JP4447124B2

JP4447124B2 - 融雪剤

Info

Publication number: JP4447124B2
Application number: JP2000207822A
Authority: JP
Inventors: 浩菅; 政昭車谷
Original assignee: Tokuyama Corp
Current assignee: Tokuyama Corp
Priority date: 2000-07-10
Filing date: 2000-07-10
Publication date: 2010-04-07
Anticipated expiration: 2020-07-10
Also published as: JP2002020733A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規な融雪剤に関する。詳しくは、金属材料に対する腐食性が小さく、しかも環境に悪影響を与えない融雪剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冬期、凍結あるいは積雪した路面等に散布し、融雪、融氷或いは凍結の防止を行う融雪、融氷剤や凍結防止剤（以下、これらを総称して融雪剤という。）は、水の氷点を降下させる作用を有する物質、例えば塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム等、アルカリ金属、又はアルカリ土類金属のハロゲン化合物、その他の無機塩類、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸カルシウム、酢酸マグネシウム、或いは酢酸カルシウム・マグネシウム等、有機酸金属塩等（以下、これらの物質を氷点降下性物質と総称する。）を主成分とする薬剤が用いられている。
【０００３】
これらの融雪剤の中で、無機塩化物が融雪効果の大きさや価格が安価である等の理由で、使用されている融雪剤の大半を占めているが、その一方で、無機塩化物や尿素系化合物は、路上に散布した場合、自動車の金属部品、ガードレール、標識等の金属材料を腐食させるなどの問題を抱えており、金属材料の腐食を抑制させることが要求されている。
【０００４】
このような金属材料の腐食を抑制する方法として、融雪剤に防錆効果を持つ化合物を配合することが考えられて来た。
【０００５】
かかる目的で配合される化合物としては、古くから金属材料に対して防錆効果のある化合物であるクロム酸塩、亜硝酸塩が、まず考えられるが、これらの化合物は動植物に対する毒性があり、融雪剤として用いることは困難である。
【０００６】
上記課題を解決する方法として、特開平１１−６１０９５公報には、塩化ナトリウム、アルカリ土類金属塩にリン酸塩を配合することが提案されている。しかし、リン酸塩を用いると防錆効果は発揮されるが、他方、リン酸塩による水質の富栄養化の問題が発生する恐れがある。
【０００７】
また、特開平１２−５１９公報には、鋼板の腐食を抑制する防錆添加剤として、リン酸塩類の他に、フィチン酸、ホスホン酸等のリン酸化合物も例示されている。しかしながら、これらリン酸化合物は強酸性を示すため、融雪剤に適用した場合、十分な防錆効果が期待できないだけでなく、環境への影響も懸念される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記したことから理解されるように、実用性のある融雪剤としては、人間は勿論、動植物に対する毒性がなく、更に環境に悪影響を与えないものであり、且つ経済的見地から、低コストであることも重要である、しかるに、かかる課題を解決し得る融雪剤は未だ提案されていないのが現状である。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、毒性がなく、環境に悪影響を与えない、しかも低コストの融雪剤を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねてきた。
【００１１】
その結果、毒性がなく、環境に悪影響をあたえることなく氷点降下性物質の作用に悪影響を及ぼさないで融雪剤の防錆効果を高める物質として、フィチン酸を成分として含有する米、麦、豆などの穀類を、そのまま氷点降下性物質と混合することにより、フィチン酸単独と無機塩化物等との混合物では解決できなかった、上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、本発明は、氷点降下性物質（Ａ）と米糠（Ｂ）とよりなる融雪剤であって、（Ａ）と（Ｂ）との配合比が（Ａ）：（Ｂ）＝１００：０．３〜１０である融雪剤である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明において用いられるＡ成分は、特に制限されず公知の氷点降下性物質が用いられるが、中でも金属に対する腐食性の強い塩化カルシウム、塩化ナトリウム及び尿素を用いる場合に有効である。Ａ成分の配合形態は、たとえば、固体、水溶液の何れの状態でもよい。固体の場合には、無水物、水和物の何れの状態であっても使用することができる。また、これらは２種以上を混合して使用してもよい。
【００１４】
本発明において用いられるＡ成分が固体で使用されるとき、その形状は粒子状が好ましく、平均粒子径は、特に限定されるものではないが、好ましくは０．５〜２０ｍｍ、更に好ましくは２〜１０ｍｍの範囲である。
【００１７】
本発明において用いられる米糠は、玄米を搗精して精米をつくるときにとれる外皮と胚芽の混合物であり、固体、スラリーの何れの状態でもよい。
【００１８】
本発明の米糠が固体で使用される時、その形状は精米後に得られた粉末状および、その粉末をＡ成分と同サイズに成型した状態でもよい。
【００２０】
本発明の融雪剤において、Ａ成分とＢ成分の比が、１００：０．３〜１０である。
【００２１】
本発明の融雪剤の形状も特に制限されないが、固体状の場合、その形状は粒子状が好ましく、該粒子の平均粒子径は、好ましくは０．５〜２０ｍｍ、より好ましくは２〜１０ｍｍの範囲である。
【００２２】
本発明の融雪剤は、各構成成分が固体状、液状の何れの状態でも使用でき、それらの構成形態は、Ａ成分とＢ成分とが存在する形態であれば特に制限されない。
【００２３】
それらの形態を例示すれば、Ａ成分とＢ成分との単なる混合物（以下、単純混合物という）、Ａ成分とＢ成分との混合造粒体（以下、混合造粒体という）、Ａ成分とＢ成分とを懸濁したスラリー（以下、混合スラリーという）等が挙げられる。
【００２４】
また、本発明の融雪剤には、防錆効果を更に高めるためその他の目的で、本発明の効果を阻害しない範囲で、公知の防錆剤などの添加剤を適宜加えてもよい。
【００２５】
たとえば、リン酸一ナトリウム、リン酸二ナトリウム、リン酸三ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、ポリリン酸ナトリウム、亜リン酸二ナトリウムのようなリン酸塩、珪酸ナトリウムのような珪酸塩が挙げられ、その配合量は、Ａ成分と公知の防錆剤の比が１００：０．１〜３０であることが好適である。
【００２６】
本発明の融雪剤の製造方法は、特に制限されず、前記形態に応じて従来公知の方法を適宜採用すればよい。
【００２７】
たとえば、単純混合物の場合では、固体状のＡ成分とＢ成分とを、混練機、振盪器、ダブルコーン型混合器、Ｖ型混合機、球形混合機、Ｉ型ミキサー、リボンミキサー、ポット型ミキサー、スーパーミキサー、万能ミキサー、カッターミキサー、ヘンセルミキサー、ニーダー、ボールミル、ポットミル、転動型造粒機等の従来公知の混合装置を用いて混合すればよい。
【００２８】
該混合装置への各成分の混合順序は、まずＡ成分を導入後、Ｂ成分を添加・混合してもよいし、逆にＢ成分を導入後、Ａ成分を添加・混合してもよく、さらにＡ成分とＢ成分とを同時に混合することも可能である。
【００２９】
一方、混合造粒体の場合では、たとえば、上記単純混合物を圧縮造粒機、押出造粒機、転動造粒機等の従来公知の造粒装置を使用して造粒する方法、固体状のＡ成分とスラリー状のＢ成分を混合後、乾燥・造粒する方法、Ａ成分とＢ成分とを水と混合後、乾燥・造粒する方法等が挙げられる。また、Ｂ成分を従来公知の造粒装置を使用して造粒し、その後Ａ成分と混合することも可能である。
【００３０】
上記方法において、固体状のＡ成分とスラリー状のＢ成分を混合する方法は特に制限なく、たとえば、Ａ成分を流動させた状態でスラリー状のＢ成分を滴下または噴霧する方法を採用すればよい。
【００３１】
また、Ａ成分の水溶液とＢ成分とを混合する方法も特に制限なく、特に米糠粉末又はその成形粒体にＡ成分の水溶液を含浸させたものやその乾燥物を用いるのが好ましい。上記各方法において、混合する水の量は、Ａ成分が溶解し、Ｂ成分が均一に分散する量であれば特に制限なく、後の蒸発乾燥等を勘案すると、Ａ成分の濃度が１０〜５０重量％になるような量を選択すればよく、融雪効果とＢ成分の混合し易さとを勘案すると、Ａ成分の濃度が２０〜４０重量％となるような量がより好適である。
【００３２】
上記方法において、乾燥方法は特に制限なく、従来公知の乾燥機で乾燥すればよい。また、乾燥温度は、Ｂ成分の分解温度以下であれば特に制限なく、通常５０〜１２０℃の範囲が好適に採用される。
【００３３】
上記方法において、造粒方法は、特に制限されず、従来公知の方法を採用すればよい。たとえば、前記乾燥により塊状物が得られた場合には、従来公知の粉砕装置で適当な粒度に粉砕すればよい。また、この場合、粒度を揃えるために適宜篩い分けしてもよい。一方、前記乾燥により粉状体が得られた場合は、圧縮造粒機、押出造粒機、転動造粒機等の従来公知の造粒装置を使用して造粒すればよい。
【００３４】
さらに、混合スラリーの場合には、前記したＡ成分とＢ成分とを水と混合したものをそのまま使用すればよい。
【００３５】
なお、Ａ成分、Ｂ成分以外の成分については、その効果、混合しやすさを勘案して、適宜混合すればよい。
【００３６】
【実施例】
以下、本発明の実施例を示すが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【００３７】
なお、本実施例及び比較例において、融雪剤の融雪効果の測定は、直径１１０ｍｍのプラスチック容器に２００ｇの水を入れ、−１０℃に冷却して氷らせた後、該温度下に、融雪剤を氷点降下性物質換算で１０ｇ氷上に均一に散布し、1時間後の液体（水）の重量を測定することにより行った。また金属腐食量は、次のような方法で求めた。
【００３８】
防錆剤を添加していない３重量％Ａ成分入り水溶液（ブランク）１５０ｍｌと、所定量の防錆剤を添加した液温２５℃の３重量％Ａ成分入り水溶液１５０ｍｌを調整し、ｐHメーター（型番：ＰＨＬ−２０、電気化学計器株式会社製）にて防錆剤入り水溶液のｐＨを測定した。また、イソプロピルアルコールに浸漬して脱脂した６０×４０×２．５ｍｍの大きさの鉄板（ＳＳ−４００）の重量を測定した。
【００３９】
次いで、該鉄板を両水溶液中に浸漬し、７日間経過後、鉄板に付着した錆を１２００番のサンドペーパーで除去し、鉄板の重量を測定した。
【００４０】
防錆剤の能力評価として、下記式により腐食量及び防錆率を求めた。
[腐食量：MDD]＝[Feの溶出量（ｍｇ）／面積（ｄｍ²）・時間（１day）]
[防錆率]＝[（ブランクでの浸積前後の鉄板の重量差）−（浸積前後の鉄板の重量差）／（ブランクでの浸積前後の鉄板の重量差）]×１００％
実施例１
塩化カルシウム１００重量部と米糠５重量部と混合し、米糠入り３重量％塩化カルシウム水溶液を調整し、防錆効果を評価した。その結果を表１に示した。
【００４１】
実施例２〜３、比較例８〜９
塩化カルシウム１００重量部に対し、米糠の量を０．１、３、１０、５０重量部に変えた以外は、実施例１と同様の方法で防錆効果を評価した。その結果を表１に示した。
【００４２】
実施例４
塩化カルシウムの代わりに塩化ナトリウムを用いた以外は、実施例１と同様の方法で防錆効果を評価した。その結果を表１に示した。
【００４３】
実施例５
塩化カルシウム５０重量部、塩化ナトリウム５０重量部および米糠５重量部を混合し、１．５重量％塩化カルシウム＋１．５重量％塩化ナトリウム混合水溶液を調整し、防錆効果を評価した。その結果を表１に示した。
【００４４】
実施例６
尿素１００重量部と米糠５重量部とを混合し、米糠入り１０重量％尿素水溶液を調整し、防錆効果を評価した。その結果を表１に示した。
【００４５】
比較例１
３重量％塩化カルシウム水溶液の腐食量を上記の方法で評価した。その結果、水溶液のｐHは９．６、腐食量は１３．９MDDであった。
【００４６】
比較例２
３重量％塩化ナトリウム水溶液の腐食量を上記の方法で評価した。その結果を表１に示した。
【００４７】
比較例３
１．５重量％塩化カルシウムと１．５重量％塩化ナトリウムの混合水溶液腐食量を上記の方法で評価した。その結果を表１に示した。
【００４８】
比較例４
塩化カルシウム１００重量部と５０重量％フィチン酸水溶液０．８重量部とを混合し、フィチン酸入りの３重量％塩化カルシウム水溶液を調整し、防錆効果を評価した。その結果を表１に示した。
【００４９】
比較例５
塩化カルシウム１００重量部と５０重量％フィチン酸水溶液２重量部とを混合し、フィチン酸入りの３重量％塩化カルシウム水溶液を調整し、防錆効果を評価した。その結果を表１に示した。
【００５０】
比較例６
塩化ナトリウム１００重量部と５０重量％フィチン酸水溶液１０重量部とを混合し、フィチン酸入り３重量％塩化カルシウム水溶液を調整し、防錆効果を評価した。その結果を表１に示した。
【００５１】
比較例７
尿素１００重量部の腐食量を上記の方法で評価した。その結果を表１に示した。
【００５２】
【表１】

【００５３】
【発明の効果】
本発明の融雪剤は、金属に対する腐食性が小さく、環境へ悪影響を与えない優れた融氷効果や凍結防止効果を有する。

Claims

氷点降下性物質（Ａ）と米糠（Ｂ）とよりなる融雪剤であって、（Ａ）と（Ｂ）との配合比が（Ａ）：（Ｂ）＝１００：０．３〜１０である融雪剤。