JP4250129B2 - シーリング剤の処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤの内部に注入された使用済みのシーリング剤を廃棄物等として処理するためのシーリング剤の処理方法に関する。

近年、乗用車等の車両には、スペアタイヤを搭載することなく、パンク修理キットのみを装備しているものも増加してきており、このような車両では、装着された空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」という。）がパンクした際に、タイヤ及びホイールを交換することなく、パンク修理キットに含まれるシーリング剤をパンクしたタイヤの内部に注入し、このシーリング剤によりタイヤのパンク穴を閉塞することによりタイヤを応急的に修理し、ガソリンスタンド等の修理施設まで走行することが行われる。

修理施設では、シーリング剤により応急修理されたタイヤのパンクを修理し、この修理済みのタイヤを車両に再装着するか、パンク穴の状態によってはパンクしたタイヤを修理することなく廃棄するが、何れの場合にもタイヤの内部からシーリング剤を抜き取る必要がある。タイヤの内部から抜き取られたシーリング剤に対しては、環境を汚染しないように、その組成物に応じた処理をした後、廃棄、焼却等の最終処分を行わなければならない。このようなシーリング剤は、一般に、ゴムラテックスが分散された水溶液を主体とし、この水溶液中に樹脂系接着剤、繊維材料、凍結防止剤、ｐＨ調整剤、乳化剤等が添加されて構成される。

上記のようなシーリング剤を効率的に処理するためには、シーリング剤中のゴムラテックスを固化して固体成分としてシーリング剤から分離（固液分離）し、この固体成分と残りの液体成分とをそれぞれ別々に処理することが好ましい。これらの具体的な処理方法としては、例えば、固体成分については、不純物の除去、脱水、乾燥等を行った後、ゴム原料として再使用（リサイクル）したり、脱水、乾燥後に焼却、埋立て等することが可能になり、また液体成分については、必要に応じて中和、希釈、沈殿等の軽度の浄化処理を行うことにより、工業排水用の下水道設備に放流できるようになる。

使用済みのシーリング剤を固液分離する技術としては、例えば、特許文献１に記載されたタイヤ用パンク修理剤（シーリング剤）の処理方法がある。このシーリング剤の処理方法では、ゴムラテックスを分散させた塩基性水溶液からなるシーリング剤に酸水溶液を主体とするｐＨが１．６〜１．８の処理剤を注入し、シーリング剤中のゴムラテックスを凝集させるにより、シーリング剤を固定成分（ゴムラテックス）と液体成分とに分離すると共に、液体成分を中和する。また特許文献１には、処理剤を構成する酸が、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、炭酸、酢酸、ギ酸、クエン酸、酒石酸、サリチル酸、フタル酸、マロン酸、マレイン酸、クロル酢酸、ジクロル酢酸、シュウ酸の群から選ばれることが記載されている。
特開２００２−２２６６３６号公報

しかしながら、現在一般的には使用されているシーリング剤は、必ずしも塩基性のものばかりではなく、特に、安定化のためにアンモニアの添加が必要ない合成ゴムラテックスを用いたシーリング剤は中性又は中性に十分に近いものも多い。このような略中性のシーリング剤に、特許文献１記載の酸水溶液を主体とする処理剤を注入しても、シーリング剤を固体成分（ゴムラテックス）と液体成分とに分離することが可能であるが、凝集したゴムラテックスについては酸性容液を含んだものになり、残りの液体成分は酸性溶液になる。このため、これらを無害化するためには、ゴムラテックス及び液体成分をそれぞれ異なる工程で中和処理しなければならず、シーリング剤を処理するためのコスト及び手間が却って増加してしまう、という問題が生じ得る。

またシーリング剤を固液分離するための処理剤として、酸性水溶液を主体とするものを用いる場合には、処理剤自体が相当の価格のものとなると共に、保管容器及び保管場所を含めた保管及び管理についても相当の配慮をはらう必要があるため、シーリング剤の処理コストを増加させる要因になる。

本発明は、上記事実を考慮して、使用済みのシーリング剤を効率的にゴムラテックスと液体成分とに分離して回収できると共に、使用済みのシーリング剤から分離されたゴムラテックス及び液体成分の処理を簡略化できるシーリング剤の処理方法を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係るシーリング剤の処理方法は、少なくともゴムラテックスが分散された水溶液からなるパンク修理用のシーリング剤を空気入りタイヤの内部から回収するためのシーリング剤の処理方法であって、シーリング剤が注入された空気入りタイヤの内部に、酸と塩基との反応化合物である塩及び水溶性有機溶剤の少なくとも一方を含む処理剤を注入し、該処理剤を空気入りタイヤの内部でシーリング剤と混合し、該シーリング剤中からゴムラテックスを凝集させて固化する固液分離工程を含むことを特徴とする。

上記請求項１に係るシーリング剤の処理方法では、シーリング剤が注入された空気入りタイヤの内部に、酸と塩基との反応化合物である塩及び水溶性有機溶剤の少なくとも一方を含む処理剤を注入し、この処理剤を空気入りタイヤの内部でシーリング剤と混合し、シーリング剤中からゴムラテックスを凝集させて固化することにより、使用済みのシーリング剤を空気入りタイヤの内部で固体成分（ゴムラテックス）と液体成分とに分離することができるので、空気入りタイヤをリムから取り外す際にも、比較的高い粘性を有する固液分離前のシーリング剤が外部に飛散し、作業者や作業施設等に付着することがなくなり、固液分離前のシーリング剤により作業者や作業施設が汚染されることを防止できる。

すなわち、固液分離前の高粘性のシーリング剤が飛散して作業者や作業施設等に付着すると、シーリング剤を作業者や作業施設等から除去することが難しくなるが、使用済みのシーリング剤をゴムラテックス及び液体成分に分離しておけば、空気入りタイヤをリムから取り外す際に、シーリング剤から生成された液体成分が飛散しても、この液体成分は水を主体とする低粘性で殆ど有害物質を含まないものであるので、このような液体成分による作業者や作業場所の汚染が問題となることは実質的になく、それを除去するための処理も容易である。

また請求項１に係るシーリング剤の処理方法では、シーリング剤を固液分離するために用いられる処理剤として、酸と塩基との反応化合物である塩及び水溶性有機溶剤の少なくとも一方を含む水溶液等を用いているので、この処理剤のシーリング剤への添加によりシーリング剤から生成されたゴムラテックス及び液体成分が酸性やアルカリ性になるなど有害化することが殆どないため、従来の酸性水溶液を主体とする処理剤を用いてシーリング剤を固液分離する場合と比較し、シーリング剤から生成されたゴムラテックス及び液体成分に対する無害化等のための処理を簡単に行えるようになる。さらに、このような処理剤については価格も低廉なものにでき、かつ保管及び管理についても特別の配慮をはらう必要がないため、従来の酸性水溶液を主体とする処理剤と比較し、処理剤の製造コスト及び保管・管理コストを大幅に低減できる。

また本発明の請求項２に係るシーリング剤の処理方法は、請求項１記載のシーリング剤の処理方法において、前記固液分離工程の完了後、空気入りタイヤの内部でシーリング剤中から生成された固体成分としてのゴムラテックスとシーリング剤中の残りの液体成分とを分離しつつ、空気入りタイヤの内部から回収する回収工程を含むことを特徴とする。

また本発明の請求項３に係るシーリング剤の処理方法は、請求項１又は２記載のシーリング剤の処理方法において、前記固液分離工程では、塩化ナトリウムが溶解した水溶液を処理剤として空気入りタイヤの内部へ注入することを特徴とする。

また本発明の請求項４に係るシーリング剤の処理方法は、請求項１又は２記載のシーリング剤の処理方法において、前記固液分離工程では、メタノール、エタノール及びアセトンの何れかを含む水溶液を処理剤として空気入りタイヤの内部へ注入することを特徴とする。

以上説明したように本発明のシーリング剤の処理方法によれば、使用済みのシーリング剤を効率的にゴムラテックスと液体成分とに分離して回収できると共に、使用済みのシーリング剤から分離されたゴムラテックス及び液体成分の処理を簡略化できる。

図１（Ａ）には、本発明の本実施形態に係るシーリング剤の処理方法に用いられる処理液の注入装置（以下、単に「注入装置」という。）が示されている。この注入装置１０は、シーリング剤１２によりパンク穴が応急修理（閉塞）された空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」という。）２４の内部に処理液１４を注入するためのものであり、例えば、タイヤの修理施設を備えたガソリンスタンド、タイヤ販売店等に設置されている。注入装置１０は、図１（Ａ）に示されるように、処理液１４が貯留された処理液タンク１６及び、この処理液タンク１６に接続された注液ホース１８を備えており、処理液タンク１６の底板部には処理液１４の吐出口１７が開口しており、この吐出口１７には注液ホース１８の基端部が接続されている。

注液ホース２０には、その先端部にタイヤ２４におけるタイヤバルブ２６の内径よりも細径とされた注入管２０が接続されると共に、基端側に処理液１４のホース内における流通を制御するための開閉弁２２が設けられている。注入管２０は、バルブコアが抜き取られたタイヤバルブ２６を通ってタイヤ２４内へ挿入可能とされている。ここで、処理液タンク１６内に貯留された処理液１４は、シーリング剤１２を固体成分と液体成分とに分離するためのものであり、本実施形態では、入手の容易性、コスト、保管及び管理の容易性等の観点から塩化ナトリウム（食塩）を水に飽和状態となるよう溶解させた飽和食塩水を処理液１４として用いている。

一方、シーリング剤１２としては、現在、各種のものが市販されているが、代表的なものとしては、例えば、ＮＲ（天然ゴム）ラテックス、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）ラテックス、ＮＢＲ（アクリルニトリル−ブタジエンゴム）ラテックス等のゴムラテックスを含むとともに、水性分散剤又は水性乳剤の状態で加えられる樹脂系接着剤が添加された水性溶液を主体とするものが挙げられ、このような水性溶液中に、グリコール、エチレン−グリコール、プロピレングリコール等の凍結防止剤、ｐＨ調整剤、乳化剤、安定剤等が一般的に添加されると共に、必要に応じてパンク穴に対するシール性を高めるために、ポリエステル、ポリプロピレン、ガラス等からなる繊維材料又はウィスカー、炭酸カルシウム、カーボンブラック等からなる充填剤（フィラー）、ケイ酸塩やポリスチレンの粒子が添加される。.
次に、本実施形態に係る処理液１４を用いてシーリング剤１２を処理する作業の手順について説明する。

タイヤの修理施設の作業者は、先ず、シーリング剤１２によりパンク穴が応急修理されたタイヤ２４を車両か取り外し、このタイヤ２４のタイヤバルブ２６からバルブコア（図示省略）を抜き取った後、注入管２０をタイヤバルブ２６を通してタイヤ２４内へ挿入し、好ましくは注入管２０の先端部をシーリング剤１２内へ浸漬させる。この状態で、作業者は、閉鎖されていた注入装置１０の開閉弁２２を開放し、注液ホース１８及び注入管２０を通して処理液タンク１６内に貯留されている処理液１４をタイヤ２４内へ注入し、所定量の処理液１４をシーリング剤１２中へ添加する。

次いで、作業者は、タイヤバルブ２６にゴムキャップ等の栓を嵌め、タイヤ２４を回転させることにより、タイヤ２４内で処理液１４が添加されたシーリング剤１２を攪拌し、処理液１４をシーリング剤１２中に均一に拡散させる。これにより、これにより、シーリング剤１２中のゴムラテックスの粒子表面を取り巻く安定化剤（界面活性剤）の効果が弱くなり、ゴムラテックスの粒子は凝集し、シーリング剤１２にはゲル状の固体成分が生成開始される。この固体成分の生成開始後、十分な時間（概ね１０分以内）が経過すると、シーリング剤１２は、タイヤ２４の内部でゲル状に固まったゴムラテックスと、残りの水、不凍液等の液体成分とに分離する。

このとき、処理液１４のシーリング剤１２への添加量は、シーリング剤１２を固液分離した後の液体成分を少なくするため、シーリング剤１２中に含まれるゴムラテックスを略全量凝集し、透明な液体成分が得られる最小量とすることが好ましいが、この処理液１４の最小量はシーリング剤１２中のゴムラテックスの含有量に応じて変化する。具体的には、シーリング剤１２におけるゴムラテックス（ＳＢＲ系）が３０ｗｔ％である場合には、５００ｇのシーリング剤１２に対して５０ｇ〜３００ｇ（好ましくは、８０ｇ〜２００ｇ）で適宜設定された量の飽和食塩水を添加すれば、シーリング剤１２をゴムラテックスと液体成分とに分離可能である。

なお、本実施形態では、処理液１４として飽和食塩水を用いたが、これ以外にも、処理液１４としては、酸と塩基との反応化合物である塩及び水溶性有機溶剤の一方又は双方を含む溶液を用いることができる。処理液１４の少なくとも一部を組成可能な塩としては、例えば、重曹（炭酸水ナトリウム）、塩化カリウム、硫酸ナトリウムを用いることができ、また処理液１４の少なくとも一部を組成可能な水溶性有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類やアセトンを用いることができる。これらの塩及び水溶性有機溶剤の一方又は双方を含む溶液を処理液としてシーリング剤１２に添加しても、シーリング剤１２を固体成分（ゴムラテックス）と液体成分とに分離することが可能である。

また本実施形態では、塩等を固体状態でシーリング剤１２へ添加する場合と比較してシーリング剤１２との反応時間を効果的に短縮可能である点や、タイヤバルブ２６を通してのタイヤ２４内への投入が容易である点を考慮して、シーリング剤１２を処理するため液状の処理液１４を用いているが、上記に挙げたような塩を粒状態又は粉末状態としたものを処理剤として用いても良い。このような粒状態又は粉末状態の添加剤をタイヤ２４内へ投入し、シーリング剤１２へ添加した場合でも、この処理剤が添加されたシーリング剤１２に対する攪拌強度を十分に高くすれば、シーリング剤１２の処理（固液分離）を短時間で十分に均一に行うことが可能になる。

作業者は、タイヤ２４内部でシーリング剤１２がゴムラテックスと液体成分とに分離されたならば、タイヤ２４をホイール２５のリムから取り外し、シーリング剤１２から生成されたゲル状のゴムラテックスと液体成分とをタイヤ２４内から図１（Ｂ）に示される排液容器２８内へ排出する。この排液容器２８の開口部にはメッシュフィルタ３０を備えたフィルタ容器３２が装着されており、タイヤ２４内から排出されたシーリング剤１２の液体成分Ｌはメッシュフィルタ３０を通過て排液容器２８内へ溜り、一方、ゲル状のゴムラテックスＲはメッシュフィルタ３０により濾し取られてフィルタ容器３２上に堆積する。作業者は、メッシュフィルタ３０上に堆積した固体成分であるゴムラテックスＲと排液容器２８内へ溜まった液体成分Ｌとをそれぞれ分別し、ゴムラテックスと液体分とをそれぞれ専用の回収容器内へ移しかえ、これらの回収容器内が略満杯になるまでゴムラテックス及び液体成分を蓄える。

回収容器内に蓄えられたゴムラテックスＲは、例えば、不純物の除去、脱水、乾燥等を行った後、ゴム原料として再使用（リサイクル）したり、脱水、乾燥後に焼却、埋立て等することより処分される。また液体成分Ｌについては、例えば、必要に応じて中和、希釈、沈殿等の軽度の浄化処理を行った後、工業排水用の下水道設備に放流され、下水設備により一般排水として処分される。

以上説明した本実施形態に係るシーリング剤の処理方法では、シーリング剤１２が注入されたタイヤ２４の内部に処理液１４を注入し、この処理液１４をタイヤ２４の内部でシーリング剤１２と混合し、シーリング剤１２中からゴムラテックスを凝集させて固化することにより、使用済みのシーリング剤１２をタイヤ２４の内部で固体成分（ゴムラテックス）と液体成分とに効率的に分離することができるので、タイヤ２４をホイール２５のリムから取り外す際にも、比較的高い粘性を有する固液分離前のシーリング剤１２が外部に飛散し、作業者や作業施設等に付着することがなくなり、固液分離前のシーリング剤１２により作業者や作業施設が汚染されることを防止できる。

すなわち、固液分離前の高粘性のシーリング剤１２が飛散して作業者や作業施設等に付着すると、シーリング剤を作業者や作業施設等から除去することが難しくなるが、使用済みのシーリング剤１２をゴムラテックス及び液体成分に分離しておけば、タイヤ２４をホイール２５のリムから取り外す際に、シーリング剤１２から生成された液体成分が多少飛散しても、この液体成分は水を主体とする低粘性で殆ど有害物質を含まないものであるので、このような液体成分による作業者や作業場所の汚染が問題となることは実質的になく、それを除去するための処理も容易である。

また本実施形態に係るシーリング剤の処理方法では、シーリング剤１２を固液分離するために用いられる処理液１４として飽和食塩水を用いているので、この処理液１４のシーリング剤１２への添加によりシーリング剤１２から生成されたゴムラテックス及び液体成分が酸性やアルカリ性になるなど有害化することが殆どないため、従来の酸性水溶液を主体とする処理剤を用いてシーリング剤を固液分離する場合と比較し、シーリング剤１２から生成されたゴムラテックス及び液体成分に対する無害化等のための処理を簡単に行えるようになる。さらに、このような処理液については価格も低廉なものにでき、かつ保管及び管理についても特別の配慮をはらう必要がないため、従来の酸性水溶液を主体とする処理剤と比較し、処理剤の製造コスト及び保管・管理コストを大幅に低減できる。

（Ａ）は本発明の実施形態に係るシーリング剤の処理方法に用いられる処理液の注入装置を示す構成図、（Ｂ）は本発明の実施形態に係るシーリング剤の処理方法に用いられるシーリング剤の排出容器を示す構成図である。

符号の説明

１２ シーリング剤
１４ 処理液
２４ タイヤ
２５ ホイール

Claims (4)

1. 少なくともゴムラテックスが分散された水溶液からなるパンク修理用のシーリング剤を空気入りタイヤの内部から回収するためのシーリング剤の処理方法であって、
   シーリング剤が注入された空気入りタイヤの内部に、酸と塩基との反応化合物である塩及び水溶性有機溶剤の少なくとも一方を含む処理剤を注入し、該処理剤を空気入りタイヤの内部でシーリング剤と混合し、該シーリング剤中からゴムラテックスを凝集させて固化する固液分離工程を含むことを特徴とするシーリング剤の処理方法。
2. 前記固液分離工程の完了後、空気入りタイヤの内部でシーリング剤中から生成された固体成分としてのゴムラテックスとシーリング剤中の残りの液体成分とを分離しつつ、空気入りタイヤの内部から回収する回収工程を含むことを特徴とする請求項１記載のシーリング剤の処理方法。
3. 前記固液分離工程では、塩化ナトリウムが溶解した水溶液を処理剤として空気入りタイヤの内部へ注入することを特徴とする請求項１又は２記載のシーリング剤の処理方法。
4. 前記固液分離工程では、メタノール、エタノール及びアセトンの何れかを含む水溶液を処理剤として空気入りタイヤの内部へ注入することを特徴とする請求項１又は２記載のシーリング剤の処理方法。

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