(57)【要約】【課題】安価な強化プラスチック材料および前記材料で外周を保護した補強電線管を提供する。【解決手段】光ファイバケーブルの廃材を原料に用いた強化プラスチック材料、前記強化プラスチック材料で構成される補強部材１３が電線管１２の外周に設けられた補強電線管１１。【効果】光ファイバケーブルの廃材を原料に用いるので安価であり、廃材をリサイクルするので環境汚染の防止、廃材処理費の節減が図れる。光ファイバケーブルを構成する裸光ファイバは樹脂でコーティングされているため、裸光ファイバとマトリックス樹脂との密着性が良好であり、また前記コーティング樹脂は低弾性率のため外部からの衝撃がこの樹脂で吸収され、内部の裸光ファイバが損傷し難い。本発明の強化プラスチック材料は地中埋設される電線管１２の補強部材１３に用いることにより、掘削工事の際の電線管１２の損傷が安価に防止できる。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス繊維と樹脂を含む廃材を主原料に用いたことを特徴とする強化プラスチック材料。
【請求項２】
前記廃材が光ガラスファイバケーブルの廃材であることを特徴とする請求項１記載の強化プラスチック材料。
【請求項３】
請求項１または２記載の強化プラスチック材料で構成される補強部材を電線管の外周に設けたことを特徴とする補強電線管。
【請求項４】
前記補強部材が複数の分割体の組合わせからなることを特徴とする請求項３記載の補強電線管。
【請求項５】
前記補強部材の最小断面厚さが５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項３または４記載の補強電線管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス繊維と樹脂を含む廃材を原料に用いた強化プラスチック材料および前記強化プラスチック材料で構成された補強部材を電線管の外周に設けた補強電線管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電力ケーブルなどの電線類は、軽量で施工性のよい塩化ビニル樹脂やポリエチレン樹脂製の電線管に入れ、地中埋設して布設されている。
しかし、この地中埋設された電線管は、掘削工事の際、誤ってツルハシやシャベルの先端が衝突し、そのときの衝撃で損傷することがあった。
そのため、図４（イ）に示すように、地中埋設された電線管１２はその上方にコンクリート板２１などを配して保護していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記コンクリート板２１などによる保護方法では、ツルハシやシャベルの先端が電線管１２に横方向から衝突することがあった。
そこで、図４（ロ）に示すように、電線管１２の周囲をコンクリート２２で囲う方法が提案されたが、この方法は所要の耐衝撃性を得るには最小断面厚さＴを厚くする必要からコンクリート２２を大量に要しコスト高になり、またコンクリート２２を流し込むのに型枠を組むため作業に手間が掛かり、さらに養生中は埋め戻せず施工期間が長くなるなどの問題があった。
このようなことから、本発明者等は、コンクリートに代わる補強材料を探索し、工場などで排出される光ガラスファイバケーブルの廃材を用いた強化プラスチック材料を利用すれば前記諸問題は解決し得ることを知見し、その実用化に向けて鋭意検討を進めて本発明を完成させるに至った。
本発明は、安価な強化プラスチック材料および前記材料で電線管の外周を保護した補強電線管を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載発明は、ガラス繊維と樹脂を含む廃材を主原料に用いたことを特徴とする強化プラスチック材料である。
【０００５】
請求項２記載発明は、前記廃材が光ガラスファイバケーブルの廃材であることを特徴とする請求項１記載の強化プラスチック材料である。
【０００６】
請求項３記載発明は、請求項１または２記載の強化プラスチック材料で構成される補強部材を電線管の外周に設けたことを特徴とする補強電線管である。
【０００７】
請求項４記載発明は、前記補強部材が複数の分割体の組合わせからなることを特徴とする請求項３記載の補強電線管である。
【０００８】
請求項５記載発明は、前記補強部材の最小断面厚さが５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項３または４記載の補強電線管である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
請求項１記載発明は、ガラス繊維と樹脂を含む廃材を原料に用いた強化プラスチック材料であり、主要部が樹脂のため軽量であり、ガラス繊維が分散しているので、強度、特に耐衝撃性に優れる。また廃材を用いるので原料費が安く、さらに廃材をリサイクルするので環境汚染の防止および廃材処理費の節減が図れる。
【００１０】
本発明において、ガラス繊維と樹脂を含む廃材には、光ファイバケーブル、前記ケーブルを構成する光ファイバテープ心線など、ガラス繊維と樹脂を含む任意の廃材が適用できる。
【００１１】
請求項２記載発明は、光ガラスファイバ（以下、光ファイバと略記する）ケーブルの廃材を原料に用いた強化プラスチック材料である。
【００１２】
光ファイバケーブルは、例えば、図１（イ）に示すように、スロットロッド１の外周面に設けられた複数の溝２に光ファイバテープ心線３を収納し、その上を吸水テープ４で押さえ巻きし、さらにその上を外被５で被覆したものであり、スロットロッド１の中心には抗張力体（テンションメンバー）６が配されている。図１（イ）で１９は切裂き紐である。
【００１３】
光ファイバテープ心線３は、図１（ロ）に示すように、並列配置した複数の光ファイバ心線７を熱可塑性樹脂８で被覆したものであり、光ファイバ心線７は裸光ファイバ（ガラス繊維）９にウレタンアクリレートなどの低弾性率の樹脂１０をコーティングしたものである。
【００１４】
本発明において、強化プラスチック材料に占める光ファイバ心線の比率が３％（質量％）未満では十分な強度、特に耐衝撃性が得られず、２０％を超えると成形性が低下する。従って３〜２０％が適当である。
【００１５】
光ファイバケーブルには、通常、光ファイバ心線が３〜２０％含まれており、従って、原料は、所望量の光ファイバ心線を含む光ファイバケーブル廃材を選択使用すれば良い。
【００１６】
本発明では、必要に応じて、光ファイバケーブル廃材にガラス繊維や樹脂を補給して用いても差し支えない。前記補給樹脂に弾性率の高い樹脂を用いると耐衝撃性などの強度を高めることができる。
【００１７】
本発明の強化プラスチック材料の製造は、例えば、図１に示した光ファイバケーブルを１ｃｍ程度の長さに切断し、切断片を粉砕・混合し、この混合体を加熱溶融し、金型に注入して成形する方法、或いは前記混合体を押出成形する方法などにより製造することができる。
【００１８】
光ファイバケーブルを構成する部品のうち、補強部材に無用な部品或いは有害な部品（金属製部品や無機製部品など）は、光ファイバケーブルを解体する中で除去しておくことが望ましい。
【００１９】
このようにして製造される強化プラスチック材料は、樹脂マトリックス中に裸光ファイバが分散した組織からなり、裸光ファイバが樹脂マトリックスを強化するので強度、特に耐衝撃性に優れる。
【００２０】
また裸光ファイバにコーティングされるコーティング樹脂１０（図１（ロ）参照）は、脆い裸光ファイバ９を保護すると同時に、マトリックスとなる他の樹脂と裸光ファイバ９との間に介在して両者の密着性を高め、さらに外部からの衝撃を吸収して裸光ファイバ９が破損するのを防止する作用を果たす。
【００２１】
また本発明の強化プラスチック材料は、光ファイバケーブル廃材を原料に用いるので安価であり、さらに廃材をリサイクルするので環境汚染の防止、廃材処理費の節減が図れる。
【００２２】
請求項３記載発明は、前記本発明の強化プラスチック材料で構成される補強部材を外周に設けた補強電線管であり、地中埋設後の掘削工事でツルハシなどの先端が衝突しても、外周が前記補強部材により保護されているので、内部の電線管は損傷し難い。この補強電線管は、補強部材にコンクリートを用いる場合と比較して、電線管への補強部材の取付けが容易であり、コンクリートのように養生が不要なため工期が短い利点がある。
【００２３】
本発明において、補強部材の最小断面厚さが５ｍｍ以上あると、光ファイバの比率が比較的小さい場合でも、電線管に必要な耐衝撃性が得られる。
【００２４】
以下に本発明の補強電線管を図を参照して具体的に説明する。
図２（イ）は本発明の補強電線管の第１の実施形態を示す横断面図である。
この補強電線管１１は、断面円形の電線管１２の外周に、光ファイバケーブル廃材を原料に用いた補強部材１３を設けたもので、補強部材１３の断面形状は内側円形で外側四角形である。補強電線管１１内には複数の電線１４が収納されている。
【００２５】
図２（ロ）は本発明の補強電線管の第２の実施形態を示す横断面図である。
この補強電線管１１は、補強部材１３の断面形状が外側八角形である以外は図２（イ）に示した補強電線管と同じである。
【００２６】
図２（ハ）は本発明の補強電線管の第３の実施形態を示す横断面図である。
この補強電線管１１は、補強部材１３を上下に２分割した以外は、図２（イ）に示した補強電線管と同じである。
【００２７】
図２（ニ）は本発明の補強電線管の第４の実施形態を示す横断面図である。
この補強電線管１１は、補強部材１３の断面形状が外側円形である以外は図２（ハ）に示したものと同じである。
【００２８】
図２（ホ）は本発明の補強電線管の第５の実施形態を示す横断面図である。
この補強電線管１１は、１個の補強部材１３で、並列する３個の電線管１２を保護したもので、補強部材１３は上下に２分割されている。
このものは３個の電線管１２を３個の補強部材で個別に保護するのに較べて、埋設作業が容易に行え、また埋設スペースを縮小できる。
【００２９】
図２（ハ）〜（ホ）に示したように、補強部材を複数の分割体の組合わせで構成しておくと、電線管への取付けが容易に行える。また布設後の電線管に後から取付けることもできる。分割体の個数は状況に応じて任意に決められる。
【００３０】
本発明の補強電線管は、（１）電線管を押出し成形する際、その外側に補強部材を同時に押出成形する方法（２層押出法）、（２）電線管の外周に後から押出成形する方法、（３）補強部材をプレス成形し、後で電線管に被せる方法などにより製造できる。
なお、前記図２（イ）、（ロ）に示した非分割型補強電線管は前記（１）または（２）の方法により製造することができる。
【００３１】
【実施例】
以下に本発明を実施例により詳細に説明する。
（実施例１）
図１に示した断面構造の光ファイバケーブルを１ｃｍ程度の長さに切断し、切断片を粉砕・混合し、この混合体を熱間押出して図２（ホ）に示した断面円形の空洞部が３個並列した２分割型補強部材を製造した。光ファイバケーブル廃材には裸光ファイバの比率が異なる種々の廃材を用いた。補強部材の最小断面厚さｔは５〜１０ｍｍの範囲で種々に変化させた。
前記光ファイバケーブルは、ノンメタリックケーブルで、外被とスロット材はポリエチレン樹脂、抗張力体と切裂き紐はケブラー（アラミド繊維）からなる。なお、前記抗張力体と切裂き紐は切断前に除去した。
【００３２】
前記補強部材について衝撃試験を行い、耐衝撃性を評価した。
衝撃試験は、図３に示すように、補強部材１３の空洞部に電線管１２を入れた試験体（長さ５０ｃｍ）を壁にたてかけ、補強部材１３の最小断面厚さ部分１５に、アーム１６の一端に取付けた振り子１７を、角度９５゜に持ち上げた位置から自然落下させ、衝突させて行った。
図３で１８はアーム１６の他端を回転自在に支持する軸である。
【００３３】
試験後、内部の電線管１２の損傷状態を目視観察し、内部の電線管１２が全く損傷していない場合は耐衝撃性に優れる（○）、少しでも損傷している場合は劣る（×）と評価した。
アーム１６は長さが１ｍで、他端が回転自在に軸支されている。振り子１７は荷重が１６ｋｇで、補強部材１３に当たる部分がツルハシ状に形成されている。
【００３４】
（比較例１）
実施例１と同じ形状の補強部材をコンクリートにより製造し、この補強部材について実施例１と同じ方法で衝撃試験を行い、耐衝撃性を評価した。
【００３５】
（比較例２）
実施例１と同じ形状の補強部材を市販のプラスチック材料（ポリエチレンのみでガラス繊維なし）を用いて製造し、この補強部材について実施例１と同じ方法で衝撃試験を行い、耐衝撃性を評価した。
【００３６】
（比較例３）
実施例１と同じ形状の補強部材を市販の強化プラスチック材料（１０％ガラス繊維強化ポリエチレン樹脂）を用いて製造し、この補強部材について実施例１と同じ方法で衝撃試験を行い、耐衝撃性を評価した。
結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
表１から明らかなように、本発明例の補強電線管（Ｎｏ．１〜７）は、内部の電線管が損傷することがなかった。これは本願発明の光ファイバケーブルの廃材を原料とする補強部材（強化プラスチック材料）により保護されているためであり、市販の強化プラスチック材料を用いたＮｏ．１０と同等の優れた耐衝撃性を示した。
【００３９】
これに対し、コンクリート製の補強部材を用いたＮｏ．８は最小断面厚さを１０ｍｍにしても内部の電線管に損傷が生じた。またガラス繊維を含まない無垢のポリエチレン樹脂からなる補強部材を用いたＮｏ．９は内部の電線管を保護するのに最小断面厚さを８ｍｍ以上とする必要があった。
【００４０】
本発明の補強電線管について、別途、補強部材の最小断面厚さｔを５ｍｍ未満にして衝撃試験を行ったところ、前記ｔが４ｍｍの場合は光ファイバの含有比率８％以上で、また前記ｔが３ｍｍの場合は光ファイバの含有比率１５％以上で各々その効果が認められた。
【００４１】
前記実施例では、原料の光ファイバケーブルにノンメタリックケーブルを用いた場合について説明したが、抗張力体に鋼線を用い、外被にアルミラップ付き外被を用いたメタル光ファイバケーブルなども、鋼線やアルミラップを除去して実施例１と同様に用いることができる。また単心層撚りタイプなど他の構造の光ファイバケーブルも使用できる。
【００４２】
また、光ファイバケーブル廃材は、用途によっては、抗張力体、切裂き紐、アルミラップなどを除去せずに、そのまま切断・粉砕・混合し、この混合体を加熱溶融し、金型に注入して成形する方法、或いは前記混合体を押出成形する方法などにより製造することができる。
また本発明の強化プラスチック材料は、電線管の補強部材以外の耐衝撃性などが要求される用途に適用して同様の効果が得られるものである。
【００４３】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明の強化プラスチック材料は、ガラス繊維と樹脂を含む廃材を原料とするので安価であり、さらに廃材をリサイクルするので環境汚染の防止、廃材処理費の節減が図れる。前記廃材に光ファイバケーブル廃材を用いると、裸光ファイバは樹脂がコーティングされているため、裸光ファイバとマトリックス樹脂との密着性が良好であり、また前記コーティング樹脂は低弾性率のため外部からの衝撃がこの樹脂で吸収され、内部の裸光ファイバが損傷し難く良好な強度（耐衝撃性など）が保持される。本発明の強化プラスチック材料は地中埋設される電線管の補強部材に用いることにより、掘削工事の際の電線管の損傷が安価に防止できる。前記補強部材は、断面分割型とすることで電線管への取付けが容易に行える。補強部材の最小断面厚さを５ｍｍ以上とすることにより電線管の保護に必要な耐衝撃性が安定して得られる。依って、工業上顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（イ）は光ファイバケーブルの横断面説明図、（ロ）は前記ケーブルを構成する光ファイバテープ心線の横断面説明図である。
【図２】（イ）〜（ホ）は本発明の補強電線管の実施形態を示す横断面説明図である。
【図３】衝撃試験の説明図である。
【図４】（イ）、（ロ）は、従来の電線管の保護方法の説明図である。
【符号の説明】
１　スロットロッド
２　スロットロッド外周面の溝
３　光ファイバテープ心線
４　吸水テープ
５　外被
６　抗張力体（テンションメンバー）
７　光ファイバ心線
８　光ファイバテープ心線の被覆樹脂
９　裸光ファイバ
１０　コーティング樹脂
１１　補強電線管
１２　電線管
１３　補強部材
１４　電線
１５　補強部材の最小断面厚さ部分
１６　アーム
１７　振り子
１８　アームの他端を回転自在に支持する軸
１９　切裂き紐
２１　電線管を保護するコンクリート板
２２　コンクリート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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