JP6151269B2 - 環境に優しい改善された融氷剤組成物 - Google Patents
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Description
本出願は、2011年12月16日に出願された、米国仮出願シリアル番号第61/576,545号、名称「ENVIRONMENTALLY−FRIENDLY IMPROVED DEICER COMPOSITIONS」の利益を主張し、その全体を参照として本明細書に組み込む。
本出願は、一般に、生化学的酸素要求量の低減をもたらす、腐食性を低減させ、腐食性の低減をもたらす液体凍結防止剤及び添加剤を含む、環境に優しい凍結防止剤組成物に関する。本発明の態様は、特に、除氷剤、防氷剤、又は予備湿潤剤としての組成物の使用に関する。
本明細書において使用するとき、以下の用語は、以下の意味を有するものとする。
本明細書において使用するとき、用語「融氷剤組成物」は、雪若しくは氷を溶かす又は雪若しくは氷が表面へ接着しないようにするために使用する化合物を組み合わせたものである。融氷剤組成物には、液体除氷剤、予備湿潤剤、除氷剤、氷結防止剤、又は予備湿潤除氷剤を含むことができる。
一実施形態では、本発明の融氷剤組成物は、液体凍結防止剤、腐食防止添加剤、及び粘性化添加剤の混合物を含む。1つの実施形態では、液体凍結防止剤は、液体ニガリ又は凍結防止塩の水溶液を含み、凍結防止塩は、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化カリウム、液体ニガリ又はこれらの組み合わせなどの塩化物塩を含み、腐食防止添加剤は、グルコン酸、糖酸、グルコン酸塩、サッカリン酸塩又はこれらの組み合わせを含むことができ、粘性化添加剤は、キサンタンガム、セルロースガム、ポリビニルピロリドン、アクリル酸ポリマー、架橋アクリルポリマー、ポリエーテルポリオール、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルヒドロキシプロピルグアー、ヒドロキシプロピルグアー、ポリアニオン系セルロース、ヒドロキシプロピルジスターチホスフェート及びジスターチホスフェートなどのアルファ化架橋デンブン、スクレログルカン、ペクチン又はこれらの組み合わせなどを含む。更なる実施形態では、腐食防止添加剤は、グルコン酸ナトリウムであり、粘性化添加剤は、キサンタンガムである。一実施形態では、融氷剤組成物は、放射線吸収剤などの性能向上剤を含むことができる。一実施形態では、液体凍結防止剤の凍結防止塩の濃度は、溶液中の約10重量%〜約45重量%であり、腐食防止添加剤の濃度は、約0.05重量%〜約10.0重量%であり、粘性化添加剤の濃度は、約0.05重量%〜約5.0重量%である。別の実施形態では、液体凍結防止剤の凍結防止塩の濃度は、溶液中の約10重量%〜約45重量%であり、腐食防止添加剤の濃度は、約0.1重量%〜約5.0重量%であり、粘性化添加剤の濃度は、約0.1重量%〜約1.0重量%である。更に別の実施形態では、液体凍結防止剤の凍結防止塩の濃度は、溶液中の約10重量%〜約45重量%であり、腐食防止添加剤の濃度は、約0.15重量%〜約0.5重量%であり、粘性化添加剤の濃度は、約0.15重量%〜約0.5重量%である。別の実施形態においては、腐食防止添加剤は、グルコン酸ナトリウムを含み、粘性化添加剤は、キサンタンガムを含む。
融氷剤組成物の液体凍結防止剤は、凍結防止塩など、少なくとも1つの成分を有する物質であるが、この成分は、氷と混合したとき、氷の凝固点が下がり、低い濃度で融解できる。例えば、塩化ナトリウムは、マイナス21.2度ほどまで水の凝固点を下げることができる。液体凍結防止剤を形成するために、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化カリウム、又はこれらの組み合わせなど、他の凍結防止塩も使用できる。
液体凍結防止剤と混合させて、融氷剤組成物を形成するのに好適な腐食防止添加剤には、グルコン酸、サッカリン酸塩、グルコン酸塩、及びサッカリン酸塩が挙げられる。液体凍結防止剤と混合させて、融氷剤組成物を形成するために好適な粘性化添加剤には、キサンタンガム、セルロースガム、ポリビニルピロリドン、アクリル酸ポリマー、架橋アクリルポリマー、ポリエーテルポリオール、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルヒドロキシプロピルグアー、ヒドロキシプロピルグアー、ポリアニオン系セルロース、ヒドロキシプロピルジスターチホスフェート及びジスターチホスフェートなどのアルファ化架橋デンブン、スクレログルカン、ペクチン又はこれらの組み合わせが挙げられる。一実施形態において、腐食防止添加剤は、グルコン酸ナトリウムであり、粘性化剤は、キサンタンガムである。腐食防止添加剤は、約0.05重量%〜約10.0重量%の量であってよく、粘性化添加剤は、約0.05重量%〜約5.0重量%の量であってよい。他の実施形態では、腐食防止添加剤の濃度は、約0.15重量%〜約5.0重量%、又は約0.1重量%〜約0.5重量%であり、粘性化添加剤の濃度は、約0.15重量%〜約1.0重量%又は約0.1重量%〜約0.5重量%である。添加剤は、直接乾燥添加剤として液体凍結防止剤に添加できる。
凍結防止塩は、塩化物塩を含むが、水と混合させて、液体凍結防止剤と呼ばれる水溶液を形成することができる。凍結防止塩は、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化カリウム、又はこれらの塩の組み合わせを含むことができる。一実施形態では、固体凍結防止塩は、水と混合させた塩化ナトリウムであり、液体凍結防止剤を形成する。別の実施形態では、凍結防止塩は、塩化マグネシウムである。
本発明にて記述された組成物は、任意に放射線吸収剤を含むことができる。放射線吸収体は、スペクトルの赤外線部分、可視部分及び/又は紫外部分において、高モル吸光係数を有する化学物質を含み、内部変換については高量子収量を示し、これらによって、吸収された太陽放射を効率よく熱に変換する。この種類の化合物には、ある種の染料が含まれる。
腐食試験は以下の手順によって行った。用いたテストクーポンは、ASTM F 436、Type 1の平鋼ワッシャーであり、概寸が外径3.51cm(1.38インチ)、内径1.42cm(0.56インチ)、密度約7.85g/立方センチメートルの厚さ0.28cm(0.11インチ)、ロックウェル硬度Cスケール38〜45である。クーポンはヘキサンでふき取り、グリース及びオイルを取り除き、その後、アセトンですすぎ洗いをする。クーポンをアセトンから取り出し、風乾させ、その後、秤量してほぼ0.1mgにする。
Claims (16)
- a:凍結防止塩又は液体ニガリの水溶液を含む、液体凍結防止剤と、
b:グルコン酸、サッカリン酸、グルコン酸塩、サッカリン酸塩又はこれらの組み合わせを含む腐食防止添加剤と、
c:キサンタンガム、セルロースガム、ポリビニルピロリドン、アクリル酸ポリマー、架橋アクリルポリマー、ポリエーテルポリオール、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルヒドロキシプロピルグアー、ヒドロキシプロピルグアー、ポリアニオン系セルロース、ヒドロキシプロピルジスターチホスフェート、ジスターチホスフェート、アルファ化架橋デンブン、スクレログルカン、ペクチン又はこれらの組み合わせを含む、粘性化添加物と、を含む、融氷剤組成物。 - 前記凍結防止塩が、尿素、塩化物のナトリウム塩、塩化物のカリウム塩、塩化物のマグネシウム塩、塩化物のカルシウム塩若しくは塩化物のアンモニウム塩;炭酸のナトリウム塩、炭酸のカリウム塩、炭酸のマグネシウム塩、炭酸のカルシウム塩若しくは炭酸のアンモニウム塩;乳酸のナトリウム塩、乳酸のカリウム塩、乳酸のマグネシウム塩、乳酸のカルシウム塩若しくは乳酸のアンモニウム塩;コハク酸のナトリウム塩、コハク酸のカリウム塩、コハク酸のマグネシウム塩、コハク酸のカルシウム塩若しくはコハク酸のアンモニウム塩;酢酸のナトリウム塩、酢酸のカリウム塩、酢酸のマグネシウム塩、酢酸のカルシウム塩若しくは酢酸のアンモニウム塩;プロピオン酸のナトリウム塩、プロピオン酸のカリウム塩、プロピオン酸のマグネシウム塩、プロピオン酸のカルシウム塩若しくはプロピオン酸のアンモニウム塩;ギ酸のナトリウム塩、ギ酸のカリウム塩、ギ酸のマグネシウム塩、ギ酸のカルシウム塩若しくはギ酸のアンモニウム塩;またはこれらの組み合わせを含む、請求項1に記載の組成物。
- 前記凍結防止塩の濃度は、溶液中の10重量%〜45重量%であり、前記腐食防止添加
剤の濃度は、0.05重量%〜10.0重量%であり、前記粘性化添加剤の濃度は、0.
05重量%〜5.0重量%である、請求項1に記載の組成物。 - 前記凍結防止塩の濃度は、溶液中の10重量%〜45重量%であり、前記腐食防止添加剤の濃度は、0.1重量%〜5.0重量%であり、前記粘性化添加剤の濃度は、0.1重量%〜2.0重量%である、請求項1に記載の組成物。
- 前記凍結防止塩の濃度は、溶液中の10重量%〜45重量%であり、前記腐食防止添加剤の濃度は、0.15重量%〜0.5重量%であり、前記粘性化添加剤の濃度は、0.15重量%〜0.5重量%である、請求項1に記載の組成物。
- 前記腐食防止添加剤がグルコン酸ナトリウムであって、前記粘性化添加剤がキサンタンガムである、請求項2に記載の組成物。
- 更に、固体凍結防止剤を含む、請求項1に記載の組成物。
- 前記固体凍結防止剤が、尿素、塩化物塩、酢酸塩若しくはギ酸塩またはこれらの組み合わせを含む、請求項7に記載の組成物。
- 前記液体凍結防止剤の濃度が、0.5重量%〜20.0重量%であり、前記固体凍結防止剤の濃度が、80.0重量%〜99.5重量%である、請求項8に記載の組成物。
- 前記液体凍結防止剤の濃度が、0.5重量%〜10.0重量%であり、前記固体凍結防止剤の濃度が、90.0重量%〜99.5重量%である、請求項8に記載の組成物。
- 前記液体凍結防止剤の濃度が、0.5重量%〜6.0重量%であり、前記固体凍結防止剤の濃度が、94.0重量%〜99.5重量%である、請求項8に記載の組成物。
- 更に、放射吸収剤を含む、請求項3に記載の組成物。
- 前記放射線吸収剤が、ナフトールグリーンB、Liquitint(登録商標)グリーンHMC、Liquitint(登録商標)Patent Blue、Liquitint(登録商標)Yellow LP、エメラルドグリーン液体、FDC青色1号、FDC黄色5号、FDC赤色40号、又はこれらの組み合わせを含む、請求項12に記載の組成物。
- 前記放射線吸収剤が、0.02重量%〜0.5重量%の濃度で存在する、請求項13に記載の組成物。
- 塩化物のナトリウム塩が塩化ナトリウムであり、塩化物のマグネシウム塩が塩化マグネシウムであり、塩化物のカルシウム塩が塩化カルシウムであり、塩化物のカリウム塩が塩化カリウムであり、炭酸のカリウム塩が炭酸カリウムであり、酢酸のナトリウム塩が酢酸ナトリウムであり、酢酸のカリウム塩が酢酸カリウムであり、酢酸のアンモニウム塩が酢酸アンモニウムであり、炭酸のカルシウム塩が炭酸カルシウムであり、ギ酸のナトリウム塩がギ酸ナトリウムであり、ギ酸のカリウム塩がギ酸カリウムであり、乳酸のカリウム塩が乳酸カリウムであり、乳酸のナトリウム塩が乳酸ナトリウムであり、コハク酸のナトリウム塩がコハク酸ナトリウムであって、コハク酸のカリウム塩がコハク酸カリウムである、請求項2に記載の組成物。
- 塩化物のナトリウム塩が塩化ナトリウムであり、塩化物のマグネシウム塩が塩化マグネシウム、塩化マグネシウム水和物またはそれらの組み合わせであり、塩化物のカルシウム塩が塩化カルシウム、塩化カルシウム水和物またはそれらの組み合わせであり、塩化物のカリウム塩が塩化カリウムであり、酢酸のカリウム塩が酢酸カリウムであり、酢酸のナトリウム塩が酢酸ナトリウムであり、酢酸のカルシウム塩が酢酸カルシウムマグネシウムであり、ギ酸のナトリウム塩がギ酸ナトリウムであって、ギ酸のカリウム塩がギ酸カリウムである、請求項8に記載の組成物。
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