JP7213355B2 - 再利用方法 - Google Patents
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Description
本発明は、概して、再利用方法に関する。特に、以下に限定するものではないが、本発明は、タイヤ及び他の廃材を再利用（ｒｅｃｙｃｌｅ）する方法に関する。
毎年、１０億本超の寿命を迎えるタイヤが発生すると推定されている。埋立処分場に送られる、または不法投棄されるタイヤは、多くの場所をとり、非分解性で、また、発火した場合、数カ月に及び燃え続けて、公害を引起す可能性があることから、健康や安全性の深刻な危険ももたらすため、問題がある。
本明細書で引用する特許または特許出願を含む全ての参考文献を、参照により本明細書に援用する。如何なる参考文献も先行技術を成すものとは、認めない。参考文献に関する論考では、該文献の著者が主張することについて記載し、出願人は、引用文献の精確さや適切さについて異議を唱える権利を有する。多くの先行技術の刊行物を本明細書で参照するが；この参照により、これら文献のいずれかが、ニュージーランドにおいて、または他の国において、当該技術分野における技術常識の一部を成すことを、認めるものではないと、明確に理解される。
用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」及びその派生語、例えば「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」は、本明細書で特徴の組合せと関連して使用される場合、及び使用されるとき、その組合せが更なる不特定の特徴を持ち得る可能性を排除すると解釈されるべきではない。例えば、装置（ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）が、ある部品を「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」という記載は、該装置がまた、任意に更なる部品を有することができないという意味ではない。
本発明の好適な形の目的は、タイヤを新たな製品に再利用することによって、上記問題を解決へと少なくとも幾らか前進させることである。これは、好適な実施形態の目的であるが、クレームに記載した本発明の範囲に関する限定と見なされるべきではない。本発明の目的自体は、単に、有用な選択肢を公衆に提供することである。
本発明の一態様によると、タイヤを再利用する方法であって、該方法は：
・筐体または型内にタイヤ及び／またはタイヤ片を置くステップ；
・タイヤ同士を結合するように、タイヤ及び／またはタイヤ片に、結合材（例えば、接着剤、及び／またはネジ、釘、ナットとボルト、ピン、ワイヤ及び鋼若しくはナイロンバンド等を用いた固定）を、適用するステップ；
・タイヤ及び／またはタイヤ片に補強手段を適用する（例えば、補強手段を、タイヤ周りに、タイヤ間に及び／またはタイヤを通して等で、取付ける）ステップ；
・タイヤ及び補強手段の上に封止手段を溶かしてまたは注いで、筐体または型及び封止手段内にタイヤ及び補強手段を封止するステップ：及び
・封止手段を、再利用製品を形成するように硬化させるまたは硬化可能にするステップ
を含む、方法を提供する。
・筐体または型内にタイヤ及び／またはタイヤ片を置くステップ；
・タイヤ同士を結合するように、タイヤ及び／またはタイヤ片に、結合材（例えば、接着剤、及び／またはネジ、釘、ナットとボルト、ピン、ワイヤ及び鋼若しくはナイロンバンド等を用いた固定）を、適用するステップ；
・タイヤ及び／またはタイヤ片に補強手段を適用する（例えば、補強手段を、タイヤ周りに、タイヤ間に及び／またはタイヤを通して等で、取付ける）ステップ；
・タイヤ及び補強手段の上に封止手段を溶かしてまたは注いで、筐体または型及び封止手段内にタイヤ及び補強手段を封止するステップ：及び
・封止手段を、再利用製品を形成するように硬化させるまたは硬化可能にするステップ
を含む、方法を提供する。
好適には、封止手段を、タイヤ及び補強手段を被覆し、封止するのに広げられるように、封止手段が成形可能となる程度に、封止手段を軟化させ、溶融するのに十分な高温まで、加熱する。
好適には、封止手段は、プラスチックである。
好適には、封止手段は、室温で液状の接着剤（乳状液と呼ばれることがある）である、またはタイヤ及び補強手段を被覆し、封止するのに広げられるように、封止手段が流体状になる程度に、封止手段を軟化させ、溶融するのに十分な高温まで、加熱した溶融廃プラスチックである。
好適には、結合材は、１つまたは複数の接着剤である。
好適には、結合材は、１つまたは複数の接着剤を用いた、または接着剤を用いない、金属ピン、ネジ、釘、ナットとボルト、ワイヤ、及び鋼及び／またはナイロンバンドである。
好適には、廃材を、接着剤を加える前に、筐体または型内に置き、接着剤を加えると、接着剤は、タイヤと廃材を結合する（及びタイヤ同士を結合するのを助ける）。
好適には、廃材は：
・プラスチック；
・電子部品及び回路基板；
・電池；
・金属及び機械部品の断片；
・ガラス球及び電球；
・アスベスト、繊維セメント及び／または廃コンクリート；及び／または
・織物
を含む。
・プラスチック；
・電子部品及び回路基板；
・電池；
・金属及び機械部品の断片；
・ガラス球及び電球；
・アスベスト、繊維セメント及び／または廃コンクリート；及び／または
・織物
を含む。
好適には、タイヤ及びタイヤ片を、略同心配置で配置する。
好適には、補強手段は、金属ピン、金属棒、及び／または金属ワイヤである。
好適には、補強手段を、格子状パターンで配置し、タイヤ及び／またはタイヤ片の上及び／または周りに存在するように構成する。
好適には、筐体は、底面及び該底面に接続する４側壁を含む。
好適には、筐体は、耐浸出性ライニングを有する。
好適には、筐体は、耐浸出性である。
好適には、筐体は、紫外線を遮断するまたは紫外線に影響されない。
好適には、筐体は、耐火性である。
本発明の別の態様では、上記方法によって形成する再利用製品を提供する。
本発明の更なる態様によれば、建築部材であって：
・筐体；
・筐体内に収容するタイヤ及び／またはタイヤ片であって、該タイヤ同士を適当な結合材によって結合する、タイヤ及び／またはタイヤ片；
・補強手段；及び
・筐体内に、タイヤ及び／またはタイヤ片及び補強手段を封止する封止手段
を有する建築部材を提供する。
・筐体；
・筐体内に収容するタイヤ及び／またはタイヤ片であって、該タイヤ同士を適当な結合材によって結合する、タイヤ及び／またはタイヤ片；
・補強手段；及び
・筐体内に、タイヤ及び／またはタイヤ片及び補強手段を封止する封止手段
を有する建築部材を提供する。
好適には、上記部材は、筐体内に廃材も収容し、該廃材を、廃材同士結合させると共に、タイヤ及び／またはタイヤ片にも結合させる。
好適には、廃材は：
・プラスチック；
・電子部品及び回路基板；
・電池；
・金属及び機械部品の断片；
・ガラス球及び電球；
・アスベスト、繊維セメント及び／または廃コンクリート；及び／または
・織物
を含む。
・プラスチック；
・電子部品及び回路基板；
・電池；
・金属及び機械部品の断片；
・ガラス球及び電球；
・アスベスト、繊維セメント及び／または廃コンクリート；及び／または
・織物
を含む。
好適には、封止手段は、プラスチックである。
好適には、結合材及び／または封止手段は、１つまたは複数の接着剤である。
好適には、結合材は、１つまたは複数の接着剤と組合せた、金属ピン、ネジ、釘、ナットとボルト、ワイヤ及び鋼及び／またはナイロンバンドである。
好適には、タイヤ及びタイヤ片を、略同心配置で配置する。
好適には、補強手段は、金属ピン、金属棒、及び／または金属ワイヤである。
好適には、補強手段を、格子状パターンで配置し、タイヤ及び／またはタイヤ片の上及び／または周りに存在するように構成する。
好適には、筐体は、底面及び該底面に接続する４側壁を含む。
好適には、筐体は、耐浸出性ライニングを有する。
好適には、筐体は、耐浸出性である。
好適には、筐体は、紫外線を遮断するまたは紫外線に影響されない。
好適には、筐体は、耐火性である。
本発明のこれらや他の特徴、目的及び利点について、添付図及びクレームを含む本開示全体を読むと、当業者には容易に明らかになるであろう。
次に、幾つかの本発明の好適な実施形態について、例として、添付図を参照して説明する。
本発明は、概して、摩耗や損傷（例えば、タイヤの寿命）が原因で車両での使用に適さなくなったタイヤ（または他の廃材）を新たな製品に再利用することに関する。
図１を参照すると、本方法における第１ステップは、タイヤ（またはタイヤ片）１を筐体２または型（図示せず）内に置くことを伴い、該筐体２または型は、好適には、１つ若しくは複数の耐浸出性ライナを有する、または超高密度ポリエチレン等の耐浸出性ライナを筐体２（または型）内に形成する。筐体２または型は、好適には、正方形であり、高分子量ポリエチレン、ポリウレタン等の鋼またはプラスチック製の４側壁及び底面を有する。しかしながら、筐体２が、コンクリート、木または他の適当な材料等の他の材料から作製でき、異なる形やサイズにできることを、当業者なら理解するであろう。幾つかの実施形態では、筐体２を、耐火性及び／または耐紫外線性としてもよい。
好適な方法では、タイヤ１の片方または両方の側壁を切断することによって、小さいタイヤ１を大きいタイヤ１内に挿入する。混合プラスチック３とタイヤの切断片を、タイヤ１間の間隙を埋める（及び張力を生成する）のに使用できる。タイヤ１及びタイヤ片を、好適には、同心層に配置するが、タイヤ１及びタイヤ片は、異なって配置できることを、当業者なら理解するであろう。
また、混合プラスチック３、及び電子部品や回路基板４、電池５、金属や機械部品の断片（図示せず）、ガラス球や電球（図示せず）、アスベスト、繊維セメント及び／または廃コンクリート（図示せず）、及び／または織物（図示せず）等の他の廃材も加えてもよく、その後、これらを、適当な接着剤で結合または封止する（補強手段を加える前または後に）。これらの廃棄アイテム／廃材は、タイヤ１間で、間隙を埋めて、張力を生成できる。鋼棒６、ネジ７、釘（図示せず）、ナットとボルト（図示せず）及び／または金属ピン（図示せず）、ワイヤ、及び鋼及び／またはナイロンバンド（図示せず）等を、補強に使用する。これらの補強手段を、タイヤ１周りに、タイヤ１間に及び／またはタイヤ１を通して、取付けてもよい。
タイヤ１と任意の廃材の全てを加えると、次の段階では、廃材とタイヤ１を結合することを伴う。結合材として最も好適なのは、溶融プラスチック８等の接着剤及び／または封止手段である。しかしながら、結合材を、金属ピン、ネジ、釘、ナットとボルト、金網、及び／または鋼若しくはナイロンバンドともすることができ、接着剤と組合せた、または接着剤を用いない、これらのアイテムのいずれかとすることもできる。
幾つかの実施形態では、漏斗を使用して、接着剤を注入するが、接着剤を活性化する異なる手段（活性化が必要な場合）もあり得るように、接着剤を加える他の手段を使用できることを、当業者なら理解するであろう。また、接着剤及び／または封止手段を、廃材やタイヤ及び／またはタイヤ片に加える際に、異なる量、異なる段階、及び異なる時点で加えることができることも、当業者なら理解するであろう。
廃材４、５とタイヤ１を、十分な量の１つまたは複数の接着剤及び／または封止手段によって、結合する。鋼製の補強棒６を、好適には、図２及び図３で示したような格子状パターンに配置し、これらを、ワイヤまたは金網または任意の他の適当な手段と共に、金属ピンに取着する。これは、タイヤ１と他の廃材を補強するのに役立つ。
本発明の好適な実施形態における最終ステップは、室温で液状の接着剤、及び／または溶融廃プラスチック８を、タイヤ１や他の廃材４、５及び補強材６、７の上に注ぎ、それらを封止して、図３に示したような、固体塊製品を作成することを伴う。接着剤または溶融プラスチック８をタイヤ１上に加えるのに多くの異なる方法があることを、当業者なら理解するであろう。他の適当な物質を、タイヤの上で溶融してもよいことを、当業者なら理解するであろう。また、図１では、上記方法の結果得られた固体塊製品の上に設置した敷石９片（仕上げ面として機能する）も、示している。
図３で示したような上記方法の結果得られた製品を、建築基礎、擁壁、道路、歩道、堤防、治水、貯水池、地盤安定化、埋立てや他の適当な用途等の多様な目的に使用できる。
幾つかの実施形態では、耐火性材料または耐紫外線性材料を、プラスチック中に封止した後で、製品に加えることができる、或いは、セメント、砂、コンクリート、石、粘土、ガラス及び／または石膏の様々な凝集体で、製品を包囲して、該製品を耐火性及び／または耐紫外線性にすることができる。更にまた、製品は、プラスチック収縮包装、金属、コンクリート、木等の他の材料で該製品を囲む、或いは他の材料を、仕上げ材または表面材（例えば、石等）として製品に加えることができる。
補強手段（例えば、鋼棒及びピン）は、鋼製とする必要はなく、任意の適当な材料（例えば、シートベルト、ワイヤ、ケーブル、機械部品、ロープ、複合材、コンクリート等）から作製でき、補強手段の構成（ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）は、適当な弾力、硬度、及び剛性を提供するために、異なり得ることを、当業者なら理解するであろう。
別の実施形態では、補強材を加えるステップの前に、結合したタイヤと他の廃材を、他の結合したタイヤと廃材に（例えば、大型筐体内で）、加えることができる。また、幾つかの実施形態では、埋立処分場と同様な、ライナを利用する耐浸出性の敷地内に超大型の基礎または筐体を、作成できるということも理解するであろう。
多くの異なる種類の接着剤を使用でき、本明細書全体に亘る接着剤に関する記述では、分離した２表面の片面または両面に塗布可能な、２表面を結合し、分離に耐える、膠、糊、樹脂、アスファルト、セメント、塗料等の、任意の物質を含むことを、当業者なら理解するであろう。
本明細書全体に亘る結合材に関する記述では、複数のアイテムを結合するもの全てを含み、接着剤を、接着剤単独で、または様々な鋼ネジ及び／または釘の種類を使用する固定と組合せて、含む。
前述した廃棄物の他に、タイヤと共に封止できる多くの異なる種類の廃物や汚染物質がある。幾つかの実施形態では、汚染物質を、タイヤに結合させる前に、予め中和（例えば、溶剤等で）でき、幾つかの実施形態では、廃プラスチックを、膠またはエポキシ（例えば、溶剤で処理したポリスチレン）に変換できる。
本方法は、タイヤや、プラスチック等の他の廃材を処理する、またはこれらの材料を再利用する既知の方法より優れた多くの利点及び利益を提供する。例えば、本方法は、タイヤを処理する他の既知の方法のような乾留炉では、タイヤは燃焼または溶解されないという環境及び健康問題だけでなく、炭素放出についても抑制するのに役立つことができる。更にまた、タイヤや多くの廃プラスチック材料を再加工するのは、エネルギ費や炭素放出にも起因して、一般的に、問題が多く、高費用すぎるため、この方法では、タイヤや多くの廃プラスチック材料を、有用物へと経済的に変換できる。加えて、廃水流中に存在する有毒な廃棄物や、プラスチック中の一部の有毒成分を、封止手段内に封止でき、接着剤や溶融プラスチックにより、それらが環境に侵入したり、人間や他の動物で健康上の問題を引起こすのを止められる。集塊化（ｃｏｎｇｌｏｍｅｒａｔｉｏｎ）により、多種多様な廃材を封止するため、廃棄物を別の目的のために再利用するのに僅かな並べ替えしか必要としない。また、本方法の結果得られる製品を、複数の建設工事や土木工事目的に使用できることから、かかるプロジェクトの二酸化炭素排出量や費用を低減するのに役立つことができる。
本発明の様々な実施形態の多くの特徴や利点について、本発明の様々な実施形態の構造や機能に関する詳細と共に、先に記述したが、この開示は、説明目的のみであり、本発明の機能に悪影響を及ぼさない限り、細部に変更を行ってもよい。例えば、筐体の特定の要素、タイヤやタイヤ片、接着剤、廃材、補強棒やピン、及び溶融プラスチックは、本発明の趣旨及び範囲について変更せずに使用される特定用途に応じて、変更してもよい。また、本明細書に記載した好適な実施形態は、再利用方法及びその結果得られる製品を対象としているが、付記したクレームの範囲内で、変更や変形を行える。
Claims (7)
- タイヤ及び／またはタイヤ片が筐体内に封入された再利用製品を製造する方法であって、
・筐体または型内にタイヤ及び／またはタイヤ片を置くステップ；
・前記タイヤ同士を結合するように、前記タイヤ及び／または前記タイヤ片に、結合材を適用するステップにおいて、前記結合材は、１つまたは複数の接着剤と組合せた、金属ピン、ネジ、釘、ナットとボルト、ワイヤ、及び／または、鋼若しくはナイロンバンドであるステップ；
・前記タイヤ及び／またはタイヤ片に補強手段を適用するステップ；
・前記タイヤ及び前記結合材及び前記補強手段の上に封止手段を溶かして注いで、前記筐体または型及び前記封止手段内に前記タイヤ及び前記補強手段を封止するステップにおいて、前記封止手段は、プラスチックであり、前記封止手段を、前記タイヤ及び前記補強手段を被覆し、封止するのに広げられるように、前記封止手段が成形可能となる程度に、封止手段を軟化させ、溶融するのに十分な高温まで、加熱するステップ：
・前記封止手段を、再利用製品を形成するように硬化させるまたは硬化可能にするステップ；
を含む
ことを特徴とする方法。 - 廃材を、接着剤を加える前に、前記筐体または型内に置き、前記接着剤を加えると、前記接着剤は、前記タイヤと前記廃材を結合する
請求項１に記載の方法。 - 前記廃材は、
・プラスチック；
・電子部品及び回路基板；
・電池；
・金属及び機械部品の断片；
・ガラス球及び電球；
・アスベスト、繊維セメント及び／またはコンクリート；及び／または、
・織物
を含む
請求項２に記載の方法。 - 前記タイヤ及びタイヤ片を、略同心配置で配置する
請求項１ないし３のいずれかに記載の方法。 - 前記補強手段は、金属棒、金属ピン、及び／または金属ワイヤである
請求項１ないし４のいずれかに記載の方法。 - 前記補強手段を、前記タイヤ及び／またはタイヤ片の上または周りに、格子状パターンで配置する
請求項１ないし５のいずれかに記載の方法。 - 前記筐体は、
・底面及び前記底面に接続する４側壁を有し；
・耐浸出性ライニングを有し；
・耐浸出性であり；
・紫外線を遮断するまたは紫外線に影響されず；及び／または、
・耐火性である
請求項１ないし６のいずれかに記載の方法。
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