WO2023139756A1 - 懸架部材、および、懸架部材の製造方法 - Google Patents

懸架部材、および、懸架部材の製造方法 Download PDF

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浩司 中谷
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    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/10—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer characterised by a fibrous or filamentary layer reinforced with filaments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B1/00—Constructional features of ropes or cables
    • D07B1/16—Ropes or cables with an enveloping sheathing or inlays of rubber or plastics

Definitions

  • the present disclosure relates to a suspension member and a method of manufacturing the suspension member.
  • the load-bearing part consists of fiber-reinforced plastic consisting of a polymer matrix and fibers. Further, the outer circumference of the load supporting portion is covered with a covering layer such as polyurethane (for example, see Patent Document 1: Japanese Patent No. 5713682).
  • the driving force from the hoisting machine of the elevator is transmitted to the coating layer by the frictional force from the sheave of the hoisting machine, and is transmitted to the load supporting portion via the coating layer, causing the elevator car to move up and down.
  • the coating layer and the load supporting portion are not integrated, the driving force from the hoist may not be sufficiently transmitted to the load supporting portion, which reduces the reliability of the elevator.
  • an object of the present disclosure is to provide a suspension member with improved adhesion between a core member made of fiber-reinforced plastic, which is a load bearing portion, and a covering layer without using an adhesive.
  • the suspension member of the present disclosure includes a core member made of fiber-reinforced plastic and a coating layer made of resin that covers the outer periphery of the core member.
  • the fiber-reinforced plastic includes reinforcing fibers, an epoxy compound having an epoxy group, a curing agent, and a hydrazide compound.
  • a suspension member with improved adhesion between a core member made of fiber-reinforced plastic, which is a load bearing portion, and a coating layer without using an adhesive.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a principle characteristic of the present disclosure
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a suspension member according to Embodiment 1
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a suspension member according to Embodiment 1
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a suspension member according to Embodiment 1
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a suspension member according to Embodiment 1
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a suspension member according to Embodiment 1
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a suspension member according to Embodiment 1
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a suspension member according to Embodiment 1;
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a suspension member according to Embodiment 1;
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a suspension member according to Embodiment 1;
  • FIG. 4 is a conceptual diagram showing an enlarged cross section of an example of a core member of the suspension member of Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 4 is a flowchart showing an example of a method for manufacturing the suspension member of Embodiment 1;
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing an example of a suspension member according to Embodiment 2;
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing an example of a suspension member according to Embodiment 2;
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing an example of a suspension member according to Embodiment 2;
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing an example of a suspension member according to Embodiment 2;
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing an example of a suspension member according to Embodiment 2;
  • FIG. 10 is a flowchart showing an example of a method for manufacturing the suspension member of Embodiment 2; It is a schematic diagram for demonstrating the manufacturing method of the conventional suspension member.
  • the fiber-reinforced plastic (hereinafter sometimes abbreviated as FRP) that constitutes the core member 2 and the thermoplastic polyurethane elastomer (hereinafter sometimes abbreviated as TPU) that constitutes the coating layer 3 have low adhesion, so there was a concern that peeling would occur at the interface and the driving force from the hoist could not be transmitted to the core member 2, which is the load supporting portion. Therefore, usually, as shown in FIG. 16, an adhesive 21 is used to improve the adhesion between the core member 2 (FRP) and the covering layer 3 (TPU). However, a process of applying the adhesive 21 to the surface of the core member 2 is required, and there is a problem that the number of manufacturing processes increases.
  • FRP fiber-reinforced plastic
  • TPU thermoplastic polyurethane elastomer
  • the hydrazide compound is activated and chemically bonds with the epoxy groups remaining in the FRP, thereby improving the adhesion of the interface between the FRP (core member) and the coating layer.
  • Embodiment 1 (suspension member) 2 to 8 are cross-sectional schematic diagrams showing an example of the suspension member according to the first embodiment.
  • the suspension member of Embodiment 1 includes a core member 2 as a load support portion inside and a coating layer 3 that covers the outer periphery of the core member 2 .
  • the suspension member shown in FIG. 3 has multiple core members 2 having a rectangular cross-sectional shape.
  • a plurality of core members 2 are arranged side by side in the width direction of the suspension member 1 , and outer peripheries of the core members 2 are covered with a coating layer 3 .
  • Suspension member 1 also has a rectangular cross-sectional shape.
  • a plurality of core members 2 are arranged side by side in the thickness direction of the suspension member 1, and the outer peripheries of these core members 2 are covered with a coating layer 3.
  • the suspension member shown in FIG. 5 includes a core member 2 having a square cross-sectional shape with equal lengths in the thickness direction and width direction, and the outer circumference of the core member 2 is covered with a coating layer 3 .
  • Suspension member 1 also has a square cross-sectional shape.
  • the suspension member shown in FIG. 7 has a rectangular cross-sectional shape and includes a plurality of core members 2 having a circular cross-sectional shape.
  • a plurality of core members 2 are arranged side by side in the width direction of the suspension member 1 , and outer peripheries of the core members 2 are covered with a coating layer 3 .
  • the suspension member shown in FIG. 8 has a plurality of core members 2 having a circular cross-sectional shape.
  • a plurality of core members 2 are arranged in a bundle, and outer peripheries of the plurality of core members 2 are covered with a coating layer 3 .
  • Suspension member 1 also has a circular cross-sectional shape.
  • the suspension members shown in FIGS. 2 to 8 are examples of suspension members included in Embodiment 1, and suspension members in Embodiment 1 are not limited to these.
  • the suspension member of Embodiment 1 is, for example, an elongated member, preferably a continuous body having substantially the same cross-sectional shape in the longitudinal direction.
  • the overall shape of the suspension member of Embodiment 1 may be, for example, belt-like or rope-like.
  • the core member 2 is arranged parallel to the longitudinal direction of the suspension member 1, for example.
  • the core member 2 is, for example, an elongated member similar to the suspension member, preferably a continuous body having substantially the same cross-sectional shape in the longitudinal direction.
  • the overall shape of the core member 2 may be, for example, belt-like or rope-like (fiber-like).
  • the fibrous core member 2 may form a long aggregate such as a woven fabric or a braided cord formed by twisting or knitting.
  • the core member 2 is made of fiber reinforced plastic.
  • the fiber-reinforced plastic contains reinforcing fibers, an epoxy compound having an epoxy group, a curing agent, and a hydrazide compound.
  • an epoxy compound having an epoxy group, a curing agent, and a hydrazide compound are included means that the functional group derived from each compound is included as a constituent unit of the polymer.
  • the material of the reinforcing fiber 4 is not particularly limited, but it is preferable that the reinforcing fiber is lightweight and has high strength and elastic modulus.
  • the reinforcing fiber for example, one type selected from carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, polyarylate fiber, polyparaphenylenebenzobisoxazole fiber, etc., or a fiber obtained by blending two or more types can be used.
  • the resin portion 5 may contain a resin other than the epoxy resin.
  • resins other than the above epoxy resins include thermosetting resins obtained by adding a curing agent to polyurethane, unsaturated polyester, vinyl ester, phenol, etc., thermoplastic resins such as polyurethane, polyamide 6 (PA6), polyamide 12 (PA12), polyamide 66 (PA66), and epoxy resins containing no hydrazide compounds.
  • the resin forming the resin portion 5 may contain an additive such as a flame retardant.
  • the hydrazide compound is not particularly limited as long as it has a hydrazide group (--NHNH 2 ).
  • hydrazide compounds include adipic acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide (SDH), dodecanediohydrazide, isophthalic acid dihydrazide (IDH), salicylic acid hydrazide and the like.
  • SDH sebacic acid dihydrazide
  • IDH isophthalic acid dihydrazide
  • salicylic acid hydrazide as the hydradozide compound, one or a mixture of two or more selected from these can be used.
  • the hydrazide group of the hydrazide compound is a latent curing agent that does not activate at low temperatures and can be activated at a certain temperature (activation temperature) or higher to react with epoxy groups and the like.
  • the activation temperature varies depending on the type of hydrazide compound, but is 140° C. for isophthalic acid dihydrazide, for example.
  • curing agent various compounds known as curing agents for epoxy compounds can be used.
  • Curing agents include, for example, amine compounds (amine-based curing agents).
  • the resin constituting the coating layer 3 is not particularly limited, but examples thereof include thermoplastic polyurethane elastomers, thermoplastic polystyrene elastomers, thermoplastic vinyl chloride elastomers, thermoplastic polyester elastomers, thermoplastic polyamide elastomers, thermoplastic polybutadiene elastomers, and the like.
  • a thermoplastic polyurethane elastomer can be suitably used as the resin material forming the coating layer 3 from the viewpoint of frictional force with the sheave of the hoist and abrasion resistance.
  • thermoplastic polyurethane elastomers examples include ether-based thermoplastic polyurethane elastomers and carbonate-based thermoplastic polyurethane elastomers. These are materials that are difficult to hydrolyze in a high-temperature and high-humidity environment, and can be preferably used.
  • the resin constituting the coating layer 3 olefin-based elastomers, styrene-based elastomers, vinyl chloride-based elastomers, urethane-based elastomers, polyester-based elastomers, polyamide-based elastomers, etc. can be mentioned, and one or a mixture of two or more of these can be used.
  • the resin material forming the coating layer 3 may contain additives such as a flame retardant, a cross-linking agent, a coloring agent, and a lubricant.
  • the effect obtained by the suspension member of the present disclosure is particularly useful when the resin material that constitutes the coating layer 3 is a material (thermoplastic polyurethane elastomer, etc.) that cannot obtain sufficient adhesion to the fiber-reinforced plastic that constitutes the core member 2 as it is.
  • the first heating step is performed.
  • a resin composition containing an epoxy compound having an epoxy group, a curing agent, and a hydrazide compound having a hydrazide group is in contact with reinforcing fibers, and the resin composition is heated at a first temperature (T1) to react the epoxy compound and the curing agent, thereby forming a core member.
  • a hydrazide compound is mixed with a base material composed of an epoxy compound (a compound having an epoxy group) and a curing agent to prepare a resin composition that will serve as a raw material for the core member.
  • the obtained resin composition is impregnated into reinforcing fibers (web made of reinforcing fibers, etc.) arranged in a mold.
  • the resin composition with which the reinforcing fibers are impregnated is heated at a first temperature (T1) to form at least one core member.
  • the first temperature (T1) is the temperature at which the hydrazide group of the hydrazide compound is not activated (lower temperature than the temperature at which the hydrazide compound begins to be activated). Therefore, in the first heating step, the epoxy group of the epoxy compound in the resin composition reacts with the curing agent (amine compound, etc.), and the hydrazide compound, which has a slower reaction rate (lower activity) than the curing agent, remains in the resin composition in an unreacted state.
  • the first temperature (T1) is preferably 300° C. or lower, more preferably 200° C. or lower, and most preferably 180° C. or lower so that a large amount of unreacted hydrazide compound remains in the resin composition. At such a temperature, it is expected that some epoxy compound remains in the core member after the first heating step. This unreacted epoxy compound can react with the hydrazide compound in the second heating step described below.
  • T1 is a temperature at which the hydrazide compound is activated (for example, 300°C or higher)
  • the hydrazide compound reacts with epoxy groups in the resin composition and is consumed in the first heating step (when molding the core member).
  • T2 the second temperature
  • T2 the second heating step
  • the hydrazide compound that interacts with the resin constituting the coating layer disappears, so that the effect of improving the adhesion between the core member and the coating layer is not exhibited.
  • the first temperature (T1) is preferably equal to or higher than the curing temperature (polymerization initiation temperature) of the composition containing the epoxy compound and the curing agent. From such a viewpoint, the first temperature (T1) is preferably 80° C. or higher, more preferably 100° C. or higher, and most preferably 120° C. or higher.
  • T1 is lower than the curing temperature (for example, 80°C) of the composition containing the epoxy compound and the curing agent, the epoxy compound and the curing agent in the resin composition cannot sufficiently react, the core member is not molded, and the suspension member cannot be produced.
  • the second heating process is performed.
  • the resin composition is heated at a second temperature (T2), which is higher than the first temperature, in a state where the coating material composition, which is the raw material of the resin constituting the coating layer, is arranged to cover the outer periphery of the core member, thereby allowing the hydrazide group of the hydrazide compound to react with the epoxy compound contained in the fiber-reinforced plastic constituting the core member.
  • a resin thermoplastic polyurethane elastomer, etc.
  • T2 second temperature
  • heat of the second temperature (T2) is also applied to the core member, and the unreacted hydrazide compound in the core member chemically reacts with the epoxy compound remaining unreacted in the core member to form a chemical bond.
  • the hydrazide compound also interacts with the coating layer through hydrogen bonding, intermolecular force, and the like. This improves the adhesion between the core member and the covering layer.
  • the second temperature (T2) is the temperature at which the hydrazide group of the hydrazide compound is activated.
  • the second temperature (T2) is preferably 140°C or higher and 400°C or lower.
  • T2 is lower than 140° C., the hydrazide compound is not activated and is difficult to react with the epoxy compound in the resin composition, so there is a possibility that curing with improved adhesion cannot be obtained.
  • T2 is higher than 400° C., there is a concern that the fiber-reinforced plastic (core member) or the resin forming the coating layer may deteriorate due to thermal decomposition.
  • T1 and T2 are appropriately adjusted according to the type, composition, etc. of the materials constituting the core member and the coating layer.
  • the suspension member of Embodiment 1 described above is excellent in adhesion (adhesion strength) between the core member, which is the load supporting portion, and the covering layer.
  • the suspension member of Embodiment 1 can be applied, for example, as a suspension member for an elevator (elevator rope, etc.).
  • Embodiment 2 (suspension member) 11 to 14 are cross-sectional schematic diagrams showing an example of the suspension member according to the second embodiment.
  • the suspension member 1 of Embodiment 2 has a plurality of core members 2 inside, and some or all of the plurality of core members 2 are twisted or woven.
  • the outer periphery of a plurality of twisted or knitted core members 2 is covered with a covering layer 3 . Since other points are the same as those of the first embodiment, redundant description is omitted.
  • the suspension member shown in FIG. 11 has a plurality of core members 2 having a circular cross-sectional shape, and the plurality of core members 2 are twisted together.
  • the outer peripheries of the plurality of twisted core members 2 are covered with a covering layer.
  • Suspension member 1 also has a circular cross-sectional shape.
  • the suspension member 1 shown in FIG. 12 has a rectangular cross-sectional shape.
  • the suspension member 1 has a plurality of twisted core members 2 arranged side by side in the width direction of the suspension member 1 .
  • the suspension member 1 shown in FIG. 13 has a circular cross-sectional shape.
  • the suspension member 1 includes a plurality of outer core members 2a and a center core member 2b inside, and the plurality of outer core members 2a are twisted around the outer periphery of the center core member 2b.
  • the suspension member shown in FIG. 14 has a rectangular cross-sectional shape.
  • a plurality of twisted core members 2a and 2b are arranged side by side in the width direction of the suspension member 1 in the same manner as in FIG.
  • the suspension members shown in FIGS. 11 to 14 are examples of suspension members included in the second embodiment, and the suspension members of the second embodiment are not limited to these.
  • At least some core members among the plurality of core members are arranged as a long aggregate such as a woven fabric or braid formed by twisting or knitting a plurality of fibrous core members. Some other core members may be arranged without being twisted or braided.
  • a long aggregate formed by twisting or knitting a plurality of core members is arranged so that the longitudinal direction of the aggregate is parallel to the longitudinal direction of the suspension member.
  • the process up to the process of obtaining the core member (the first heating process) is the same as the suspension member manufacturing method of the first embodiment.
  • a plurality of core members obtained in the first heating step are twisted together.
  • a coating layer is formed on the outer periphery of a plurality of twisted core members by a method similar to that of the first embodiment.
  • the suspension member of the second embodiment has a plurality of core members, and some or all of the plurality of core members are twisted or woven.
  • the suspension member of the second embodiment since some or all of the plurality of core members are twisted, compared to the suspension member of the first embodiment, the cross-sectional area of the core members that can be included in the cross section of the suspension member is reduced. Therefore, for example, when it is attempted to obtain the same strength with the suspension member of the second embodiment as that of the suspension member of the first embodiment, the cross-sectional area of the entire suspension member of the second embodiment is usually larger than that of the first embodiment. In this way, the suspension members of the first and second embodiments can be selected according to the intended use, taking into consideration the respective merits and demerits.
  • Example 1 As shown in Table 1, an epoxy compound (ADEKA product number EP-4100E), which is a base material (main agent), an amine curing agent (Hitachi Chemical Co., Ltd. product number HN-2000), and an imidazole curing accelerator (Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd. product number 1B2MZ) are mixed, and isophthalic acid dihydrazide (IDH), a hydrazide compound, is added to the resulting mixture to obtain a resin composition.
  • IDH isophthalic acid dihydrazide
  • the isophthalic acid dihydrazide was added at a rate of 3% by mass with respect to the total amount of the resin composition.
  • This resin composition was impregnated with polyacrylonitrile (PAN)-based carbon fiber and cured at 120°C (T1) to obtain a continuous fiber-reinforced plastic core member having a rectangular cross section with a width of 40 mm and a thickness of 2 mm.
  • PAN polyacrylonitrile
  • a 1 mm-thick covering layer covering the outer periphery of the obtained core member was formed by extrusion molding at 200°C (T2) using an ether-based thermoplastic polyurethane elastomer, thereby obtaining the suspension member of Example 1.
  • Example 2 sebacate dihydrazide (SDH) was used as the hydrazide compound.
  • a suspension member of Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • Comparative example 1 In Comparative Example 1, no hydrazide compound was added. A suspension member of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except for the above.

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Abstract

本開示の懸架部材（１）は、繊維強化プラスチックからなる芯部材（２）と、前記芯部材（２）の外周を覆い、樹脂からなる被覆層（３）と、を備える。前記繊維強化プラスチックは、強化繊維と、エポキシ基を有するエポキシ化合物と、硬化剤と、ヒドラジド化合物と、を含む。

Description

懸架部材、および、懸架部材の製造方法
　本開示は、懸架部材、および、懸架部材の製造方法に関する。
　繊維を用いた従来のベルト状またはロープ状の懸架部材では、荷重支持部は、ポリマーマトリックスと繊維からなる繊維強化プラスチックで構成されている。また、荷重支持部の外周は、例えばポリウレタンなどの被覆層で被覆されている（例えば、特許文献１：特許第５７１３６８２号公報参照）。
　このような懸架部材をエレベータに適用した場合、エレベータの巻上機からの駆動力は、巻上機のシーブからの摩擦力によって被覆層に伝達され、被覆層を介して荷重支持部に伝達され、エレベータの乗りかごを上下させる。この際、被覆層と荷重支持部が一体化されていなければ、巻上機からの駆動力を荷重支持部に十分に伝達できなくなる場合があり、エレベータの信頼性が低下する。
　このような問題に対し、被覆層に、リン酸メラミン、ピロリン酸メラミン、ポリリン酸メラミンなどのメラミン化合物をベースとする接着強化剤を添加した懸架部材が知られている（例えば、特許文献２：特表２０１２－５００１６９号公報参照）。
特許第５７１３６８２号公報 特表２０１２－５００１６９号公報
　特許文献２のようにメラミンベースの接着強化剤を添加しても、荷重支持部との接着強化において、荷重支持部と被覆層を分子間力と水素結合で接着力促進する形となり、接着力が不十分となる場合があった。
　また、前述した接着強化剤のような添加剤を被覆層に添加すると、経年後に被覆層表面にブリードアウトし、巻上機のシーブとの摩擦力を変動させてしまい、被覆層の役割の一つである、巻上機から荷重支持部への駆動力伝達に影響が出る場合があった。
　また、荷重支持部に接着剤を塗布し、その外周に被覆層を被覆して接着力を増加させる手段も考えられるが、製造工程の増加、工程管理が煩雑化し、好ましくない。
　したがって、本開示の目的は、接着剤を使用せずに、荷重支持部である繊維強化プラスチックからなる芯部材と、被覆層と、の間の密着性が向上した懸架部材を提供することである。
　本開示の懸架部材は、繊維強化プラスチックからなる芯部材と、前記芯部材の外周を覆い、樹脂からなる被覆層と、を備える。前記繊維強化プラスチックは、強化繊維と、エポキシ基を有するエポキシ化合物と、硬化剤と、ヒドラジド化合物と、を含む。
　本開示によれば、接着剤を使用せずに、荷重支持部である繊維強化プラスチックからなる芯部材と、被覆層と、の間の密着性が向上した懸架部材を提供することができる。
本開示の特徴的な原理を示す概念図である。 実施の形態１の懸架部材の一例を示す断面模式図である。 実施の形態１の懸架部材の一例を示す断面模式図である。 実施の形態１の懸架部材の一例を示す断面模式図である。 実施の形態１の懸架部材の一例を示す断面模式図である。 実施の形態１の懸架部材の一例を示す断面模式図である。 実施の形態１の懸架部材の一例を示す断面模式図である。 実施の形態１の懸架部材の一例を示す断面模式図である。 実施の形態１の懸架部材の芯部材の一例の断面を拡大して示す概念図である。 実施の形態１の懸架部材の製造方法の一例を示すフロー図である。 実施の形態２の懸架部材の一例を示す断面模式図である。 実施の形態２の懸架部材の一例を示す断面模式図である。 実施の形態２の懸架部材の一例を示す断面模式図である。 実施の形態２の懸架部材の一例を示す断面模式図である。 実施の形態２の懸架部材の製造方法の一例を示すフロー図である。 従来の懸架部材の製造方法を説明するための模式図である。
　以下、本開示の実施の形態について説明する。なお、図面において、長さ、幅、厚さ、深さなどの寸法関係は図面の明瞭化と簡略化のために適宜変更されており、実際の寸法関係を表すものではない。
　まず、本開示の特徴的な原理について説明する。
　従来の技術では、例えば、芯部材２を構成する繊維強化プラスチック（以下、ＦＲＰと略記する場合がある）と被覆層３を構成する熱可塑性ポリウレタンエラストマー（以下、ＴＰＵと略記する場合がある）等とは密着性が低いため、界面での剥離が発生し、巻上機からの駆動力を荷重支持部である芯部材２に伝達できなくなる懸念があった。そのため、通常は、図１６に示されるように、接着剤２１を用いることで芯部材２（ＦＲＰ）と被覆層３（ＴＰＵ）の密着性を向上させていた。しかし、接着剤２１を芯部材２の表面に塗布する工程が必要であり、製造工程が増えるという課題があった。
　これに対して、本開示では、図１に示されるように、まず、ヒドラジド化合物を芯部材２を構成するＦＲＰに配合して、ＦＲＰを第１温度（Ｔ１）で硬化させる。次に従来必要であった接着剤塗布工程を省略し、第２温度（Ｔ２）での押出成形によりＴＰＵ等からなる被覆層３をＦＲＰ（芯部材２）の外周に形成する。ここで、ＦＲＰ（芯部材２）の熱硬化時の温度Ｔ１（例えば１２０℃）では、ヒドラジド化合物は不活性のためエポキシ化合物と反応しない。一方、被覆層形成時の押出成形の温度Ｔ２（例えば２００℃）では、ヒドラジド化合物が活性化し、ＦＲＰ中に残ったエポキシ基と化学結合し、ＦＲＰ（芯部材）と被覆層との間の界面の密着性が向上する。
　実施の形態１．
　（懸架部材）
図２～図８は、実施の形態１の懸架部材の一例を示す断面模式図である。実施の形態１の懸架部材は、内部に荷重支持部である芯部材２と、芯部材２の外周を被覆する被覆層３とを備える。
　図２に示される懸架部材１は、厚み方向よりも幅方向の方が広い長方形の断面形状を有する芯部材２と、芯部材２の外周を被覆する被覆層３と、を備える。懸架部材１も、長方形の断面形状を有する。
　図３に示される懸架部材は、長方形の断面形状を有する芯部材２を複数有する。複数の芯部材２が懸架部材１の幅方向に並べて配置され、それらの芯部材２の外周が被覆層３で被覆されている。懸架部材１も長方形の断面形状を有する。
　図４に示される懸架部材１では、複数の芯部材２が懸架部材１の厚み方向に並べて配置され、それらの芯部材２の外周が被覆層３で被覆されている。
　図５に示される懸架部材は、厚み方向と幅方向の長さが等しい正方形の断面形状を有する芯部材２を備え、その芯部材２の外周が被覆層３で被覆されている。懸架部材１も正方形の断面形状を有する。
　図６に示される懸架部材は、円形の断面形状を有する芯部材２を備え、その芯部材２の外周が被覆層３で被覆されている。懸架部材１も円形の断面形状を有する。
　図７に示される懸架部材は、長方形の断面形状を有し、円形の断面形状を有する芯部材２を複数備える。複数の芯部材２は、懸架部材１の幅方向に並べて配置され、それらの芯部材２の外周が被覆層３で被覆されている。
　図８に示される懸架部材は、円形の断面形状を有する芯部材２を複数有する。複数の芯部材２は、束ねて配置され、複数の芯部材２の外周が被覆層３で被覆されている。懸架部材１も円形の断面形状を有する。
　なお、図２～図８に示される懸架部材は、実施の形態１に含まれる懸架部材の一例であって、実施の形態１の懸架部材はこれらに限定されない。
　実施の形態１の懸架部材は、例えば、長尺状の部材であり、好ましくは長手方向に対し実質的に同一の断面形状を有する連続体である。実施の形態１の懸架部材の全体形状は、例えば、ベルト状であってもよく、ロープ状であってもよい。芯部材２は、例えば、懸架部材１の長手方向と同じ方向に平行に配置される。
　芯部材２は、例えば、懸架部材と同様の長尺状の部材であり、好ましくは長手方向に対し実質的に同一の断面形状を有する連続体である。芯部材２の全体形状は、例えば、ベルト状であってもよく、ロープ状（繊維状）であってもよい。なお、例えば、繊維状の芯部材２が、撚られたり編まれたりしてなる織物、組み紐等の長尺状の集合体を形成していてもよい。
　芯部材２は、繊維強化プラスチックからなる。繊維強化プラスチックは、強化繊維と、エポキシ基を有するエポキシ化合物と、硬化剤と、ヒドラジド化合物と、を含む。ここで、エポキシ基を有するエポキシ化合物と、硬化剤と、ヒドラジド化合物と、を含むとの記載は、各化合物に由来する官能基を重合体の構成単位として含むことも包含する意味を有する。
　図９は、実施の形態１の懸架部材の芯部材の一例の断面を拡大して示す概念図である。図９に示されるように、芯部材２は、強化繊維４と樹脂部５とから構成される繊維強化プラスチックからなる。
　強化繊維４の材質は特に限定されないが、強化繊維は軽量であり、かつ強度および弾性率が高いことが好ましい。強化繊維としては、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維などから選択される１種類、または、２種類以上を混紡してなる繊維を用いることができる。
　樹脂部５は、エポキシ基を有するエポキシ化合物、硬化剤およびヒドラジド化合物を含む。例えば、樹脂部５は、樹脂部５を構成する高分子重合体の構成単位として、エポキシ基を有するエポキシ化合物、硬化剤およびヒドラジド化合物に由来する官能基を重合体の構成単位として含む。
　樹脂部５は、エポキシ化合物、硬化剤およびヒドラジド化合物を含む樹脂組成物の硬化物（エポキシ樹脂）で構成されることが好ましい。
　なお、樹脂部５は、上記エポキシ樹脂に加えて、上記エポキシ樹脂以外の樹脂を含んでいてもよい。上記エポキシ樹脂以外の樹脂としては、例えば、ポリウレタン、不飽和ポリエステル、ビニルエステル、フェノールなどに硬化剤を加えてなる熱硬化性樹脂や、ポリウレタン、ポリアミド６（ＰＡ６）、ポリアミド１２（ＰＡ１２）、ポリアミド６６（ＰＡ６６）などの熱可塑性樹脂、ヒドラジド化合物を含まないエポキシ樹脂などが挙げられる。樹脂部５を構成する樹脂は、難燃剤等の添加剤を含んでいてもよい。
　ヒドラジド化合物は、ヒドラジド基（－ＮＨＮＨ２）を有する化合物であれば特に限定されない。ヒドラジド化合物としては、例えば、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド（ＳＤＨ）、ドデカンジオヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド（ＩＤＨ）、サリチル酸ヒドラジドなどが挙げられる。ヒドラドジド化合物として、これらから選択される１種類または２種類以上を混合したものを用いることができる。
　ヒドラジド化合物のヒドラジド基は、低温では活性化せず、ある特定の温度（活性化温度）以上になることで活性化してエポキシ基等と反応することができる、潜伏性硬化剤である。上記活性化温度は、ヒドラジド化合物の種類によって異なるが、例えば、イソフタル酸ジヒドラジドでについては、１４０℃である。
　ヒドラジド化合物の添加量は、特に限定されないが、樹脂部５（樹脂部５の原料となる樹脂組成物）の総量に対して、好ましくは０．０１質量％～７０質量％であり、より好ましくは０．１質量％～５０質量％である。ヒドラジド化合物の添加量が０．０１質量％以下である場合、ヒドラジド化合物が少なすぎるため、芯部材と被覆層との密着性が十分に向上しない可能性がある。また、ヒドラジド化合物の添加量が７０質量％以上である場合、増粘等の理由により、繊維強化プラスチックとなる樹脂組成物中にヒドラジド化合物を混合することが困難になる。
　硬化剤としては、エポキシ化合物の硬化剤として公知の種々の化合物を用いることができる。硬化剤としては、例えば、アミン化合物（アミン系硬化剤）が挙げられる。
　被覆層３を構成する樹脂としては、特に限定されないが、例えば、熱可塑性ポリウレタンエラストマー、熱可塑性ポリスチレンエラストマー、熱可塑性塩化ビニルエラストマー、熱可塑性ポリエステルエラストマー、熱可塑性ポリアミドエラストマー、熱可塑性ポリブタジエンエラストマーなどが挙げられる。巻上機のシーブとの摩擦力、および耐摩耗性の観点から、被覆層３被覆層３を構成する樹脂材料として、熱可塑性ポリウレタンエラストマーを好適に用いることができる。
　熱可塑性ポリウレタンエラストマーとしては、例えば、エーテル系の熱可塑性ポリウレタンエラストマー、カーボネート系の熱可塑性ポリウレタンエラストマーなどが挙げられる。これらは、高温高湿環境で加水分解しにくい材料であり、好適に使用することができる。
　この他にも、被覆層３を構成する樹脂として、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、塩ビ系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマーなどが挙げられ、これらの中から１種類または２種類以上を混合したものを用いることができる。また、被覆層３を構成する樹脂材料は、難燃剤、架橋剤、着色剤、滑剤などの添加剤を含んでいてもよい。
　なお、被覆層３を構成する樹脂材料が、そのままでは芯部材２を構成する繊維強化プラスチックに対する密着性が十分に得られない材料（熱可塑性ポリウレタンエラストマーなど）である場合に、特に、本開示の懸架部材によって得られる効果は有用である。
　（懸架部材の製造方法）
次に、実施の形態１の懸架部材の製造方法について、図１０に示す実施の形態１の懸架部材の製造方法の一例のフローを参照して説明する。
　まず、第１加熱工程が実施される。第１加熱工程では、エポキシ基を有するエポキシ化合物と、硬化剤と、ヒドラジド基を有するヒドラジド化合物と、を含む樹脂組成物と、強化繊維とが接した状態で、樹脂組成物を第１温度（Ｔ１）で加熱することにより、エポキシ化合物と硬化剤とを反応させることで、芯部材を形成する。
　具体的には、図１０を参照して、まず、エポキシ化合物（エポキシ基を有する化合物）と硬化剤からなるベース材に、ヒドラジド化合物を混合し、芯部材の原料となる樹脂組成物を調製する。次に、得られた樹脂組成物を金型内に配置された強化繊維（強化繊維からなるウェブ等）に含浸させる。次に、強化繊維に含浸した樹脂組成物を第１温度（Ｔ１）で加熱して、少なくとも１本の芯部材を成形する。
　ここで、第１温度（Ｔ１）は、ヒドラジド化合物のヒドラジド基が活性化しない温度（ヒドラジド化合物が活性化し始める温度よりも低い温度）である。このため、第１加熱工程では、樹脂組成物中のエポキシ化合物のエポキシ基と硬化剤（アミン化合物等）とが反応し、硬化剤よりも反応速度が遅い（活性が低い）ヒドラジド化合物が未反応の状態で樹脂組成物中に残る。未反応のヒドラジド化合物が樹脂組成物中に多く残るようにするため、第１温度（Ｔ１）は、３００℃以下が好ましく、２００℃以下がより好ましく、１８０℃以下が最も好ましい。なお、このような温度では、第１加熱工程後の芯部材中に一部のエポキシ化合物が残っていることが期待される。この未反応のエポキシ化合物は、後述する第２加熱工程でヒドラジド化合物と反応することができる。
　もし、Ｔ１がヒドラジド化合物が活性化する温度（例えば、３００℃以上）である場合、第１加熱工程（芯部材の成形時）においてヒドラジド化合物が樹脂組成物中のエポキシ基と反応して消費されてしまう。この場合、後述する第２加熱工程（被覆層成形時）の第２温度（Ｔ２）での加熱によって樹脂組成物中のエポキシ化合物と反応することが可能であり、被覆層を構成する樹脂と相互作用するヒドラジド化合物がなくなるため、芯部材と被覆層との間の密着性を向上する効果が発揮されなくなる。
　また、樹脂組成物を硬化させて芯部材を成形するために、第１温度（Ｔ１）は、エポキシ化合物および硬化剤を含む組成物の硬化温度（重合開始温度）以上であることが好ましい。このような観点からは、第１温度（Ｔ１）は、８０℃以上が好ましく、１００℃以上がより好ましく、１２０℃以上が最も好ましい。
　もし、Ｔ１が、エポキシ化合物および硬化剤を含む組成物の硬化温度（例えば、８０℃）よりも低い場合、樹脂組成物中のエポキシ化合物と硬化剤とが十分反応できず芯部材の成形されず、懸架部材を作製することができない。
　次に、第２加熱工程が実施される。第２加熱工程では、被覆層を構成する樹脂の原料である被覆材組成物が芯部材の外周を被覆するように配置された状態で、樹脂組成物を第１温度より高い温度である第２温度（Ｔ２）で加熱することにより、ヒドラジド化合物のヒドラジド基と、芯部材を構成する繊維強化プラスチックに含まれるエポキシ化合物と、を反応させる。
　具体的には、図１０を参照して、押出成形等の方法により、被覆層の材料となる樹脂（熱可塑性ポリウレタンエラストマー等）を第２温度（Ｔ２）で加熱して溶融させ、１本または複数本の芯部材の外周に被覆層を成形する。
　このような第２加熱工程においては、芯部材にも第２温度（Ｔ２）の熱が加わり、芯部材中の未反応のヒドラジド化合物が、芯部材中に未反応で残っているエポキシ化合物と化学反応し化学結合を形成する。また、ヒドラジド化合物は被覆層とも水素結合や分子間力等の相互作用する。これにより、芯部材と被覆層との間の密着性が向上する。
　第２温度（Ｔ２）は、ヒドラジド化合物のヒドラジド基が活性化する温度である。第２温度（Ｔ２）は、好ましくは１４０℃以上４００℃以下である。Ｔ２が１４０℃より低い場合は、ヒドラジド化合物が活性化せず、上記樹脂組成物中のエポキシ化合物と反応し難いため、密着性の向上硬化が得られない可能性がある。一方、Ｔ２が４００℃よりも高い場合は、繊維強化プラスチック（芯部材）または被覆層を構成する樹脂が熱分解によって劣化してしまう懸念がある。なお、Ｔ１およびＴ２は、芯部材および被覆層を構成する材料の種類、組成等に応じて、適宜調整される。
　以上で説明した実施の形態の１の懸架部材は、荷重支持部である芯部材と被覆層との間の密着性（接着強度）に優れている。実施の形態の１の懸架部材は、例えばエレベータ用の懸架部材（エレベータロープ等）として、適用することができる。
　実施の形態２．
　（懸架部材）
図１１～図１４は、実施の形態２の懸架部材の一例を示す断面模式図である。実施の形態２の懸架部材１は、内部に複数の芯部材２を備え、その複数の芯部材２の一部または全部は撚られているか、または、編まれている。その撚られているか、または、編まれている複数の芯部材２の外周が、被覆層３で被覆されている。それ以外の点は、実施の形態１と同様であるため、重複する説明は省略する。
　図１１に示される懸架部材は、円形の断面形状を有する芯部材２を複数有し、複数の芯部材２が撚り合わせられている。その撚り合わせられた複数の芯部材２の外周が被覆層で被覆されている。懸架部材１も円形の断面形状を有する。
　図１２に示される懸架部材１は、長方形の断面形状を有する。懸架部材１は、撚り合わされた複数の芯部材２が懸架部材１の幅方向に並べて配置されている。
　図１３に示される懸架部材１は、円形の断面形状を有する。懸架部材１は、内部に、外周側の複数の芯部材２ａと中心側の芯部材２ｂとを備え、中心側の芯部材２ｂの外周に外周側の複数の芯部材２ａが撚られている。
　図１４に示される懸架部材は、長方形の断面形状を有する。この懸架部材１では、図１３と同様に撚り合わされた複数の芯部材２ａ，２ｂが、懸架部材１の幅方向に並べて配置されている。
　図１１～図１４に示される懸架部材は、実施の形態２に含まれる懸架部材の一例であって、実施の形態２の懸架部材はこれらに限定されない。
　実施の形態２の懸架部材において、複数の芯部材のうちの少なくとも一部の芯部材は、例えば、複数の繊維状の芯部材が撚られたり編まれたりしてなる織物、組み紐等の長尺状の集合体として配置される。他の一部の芯部材は、撚られたり編まれたりせずに配置されてもよい。
　実施の形態２の懸架部材においては、例えば、複数の芯部材が撚られたり編まれたりしてなる長尺状の集合体は、その集合体の長手方向が懸架部材の長手方向と平行になるように、配置される。
　（懸架部材の製造方法）
次に、本開示の実施の形態２の懸架部材の製造方法について、図１５に示す実施の形態２の懸架部材の製造方法の一例のフローを参照して説明する。
　芯部材を得る過程（第１加熱工程）までは、実施の形態１の懸架部材の製造方法と同様である。第１加熱工程で得られた複数本の芯部材が撚り合わせられる。次に、実施の形態１と同様の方法により、複数本の撚られた芯部材の外周に被覆層が形成される。
　実施の形態２の懸架部材は、複数の芯部材を備え、その複数の芯部材の一部または全部が撚られているか、または、編まれているため、実施の形態１の懸架部材と比較して曲がりやすいという特徴を有する。
　一方で、実施の形態２の懸架部材では、複数の芯部材の一部または全部が撚られていることにより、実施の形態１の懸架部材と比較して、懸架部材の断面あたりに含めることのできる芯部材の断面積が少なくなってしまう。そのため、例えば、実施の形態２の懸架部材で、実施の形態１の懸架部材と同じ強度を得ようとした場合、通常、実施の形態２の懸架部材全体の断面積は実施の形態１よりも大きくなる。このように、実施の形態１と実施の形態２の懸架部材は、それぞれのメリットとデメリットを考慮して、適用する用途に応じて選択することができる。
　以下に実施例を挙げて本開示をさらに詳細に説明するが、本開示はこれらの実施例に限定されるものではない。
　（実施例１）
表１のとおり、ベース材（主剤）であるエポキシ化合物（ADEKA社製の品番EP-4100E）と、アミン系硬化剤（日立化成社製の品番HN-2000）とイミダゾール系硬化促進剤(四国化成工業社製の品番1B2MZ)と、を混合し、得られた混合物に対し、さらにヒドラジド化合物であるイソフタル酸ジヒドラジド（ＩＤＨ）を混合することにより、樹脂組成物を調製した（図１０参照）。なお、イソフタル酸ジヒドラジドは、樹脂組成物の総量に対して３質量％の割合で添加した。
　この樹脂組成物を、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維に含侵させた状態で、１２０℃（Ｔ１）で硬化させることにより、幅４０ｍｍ、厚み２ｍｍの断面が長方形である連続した繊維強化プラスチックからなる芯部材を得た。
　その後、得られた芯部材の外周を被覆する厚み１ｍｍの被覆層を、エーテル系の熱可塑性ポリウレタンエラストマーを用いた２００℃（Ｔ２）での押出成形により形成することで、実施例１の懸架部材を得た。
　（実施例２）
実施例２では、ヒドラジド化合物として、セバシン酸ジヒドラジド（ＳＤＨ）を用いた。それ以外は実施例１と同様の方法で、実施例２の懸架部材を得た。
　（比較例１）
比較例１では、ヒドラジド化合物の添加を行わなかった。それ以外は実施例１と同様の方法で、比較例１の懸架部材を得た。
　＜評価試験＞
実施例１、２および比較例１で得られた懸架部材について、芯部材と被覆層と間の密着性（接着強度）を評価するために、ＪＩＳ　Ｋ　６８５４－２に基づいてピール試験を行った。ピール強度（接着強度）は、得られた試験力（Ｎ）を試験片の幅（ｍ）で除した値（Ｎ／ｍ）として表した。また、ピール試験は、試験変位として０ｍｍから８０ｍｍまで試験を実施し、そのうちの試験変位２０ｍｍから６０ｍｍのピール強度の平均値をピール強度とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示される結果から、芯部材を構成する繊維強化プラスチックがヒドラジド化合物を含む実施例１および２の懸架部材においては、繊維強化プラスチックがヒドラジド化合物を含まない比較例１に比べて、芯部材と被覆層と間の密着性（接着強度）が顕著に優れていることがわかる。
　今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１　懸架部材、２，２ａ，２ｂ　芯部材、２１　接着剤、３　被覆層、４　強化繊維、５　樹脂部。

Claims (5)

  1. 　繊維強化プラスチックからなる芯部材と、前記芯部材の外周を覆い、樹脂からなる被覆層と、を備える、懸架部材であって、
    　前記繊維強化プラスチックは、強化繊維と、エポキシ基を有するエポキシ化合物と、硬化剤と、ヒドラジド化合物と、を含む、懸架部材。
  2. 　前記被覆層を構成する樹脂は、熱可塑性ポリウレタンエラストマーである、請求項１に記載の懸架部材。
  3. 　前記硬化剤は、アミン化合物である、請求項１または２に記載の懸架部材。
  4. 　請求項１～３のいずれか１項に記載の懸架部材を製造する方法であって、
    　エポキシ基を有するエポキシ化合物と、硬化剤と、ヒドラジド基を有するヒドラジド化合物と、を含む樹脂組成物と、強化繊維とが接した状態で、前記樹脂組成物を第１温度で加熱することにより、前記エポキシ化合物と前記硬化剤とを反応させることで、前記芯部材を形成する、第１加熱工程と、
    　前記被覆層を構成する樹脂の原料である被覆材組成物が前記芯部材の外周を被覆するように配置された状態で、前記樹脂組成物を前記第１温度より高い温度である第２温度で加熱することにより、前記ヒドラジド化合物のヒドラジド基と、前記芯部材を構成する前記繊維強化プラスチックに含まれる前記エポキシ化合物と、を反応させる、第２加熱工程と、を備える、懸架部材の製造方法。
  5. 　前記第１温度は、前記ヒドラジド化合物のヒドラジド基が活性化しない温度であり、
    　前記第２温度は、前記ヒドラジド化合物のヒドラジド基が活性化する温度である、請求項４に記載の、懸架部材の製造方法。
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