(57)【要約】  本発明は、一般に、腐食性の低減及び生化学的酸素要求量の低減をもたらす、凍結防止塩及び添加物の水溶液である、液体凍結防止剤を含む融氷剤組成物に関する。本発明の態様は、特に、液体除氷剤又は防氷剤としての融氷剤組成物の使用に関する。融氷剤組成物は、塩化ナトリウムなどの個体凍結防止剤を更に含むが、液体凍結防止剤及び添加剤は予備湿潤剤を形成し、固体凍結防止剤と混合されて、予備湿潤除氷剤を形成する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
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を含む、粘性化添加物と、を含む、融氷剤組成物。
【請求項２】
前記凍結防止塩が、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、炭酸カリウム、尿素、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸アンモニウム、酢酸カルシウムマグネシウム、ギ酸ナトリウム、ギ酸カリウム、乳酸カリウム、乳酸ナトリウム、コハク酸ナトリウム、コハク酸カリウム若しくはこれらの組み合わせを含む、尿素、又は塩化物、炭酸塩、乳酸塩、コハク酸塩、酢酸塩、プロピオン酸塩、ギ酸塩、若しくはこれらの組み合わせのナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩若しくはアンモニウム塩を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記凍結防止塩の濃度は、溶液中の約１０重量％〜約４５重量％であり、前記腐食防止添加剤の濃度は、約０．０５重量％〜約１０．０重量％であり、前記粘性化添加剤の濃度は、約０．０５重量％〜約５．０重量％である、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
前記凍結防止塩の濃度は、溶液中の約１０重量％〜約４５重量％であり、前記腐食防止添加剤の濃度は、約０．１重量％〜約５．０重量％であり、前記粘性化添加剤の濃度は、約０．１重量％〜約２．０重量％である、請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
前記凍結防止塩の濃度は、溶液中の約１０重量％〜約４５重量％であり、前記腐食防止添加剤の濃度は、約０．１５重量％〜約０．５重量％であり、前記粘性化添加剤の濃度は、約０．１５重量％〜約０．５重量％である、請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
前記腐食防止添加剤は、グルコン酸ナトリウムを含み、前記粘性化添加剤は、キサンタンガムを含む、請求項２に記載の組成物。
【請求項７】
更に、固体凍結防止剤を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
前記固体凍結防止剤が、尿素、又は塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化カリウム、塩化カルシウム水和物、塩化マグネシウム水和物、酢酸カリウム、酢酸カルシウムマグネシウム、酢酸ナトリウム、ギ酸ナトリウム、ギ酸カリウム、若しくはこれらの組み合わせなどの塩化物、酢酸塩若しくはギ酸塩を含む、請求項７に記載の組成物。
【請求項９】
前記液体凍結防止剤の濃度が、約０．５重量％〜約２０．０重量％であり、前記固体凍結防止剤の濃度が、約８０．０重量％〜約９９．５重量％である、請求項８に記載の組成物。
【請求項１０】
前記液体凍結防止剤の濃度が、約０．５重量％〜約１０．０重量％であり、前記固体凍結防止剤の濃度が、約９０．０重量％〜約９９．５重量％である、請求項８に記載の組成物。
【請求項１１】
前記液体凍結防止剤の濃度が、約０．５重量％〜約６．０重量％であり、前記固体凍結防止剤の濃度が、約９４．０重量％〜約９９．５重量％である、請求項８に記載の組成物。
【請求項１２】
更に、放射吸収剤を含む、請求項３に記載の組成物。
【請求項１３】
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。
【請求項１４】
前記放射線吸収剤が、約０．０２重量％〜約０．５重量％の濃度で存在する、請求項１３に記載の組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
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。
【０００２】
（発明の分野）
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。
【背景技術】
【０００３】
本出願は、環境負荷が低減された融氷剤組成物に関する。更に具体的には、本出願は、腐食性を低減させ、生化学的酸素要求量が低減された、液体除氷剤、凍結防止塩と混合したとき、予備湿潤除氷剤を形成する予備湿潤剤、又は防氷剤として使用できる融氷剤組成物に関する。
【０００４】
更に効率よく、同時に、自然環境とインフラストラクチャーとの双方への負荷を低減する除氷剤製剤を開発するにあたって、常に現在の問題が存在する。特に、水システムにおいて生化学的酸素要求量（ＢＯＤ）が低減された融氷剤組成物を見出すことが強く希望される。現在、除氷剤用に様々な添加剤が使用されているが、制限もある。例えば、リン酸塩系及びクロム酸塩系腐食防止剤などの無機化合物が使用される。しかし、これらの化合物には、望ましくない環境負荷がある。六価クロム化合物は、遺伝毒性発がん物質である。リン酸塩は、湖及び川の富栄養化に寄与する可能性がある。その他には、添加剤など、有機化合物として使用される除氷剤が開発されている。例として、てんさい糖蜜の脱糖（米国特許第７，４７３，３７９号）、はちみつ（米国特許第６，６１６，７３９号）、低分子量炭水化物（米国特許第６，２９９，７９３号）、及び糖蜜（米国特許第６，５９６，１８８号）が挙げられる。しかし、有機添加剤がそれ自体に有害な環境負荷である可能性がないわけではない。特に、除氷剤に一般的に使用される有機添加剤の種類は、通常、容易に生体分解され、その結果、これらの添加剤を天然水に入れると、生化学的酸素要求量（ＢＯＤ）が上昇する可能性がある。ＢＯＤが上昇することによって、天然水の現存の生態系を損なう可能性があり、その結果、ＢＯＤが非常に高い場合は、魚及びその他の水生生物が死に至る。このため、ＢＯＤを低下させる除氷剤の添加システムを特定することが望ましい。
【０００５】
融氷剤組成物は、少なくとも１つの腐食防止添加剤と少なくとも１つの粘性化添加剤とを混合させた液体凍結防止剤を含むことができる。固体凍結防止剤と結合して予備湿潤除氷剤を形成するために、防氷剤若しくは除氷剤を単独で含むか、又は予備湿潤剤として、様々な方法で凍結防止剤組成物を使用することできる。防氷剤として使用する場合は、これらは吹雪又は着氷事象前に直接表面に塗布される。これらは、表面と固まった積雪との間にある雪の境界層を遮断するのに役立ち、これらによって、表面への雪の接着を防止し、除雪車によって容易に除去できるようになる。融氷剤組成物は、除氷剤としても使用でき、すでに表面上に積もった雪又は氷を融解することができる。また、融氷剤組成物は、単独で、又は固体凍結防止剤を添加若しくはブレンドして予備湿潤凍結防止剤を形成する添加剤と共に、液体凍結防止剤を有する予備湿潤剤としても使用できる。固体凍結防止剤は、尿素、又は塩化物、炭酸塩、乳酸塩、コハク酸塩、酢酸塩、プロピオン酸塩、ギ酸塩のナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩若しくはアンモニウム塩、若しくはこれらの組み合わせなどの化合物である。例として、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、炭酸カリウム、尿素、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸アンモニウム、酢酸カルシウムマグネシウム、ギ酸ナトリウム、ギ酸カリウム、乳酸カリウム、乳酸ナトリウム、コハク酸ナトリウム、コハク酸カリウム又はこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。予備湿潤剤は、固体凍結防止剤上に噴霧すること、又は好ましくは、固体凍結防止剤とプレブレンドさせることができる。このため、乾燥塩を道路に塗布するときに使用した同じ標準装置及びトラックを使用して、融氷剤組成物を道路に塗布することができる。
【０００６】
本発明は、効果的な融氷剤組成物をもたらす一方で、環境負荷の低減が可能である。驚くべきことに、塩化除氷剤中においてグルコン酸塩などの腐食防止添加剤をキサンタンガムなどの粘性化添加剤と共に利用するときなど、添加剤の特定の組み合わせにより、ＢＯＤ値を低減させた時点で、効果的な腐食防止をもたらすことができ、添加剤自体又は他の添加剤よりＢＯＤ値が低くても、腐食防止がもたらされる点が見出された。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、液体凍結防止剤及び腐食を防止するための添加剤を含む融氷剤組成物に関する。融氷剤組成物は、キサンタンガムなどの粘性化添加剤などの添加剤と、グルコン酸ナトリウムなどの腐食防止添加剤との混合物を塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム又はこれらの組み合わせなどの塩化物塩などの凍結防止塩水溶液を含む液体凍結防止剤と共に含むことができ、さもなければ、液体凍結防止剤は、液体ニガリであり得る。他の性能向上剤は、放射線吸収剤などの融氷剤組成物に添加できる。除氷剤の組み合わせは、積雪若しくは着氷事象前に添加できる防氷剤、積雪若しくは着氷事象中又は積雪若しくは着氷事象後に塗布できる除氷剤として使用すること、あるいは予備湿潤除氷剤を形成するために固体凍結防止剤に塗布する予備湿潤剤として使用することができる。
【０００８】
１つの実施形態は、液体凍結防止剤、腐食防止添加剤、及び粘性化添加剤を含む融氷剤組成物に関し、液体凍結防止剤は、凍結防止塩の水溶液を含み、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み、粘性化剤は、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。一実施形態では、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。また、液体凍結防止剤は、液体ニガリを含むこともできるが、液体ニガリは、海水製造から誘導される製品であり、塩化ナトリウムを海水から除去後残留する液体である。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。
【０００９】
融氷剤組成物は、更に塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、塩化マグネシウム水和物、塩化カルシウム、塩化カルシウム水和物、塩化カリウム、尿素、酢酸カリウム、酢酸ナトリウム、酢酸カルシウムマグネシウム、ギ酸ナトリウム、ギ酸カリウム、又はこれらの組み合わせなどの固体凍結防止剤を含んでよい。本明細書で使用するとき、用語「塩化マグネシウム水和物」及び「塩化カルシウム水和物」は、それぞれ、固体の塩化マグネシウム水和物及び塩化カルシウム水和物を示す。水和物の量は、一水和物から六又はそれ以上の水和物へ変更できる。本実施形態では、液体凍結防止剤及び添加剤は、固体の凍結防止剤と混合させた予備湿潤剤を形成して、予備湿潤除氷剤を形成する。最も一般的な固体凍結防止剤は塩化ナトリウムであり、岩塩として採鉱されることが多い。別の実施形態では、融氷剤組成物は、更に放射線吸収剤を含む。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
選択された定義
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。
【００１１】
本明細書において使用するとき、用語「凍結防止剤」は、液体凍結防止剤又は固体凍結防止剤のいずれかを指す。
【００１２】
本明細書において使用するとき、用語「液体凍結防止剤」は、凍結防止塩の水溶液である。液体凍結防止剤は、水と凍結防止塩との混合物であり得る。これは、液体ニガリであってもよく、塩化マグネシウム、海水、及び他の化合物との天然混合物である。液体凍結防止剤は、除氷剤若しくは防氷剤として使用すること、又は固体凍結防止剤と混合すると予備湿潤除氷剤が形成される予備湿潤凍結防止剤として使用することができる。
【００１３】
本明細書において使用するとき、用語「粘性化添加剤」は、その粘性を高めるために液体凍結防止剤に添加される又は液体凍結防止剤と混合される化合物である。好適な添加剤には、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。
【００１４】
本明細書において使用するとき、用語「凍結防止塩」は、塩化物塩である。凍結防止塩は、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できる。液体凍結防止剤の凍結防止塩は、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、塩化マグネシウム水和物、塩化カルシウム、塩化カルシウム水和物、塩化カリウム、又はこれらの塩の組み合わせなどの塩であってよい。
【００１５】
本明細書において使用するとき、用語「固体凍結防止剤」は、尿素、又は塩化物、炭酸塩、乳酸塩、コハク酸塩、酢酸塩、プロピオン酸塩、ギ酸塩のナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩若しくはアンモニウム塩、又はこれらの組み合わせなど、主に固体形態の化合物である。例として、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、炭酸カリウム、尿素、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸アンモニウム、酢酸カルシウムマグネシウム、ギ酸ナトリウム、ギ酸カリウム、乳酸カリウム、乳酸ナトリウム、コハク酸ナトリウム、コハク酸カリウム又はこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。最も一般的に使用される固体凍結防止剤は塩化ナトリウムであるが、これは岩塩として採鉱されるが、海水、地下海水源、又は塩水湖などの塩水から回収される塩を含んでもよい。
【００１６】
本明細書において使用するとき、用語「液状ニガリ」は、海水の製法から誘導された製品であり、海水から塩化ナトリウムを一部除去後、残留した液体である液体ニガリには通常、高濃度の塩化マグネシウム及び低濃度の他の塩と共に、水が含まれる。
【００１７】
本明細書で使用するとき、用語「予備湿潤剤」は、液体凍結防止剤及び添加剤など、化合物又は化合物の混合物水溶液であり、固体凍結防止剤に添加することができる。
【００１８】
本明細書において使用するとき、用語「予備湿潤除氷剤」は、表面に塗布する前に予備湿潤剤で処理された固体凍結防止剤である。予備湿潤除氷剤は、本業界において、処理塩と呼ばれることもある。
【００１９】
本明細書において使用するとき、用語「腐食防止剤」は、金属及び特に軟鋼の腐食を低減するために融氷剤組成物に添加されるか、又は融氷剤組成物の一部である化合物である。
【００２０】
融氷剤組成物
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。
【００２１】
一実施形態では、融氷剤組成物は、液体凍結防止剤、腐食防止添加剤、粘性化添加剤及び予備湿潤除氷剤を形成する固体凍結防止剤を含む。固体凍結防止剤は、尿素、又は塩化物、炭酸塩、乳酸塩、コハク酸塩、酢酸塩、プロピオン酸塩、ギ酸塩のナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩若しくはアンモニウム塩、又はこれらの組み合わせなどの化合物である。例として、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、炭酸カリウム、尿素、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸アンモニウム、酢酸カルシウムマグネシウム、ギ酸ナトリウム、ギ酸カリウム、乳酸カリウム、乳酸ナトリウム、コハク酸ナトリウム、コハク酸カリウム又はこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。別の実施形態では、液体凍結防止剤は、約０．５重量％〜約２０．０重量％の濃度で存在し、固体凍結防止剤は、約８０．０重量％〜約９９．５重量％の濃度で存在する。別の実施形態では、液体凍結防止剤は、約０．５重量％〜約１０．０重量％の濃度で存在し、固体凍結防止剤は、約９０．０重量％〜約９９．５重量％の濃度で存在する。別の実施形態では、液体凍結防止剤は、約０．５重量％〜約５．０重量％の濃度で存在し、固体凍結防止剤は、約９５．０重量％〜約９９．５重量％の濃度で存在する。一実施形態では、組成物は、更に放射線吸収剤を含む。別の実施形態において、放射線吸収剤は、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、Ｓｅｎｓｉｅｎｔ社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。別の実施形態においては、放射線吸収剤は、約０．００１重量％〜約０．０２重量％の濃度で存在する。別の実施形態においては、放射線吸収剤は、約０．００１重量％〜約０．０１重量％の濃度で存在する。
【００２２】
液体凍結防止剤
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。
【００２３】
液体ニガリは、液体凍結防止剤としても使用できる。一実施形態では、液体ニガリは、塩化マグネシウムの約２０重量％〜約３５重量％を含む。塩化マグネシウムの約２０重量％未満など、他の濃度を含む液体ニガリもまた使用できる。
【００２４】
添加剤
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。
【００２５】
別の実施形態では、融氷剤組成物は、液体凍結防止剤、グルコン酸ナトリウム、及びキサンタンガムを含む。一実施形態において、融氷剤組成物は、約０．０５重量％〜約５．０重量％のグルコン酸ナトリウム及び凍結防止塩の約１０重量％〜約６０重量％の水溶液に分散させた約０．０５重量％〜約０．５重量％のキサンタンガムを含む。別の実施形態において、融氷剤組成物は、約０．１５重量％〜約１．０重量％のグルコン酸ナトリウム及び塩化マグネシウムの約２５重量％〜約３３重量％の水溶液に分散させた約０．１重量％〜約０．４重量％のキサンタンガムを含む。融氷剤組成物は、任意に染料などの放射線吸収剤を含んでよい。
【００２６】
凍結防止塩
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。
【００２７】
性能向上剤
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。
【００２８】
一実施形態では、本発明に従って、放射線吸収剤としてナフトールグリーンＢ染料を使用できる。他の放射線吸収剤の例には、Ｌｉｑｕｉｔｉｎｔ（登録商標）グリーンＨＭＣ、Ｌｉｑｕｉｔｉｎｔ（登録商標）パテントブルー、Ｌｉｑｕｉｔｉｎｔ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ  ＬＰ（Ｍｉｌｌｉｋｅｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ（Ｓｐａｒｔａｎｂｕｒｇ，Ｓｏｕｔｈ  Ｃａｒｏｌｉｎａ）から入手可能）、エメラルドグリーン液体（Ｓｅｎｓｉｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎ）から入手可能）、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が挙げられる。放射線吸収剤が融氷剤組成物に添加される一実施形態では、放射線吸収剤は、約０．０２重量％〜約０．５０重量％の量で存在する。放射線吸収剤が、更に固体凍結防止剤を含む融氷剤組成物に添加される別の実施形態においては、放射線吸収剤は、約０．００１重量％〜約０．０２重量％の量で存在する。別の実施形態において、ＦＤＣ青色１号、ＦＤＣ黄色５号、及びＦＤＣ赤色４０号の組み合わせは、放射線吸収剤として使用するのに好適である（Ｒａｉｎｂｏｗ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｏｌｏｒｓ，Ｉｎｃ．から「Ｇｒｅｅｎ  Ｂｌｅｎｄ  １１３７」として入手可能）。
【実施例】
【００２９】
本発明の態様に従う特定の方法の態様は、以下の実施例に示す。
【００３０】
（実施例１）
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。
【００３１】
液体除氷製剤は、脱イオン水で５０／５０希釈され、希釈された除氷剤溶液のおよそ３６０グラムを５００ｍＬ三角フラスコに入れる。各フラスコに、ラインが中を通るように穴をあけたゴム栓をする。３つのクーポンは、栓の穴を通してフラスコ内部に吊り下げられたプラスチック製ホルダーにのせる。クーポンを試験液に１０分間完全に浸漬させ、次に、クーポンを持ち上げて、フラスコ内部で試験液の上方に５０分間吊り下げるよう、時限装置がテストクーポンを上下させる。このサイクルを試験に応じて６８〜７２時間繰り返す。試験は室温にて行う。曝露期間の最後に、クーポンを試験液から取り出し、水を流しながらナイロンブラシでこすって粗い腐食物質を除去する。その後、温かい水道水中のおよそ３．８％の塩酸及び０．１％のＲｏｄｉｎｅ  ２１３の洗浄溶液におよそ２０分間クーポンを浸漬する。クーポンを取り出し、水を流しながら再びナイロンブラシでこすり、アセトン浴に浸漬し、風乾する。その後、クーポンを秤量してほぼ０．１ｍｇにする。試験液にさらされていない新たなクーポンにも同じ洗浄手順をとって、洗浄プロセスによる減量を決定する。洗浄による減量をテストクーポンの総減量から差し引いて、実際の腐食減量を決定する。腐食速度をミル／年で実測クーポン減量から次式を用いて計算する。ミル／年＝（クーポン減量（ミリグラム）×５３４）／（クーポン面積ｃｍ２×試験被爆時間（時間×クーポン密度）。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
表１のＢＯＤ値は、グルコン酸ナトリウムのＢＯＤ値５０７，０００ｐｐｍ及びキサンタンガムのＢＯＤ値２００，０００ｐｐｍと想定して計算される。表１のデータは、キサンタンガムとグルコン酸ナトリウムとを混合させて、１つの腐食防止添加剤としてグルコン酸ナトリウムを使用するよりも低いＢＯＤ値で腐食防止レベルが得られるようにする。同様に、キサンタンガムなどの添加剤のみを使用しても十分な腐食保護はもたらされない。驚くべきことに、液体塩化マグネシウム除氷剤中でグルコン酸ナトリウムとキサンタンガムとを共に使用することによって、腐食防止を最大限行い、それと同時に、水路へのＢＯＤ負荷を最小限に抑えることができる。腐食防止添加剤と粘性化添加剤とを組み合わせることによって、除氷剤取扱い装置の腐食保護をもたらすのと同時に、ＢＯＤから負荷を低減させることによって、水路、水界生態系及び水生生物への環境負荷の低減をもたらす。
【００３４】
上述の特定の実施形態は、本発明が、本明細書で示された教示の利益を有する当業者に明らかな、異なるが同等の方法で修正又は実行することができることを示すのみである。更に、以下の請求項に記載した以外の本明細書に示した詳細の構造又は設計に制限されることを意図するものではない。このため、上述の特定の実施形態は変更又は修正される可能性があり、このような変更がすべて本発明の範囲及び精神内であるとみなされることは明らかである。
【国際調査報告】
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