JPS59122573A - 着氷防止材 - Google Patents

着氷防止材

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JPS59122573A
JPS59122573A JP23101882A JP23101882A JPS59122573A JP S59122573 A JPS59122573 A JP S59122573A JP 23101882 A JP23101882 A JP 23101882A JP 23101882 A JP23101882 A JP 23101882A JP S59122573 A JPS59122573 A JP S59122573A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
icing
polymer
ice
formula
water
Prior art date
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Pending
Application number
JP23101882A
Other languages
English (en)
Inventor
Hitoshi Kimura
均 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP23101882A priority Critical patent/JPS59122573A/ja
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  • Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は着氷防止材に関するものである。
従来、寒冷地において或いは冬期建造物、船舶、車両、
路面等の長期着氷防止方法としては着氷のおそれのある
表面に塩化ナトリウム等の無機塩類を重合体中に分散し
たものを塗布し、徐々に溶出させることにより水の結氷
温度を低下させることにより氷結を防ぐ方法〈アンチア
イシング) (特開昭50−49174号公報)、空圧
伸縮性ゴムブーツを事前に装着し、これに付着した結氷
をブーツ内部への加圧空気によってブーツを膨張させ、
結氷を破断離散せしめる等の機械的方法(デアイシング
) (特開昭54−3724号公報)等がよく知られて
いる。しかし前者は本質的に無機塩類の溶出を伴なうも
のであり、半永久的な防水手段とはなり得す、一方接者
は、本質的に、除氷方式であり、その形態上適用可能な
部位が著しく制約されるという問題点を有する。
本発明は上記問題点を解決し、いかなる部位にも適用可
能で、かつ半永久的な着氷防止性能を有する、全く新し
い考え方による新規な構成を有する着氷防止材に関する
ものである。
本発明の着氷防止材は、 1)0℃以下の低温度域における弾性率が極めて小さい
重合体中に、 2)次の一般式: (式中のXは水素(H)、リチウム(Ll)、ナトリウ
ム(Na)、またはカリウム(K)原子、Rは炭素(C
)または珪素(Sl)原子で示す)で表わされる化合物
および上記重合体と親和性を有する親水性化合物を添加
して成ることを特徴とする。
本発明に用いる低湿度域における弾性率が極めて小ざい
重合体としては、0℃における弾性率が200kgf/
cJ以下のものが望ましく具体的にはシリコン系重合体
、′天然ゴム、ブチルゴム、ブタジェンゴム等が挙げら
れる。
本発明で用いる一般式(1)の化合物の添加量は、上記
重合体に対して好ましくは0.01〜5重量%特に好ま
しくは0.1〜20重量%である。添加量が5重量%を
越えると膜強度が著しく低下するため好ましくなく、一
方0.01重量%未満では添加した効果が得られない。
次に本発明に用いる前記重合体と親和性を有する親水性
化合物としてはポリエチレングリコール、ポリビニルア
ルコール、ポリエチレンイミン、次式: て表わされるポリオキシ変性ジメチルシロキサン、次式
: で表わされるポリアクリル酸等の親水性高分子、及び一
般に知られている界面活性剤などが使用でき、添加量は
0.5〜10重量%、好ましくは1〜7重量%である。
添加量が10重量%を越えると長期耐久性が不良となり
好ましくなく、0゜5重量%未満では乾燥時の含水量か
不足となり目的とする着氷防止性能が著しく低下して好
ましくない。
以上のように本発明の着氷防止材は、前記特定の重合体
に、一般式(1)の化合物と、前記親水性化合物を添加
して構成覆ることにより極めて優れた着氷防止性能を有
するもので、その着氷防止機構に関しては次のごとき考
察か可能であるが、かかる考察により本発明は何ら制限
されるものでない。
既に述べたように、着氷防止する方法としては、防水(
アンチアイシング)方法と、除氷(デアイシング)方式
がある。本発明で使用する重合体は、一般式(1)で示
される化合物を保持し、着氷を防止すべき部位に半永久
的に固着せしめる機能を有しているのみならず低温度域
における低弾性率のため、0℃以下という氷結が生成す
る温度域においても、ゴム弾性を保持しており、外部よ
り加えられる僅かな力によって変形する機能を有してい
る。従って本発明の盾氷防止材上に仮に氷結が生成した
としても振動等により生ずる外部力により変形し、結氷
を破断離散せしめる除氷機能に優れた材料と言える。−
万一般式(1)で示される化合物が本発明において果た
す役割りは次のように考えられる。液体状態の水が、氷
に変態する際に、酸素原子に結合している2個の水素原
子がなす結合角が104゜5度から109.5度に変化
することはよく知られている。この際酸素原子上に存在
する結合に関与しない孤立電子対の電子軌道は大きく変
化する。この孤立電子を何らかの方法で束縛すれば、そ
のエネルギーの分だけ水が氷に変態する温度を低下させ
ることができる。これは一般に塩類による水の氷点降下
として観察されている。一般式(1)で示される化合物
は以下に示すように、分子内のカルボニル基により分極
されやすいため、置換基X上の電子密度が極めて薄くな
る。
δ+ δ+ このために水の酸素原子上の孤立電子を極めて大きなエ
ネルギーで束縛することができ、水が氷に変態する温度
を大幅に低下させる能力を有していることになる。一方
親水性化合物は、本発明の着氷防止材の平衡水分量を高
めるために添加されるものであり、結果としていかなる
状態にあっても、孤立電子を束縛された氷結温度の低い
水が材料中に保持された状況をつくり出している。従っ
て、本発明の着氷防止材を固着せしめた部位が一般に氷
結を生成せしめる低温高湿状態にさらされた場合、この
束縛された水のバリヤ一層の上に結氷が生成することに
なり、その付着力はほとんど零に近い値になってしまう
。これに重合体の変形による除水力が働くために、実際
上、はとんど着氷が認められないという結果が得られる
ものと推察される。以上のような機構で着氷防止がなさ
れると考えられる。ため、本発明の着氷防止材の寿命を
考えた場合、一般式(1)C示される化合物の水に対す
る溶解性は低い程望ましいことは言うまでもない。
以上述べたように、本発明の着氷防止材は、極めて優れ
た着氷防止機能を有しており、例えば積雪地帯における
建造物の屋根や壁面の処理、冬期水海を航行する船舶の
着氷し易い部分の処理、自動車のホイールハヮスの内面
やボデー下面の処理、アイシング現象か問題となる気化
器各部材の処理なと、広範な適用が可能である。
以下本発明を実施例および比較例により説明する。
実施例1 RTVシリコーン5H−781(東しシリコーン(株)
製、0℃における乾燥膜の弾性率的30kgf/cJ)
3017をトルエン70gに分散し、炭酸リチウム0.
030 、ポリオキシ変性ジメチルシロキサン(東し・
シリコーン(株)製、SH3746商品名)1.5c+
を添加し、ボールミルを使用して約1時間分散すること
により着氷防止材を製造した。これを厚さ0.3mmの
軟鋼板上にスプレーにより塗布、乾燥し、膜厚が約30
μmの試験板を作成した。この試験板の着氷防止性能を
次に示すようにして測定した。
第1図に示すように、試験板1上に、引張り用フック2
と注水口3を備えたスチール製円筒4をおき、シール材
5で封止し、注水口3がら水6を注入し、試験板と水を
接触させ、−20’Cfこて20時間かけて氷を生成さ
せた後、シール材をはずし、バネバカリを用いて付着力
を測定し、得た結果を第1表に氷の付着強度(1)とし
て示す。
また、あらかじめ第2図に示す引張り用フック2を有す
る氷片7を一20℃にて作成し、−20℃にて5時間保
った試験板上にのせ、ざらに−20℃にて20時間保持
した後、バネバカりを用いて付着力を測定し、得た結果
を第1表に氷の付着強度(2)として示す。
次にRTVシリコーン5t−1−781に対する炭酸リ
チウムの添加量を変えて同様に着氷防止材をつくり、氷
の付着強度(1)を測定し、得た結果を第3図に示す。
実施例2 炭酸リチウムの代りに、メタケイ酸リチウム0.03q
を用いた以外は、実施例1と同様の方法で試験板を作成
し、その性能を実施例1と同様にして測定し、得た結果
を第1表に示す。
実施例3 f−< 1− Vシリコーンの代りにスチレン−ブタジ
ェンゾロツク共重合体(シェル化学(株)製、カリフレ
ックスI−R1101、商品名、O”Cにおける乾燥膜
の弾性率的100i、gf lcり 30(] 、ホ’
)、オキシ変性ジメチルシロキサンの代りにポリアクリ
ル酸2Qを使用した以外は、実施例1と同様の方法で試
験板を作成し、その性能を実施例1と同様に測定し、得
た結果を第1表に示す。
実施例4 シリコーンガム5H410(東しシリコーン(株)製、
商品名、0℃における乾燥膜の弾性率的50kgf /
ci > 30Qに炭酸ナトリウム0.06a1.ポリ
オキシ変性ジメチルシロキサン(東しシリコーン(株)
製、5)−18410,商品名)1.5(]を添加し、
ロールミルを用いて混練した。これに加硫剤としてベン
ゾイルパーオキシサイド0.30を加え、厚さ0.3m
mの軟鋼板上に、熱プレスにより125℃で30分加硫
成形し、膜厚約50m1Illの試験板を作成し、その
性能を実施例1と同様に測定し、得た結果を第1表に示
す。
比較例1 実施例1で用いたR T Vシリコーン5H781の3
0重量%トルエン分散液のみを用い、スプレー塗装によ
り試験板を作成し、その性能を実施例1と同様に測定し
、得た結果を第1表に示す。
比較例2 実施例3に示したスチレン−ブタジェン共重合体の30
重量%トルエン溶液のみを用い、スプレー塗装により試
験板を作成し、その性能を実施例1と同様に測定し、得
た結果を第1表に示す。
比較例3 ポリオキシ変性ジメチルシロキサン1.5gを加えなか
った以外は実施例1と同様の方法で試験板を作成し、そ
の性能を実施例1と同様に測定し、得た結果を第1表に
示す。
比較例4 炭酸ナトリウム0.03gを加えなかった以外は、実施
例1と同様の方法で試験板を作成し、その性能を実施例
1と同様に測定し、得た結果を第1表に示す。
以上の結果から本発明の着水防止材は着氷防止性能が著
しく優れてあり、本発明の着氷防止材の構成成分を1つ
でも含まないと比較例の結果に見られるように着氷防止
性能が著しく低下し、実用に供し得ないことが明らかで
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例および比較例における氷付着強度(1)
の測定の説明図、 第2図は同じく氷付着強度(2)の測定における氷片試
料の断面図、 第3図は実施例1において重合体に対して炭酸リチウム
の添加量を変えた場合の着氷防止材の氷の付着強度と炭
酸リチウム含有量の関係を示す線図である。 1・・・試験板      2・・・引張り用フック3
・・・注水口      4・・・スチール製円筒5・
・・シール材    6・・・水 1・・・氷片 手続補正書 昭和58年 3 月 8 日 1、事件の表示 昭和57年 特 許 願第231013号2、発明の名
称 着氷防止材 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 (399)日産自動車株式会社 5゜ 6・補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄7、補
正の内容 (別紙の通り) 1、明細書第8頁下から13行r(Si)原子で」を□
r(Si)原子を」に訂正する。 2、M第xi貞第8〜9行「ベンゾイルパーオキシサイ
ド」を「ベンゾイルパーオキサイド」に訂正する。 3同第13頁の第1表中圧から第8欄 [水の付着強度(2) (kg/cm” ) Jを[氷
の付着強度(2) (kVcm2) J ニ訂正t ;
b。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.0℃以下の低温度域における弾性率が極めて小さい
    重合体中に、次の一般式: %式%(1) (式中のXは水素(H)、リチウムくLl)、ナトリウ
    ム(Na)、tたはカリウム(K)原子、Rは炭素(C
    )または珪素(Si )原子を示す)で表わされる化合
    物および上記重合体と親和性を有する親水性化合物を添
    加して成ることを特徴とする着氷防止材。
JP23101882A 1982-12-28 1982-12-28 着氷防止材 Pending JPS59122573A (ja)

Priority Applications (1)

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JP23101882A JPS59122573A (ja) 1982-12-28 1982-12-28 着氷防止材

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JP23101882A JPS59122573A (ja) 1982-12-28 1982-12-28 着氷防止材

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JPS59122573A true JPS59122573A (ja) 1984-07-16

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ID=16916958

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23101882A Pending JPS59122573A (ja) 1982-12-28 1982-12-28 着氷防止材

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JP (1) JPS59122573A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6391224B1 (en) * 1998-09-21 2002-05-21 21St Century Medicine, Inc. Polyvinyl alcohol compounds for inhibition of ice growth
WO2003035791A1 (de) * 2001-10-25 2003-05-01 Basf Aktiengesellschaft Zusammensetzung zur vermeidung oder verminderung der schnee- und eisbildung, verfahren zu ihrer herstellung und verfahren zur anwendung dieser zusammensetzung

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6391224B1 (en) * 1998-09-21 2002-05-21 21St Century Medicine, Inc. Polyvinyl alcohol compounds for inhibition of ice growth
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