JP2003525342A - 改良された除氷剤およびプレ含浸剤 - Google Patents
改良された除氷剤およびプレ含浸剤Info
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Abstract
Description
インコーポレイテッドの名において、2001年2月27日に、アメリカ合衆国
以外の全ての国を指定して、PCT国際特許出願として出願されたものである。
良された腐食耐性を有し、除氷剤として直接使用、または、固形除氷剤に対する
プレ含浸剤として使用に適した、糖蜜を含む除氷剤に関する。
通常、冬季数ヶ月の間、道路および他の地表に使用される。これらの固形除氷剤
および研磨剤は、しばしば、保管または使用される前に、プレ含浸される。プレ
含浸とは、前記固形除氷剤または研磨剤に、向上した凝固耐性、改良された保管
特性、流動性および除氷能力を与えるため、液体を付加することを意味する。こ
の目的のために、塩化ナトリウム、塩化カルシウムおよび塩化マグネシウムが、
多くの場合使用される。不幸なことに、これらの塩化物を基礎とした物質は、自
動車、保全設備およびインフラストラクチャーの腐食を加速する傾向がある。そ
れゆえ、単独で使用でき、または、プレ含浸剤として固形除氷剤に加えることが
できる除氷剤組成物を含む、腐食性の少ない改良された除氷剤が必要とされてい
る。
氷剤組成物に関する。前記組成物は、好ましくは、固形糖蜜、塩化マグネシウム
および腐食防止剤を含む。実施の一例として、前記液体除氷剤組成物は、1.0
〜70%の固形糖蜜、0.1〜40%の塩化マグネシウムおよび0〜30%の腐
食防止剤を含む。
ましい糖蜜としては、甘しゃ糖蜜、シトラス糖蜜、木糖蜜、穀物糖蜜およびその
組み合わせが挙げられる。塩化マグネシウムは、苦汁、例えば、30重量%の塩
化マグネシウムを含む苦汁由来のものであってよい。前記苦汁が20重量%未満
の塩化マグネシウムを含む実施の例もある。適した腐食防止剤としては、リン酸
塩、例えば、オルトリン酸塩、ポリリン酸塩、ピロリン酸塩および有機リン酸塩
等が挙げられる。また、トリエタノールアミンも、本発明に合致する腐食防止剤
として使用できる。
ム、塩化カルシウム、尿素、酢酸塩およびそれらの組み合わせ等を含むことがで
きる。好ましい固形除氷剤として、塩化ナトリウムと塩化マグネシウムとの混合
体が挙げられる。前記液状組成物は、スプレーによって、前記固形除氷剤に使用
でき、前記固形除氷剤の性能および用途を改善する。ほとんどの実施において、
前記液状組成物は、混合用の設備によって、前記固形除氷剤に適用される。もう
一つの方法としては、前記液状組成物は、分散した場所、例えば、除氷剤配送ト
ラック内で直接適用できる。有用な固形除氷剤を含む組成物は、すべて乾燥固体
を基準として、0.5〜13重量%の塩化マグネシウム、0.6〜1.5重量%の
リン酸二水素ナトリウム、1.0〜3.0重量%の固形糖蜜および82〜96重量
%の塩化ナトリウムを含む。
の実施態様は、以下に続く詳細な説明で述べられる。
とに適した、液体除氷剤組成物に関する。前記組成物は、固形糖蜜、塩化マグネ
シウムおよび腐食防止剤を含むことが好ましい。実施の一例として、前記液状除
氷剤組成物は、1.0〜70%の固形糖蜜、0.1〜40%の塩化マグネシウムお
よび0〜30%の腐食防止剤を含む。
物(例えば、糖等)およびタンパク質等である糖蜜の成分を指す。本発明で使用
する市販品レベルの糖蜜組成物は、好ましくは、約40〜95%が固形糖蜜であ
り、より好ましくは、約70〜85%が固形糖蜜である。特に好ましい糖蜜の組
成物は、約80%が固形である。好ましい糖蜜としては、甘しょ糖蜜、シトラス
糖蜜、木糖蜜、穀物糖蜜およびそれらの組み合わせが挙げられる。
海塩生成物から得られる生成物であり、海水から塩化ナトリウムを取り除いた残
りの液体である。苦汁は、通常、高濃度の塩化マグネシウムと低濃度の他の塩と
を含む水である。ほとんどの実施において、前記苦汁は、20〜35%の塩化マ
グネシウムを含む。しかしながら、苦汁の塩化マグネシウムが、20%未満であ
る他の実施例もある。
酸塩、ピロリン酸塩および有機リン酸塩等が挙げられる。また、トリエタノール
アミンも、本発明に合致した腐食防止剤として使用できる。リン酸水素二アンモ
ニウムおよびリン酸二水素ナトリウムは、別個に、または、共に、腐食防止剤の
役割を果たすことができる2つの具体的なリン酸塩である。リン酸カルシウムも
また、本発明に好ましく使用できる。
ム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、尿素、酢酸塩およびこれらの組み合わ
せ等をも含む。このような実施例では、前記固形除氷剤の量は、通常、前記固形
糖蜜または前記腐食防止剤のそれらよりも著しく多い。好ましくは、固形除氷剤
の量は、固形糖蜜の量の2倍以上であって、さらにより好ましくは、前記固形糖
蜜の量の10倍以上である。
成物を、スプレーによって、前記固形除氷剤に適用できる。除氷剤を含む組成物
は、好ましくは、1つ以上のリン酸塩、固形糖蜜、塩化マグネシウムおよび塩化
ナトリウムを含む。具体的な実施では、リン酸塩が少なくとも0.5重量%、固
形糖蜜が少なくとも0.5重量%、塩化マグネシウムが少なくとも2.0重量%、
および、塩化ナトリウムが少なくとも70重量%である。さまざまな成分の濃度
の例としては、リン酸塩が0.5〜2.0重量%、固形糖蜜が0.5〜2.0重量%
、塩化マグネシウムが2〜6重量%、および、塩化ナトリウムが80〜97重量
%である。これらの百分率は、すべて、記載されている他の成分に対する相対百
分率を表す。付加的な成分(例えば、砂または水)もまた、前記組成物に加える
ことができる。しかし、これらの成分の前記相対百分率を変化させてはならない
。
ン酸塩、1.0重量%を越える固形糖蜜および80重量%を越える塩化ナトリウ
ムを含むことができる。例えば、組成物は、0.5〜13重量%の塩化マグネシ
ウム、1.0〜3.0重量%の固形糖蜜および85〜96重量%の塩化ナトリウム
を含むことができる。特定の組成物は、0.5〜1.5重量%のリン酸二水素ナト
リウムを含み、一方、他の組成物は、最大2.0重量%までのリン酸水素二アン
モニウムを含む。
汁が1.5〜2.5重量%、甘しょ固形糖蜜が1.5〜2.5重量%および塩化ナト
リウムが90〜96.5重量%である。この組成物において、前記苦汁は、好ま
しくは、約30〜35%の塩化マグネシウムを含む。したがって、前記組成物は
、約0.5〜1.0%の塩化マグネシウムを含む。もう一つの好ましい組成物は、
0.5〜1.5重量%のリン酸二水素ナトリウム、0.5〜1.0重量%のリン酸水
素二アンモニウム、1.5〜2.5重量%の甘しょ固形糖蜜および90〜95重量
%の塩化ナトリウムを含む。さらにもう一つの好ましい組成物は、0.5〜2.0
重量%のリン酸二水素ナトリウム、1.5〜2.5重量%の甘しょ固形糖蜜、1.
5〜2.5重量%の塩化物塩(例えば、塩化マグネシウムまたは塩化カルシウム
)および90〜96.5重量%の塩化ナトリウムを含む。
らが適用される固形除氷剤または研磨剤の凝固点を下げ、かつ、腐食を阻害する
。それゆえ、前記組成物は、固形除氷剤が凝固し硬くなり、使用し難い大きな塊
になることを緩和するのに役立つ。このような塊の形成の観点からテストするた
めに、約2%の湿気を持つ岩塩を、華氏−4度で24時間保存し、流動性を調べ
た。50%の甘しょ糖蜜(約80%の固形糖蜜)および50%の液体塩化マグネ
シウムを含むプレ含浸剤を4.3重量%含む岩塩試料は、流動性を有したままで
あったが、プレ含浸剤を含まない岩塩は、凝固した固体であった。
成物(苦汁)由来の液体塩化マグネシウムの腐食性を、さまざまな濃度の甘しょ
糖蜜と混合して、テストした。この腐食性をテストするために、ASTM規格F43
6、タイプ1を満たす1/2インチ平鋼ワッシャを、異なる液体調合物の3体積
%希釈液にさらした。3組のワッシャを、10分間のテスト溶液への含浸とそれ
に続く50分間の風乾という繰り返し周期に、72時間さらした。このテストの
結果を下記表1に示す。
く減少することを示す。たった5%の糖蜜を含む調合物により実証されるように
、相対的に少量の糖蜜でさえ、腐食耐性に劇的な向上をもたらすことができる。
最後の調合物に示されるように、等分の甘しょ糖蜜と苦汁との組み合わせの場合
、さらに大きな向上が示された。
防止剤との相乗効果を、前記液体除氷剤組成物を固形塩化ナトリウムのプレ含浸
剤として使用し、テストした。前記プレ含浸剤は、50%の甘しょ糖蜜および5
0%の(30%が塩化マグネシウムである)苦汁を含む。腐食性をテストするた
めに、ASTM規格F436、タイプ1を満たす、1/2インチ平鋼ワッシャを、異なる固
形調合物の3体積%希釈液にさらした。3組のワッシャを、10分間のテスト溶
液への含浸とそれに続く50分間の風乾という繰り返し周期に、72時間さらし
た。このテストの結果を下記表2に示す。
びリン酸二水素ナトリウム(MSP)を含む組成物である。未処理の塩化ナトリウム
は、51ミル/年の腐食率を示し、MSPのみと共に処理された場合、30MPYへの
腐食率の減少を示した。プレ含浸剤のみを使用した場合、腐食率は、42MPYへ
減少した。しかしながら、MSPとプレ含浸剤との組み合わせで処理した場合、3
6MPYの腐食率低下をもたらし、15MPYとなった。よって、前記テスト例におい
て、腐食減少剤と糖蜜を含むプレ含浸剤との組み合わせによる、非常に著しい補
完性効果が観察された。リン酸塩は、腐食防止剤として除氷剤に使用されるけれ
ども、そのリン酸塩の濃度は可能な限り少なくすることが望ましい。コストを減
少させ、また、環境に与えるリン酸塩の量を減少させるためである。
当業者は、本発明の精神と範囲から離れることなく、たくさんの変更点を見出す
ことができる。
Claims (22)
- 【請求項1】 除氷剤組成物であって、水を含まない状態を基準にして、 1.0〜70重量%の固形糖蜜、 0.1〜40重量%の塩化マグネシウム、および、 0〜30重量%の腐食防止剤 を含む除氷剤組成物。
- 【請求項2】 前記除氷剤組成物が、45重量%未満の固形糖蜜を含む請求項
1記載の除氷剤組成物。 - 【請求項3】 前記糖蜜が、甘しょ糖蜜、シトラス糖蜜、穀物糖蜜およびその
組み合わせから得られたものである請求項1記載の組成物。 - 【請求項4】 前記塩化マグネシウムが、苦汁から得られたものである請求項
1記載の組成物。 - 【請求項5】 前記除氷剤組成物が、25重量%未満の塩化マグネシウムを含
む請求項1記載の組成物。 - 【請求項6】 前記腐食防止剤が、リン酸塩である請求項1記載の組成物。
- 【請求項7】 前記リン酸塩が、オルトリン酸塩、ポリリン酸塩、ピロリン酸
塩、有機リン酸塩およびその組み合わせからなる群から選択される請求項6記載
の組成物。 - 【請求項8】 前記リン酸塩が、リン酸水素二アンモニウム、リン酸二水素ナ
トリウムおよびリン酸カルシウムからなる群から選択される請求項7記載の組成
物。 - 【請求項9】 前記腐食防止剤が、トリエタノールアミンである請求項1記載
の除氷剤組成物。 - 【請求項10】 さらに、固形除氷剤を含む請求項1記載の除氷剤組成物。
- 【請求項11】 前記固形除氷剤が、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化
ナトリウム、塩化カルシウム、尿素、酢酸塩およびそれらの組み合わせからなる
群から選択される請求項10記載の除氷剤組成物。 - 【請求項12】 除氷剤組成物であって、水を含まない状態を基準にして、 少なくとも0.5重量%の塩化マグネシウム 少なくとも0.5重量%の固形糖蜜、および、 少なくとも80重量%の塩化ナトリウム を含む除氷剤組成物。
- 【請求項13】 前記組成物が、水を含まない状態を基準にして、 0.5〜13重量%の塩化マグネシウム 0.5〜3.0重量%の固形糖蜜、および、 85〜96重量%の塩化ナトリウム を含む請求項12記載の除氷剤組成物。
- 【請求項14】 前記除氷剤が、0.5〜1.5重量%のリン酸二水素ナトリウ
ムを含む請求項12記載の除氷剤組成物。 - 【請求項15】 前記除氷剤が、最大2.0重量%までのリン酸水素二アンモ
ニウムを含む請求項12記載の除氷剤組成物。 - 【請求項16】 除氷剤組成物であって、 a)1以上のリン酸塩、 b)固形糖蜜、 c)塩化物塩、および、 d)塩化ナトリウム を含む除氷剤組成物。
- 【請求項17】 水を含まない状態を基準として、 少なくとも0.5重量%のリン酸塩、 少なくとも0.5重量%の固形糖蜜、 少なくとも2.0重量%の塩化マグネシウム、および、 少なくとも70重量%の塩化ナトリウム を含む請求項16記載の除氷剤組成物。
- 【請求項18】 前記リン酸塩が、リン酸二水素ナトリウムを含む請求項17
記載の除氷剤組成物。 - 【請求項19】 前記リン酸塩が、リン酸水素二アンモニウムを含む請求項1
7記載の除氷剤組成物。 - 【請求項20】 水を含まない状態を基準として、 0.5〜2.0重量%のリン酸塩、 0.5〜2.0重量%の固形糖蜜、 2.0〜6.0重量%の塩化マグネシウム、および 80〜97重量%の塩化ナトリウム を含む請求項16記載の除氷剤組成物。
- 【請求項21】 前記リン酸塩が、リン酸二水素ナトリウムを含む請求項20
記載の除氷剤組成物。 - 【請求項22】 前記リン酸塩が、リン酸水素二アンモニウムを含む請求項2
0記載の除氷剤組成物。
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