JP5393714B2 - 凍結抑制剤 - Google Patents
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Description
本発明は、流失抑制能を有し、より少ない散布回数でより高い融氷効果及び/又は融雪効果が得られる凍結抑制剤の提供を課題とする。
すなわち本発明は、下記の手段により達成された。
[1](A)成分として金属酢酸塩を含有し、(B)成分としてベントナイト、スメクタイト、パイロフィライト、クロライト、タルク及びカオリンからなる群から選ばれる少なくとも1種の無機鉱物又は該無機鉱物及び水溶性高分子を含有する凍結抑制剤であって、前記金属酢酸塩濃度が15.3質量%になるように凍結抑制剤を水に分散させた際の見掛粘度x(mPa・s)と、前記金属酢酸塩1gを含有する該凍結抑制剤の正味の吸水量y(g)とが下記式(I)を満足する凍結抑制剤。
y≧−0.002x+1.4 (I)
(0<x≦135、0<y)
[2]前記水溶性高分子がメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ヒドロキシメチルセルロース及びヒドロキシプロピルメチルセルロースからなる群から選ばれる少なくとも1種である、[1]に記載の凍結抑制剤。
[3](A)成分がアルカリ金属の酢酸塩及び/又はアルカリ土類金属の酢酸塩である、[1]又は[2]に記載の凍結抑制剤。
[4](A)成分100質量部に対して(B)成分を4.7〜1362質量部含有する、[1]〜[3]のいずれかに記載の凍結抑制剤。
[5](A)成分100質量部に対して、無機鉱物を4.7〜1324質量部及び水溶性高分子を0〜38質量部含有する、[4]に記載の凍結抑制剤。
[6](A)成分及び(B)成分を総量で50〜100質量%含有する、[1]〜[5]のいずれか1項に記載の凍結抑制剤。
[7]粒径0.1〜10mmの粒状である、[1]〜[6]のいずれか1項に記載の凍結抑制剤。
[8]前記水溶性高分子が生分解性である、[1]〜[7]のいずれか1項に記載の凍結抑制剤。
[9]周辺環境に対する塩害が抑えられた、[1]〜[8]のいずれかに記載の凍結抑制剤。
本発明の凍結抑制剤は金属酢酸塩((A)成分)と無機鉱物及び/又は水溶性高分子((B)成分)とを含有する。本発明において「凍結抑制剤」とは融氷剤と同義であり、主に降雪時の路面への積雪や降雪後の路面凍結等を軽減又は防止するために用いられる。
本発明の凍結抑制剤では、上記(B)成分が融氷により生じた融氷水を吸水して保持することができるため、融氷水の流失が抑制され、これにより融氷成分である(A)成分の流失をも抑制することができる。凍結抑制剤中の上記(A)成分と上記(B)成分の含有量に特に制限はないが、(A)成分100質量部に対して(B)成分を4.7〜1362質量部含有することが好ましく、4.7〜454.3質量部含有することがより好ましく、4.7〜227.3質量部含有することがさらに好ましい。
(0<x≦135、0<y)
y≧−0.002x+1.6 (II)
(0<x、0<y)
y≧−0.002x+1.8 (III)
(0<x、0<y)
粒の大きさは、小さすぎると、散布時に目的の場所以外にも飛散しやすくなってしまい、また、大きすぎると、車両の通行に悪影響を及ぼすと同時に均一散布が困難になるおそれがある。したがって、粒径は0.1〜10mmとすることが好ましく、0.5〜6mmとすることがより好ましい。このような粒状の凍結抑制剤は、攪拌造粒法、押出し造粒法、転動造粒法、打錠造粒法、流動層造粒法、噴霧乾燥造粒法、溶融造粒法、真空凍結乾燥法、懸濁凝集造粒法、コーティング造粒法等の通常の方法で製造することができる。
上記粒径は、乾式粒度分布測定装置やJIS Z 8801規格の篩等により得られる値である。
また、本発明に含まれる成分は、周辺の土壌、植物等の生物及び家屋やコンクリート等の構造物への塩害が少ない材料からなることが好ましい。すなわち、本発明の凍結抑制剤を用いることで、従来の凍結抑制剤に比べて、周辺環境に対する塩害をより抑制できることが好ましい。
酢酸マグネシウム4水和物(商品名:酢酸マグネシウム4水塩、大東化学社製)、ベントナイト(商品名:クニゲルU、クニミネ工業社製)、ゼオライト(商品名:クニミネゼオライト150G、クニミネ工業社製)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(商品名:メトローズ60SH−4000(略称:HPMC4000、信越化学工業社製)、メトローズ60SH−10000(略称:HPMC10000、信越化学工業社製))、カルボキシメチルセルロース(商品名:CMCダイセル1380、ダイセル化学工業社製)、水を下記表1に示す割合(質量部)で混合し、攪拌造粒機(商品名:RMO−2H、不二パウダル社製)で5分間攪拌造粒させた粒を、JIS Z 8801規格の篩(目開き:0.25mm及び1.40mm)で篩分けして本発明品(1)〜(7)及び(9)、参考品(8)及び(10)〜(14)、並びに比較品を得た。
融氷試験は−5℃の恒温室内にて行った。融氷試験に用いた試験体(氷板とその容器)及び凍結抑制剤は使用前に−5℃雰囲気中にて十分養成させたものを用いた。
70mm×70mm×2mmの氷板10gを図1に示すように上面と1つの側面とが開口したアクリル製の容器に設置し、この容器を、図3に示すように開口側面が下流側になるように勾配12%の傾斜台に静置した。開口側面に融氷水を回収するためのろ紙を設けた後、この氷板上に酢酸マグネシウム無水分(本発明の(A)成分に相当)が0.3gになるように計量した本発明品(1)〜(7)及び(9)、参考品(8)及び(10)〜(14)、並びに比較品を均一に散布した。散布後8時間経過してから残存している融氷水をティッシュで拭き取り、散布前の試験体の質量(氷板と容器の総質量)から上記拭き取り後の試験体の質量(残存した氷板と容器の総質量)を差し引いて、その差(溶け出した水分量)を融氷量(g)とした。
[粘度測定]
酢酸マグネシウム無水分の濃度が15.3質量%となるように本発明品(1)〜(7)及び(9)、参考品(8)及び(10)〜(14)、並びに比較品をそれぞれ蒸留水に分散させた分散液400mLを調製した。具体的には、86mmφのタービンを用いて攪拌速度250rpmで2時間攪拌後、25℃雰囲気中で一晩養成することで上記分散液を得た。測定前にこの分散液を250rpmで5分間再攪拌し、VISCOMETER TV−10型粘土計(商品名、東機産業株式会社製)を用いて回転速度60rpm時の見掛粘度(単位:mPa・s)を25℃雰囲気中で測定した。
図4に示すフロインドリッヒ型吸水量測定器を用いて、本発明品(1)〜(7)及び(9)、参考品(8)及び(10)〜(14)、並びに比較品0.2gを試料として25℃雰囲気中で各試料の吸水量(単位:g)を求めた。このフロインドリッヒ型吸水量測定器では、試料設置部と、吸水量読み取り部とが水平に維持されている。試料が吸水すると、試料周辺の水が試料に吸い上げられて上記水平位置より上部に移動する。これにより、吸水量読み取り部側の水が試料設置部側に移動する。この移動量は、試料の吸水量に依存し、試料の吸水量分だけ吸水量読み取り部側の水の界面が移動するので、移動した量(吸水した量)を吸水量読み取り部側の目盛を読み取ることで測定し、吸水量(単位:g)を求めるというものである。
〔試料0.2gの正味の吸水量(吸水量B)〕
=〔試料0.2gの見掛けの吸水量(吸水量A)〕−〔(酢酸マグネシウム4水和物0.2gの見掛け吸水量)×(試料中の酢酸マグネシウム4水和物の含有量(質量%)/100)〕
〔酢酸マグネシウム無水分1gを含有する試料の正味の吸水量(吸水量C)〕
=〔吸水量B〕/〔0.2×(試料中の酢酸マグネシウム4水和物の含有量(質量%)/100)×(酢酸マグネシウム4水和物中の酢酸マグネシウム無水分含有量(質量%)/100)〕
y≧−0.002x+1.4 (I)
(0<x≦135、0<y)
本発明品(1)〜(7)及び(9)が上記式(I)の条件を満たす凍結抑制剤である。
y≧−0.002x+1.6 (II)
(0<x、0<y)
本発明品(2)〜(7)及び(9)が上記式(II)の条件を満たす凍結抑制剤である。
y≧−0.002x+1.8(x>0、y>0) (III)
(0<x、0<y)
本発明品(3)〜(7)及び(9)が上記式(III)の条件を満たす凍結抑制剤である。
2 70mm×70mm×2mmの氷板10g
3 勾配12%傾斜台を用いた融氷試験に使用した容器
4 勾配0%水平台を用いた融氷試験に使用した容器
5 ろ紙
6 勾配12%傾斜台
7 吸水量測定器
8 試料設置部
9 吸水量読み取り部
Claims (9)
- (A)成分として金属酢酸塩を含有し、(B)成分としてベントナイト、スメクタイト、パイロフィライト、クロライト、タルク及びカオリンからなる群から選ばれる少なくとも1種の無機鉱物又は該無機鉱物及び水溶性高分子を含有する凍結抑制剤であって、前記金属酢酸塩濃度が15.3質量%になるように凍結抑制剤を水に分散させた際の見掛粘度x(mPa・s)と、前記金属酢酸塩1gを含有する該凍結抑制剤の正味の吸水量y(g)とが下記式(I)を満足する凍結抑制剤。
y≧−0.002x+1.4 (I)
(0<x≦135、0<y) - 前記水溶性高分子がメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ヒドロキシメチルセルロース及びヒドロキシプロピルメチルセルロースからなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項1に記載の凍結抑制剤。
- (A)成分がアルカリ金属の酢酸塩及び/又はアルカリ土類金属の酢酸塩である、請求項1又は2に記載の凍結抑制剤。
- (A)成分100質量部に対して(B)成分を4.7〜1362質量部含有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の凍結抑制剤。
- (A)成分100質量部に対して、無機鉱物を4.7〜1324質量部及び水溶性高分子を0〜38質量部含有する、請求項4に記載の凍結抑制剤。
- (A)成分及び(B)成分を総量で50〜100質量%含有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の凍結抑制剤。
- 粒径0.1〜10mmの粒状である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の凍結抑制剤。
- 前記水溶性高分子が生分解性である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の凍結抑制剤。
- 周辺環境に対する塩害が抑えられた、請求項1〜8のいずれかに記載の凍結抑制剤。
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