리베이터 컴파니 엘리베이터 시스템 벨트의 인장 부재
KR20180118068A (ko) * 2017-04-20 2018-10-30 오티스 엘리베이터 컴파니 엘리베이터 시스템 벨트를 위한 하이브리드 섬유 인장 부재
KR20180118058A (ko) * 2017-04-20 2018-10-30 오티스 엘리베이터 컴파니 엘리베이터 시스템 벨트 용 인장 부재
KR20180118069A (ko) * 2017-04-20 2018-10-30 오티스 엘리베이터 컴파니 직물 인장 부재를 구비한 엘리베이터 시스템 벨트
KR101993549B1 (ko) * 2018-01-04 2019-09-30 현대엘리베이터주식회사 경사지게 슬라이드 이동 가능한 권상기 베드를 포함하는 엘리베이터 시스템
US10464249B2 (en) 2016-07-22 2019-11-05 Ehc Canada, Inc. Articles having composite member for inhibiting longitudinal stretch
KR20190132053A (ko) * 2018-05-18 2019-11-27 현대엘리베이터주식회사 벨트 타입의 로프 제조방법
US11427439B2 (en) 2017-04-20 2022-08-30 Otis Elevator Company Tension member for elevator system belt
US11866300B2 (en) 2016-12-02 2024-01-09 Otis Elevator Company Overbraided non-metallic tension members

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10669126B2 (en) 2017-08-28 2020-06-02 Otis Elevator Company Fiber belt for elevator system
US11459209B2 (en) * 2017-11-10 2022-10-04 Otis Elevator Company Light weight load bearing member for elevator system
EP3517572B1 (en) * 2017-11-30 2021-01-27 Otis Elevator Company Load bearing traction members and method
US11548763B2 (en) 2018-08-10 2023-01-10 Otis Elevator Company Load bearing traction members and method
CN110077064B (zh) * 2019-05-31 2023-10-27 深圳市益联塑胶有限公司 一种绳带及其制作方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001262482A (ja) * 2000-03-15 2001-09-26 Hitachi Ltd ワイヤロープとそれを用いたエレベータ
JP2015024923A (ja) * 2012-02-13 2015-02-05 コネ コーポレイションＫｏｎｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 昇降機のロープ、エレベータ、およびロープの製造方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5749211A (en) * 1992-11-06 1998-05-12 Nippon Steel Corporation Fiber-reinforced plastic bar and production method thereof
GB2458001B (en) * 2008-01-18 2010-12-08 Kone Corp An elevator hoist rope, an elevator and method
KR101310180B1 (ko) * 2008-08-15 2013-09-23 오티스 엘리베이터 컴파니 코드 및 폴리머 재킷 재료 내에 접착 개량제를 갖는 폴리머 재킷 조립체
BR112014008143B1 (pt) * 2011-10-13 2021-02-17 Bekaert Advanced Cords Aalter Nv montagem de mancal de carga e método para fabricar a mesma

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001262482A (ja) * 2000-03-15 2001-09-26 Hitachi Ltd ワイヤロープとそれを用いたエレベータ
JP2015024923A (ja) * 2012-02-13 2015-02-05 コネ コーポレイションＫｏｎｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 昇降機のロープ、エレベータ、およびロープの製造方法

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10464249B2 (en) 2016-07-22 2019-11-05 Ehc Canada, Inc. Articles having composite member for inhibiting longitudinal stretch
CN108069317A (zh) * 2016-11-07 2018-05-25 奥的斯电梯公司 用于电梯系统的具有弹性体-膦酸酯掺合型结合剂的承重构件
US11518652B2 (en) 2016-11-07 2022-12-06 Otis Elevator Company Load bearing member for an elevator system having an elastomer and phosphonate blended bonding agent
CN108069317B (zh) * 2016-11-07 2021-09-24 奥的斯电梯公司 用于电梯系统的具有弹性体-膦酸酯掺合型结合剂的承重构件
CN108059053A (zh) * 2016-11-07 2018-05-22 奥的斯电梯公司 用于电梯系统的具有金属化聚合物涂层的承重构件
US10974929B2 (en) 2016-11-07 2021-04-13 Otis Elevator Company Load bearing member for an elevator system having an elastomer and phosphonate blended bonding agent
US11866300B2 (en) 2016-12-02 2024-01-09 Otis Elevator Company Overbraided non-metallic tension members
KR20180118069A (ko) * 2017-04-20 2018-10-30 오티스 엘리베이터 컴파니 직물 인장 부재를 구비한 엘리베이터 시스템 벨트
KR20180118058A (ko) * 2017-04-20 2018-10-30 오티스 엘리베이터 컴파니 엘리베이터 시스템 벨트 용 인장 부재
US11427439B2 (en) 2017-04-20 2022-08-30 Otis Elevator Company Tension member for elevator system belt
KR20180118068A (ko) * 2017-04-20 2018-10-30 오티스 엘리베이터 컴파니 엘리베이터 시스템 벨트를 위한 하이브리드 섬유 인장 부재
KR102558438B1 (ko) * 2017-04-20 2023-07-24 오티스 엘리베이터 컴파니 엘리베이터 시스템 벨트를 위한 하이브리드 섬유 인장 부재
KR102558426B1 (ko) * 2017-04-20 2023-07-24 오티스 엘리베이터 컴파니 엘리베이터 시스템 벨트 용 인장 부재
KR102574201B1 (ko) * 2017-04-20 2023-09-05 오티스 엘리베이터 컴파니 엘리베이터 시스템 벨트의 인장 부재
AU2018202605B2 (en) * 2017-04-20 2023-11-30 Otis Elevator Company Tension member for elevator system belt
KR20180118059A (ko) * 2017-04-20 2018-10-30 오티스 엘리베이터 컴파니 엘리베이터 시스템 벨트의 인장 부재
KR102623964B1 (ko) * 2017-04-20 2024-01-11 오티스 엘리베이터 컴파니 직물 인장 부재를 구비한 엘리베이터 시스템 벨트
KR101993549B1 (ko) * 2018-01-04 2019-09-30 현대엘리베이터주식회사 경사지게 슬라이드 이동 가능한 권상기 베드를 포함하는 엘리베이터 시스템
KR20190132053A (ko) * 2018-05-18 2019-11-27 현대엘리베이터주식회사 벨트 타입의 로프 제조방법
KR102058964B1 (ko) * 2018-05-18 2019-12-24 현대엘리베이터주식회사 벨트 타입의 로프 제조방법

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CN106192494A (zh) 2016-12-07
CN106192494B (zh) 2019-08-02

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