(57)【要約】【課題】  プラスチック廃材を利用して資源の有効活用を図るとともに、施工時の作業性や難燃性にも優れたケーブルラックとその製造方法を提供する。【解決手段】  ケーブルラック１０は、一対の対向する親桁１２Ａ，１２Ｂ間に、これら親桁１２Ａ及び１２Ｂに略直交するように、複数の子桁１４が所定の間隔で取り付けられた構造となっている。前記親桁１２Ａ，１２Ｂや子桁１４は、難燃性の廃棄プラスチック材の一種類以上を主要な原料として成形されたものであり、所望の強度や成形性が得られるように、必要に応じてタルクなどの硬度向上材や補強材が混合されている。前記親桁１２Ａ，１２Ｂや子桁１４は、成形物の長さ調整が容易である点や、金型にかかる不都合な点がないことから、異形押出成形により形成されている。このため、ケーブルラック１０の組み立てや施工時の作業効率が向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
難燃性の廃棄プラスチック材を一種以上含むプラスチック材を主要な原料とすることを特徴とするケーブルラック。
【請求項２】
前記原料が、硬度向上材を含むことを特徴とする請求項１記載のケーブルラック。
【請求項３】
前記原料中の硬度向上材の割合が、５〜１５重量％であることを特徴とする請求項２記載のケーブルラック。
【請求項４】
前記硬度向上材が、タルクまたは炭酸カルシウムであることを特徴とする請求項２又は３記載のケーブルラック。
【請求項５】
前記プラスチック材が、難燃性プラスチック材と、非難燃性プラスチック材を所定の割合で含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のケーブルラック。
【請求項６】
前記難燃性プラスチック材と、非難燃性プラスチック材の割合が、重量比で、７：３程度であることを特徴とする請求項５記載のケーブルラック。
【請求項７】
前記原料が、補強材を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のケーブルラック。
【請求項８】
前記プラスチック材が、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体）を主成分とすることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のケーブルラック。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のケーブルラックの構成部材を、前記原料の異形押出成形によって形成することを特徴とするケーブルラックの製造方法。
【請求項１０】
前記原料を、ペレット化することなく押出成形することを特徴とする請求項９記載のケーブルラックの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種ケーブル類の敷設に用いられるケーブルラック及びその製造方法に関し、更に具体的には、廃棄プラスチック材を利用したケーブルラック及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
信号機器室や駅のホームなどで、各種ケーブル類（通信ケーブルや電力ケーブルなど）の敷設に利用されるケーブルラックは、落雷等による事故防止を目的に絶縁対策が図られている。中でも、有効な対策として、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製ケーブルラックが用いられている。これは、プラスチック材を利用しているため、従来の鋼板などを利用したものと比べ、全体の重量を軽減できるという点でも都合がよい。前記ケーブルラックは、対向する一対の親桁間に、該親桁と略直交するように、所定間隔で複数の子桁が架設された構造となっている。プラスチック材を利用したケーブルラックにおいては、通常、前記親桁や子桁は、射出成形により形成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、以上のような背景技術には次のような不都合がある。まず、ＦＲＰ製ケーブルラックは、一般的に高価なものであるが、現状ではリサイクル材などを利用して形成することは困難であり、資源の有効活用をすることができない。また、金型を利用した射出成形では、親桁や子桁のサイズに合わせて金型を用意しなければならず、金型の収納場所やコスト面での問題がある。更に、ケーブル類の敷設範囲が広い場合には、一定の長さの親桁を多数接続しなくてはならず、組み立てや施工時の作業効率が低下してしまうという不都合もある。
【０００４】
本発明は、以上の点に着目したもので、その目的は、プラスチック廃材を利用して資源の有効活用を図るとともに、施工時の作業性や難燃性にも優れたケーブルラックとその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するため、本発明のケーブルラックは、難燃性の廃棄プラスチック材を一種以上含むプラスチック材を主要な原料とすることを特徴とする。主要な形態の一つは、前記原料が、硬度向上材を含むことを特徴とする。他の形態は、前記原料中の硬度向上材の割合が、５〜１５重量％であることを特徴とする。更に他の形態は、前記硬度向上材が、タルクまたは炭酸カルシウムであることを特徴とする。また、更に他の形態は、前記プラスチック材が、難燃性プラスチック材と、非難燃性プラスチック材を所定の割合で含むことを特徴とする。好ましくは、前記難燃性プラスチック材と、非難燃性プラスチック材の割合が、重量比で、７：３程度であることを特徴とする。更に他の形態は、前記原料が、補強材を含むことを特徴とする。更に他の形態は、前記プラスチック材が、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体）を主成分とすることを特徴とする。
【０００６】
本発明のケーブルラックの製造方法は、請求項１〜８のいずれかに記載のケーブルラックの構成部材を、前記原料の異形押出成形によって形成することを特徴とする。主要な形態の一つは、前記原料を、ペレット化することなく押出成形することを特徴とする。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、難燃性の廃棄プラスチック材を一種類以上含むプラスチック材を主要な原料として使用し、必要に応じて硬度向上材や補強材を混合することとしたので、資源の有効活用をしながら、絶縁性及び難燃性に優れ、かつ、軽量なケーブルラックを得ることができる。また、前記ケーブルラックを構成する部材を、異形押出成形により形成することとしたので、組み立てや施工時の作業効率の向上を図ることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【０００９】
最初に、図１〜図１０を参照しながら、本発明の実施例１を説明する。図１は、本実施例のケーブルラックの外観を示す斜視図である。図１に示すように、本実施例のケーブルラック１０は、一対の対向する親桁１２Ａ，１２Ｂ間に、これら親桁１２Ａ及び１２Ｂに略直交するように、複数の子桁１４が所定の間隔で取り付けられた構造となっている。前記子桁１４は、その両端部分を、前記親桁１２Ａ及び１２Ｂが互いに対向する面で挟むようにして、例えば、ボルト１６により固定されている。
【００１０】
前記親桁１２Ａ及び１２Ｂ，子桁１４は、難燃性を有する廃棄プラスチック材を少なくとも一種以上含むプラスチック材を主原料として成形されたものである。該親桁１２Ａ及び１２Ｂ，子桁１４の成形方法としては、公知の各種の成形方法が適用可能であるが、本実施例では、異形押出成形により形成されている。これは、異形押出成形では成形物の長さの調整が容易であることから、特に親桁１２Ａ及び１２Ｂの成形に適用することによって、ケーブルラック１０の組み立てや施工時の作業効率の向上を図ることができるためである。
【００１１】
前記親桁１２Ａ及び１２Ｂや子桁１４の成形材料としては、上述したとおり、廃棄プラスチック材が少なくとも一種以上利用される。該廃棄プラスチックとしては、例えば、成形性や難燃性に優れるという点から、例えば、難燃性のＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）樹脂や、難燃性のＰＣ／ＡＢＳアロイ材（ポリカーボネートとＡＢＳ樹脂の複合材）などが好適であるが、他のプラスチック廃材を利用することを妨げるものではない。前記ＡＢＳ樹脂は、例えば、冷蔵庫筐体から回収された廃材を利用し、前記ＰＣ／ＡＢＳアロイ材は、例えば、使用済みＯＡ機器カバーなどから回収されたものが利用可能である。また、これら廃材を複数種類組み合わせるようにしてもよいし、バージン材と併用するようにしてもよい。更に、上述した異形押出成形で長尺物を得るためには、ある程度の硬さを要するため、前記一種類以上のプラスチック材を主原料とするものに、タルクなどの硬度向上材などを加えることが好ましい。
【００１２】
<実験例>・・・次に、前記ケーブルラック１０を構成する親桁１２Ａ及び１２Ｂ，子桁１４の成形原料の検討を行う。上述した通り、本発明は、廃棄プラスチック材を利用するものであるが、ここでは、その種類や混合割合，あるいは、他の添加材などの存在が、ケーブルラックの品質（強度など）に与える影響を調べる。使用する材料は、樹脂としては、
(1)廃ＰＣ／ＡＢＳアロイ材（コピー機外装材，難燃性）
(2)廃ＡＢＳ樹脂（冷蔵庫内張り用，非難燃性）
(3)廃ＰＥ（支線カバー，非難燃性）
(4)廃ＰＥ（(3)のＰＥよりも強度が高い。非難燃性）
(5)ＵＭＧ製  ＥＸ７４Ｆ（ＡＢＳ樹脂ベースのバージン材。タルク１５％混合済み）
(6)ＡＢＳ樹脂（バージン材，非難燃性）
を用い、このほか、タルクや補強材（例えば、ブタジエンなどのゴム成分など）を適宜添加することとした。
【００１３】
上記材料を組み合わせ、以下の表１に示す８つの供試体を作成し、ケーブルラックの強度試験を行った。なお、表１中の配合割合は、重量％で示されている。各供試体は、前記表１に示す材料の破砕物をペレット化することなく混合し、直接、異形押出成形により形成した親桁と子桁を組み立てたものである。なお、各供試体についての絶縁抵抗試験については、事前に行い、絶縁性を有するものを供試体として使用することとした。
【表１】
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【００１４】
図２には、前記供試体の等分布荷重による強度試験の設備が示されている。本試験では、センサーシステムによる吊り上げ試験（２点集中荷重）を採用している。供試体２０は、設置面２２に設けられた一対の固定部材２４により、設置面２２から一定の高さとなるように、両端側が支持されている。前記供試体２０の略中央部の下側には、変位変換器２６が配置され、供試体２０の上方には、前記変器変換器２６とワイヤー３０で接続された荷重変換器２８が設けられている。該荷重変換器２８は、図示しないクレーンなどにより上方に吊り上げられる。前記固定部材２４間の距離，すなわち、支点間距離は２ｍに設定されており、供試体２０は、３０００ｍｍ×３００ｍｍとしたものを使用した。このような設備を利用した吊り上げ試験方法は、公知であり、詳述は省略する。
【００１５】
図３には、前記表１に示す供試体Ａについての試験結果が示されており、図３(A)は、供試体Ａのたわみ量と荷重の関係を示す図で、横軸がたわみ量（ｍｍ），縦軸が荷重（Ｎ）を示している。図３(B)は、前記(A)の結果に基づいて算出した、支点間距離とたわみ量に対応する許容静荷重及び等分布荷重を示す図である。図４〜図１０についても同様であり、それぞれ、供試体Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２，Ｄ１〜Ｄ３についての結果を示している。
【００１６】
更に、以下の表２には、前記供試体Ａ〜供試体Ｄ３のそれぞれについて、支点間距離１．５ｍ以下で、たわみを１／３００とした場合の等分布荷重（Ｎ／ｍ）と、最大荷重時の割れの有無が示されている。
【表２】
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【００１７】
図３〜図１０と表２に示すように、まず、供試体Ａについては、最大荷重１２８３Ｎでたわみ量が７８ｍｍとなっており、等分布荷重（支点間距離１．５ｍ以下でたわみ１／３００とした場合。以下の供試体についても同様）は、１９５Ｎ／ｍ，最大荷重時には、親桁部に亀裂・割れが確認されている。供試体Ｂ１については、最大荷重７６６Ｎでたわみ量が９３ｍｍとなっており、等分布荷重が１１２Ｎ／ｍ，最大荷重時の割れは認められなかった。供試体Ｂ２は、最大荷重１０３３Ｎでたわみ量が８７ｍｍとなっており、等分布荷重が１４７Ｎ／ｍ，最大荷重時には、親桁と子桁のボルト接合部に横割れが認められた。供試体Ｃ１は、最大荷重３３３Ｎでたわみ量が７９ｍｍとなっており、等分布荷重が５５Ｎ／ｍ，最大荷重時の割れは認められなかった。供試体Ｃ２は、最大荷重７００Ｎでたわみ量が１０７ｍｍとなっており、等分布荷重が９５Ｎ／ｍ，最大荷重時には親桁に亀裂が生じた。供試体Ｄ１は、最大荷重１２１６Ｎでたわみ量が９０ｍｍとなっており、等分布荷重が１８４Ｎ／ｍ，最大荷重時には、親桁と子桁のボルト接合部に亀裂が認められた。また、供試体Ｄ２については、最大荷重１２３５Ｎでたわみ量が１０５ｍｍとなっており、等分布荷重が１５７Ｎ／ｍ，最大荷重時の亀裂は認められなかった。更に、供試体Ｄ２については、最大荷重６８３Ｎでたわみ量が７７ｍｍとなっており、等分布荷重が１３５Ｎ／ｍ，最大荷重時の割れは認められなかった。
【００１８】
以上の結果から、まず、廃ＡＢＳ樹脂を１００％使用した供試体Ｂ１では、実用時の目標荷重値を満たしていなかったが、タルクを２０％を加えることにより（供試体Ｂ２）、最大荷重時の割れが発生するものの、等分布荷重が改善されることがわかる。次に、前記廃ＡＢＳ樹脂に、ＰＣ／ＡＢＳアロイ材とタルクを混合した供試体Ａは、前記供試体Ｂ２と比較して、親桁部の亀裂・割れは残るものの、等分布荷重が大幅に増すことが確認された。従って、供試体Ａと供試体Ｂ１及びＢ２の結果から、タルクの添加や、複数種類のプラスチック材の混合が有効であることが分かる。
【００１９】
次に、ＰＥ系の樹脂を一種類とタルクを使用した供試体Ｃ１では、最大荷重時の割れは生じないものの、等分布荷重が前記供試体Ｂ１よりも低下している。２種類のＰＥ系樹脂とタルクを使用した供試体Ｃ２では、前記供試体Ｃ１よりは等分布荷重が若干増しているものの、前記供試体Ｂ１の等分布荷重を超えるには至らず、親桁部の亀裂も観察された。
【００２０】
供試体Ｄ１では、ＡＢＳ樹脂のバージン材ベースのものに、予めタルクが１５％混合されたものを使用しており、親桁と子桁のボルト接合部に亀裂が認められるものの、等分布荷重は前記供試体Ｂ２と比較して大きく向上が見られた。また、ＡＢＳ樹脂（バージン材）にタルクと補強材を混合した供試体Ｄ２では、前記供試体Ｂ１と比較して等分布荷重の向上が確認された。同様に、廃ＡＢＳ樹脂に、タルクと補強材を混合した供試体Ｄ３でも、前記供試体Ｂ１よりも等分布荷重の向上が確認されるとともに、最大荷重時に割れが生じないことが分かった。ここで、供試体Ｄ２とＤ３を比較すると、ＡＢＳ樹脂としてバージン材を用いるほうが、等分布荷重の向上には有効であるように見られるが、亀裂の有無の点からは、必ずしもバージン材単独での使用に限らなくてもよいと考えられる。また、供試体Ａと供試体Ｄ１の結果を比較すると、廃材のプラスチックを利用しても、複数種類のプラスチックを併用することによって、バージン材を単独で使用するよりも、等分布荷重の向上には効果があることも分かる。
【００２１】
従って、以上の結果から、次のような傾向が分かる。
(1)プラスチック材としては、ＰＥ樹脂系よりもＡＢＳ樹脂系のほうが有効である。
(2)ＡＢＳ樹脂にタルクや補強材を添加すると、強度の向上に効果がある。
(3)プラスチック材を２種類以上使用すると、単独で使用する場合よりも効果が出る場合がある。
(4)廃棄プラスチックを利用しても、タルクや補強材の混合，あるいは、２種類以上のプラスチック材の併用により、バージン材を使用する場合よりも有効な場合がある。
このような傾向から、使用する廃棄プラスチックの種類，複数種類のプラスチックを利用する場合には、その組み合わせや混合比，タルクや補強材などの添加量などを調整することにより、実用時の荷重に耐えうるケーブルタックを形成することが可能となる。
【００２２】
このように、実施例１によれば、次のような効果がある。
(1)難燃性の廃棄プラスチック材を一種類以上含むプラスチック材を主要な原料として使用することにより、資源の有効活用とともにコストの低減を図ることができる。
(2)前記原料に、タルクなどの硬度向上材や補強材を混合することにより、強度を増すことができる。
(3)プラスチック材により構成されているため、絶縁性に優れるとともに、軽量であり、着色等も可能である。
(4)異形押出成形により親桁１２Ａ，１２Ｂや子桁１４を成形するため、長さの調整が容易であり、組み立てや施工時の作業効率が向上する。
(5)原料の破砕物をペレット化することなく異形押出成形を行うため、成形効率がよい。
【００２３】
なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例におけるケーブルラック１０の形状・大きさは一例であり、必要に応じて適宜変更してよい。
(2)色についても同様に、必要に応じて適宜着色するようにしてもよい。例えば、特に注意を要する場所にケーブルラック１０を取り付ける場合には、目立つ色にするなどである。着色する場合には、原料の破砕物と顔料と混合し、押出成形するようにすればよい。
(3)前記実施例における材料も一例である。例えば、前記実施例では、廃棄プラスチック材として、コピー機の外装材や冷蔵庫の内張りを用いることとしたが、他の公知の各種の廃棄物から回収したプラスチック材を用いるようにしてよい。また、前記実施例では、硬度向上材としてタルクを使用したが、これも一例であり、炭酸カルシウムなど、他の公知の各種の硬度向上材を利用してよい。補強材についても同様である。
(4)前記プラスチック材と硬度向上材，補強材などの混合割合も一例であり、所望の強度や成形性などが得られるように適宜変更してよい。同様に、難燃性プラスチックと非難燃性プラスチックの混合割合も、成形品の難燃性が確保できる範囲内で適宜変更可能である。
(5)上述した強度試験も一例であり、他の公知の各種の試験方法を適用してよい。
(6)本発明のケーブルラックは、公知の各種のプラスチック成形法によって成形が可能であるが、作業効率などの面からは、上述した異形押出成形が都合がよい。
(7)本発明のケーブルラックは、信号機器室やプラットホームなどのほか、他の公知の各種の場所での使用に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明によれば、難燃性の廃棄プラスチック材を一種類以上含むプラスチック材を主要な原料として使用するとともに、必要に応じて硬度向上材や補強材を混合して、絶縁性及び難燃性に優れ、かつ、軽量な成形品を得ることとしたので、ケーブルラックの用途に適用できる。特に、前記成形品を異形押出成形により形成することとしたので、各種の長さのケーブルラックを製造する場合に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施例１のケーブルラックの外観を示す斜視図である。
【図２】前記実施例１の実験例の試験設備を示す図である。
【図３】前記実験例の試験結果を示す図であり、(A)は供試体Ａのたわみ量と荷重の関係を示す図，(B)は供試体Ａの許容静荷重及び等分布荷重を示す図である。
【図４】前記実験例の試験結果を示す図であり、(A)は供試体Ｂ１のたわみ量と荷重の関係を示す図，(B)は供試体Ｂ１の許容静荷重及び等分布荷重を示す図である。
【図５】前記実験例の試験結果を示す図であり、(A)は供試体Ｂ２のたわみ量と荷重の関係を示す図，(B)は供試体Ｂ２の許容静荷重及び等分布荷重を示す図である。
【図６】前記実験例の試験結果を示す図であり、(A)は供試体Ｃ１のたわみ量と荷重の関係を示す図，(B)は供試体Ｃ１の許容静荷重及び等分布荷重を示す図である。
【図７】前記実験例の試験結果を示す図であり、(A)は供試体Ｃ２のたわみ量と荷重の関係を示す図，(B)は供試体Ｃ２の許容静荷重及び等分布荷重を示す図である。
【図８】前記実験例の試験結果を示す図であり、(A)は供試体Ｄ１のたわみ量と荷重の関係を示す図，(B)は供試体Ｄ１の許容静荷重及び等分布荷重を示す図である。
【図９】前記実験例の試験結果を示す図であり、(A)は供試体Ｄ２のたわみ量と荷重の関係を示す図，(B)は供試体Ｄ２の許容静荷重及び等分布荷重を示す図である。
【図１０】前記実験例の試験結果を示す図であり、(A)は供試体Ｄ３のたわみ量と荷重の関係を示す図，(B)は供試体Ｄ３の許容静荷重及び等分布荷重を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０：ケーブルラック
１２Ａ，１２Ｂ：親桁
１４：子桁
１６：ボルト
２０：供試体
２２：設置面
２４：固定部材
２６：変位変換器
２８：荷重変換器
３０：ロープ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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