JP2008041400A

JP2008041400A - 蓄光性突起付きケーブル

Info

Publication number: JP2008041400A
Application number: JP2006213561A
Authority: JP
Inventors: Akira Watanabe; 昭渡辺; Akihiro Koo; 昭裕小尾; Akira Shoji; 昭庄司; Takahiro Sato; 高宏佐藤; Yoshihisa Kato; 善久加藤; Toshinori Ishihama; 利教石濱; Yoshihiro Takahashi; 佳裕高橋
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 2006-08-04
Filing date: 2006-08-04
Publication date: 2008-02-21

Abstract

【課題】夜間もしくは暗所において残光輝度による識別が可能なケーブルにおいて、蓄光材料を含んだプラスチックの蓄光性成形層の劣化による、ケーブルのプラスチック層の絶縁耐力の低下や機械強度の低下、さらには耐候性の低下、また蓄光性成形層の剥がれによる残光輝度の低下を防止するケーブルを提供する。
【解決手段】ケーブル１２の表面の長手方向に突起４を設け、その一部に蓄光性成形層３を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、電線などのケーブルの表面の少なくとも一部分が残光により発光して、夜間もしくは暗所においてその存在を確認できる蓄光性突起付きケーブルに関するものである。

一般に用いられる電線などのケーブルは表面が黒色等であることが多く、夜間はその存在を認識することが困難である。また昼間においては、複数本のケーブルを同時に扱う場合は各々の識別が困難である。

そこで夜間の認識については、ケーブルの被覆に蓄光材料を含ませ、ケーブルコアと共に押出した蓄光性ケーブルを作製することにより対応している（特許文献１〜３参照）。また昼間においてはケーブルに色帯を設けて各々を識別できるよう対応している（特許文献４参照）。

従来の蓄光性ケーブルには、次のようなものがある。

まず、図３（ａ）に示すようにケーブルコア１の外周のケーブル外被２が凹状の溝６ａを有し、この凹状の溝６ａに発光性押出し成形層６を設けたものがある。この発光性押出し成形層６が直線状ストライプあるいは螺旋状ストライプとして認識される。

このケーブルは、例えばケーブルコア１：約２１ｍｍ、ケーブル外被２：厚さ２．３ｍｍのポリエチレン、蓄光性押出し成形層６の寸法：幅＝約４．０ｍｍ、深さ＝約１．０ｍｍである。

また、図４（ａ）に示すようにケーブル外被２の表面全体が発光性押出し成形層９により覆われるものがある。

さらに、図５（ａ）に示すようにケーブルの表面全体が発光性押出し成形層１１として設けられているものがある。

上記の発光性押出し成形層６、９、１１が夜間もしくは暗所において発光するため、そのケーブルの存在を認識できる（特許文献１〜３参照）。

特開平１０−３１９８８４号公報特開平１１−２８８６２７号公報特開２０００−２９３８９号公報特開昭６４−７６６２２号公報

しかしながら、蓄光性押出し成形層６はコポリマーであるため、長期使用により劣化し、図３（ｂ）のようにボロボロになって剥げ落ちる。その結果、ケーブル外被２が有する凹状の溝６ａの深さｔ１だけケーブル表面の厚さが薄くなり、その部分で絶縁耐力の低下、機械的強度の低下や耐候性の低下などが発生してしまう。

また、図４（ａ）のように蓄光性押出し成形層９で覆われるものについては、押出し成形した当初は、ケーブル外被２は厚さｔ２の蓄光性押出し成形層９を有している。しかしケーブルは任意の場所に布設する際に引き回しされるため、ケーブル表面が擦られ、図４（ｂ）のように蓄光性押出し成形層９が剥がれてしまう。その結果、ケーブル表面の厚さがｔ２だけ薄くなり、布設当初から残光輝度の低下を招くことがある。

同様に図５（ｂ）の蓄光性押出し成形層１１も引き回しされるため欠損部１５が発生して成形層１１の厚さがｔ３だけ薄くなり、布設当初から残光輝度の低下を招くことがある。

さらに、特殊品、あるいは注意を必要とするために昼間もしくは明るい場所においても他のケーブルとの識別を要する場合、図３〜図５の直線状ストライプあるいは螺旋状ストライプでは、蓄光性押出し成形層が自然色（無色透明）のプラスチックに蓄光材料を配合しているため、明るい場所での識別用には不十分である。

図６は蓄光材料の老化特性を示したものである。

試験方法は、ＪＩＳＫ６２５７に準拠して実施し、厚さ約１．０ｍｍのポリエチレンシートの加熱老化を測定したものである。

図６において、Ｋは、蓄光材料を含まないポリエチレンシート、Ｌは、蓄光材料を質量比で１０％練り込んだポリエチレンシートの経時変化を示している。

図７は同じく厚さ約１．０ｍｍのポリエチレンシートの蓄光材料の耐候性を示したものである。

図７において、Ｍは、蓄光材料を含まないポリエチレンシート、Ｎは、蓄光材料を質量比で１０％練り込んだポリエチレンシートの経時変化を示している。

これら図６、図７から分かるように、蓄光材料を含むポリエチレンシートは、蓄光材料を含まないポリエチレンシートより老化特性や耐候性の経時劣化が速い。従って、このような蓄光材料を含む蓄光性成形層を図３〜図５のような構造のケーブルに適用すると、蓄光材料を含まないケーブルより老化特性と耐候性が悪くなる。

このように、従来技術では蓄光材料を含んだプラスチックの蓄光性成形層の劣化による、ケーブルの絶縁耐力の低下や機械的強度の低下、さらには耐候性の低下、また上記蓄光性押出し成形層の剥がれによる残光輝度の低下、又は昼間もしくは明るい場所における識別が容易でない、などの様々な課題がある。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、蓄光性成形層の劣化によるケーブルの絶縁耐力の低下や機械的強度の低下、さらには耐候性の低下が発生しない蓄光性突起付きケーブルを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、夜間もしくは暗所における識別が可能な蓄光性ケーブルにおいて、ケーブル表面の長手方向に突起を設け、その一部に蓄光性成形層を設けたことを特徴とする蓄光性突起付きケーブルである。

請求項２の発明は、上記突起は凹状の溝を有し、その凹状の溝に上記蓄光性成形層が支持された請求項１に記載の蓄光性突起付きケーブルである。

請求項３の発明は、上記蓄光性成形層は、上記ケーブル表面と同一もしくは他のプラスチックに対し、蓄光材料を質量比１０％配合したものを、上記ケーブル表面及び上記突起と同時に押出し成形して形成される請求項１又は２に記載の蓄光性突起付きケーブルである。

請求項４の発明は、上記蓄光性成形層は、上記ケーブル表面と同一もしくは他の自然色のプラスチックに蓄光材料を質量比１０％配合したものを、上記ケーブル表面及び上記突起と同時に押出し成形して形成される請求項１〜３のいずれかに記載の蓄光性突起付きケーブルである。

請求項５の発明は、夜間もしくは暗所における識別が可能な蓄光性ケーブルにおいて、ケーブル表面の長手方向に蓄光性突起を設けたことを特徴とする蓄光性突起付きケーブルである。

請求項６の発明は、上記蓄光性突起は、上記ケーブル表面と同一もしくは他のプラスチックに対し蓄光材料を質量比１０％配合したものを、上記ケーブル表面と同時に押出し成形して形成される請求項５に記載の蓄光性突起付きケーブルである。

請求項７の発明は、上記蓄光性突起は、上記ケーブル表面と同一もしくは他の自然色のプラスチックに対し蓄光材料を質量比１０％配合したものを、上記ケーブル表面と同時に押出し成形して形成される請求項５又は６に記載の蓄光性突起付きケーブルである。

本発明によれば、蓄光性押出し成形層の劣化によるケーブルの絶縁耐力の低下や機械的強度の低下、更には耐候性の低下を防止できる。

以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。

図１（ａ）は本実施の形態に係る蓄光性突起付きケーブルの横断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の突起を拡大した図である。

蓄光性突起付きケーブル１２は、ケーブルコア１と、ケーブルコア１に施したケーブル外被２と、その表面の長手方向に設けた突起４と、蓄光性成形層３とからなる。

突起４は上方に開口した凹状の溝５を有する。凹状の溝５は、その横断面視で半楕円状である。また凹状の溝５は、ケーブル外被２の外周線２２から離間距離Ｈ２だけ径方向外方に離れた位置に底面２０を有し、その底面２０は、任意の曲率ρを有する。

蓄光性成形層３は、凹状の溝５によって支持されるよう成形され、凹状の溝５の開口部５ａでケーブル表面に露出し、視認できるようになっている。

以上のケーブル外被２と、蓄光性成形層３と、突起４と、凹状の溝５は、同時に押出し成形されて形成される。

蓄光性成形層３の材料はケーブル外被２と同一もしくは他のプラスチックが良い。このプラスチックの種類は、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、テフロン（登録商標）、ゴムなどが適当である。特にプラスチックに対しては酸化ストロンチューム等の蓄光材料を質量比１０％配合したものを用いるのが好ましい。

突起４をケーブル表面の周方向に複数本設ける場合、突起４同士の間の寸法を１ｍｍ以上とすると押出し成形し易くなる。突起本数が１〜ｎ本のとき、図１（ａ）において蓄光性突起付きケーブル１２の外径をＤとすると、ｎ＜πＤ／（Ｗ１＋１）とするとバランスが良い。

突起幅Ｗ１は外径Ｄの１／２以下とすると押出し成形し易くなり、１〜（１／２）Ｄｍｍのとき外観のバランスも良い。

同様に、突起４の高さＨ１は突起幅Ｗ１の２倍以下とすると押出し成形し易くなり、１〜２Ｗ１ｍｍのとき外観のバランスも良い。

また、図１（ｂ）において、離間距離Ｈ２は、ケーブル１２の蓄光性成形層３に対する蓄光性の実験から０〜（７／１０）Ｈ１ｍｍが適当である。

同じく上面４ａの幅Ｗ２は、外観のバランスから０〜（１／１０）Ｗ１ｍｍが適当である。

次に本実施の形態の作用を述べる。

上記のように、従来技術では改善できなかった蓄光材料を含んだプラスチックの蓄光性成形層の劣化による、ケーブルのプラスチック層の絶縁耐力の低下や機械的強度の低下、更には耐候性の低下、また上記蓄光性押出し成型層の剥がれによる残光輝度の低下などの様々な問題は、ケーブル表面の長手方向に突起を設け、それと同時にその一部に蓄光材料を押出し、蓄光性成形層を設けたことにより解消される。

また、本実施の形態の蓄光性突起付きケーブル１２は、そのケーブル外被２の表面に断面凹状の溝５を備えた突起４を有し、その凹状の溝５の底面２０はケーブル外被２の外周線２２より径方向外方にある。よって、その凹状の溝５に支持した蓄光性成形層３が劣化で脱落しても、脱落して残された部分がケーブル外被２の外被厚Ｔより薄くなることはない。

一方、昼間もしくは明るい場所においては、ケーブルの存在を認識することは容易である。しかし前述したように一般的なケーブルは黒色等であることと、図３〜図５の蓄光性押出し成形層６、９、１１では自然色（無色透明）のプラスチックに蓄光材料を配合していることにより、複数のケーブル同士の識別を同時に行うことが困難であった。そこで、本実施の形態において、蓄光性成形層３に用いるポリエチレンに着色顔料を配合してもよい。

しかし、着色された蓄光性突起付きケーブル１２同士では、昼間にそのケーブル同士を色の違いによって識別することはできるが、残光輝度が低いため夜間にそのケーブル同士を色の違いによって識別することは困難である。そこで、夜間の識別のために、自然色のプラスチックに蓄光材料を１０％配合し、かつ、絶縁耐力の低下や機械的強度の低下を防止するために、ケーブル表面及び突起４と同時に押出し成形して形成される蓄光性成形層３を設けてもよい。

すなわち、図１（ｂ）の突起４が有する凹状の溝５で蓄光性成形層３を支持するだけでなく、図２（ａ）〜図２（ｄ）の各図のように、突起４全体を、自然色のプラスチックを配合した蓄光性成形層３ａで形成したり、突起４の左右の側面に自然色のプラスチックを配合した蓄光性成形層３ｂ、３ｃを設けたり、突起４を適宜複数本増加させる。これにより、夜間もしくは暗所におけるケーブル同士の識別を容易に行うことができる。

なお、図２（ａ）における例では、この蓄光性突起の凹状の溝５の底面２０ａはケーブル外被２の外周線２２とほぼ同一線で接しており、その作用は図１（ｂ）に示す蓄光性成形層３と同様である。

また図２（ｄ）における例では、蓄光性成形層３ｂを支持する凹状の溝の底面２０ｄ１、及び同成型層３ｃを支持する凹状の溝の底面２０ｄ２が所定の底面間隔Ｗ３を保つように成形されている。

さらに、これらの着色された蓄光性成形層３と、自然色の蓄光性成形層３を組み合わせ、ケーブル表面に図２（ａ）〜図２（ｄ）のような突起４を１本〜複数本設けることにより、昼間もしくは明るい場所における存在の認識及び識別と、夜間もしくは暗所における存在の認識及び識別とが同時に可能な蓄光性突起付きケーブルを容易に得ることができる。

以下に、ポリエチレンに配合する着色顔料の質量比を変えた場合の残光特性の比較データを表１に示す。

表１のデータが示すように、蓄光材料入り着色ポリエチレンは、蓄光材料の質量比が１０％の場合、着色顔料の質量比が０．５〜３％の範囲であれば残光特性を満足し、かつ、着色プラスチックとして認識できる。

この着色プラスチックを蓄光材料に配合して、図１（ａ）、図１（ｂ）に示す蓄光性成形層３を成し、着色された蓄光性突起付きケーブル１２を形成させる。

例えば、本発明の蓄光性突起付きケーブル１２としては、ケーブルコア１：約２１ｍｍ、ケーブル外被２：厚さ２．３ｍｍのポリエチレン、突起寸法：Ｗ１＝３．０ｍｍ、Ｈ１＝３．０ｍｍ、Ｗ２＝０．３ｍｍ、Ｈ２＝０．５ｍｍである。

この着色された蓄光性突起付きケーブル１２により、昼間もしくは明るい場所におけるケーブル同士の認識及び識別は、ケーブル表面の突起４に設けられ、着色された蓄光性成形層３の色の違いにより行うことができる。また、蓄光性成形層３が剥がれた場合でも、ケーブル外被２に影響がないので、蓄光性突起付きケーブル１２の絶縁耐力や機械的強度の低下を抑制できる。さらに夜間もしくは暗所においては、着色された蓄光性成形層３の残光輝度により存在を認識できる。

ここで、残光特性とは、ＪＩＳＺ９１０７（安全標識板）の５．１０項「りん光輝度」で規定される測定方法により、照度２００ｌｘ（ルクス）の蛍光ランプで２０分間照射し、照射を止めた後、ある一定時間後（例：５分後、１０分後、２０分後、６０分後）の残光輝度で、規格値は表２の値である。

このように、昼間もしくは明るい場所におけるケーブル同士の識別のために、蓄光性成形層３に識別用の着色顔料の配合を発案したが、上記データの通り着色顔料を入れない方が残光特性が優れていることがわかった。

これは自然色の蓄光性成形層３に蓄えられた光が放出されるとき、着色顔料等に光を吸収されないためと考えられる。

よって、夜間もしくは暗所における識別が特に必要とされる場合は、ケーブル表面と同一もしくは他の自然色のプラスチックに蓄光材料を質量比１０％配合したものを、ケーブル表面及び上記突起と同時に押出し成形して形成される蓄光性突起付きケーブルが有効である。

ケーブル表面に蓄光性成形層を設けた本発明の一実施の形態を示す図である。ケーブル表面に蓄光性成形層を設けた本発明の各実施の形態を示す図である。ケーブルの表面に蓄光性直線状ストライプを設けた従来の実施例を示す図である。ケーブルの表面全体を覆う表面層に蓄光性押出し成形層を設けた従来の実施例を示す図である。ケーブルの表面全体を覆う層全体に蓄光性押出し成形層を設けた従来の実施例を示す図である。蓄光材料の老化特性を示す図である。蓄光材料の耐候性を示す図である。

符号の説明

１ケーブルコア
２ケーブル外被
３蓄光性成形層
４突起
５凹状の溝
５ａ凹状の溝の開口部
１２蓄光性突起付きケーブル
Ｗ１突起幅
Ｈ１突起の高さ
Ｄケーブルの外径

Claims

夜間もしくは暗所における識別が可能な蓄光性ケーブルにおいて、ケーブル表面の長手方向に突起を設け、その一部に蓄光性成形層を設けたことを特徴とする蓄光性突起付きケーブル。
上記突起は凹状の溝を有し、その凹状の溝に上記蓄光性成形層が支持された請求項１に記載の蓄光性突起付きケーブル。
上記蓄光性成形層は、上記ケーブル表面と同一もしくは他のプラスチックに対し、蓄光材料を質量比１０％配合したものを、上記ケーブル表面及び上記突起と同時に押出し成形して形成される請求項１又は２に記載の蓄光性突起付きケーブル。
上記蓄光性成形層は、上記ケーブル表面と同一もしくは他の自然色のプラスチックに蓄光材料を質量比１０％配合したものを、上記ケーブル表面及び上記突起と同時に押出し成形して形成される請求項１〜３のいずれかに記載の蓄光性突起付きケーブル。
夜間もしくは暗所における識別が可能な蓄光性ケーブルにおいて、ケーブル表面の長手方向に蓄光性突起を設けたことを特徴とする蓄光性突起付きケーブル。
上記蓄光性突起は、上記ケーブル表面と同一もしくは他のプラスチックに対し蓄光材料を質量比１０％配合したものを、上記ケーブル表面と同時に押出し成形して形成される請求項５に記載の蓄光性突起付きケーブル。
上記蓄光性突起は、上記ケーブル表面と同一もしくは他の自然色のプラスチックに対し蓄光材料を質量比１０％配合したものを、上記ケーブル表面と同時に押出し成形して形成される請求項５又は６に記載の蓄光性突起付きケーブル。