JPH0735497B2 - 廃タイヤ破砕粒子の有効利用方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、廃タイヤ破砕粒子を有効利用する方法、殊に
その粒子を２−シアノアクリレートと共に用いて迅速硬
化させることにより、衝撃緩和性および軽量性を兼ね備
えた硬化物を製造する方法に関するものである。

従来の技術 ゴム製品、たとえば、自動車タイヤ、チューブ、ゴム底
布靴、その他の履物、ベルト、ホース、工業用品等の廃
棄物の量は膨大であり、しかも年々増加する傾向にあ
る。ゴム製品廃棄物の中では、自動車タイヤ廃棄物（つ
まり廃タイヤ）の占める割合が群を抜いている。

ところが、自動車タイヤは再生しにくい合成ゴム製のも
のが多い上（チューブは再生が可能である）、最近では
年間30万トンを越える廃タイヤが発生しているため、そ
の処理に窮しているのが実状である。

これらゴム製品の廃棄物のうち、再生ゴムとして再生利
用される分は約２割に過ぎない。ゴム製品廃棄物のうち
約５割は埋立処理により処分される（破砕または細断し
てから埋め立てる）。その他の処分方法としては、焼却
処理、ガス化、海中投棄、微細化、微生物処理などの方
法が実施されまたは提案されている。

発明が解決しようとする課題 廃タイヤを埋立により廃棄処理する方法は、処分方法の
主流になっているが、廃タイヤのように見掛け比重の小
さい廃棄物を埋め立てに使用することは決して好ましい
ものではない上、埋立地の確保自体が困難になって来て
いる。

廃タイヤの焼却処理は、大気汚染を生じない焼却炉の開
発が遅れている上、煙突の腐蝕を起こしやすく、また焼
却処理に要する費用は予想以上に高いものである。

廃タイヤのガス化、微生物処理は、まだ技術的に未完成
である。

廃タイヤの海中投棄は、人工魚礁の目的に実用化してい
るが、量的には限界がある。

微細化した廃タイヤは、アスファルト混剤として使用す
ることができるが、まだ量的にはわずかである。

本発明は、従来より廃タイヤの有効利用は種々試みられ
てはいるもののまだ量的には小さいという状況に鑑み、
廃タイヤの有効利用を拡大することを目的になされたも
のである。

課題を解決するための手段 本発明の廃タイヤ破砕粒子の有効利用方法は、２−シア
ノアクリレートからなる硬化性成分と、直径換算で0.2
〜10mmの廃タイヤ破砕粒子または該廃タイヤ破砕粒子と
無機質粒子とからなる骨材成分とを、２−シアノアクリ
レート１重量部に対する骨材成分の使用量が0.5〜80重
量部となるように、かつ骨材成分の間隙に２−シアノア
クリレートが浸透するように、使用直前に混合して硬化
させることを特徴とするものである。

以下本発明を詳細に説明する。

硬化性成分である２−シアノアクリレートとしては、式 におけるＲがアルキル基、アルケニル基、アルキニル
基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシアルキ
ル基、テトラヒドロフルフリル基などである種々の２−
シアノアクリレートが用いられる。代表的なものは、Ｒ
の炭素数が１〜４であるアルキル ２−シアノアクリレ
ートである。

高度に精製された２−シアノアクリレートは秒速で硬化
する性質を有するが、廃タイヤ破砕粒子が硬化促進作用
を示すので、本発明においては、２−シアノアクリレー
ト自体は必ずしも高度に精製されたものを用いるには及
ばない。分速程度の硬化速度を有する低コストの２−シ
アノアクリレートを用いても、実用上支障のない迅速硬
化性が得られる。

本発明においては、骨材成分として廃タイヤ破砕粒子を
用いる。廃タイヤとは、使用後のものだけでなく、生産
時に生ずる規格外品、回収品なども含む。

廃タイヤは種々の配合剤を含んでいるが、この配合剤が
むしろ２−シアノアクリレート硬化促進作用に有利に作
用する。

廃タイヤの破砕は、切断、破砕などの手段により行われ
る。切断、破砕に際しては、廃タイヤを冷凍した状態で
行うことも好ましい。粒子の大きさは、直径換算で0.2
〜10mm、好ましくは0.3〜5mmとする。

骨材成分としては、上記の廃タイヤ破砕粒子と共に、無
機質粒子を併用することが好ましい。

無機質粒子としては、たとえば、砂、砂利、砕石（岩石
やスラグの）、フライアッシュ、火山れき、火山砂、ヒ
ル石、パーライト、膨張粘土、膨張頁岩、石炭ガラ、膨
張スラグ、ポゾランなどが用いられる。ガラス粉砕物、
コンクリート破砕物、金属粒子、陶器破砕物も使用可能
である。この場合、粒度、一定品質のものの入手の容易
さ、コスト、２−シアノアクリレートとのなじみ性、硬
化後の強度などを総合考慮すると、無機質粒子の少なく
とも一部はケイ砂であることが好ましい。

廃タイヤ破砕粒子および無機質粒子のほかに、粒子状プ
ラスチックス、木粉など有機系の骨材を併用することも
できる。

骨材成分に水が付着していると、２−シアノアクリレー
トとの混合時に硬化が進んでしまうことがあるので、骨
材成分はこのようなトラブルを生じない程度に乾燥して
いることが望まれる。また骨材成分のアルカリ性が強い
ときも、２−シアノアクリレートとの混合時に硬化が進
んでしまうので、このような骨材成分の使用は避けるべ
きである。

硬化性成分または骨材成分の少なくとも一方には、必要
に応じ、着色剤、粘度調節剤、硬化速度調整剤、繊維類
など各種の添加物を配合することもできる。これらの添
加剤は、硬化性成分や骨材成分とは別個に準備し、硬化
性成分と骨材成分との混合時に添加することもできる。

硬化性成分である２−シアノアクリレート１重量部に対
する骨材成分の配合割合は、0.5〜80重量部とする。無
機質粒子の比重の大きい場合が多いので、通常骨材成分
の割合は容積的にはそれほど大きくはならない。なお上
記範囲においても、硬化性成分である２−シアノアクリ
レートの種類および骨材成分である廃タイヤ破砕粒子
（またはこれと無機質粒子）の組み合せにより、その目
的に合う最もすぐれた性能を示す配合割合が存在するの
で、予め予備的検討により最適割合を見い出しておくこ
とが好ましい。

硬化性成分と骨材成分との混合は使用直前に行う。両者
は容易に混合ができるので、実際の混合に際しては回転
型攪拌機などによる本格的な攪拌を行うまでもなく、単
に揺動、振動または簡単な回転動を与えるだけで充分で
ある。

硬化性成分を予めガラス、陶器、プラスチックスなどか
らできた適当なカプセルまたは小容器に入れておくと共
に、このカプセルまたは小容器をそれに見合った量の骨
材成分を入れた容器中に投入しておき、使用直前にカプ
セルまたは小容器を破壊して、両者を混合するようにす
ることもできる。

本発明の方法は、土木・建築分野における新設工事、修
復工事（欠損部、亀裂部、陥没部、修理部等）、間隙充
填用、造型物の製造、積層物製造のための接着剤、電気
絶縁材料、靴底修理、その他の用途に有用である。

上記用途のうち摩耗したカジュアルシューズ等の靴底修
理に適用する場合は、まず靴底の汚れを拭き取ってから
必要に応じてサンドペーパーがけを行った後、靴底のか
かと部の外周に粘着剤付きのシートをガイドとして当て
がってから、２−シアノアクリレートと廃タイヤ破砕粒
子（またはこれと無機質粒子）とをヘラ状のもので混ぜ
て靴底の摩耗部分に盛りつけると共に軽く押えつけ、数
十秒ないし数分後にガイドを外し、はみ出した部分をサ
ンドペーパー等で仕上げするだけでよい。

作用および発明の効果 ２−シアノアクリレートからなる硬化性成分と、廃タイ
ヤ破砕粒子またはこれと無機質粒子とからなる骨材成分
とを混合し、充填、塗工等を行うと、硬化性成分が迅速
に硬化を開始し、硬化物が得られる。充填、塗工量が比
較的に多い場合には発熱も認められるが、この発熱はむ
しろ硬化速度の向上に貢献する。迅速硬化性を有するこ
とは、生産性の点で有利である。また、道路や敷地ある
いは建物の特定個所を対象とするときは、人や車の通行
規制時間が最小限で足りることになる。

２−シアノアクリレート自身が速硬化することは周知で
あるが、２−シアノアクリレートのみを用いて硬化を行
う場合は、硬化物には脆さがあり、しかも硬化時にかな
りの（たとえば10％程度の）収縮を生ずる。しかるに、
２−シアノアクリレートと廃タイヤ破砕粒子（またはこ
れと無機質粒子）とを混合使用した系においては、硬化
物の強度が大きくなると共に、収縮率も実用上支障を与
えないほど小さいものとなるなど、予期しえない作用効
果を発揮する。加えて、得られる硬化物は、ある程度の
弾力がありかつ比重の小さい廃タイヤ破砕粒子を含んで
いるので、衝撃緩和性および軽量性を兼ね備えている。

２−シアノアクリレートは一般に高価であるが、本発明
の目的には純度がそれほど要求されない上、多量の骨材
成分と併用し、しかも骨材成分のうち廃タイヤ破砕粒子
のコストも無機質粒子のコストも低廉であるので、２−
シアノアクリレートを使用しているにもかかわらず目的
物のコストは抑えられる。

このような本発明によれば、廃タイヤの有効利用が図ら
れ、しかもすぐれた特性を有する硬化物が得られる。

実 施 例 次に実施例をあげて本発明をさらに説明する。以下
「部」とあるのは重量部である。

実施例１ 展示会場における車道工事および舗道工事を次のように
して行った。

硬化性成分（Ａ）として、エチル ２−シアノアクリレ
ート（a1）を用意した。

骨材成分（Ｂ）として、廃タイヤをおおよそ0.3mm径の
大きさにまで冷凍破砕した廃タイヤ破砕粒子（b1）と、
乾燥した５〜７号ケイ砂（b2）とを用意した。

上記の廃タイヤ破砕粒子（b1）0.5容とケイ砂（b2）0.5
容とを入れた容器に、エチル ２−シアノアクリレート
（a1）１容を注ぎ入れた後、容器を揺動させて両者を混
合させた。重量基準では、（a1）：［（b1）＋（b2）］
の比はおおよそ1:5程度になる。（a1）は両粒子
（ｂ），（b2）の間隙に容易に浸透するので、この混合
操作は円滑かつ短時間に行うことができた。

混合操作終了後の混合物を、予め地面を掘り下げて設け
た車道敷設予定個所および舗道敷設予定個所に流し込ん
だところ、数分後に硬化反応がはじまり、若干の発熱も
認められた。ほぼ完全に硬化までに要する時間はわずか
10〜15分程度であり、その直後に車道上を10トントラッ
クが通行しても、また舗道上を人が往来しても、何ら問
題を生じなかった。硬化完了後、硬化物と周囲の地面と
の間に収縮による隙間は全く生じていなかった。

実施例２ コンクリート面上の床面高さの調節工事を次のようにし
て行った。

実施例１の廃タイヤ破砕粒子（b1）0.6容とケイ砂（b
2）0.4容とを入れた容器に、エチル ２−シアノアクリ
レート（a1）１容を注ぎ入れた後、容器を揺動させて両
者を混合させた。

混合操作終了後の混合物をコンクリート床面に5cm厚に
塗工したところ、数分後に硬化反応がはじまった。５〜
10分後にはほぼ完全に硬化し、その面を人が歩いても何
ら問題を生じなかった。硬化完了後、硬化物の一部を破
壊してコンクリート面との接着性を調べたが、接着力は
極めて大きいものであった。

硬化後の新しい床面を資材置場として使用したが、コン
クリート床面に比し衝撃緩和性が良好であった。

実施例３ 予めラフな骨組を組んだ動物形状の遊戯具に、実施例２
の組成の硬化性材料の混合物を塗工し、硬化させた。こ
の操作を数回行い、動物形状を完成させた。最後に塗料
を吹き付けて表面塗装を行った。

このようにして得た遊戯具（児童がその上に乗って遊ぶ
ことのできる遊戯具）は、コンクリート製のものに比し
はるかに軽量であり、かつ衝撃緩和性を有していた。

実施例４ 実施例１の廃タイヤ破砕粒子（b1）１容のみを入れた容
器に、エチル ２−シアノアクリレート（a1）1.5容を
注ぎ入れた後、容器を揺動させて両者を混合させ、以下
実施例３と同様にして遊戯具を製造した。

得られた遊戯具は、実施例３の遊戯具に比しさらに軽量
であり、かつ衝撃緩和性も大きいものであった。

実施例５ ビル屋上の防水工事を次のようにして行った。ビル屋上
のアスファルト面またはコンクリート面に生じたクラッ
クをＶカットした後、まずエチル ２−シアノアクリレ
ート（a1）のみをクラックに流し込んでおき、ついで、
エチル ２−シアノアクリレート（a1）、廃タイヤ破砕
粒子（b1）およびケイ砂（b2）を容量比で2:1:1の割合
で混合した硬化性材料をアスファルト面またはコンクリ
ート面に流した。これにより、防水補修工事がごく短時
間に終了した。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２−シアノアクリレートからなる硬化性成
   分と、直径換算で0.2〜10mmの廃タイヤ粉砕粒子または
   該廃タイヤ破砕粒子と無機質粒子とからなる骨材成分と
   を、２−シアノアクリレート１重量部に対する骨材成分
   の使用量が0.5〜80重量部となるように、かつ骨材成分
   の間隙に２−シアノアクリレートが浸透するように、使
   用直前に混合して硬化させることを特徴とする廃タイヤ
   破砕粒子の有効利用方法。
2. 【請求項２】無機質粒子がケイ砂である請求項１記載の
   方法。