JP2003525342A - 改良された除氷剤およびプレ含浸剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 除氷剤としてまたは固形除氷剤のプレ被膜として好ましく使用できる液体除氷剤組成物を開示する。前記組成物は、好ましくは、固形糖蜜、塩化マグネシウムおよび腐食防止剤を含む。実施の一例としては、前記液体除氷剤組成物は、固形糖蜜、塩化マグネシウムおよび腐食防止剤を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】改良された除氷剤およびプレ含浸剤 本出願は、アメリカ合衆国内企業でありアメリカ合衆国居住者であるカーギル
インコーポレイテッドの名において、２００１年２月２７日に、アメリカ合衆国
以外の全ての国を指定して、ＰＣＴ国際特許出願として出願されたものである。

【０００２】発明の属する技術分野 本発明は、改良された除氷剤組成物に関する。さらに詳細には、本発明は、改
良された腐食耐性を有し、除氷剤として直接使用、または、固形除氷剤に対する
プレ含浸剤として使用に適した、糖蜜を含む除氷剤に関する。

【０００３】従来技術 岩塩（塩化ナトリウム）等のような固形除氷剤および砂等のような研磨剤は、
通常、冬季数ヶ月の間、道路および他の地表に使用される。これらの固形除氷剤
および研磨剤は、しばしば、保管または使用される前に、プレ含浸される。プレ
含浸とは、前記固形除氷剤または研磨剤に、向上した凝固耐性、改良された保管
特性、流動性および除氷能力を与えるため、液体を付加することを意味する。こ
の目的のために、塩化ナトリウム、塩化カルシウムおよび塩化マグネシウムが、
多くの場合使用される。不幸なことに、これらの塩化物を基礎とした物質は、自
動車、保全設備およびインフラストラクチャーの腐食を加速する傾向がある。そ
れゆえ、単独で使用でき、または、プレ含浸剤として固形除氷剤に加えることが
できる除氷剤組成物を含む、腐食性の少ない改良された除氷剤が必要とされてい
る。

【０００４】発明の概要 本発明は、除氷剤としてまたは固形除氷剤のプレ被膜として使用できる液体除
氷剤組成物に関する。前記組成物は、好ましくは、固形糖蜜、塩化マグネシウム
および腐食防止剤を含む。実施の一例として、前記液体除氷剤組成物は、１.０
〜７０％の固形糖蜜、０.１〜４０％の塩化マグネシウムおよび０〜３０％の腐
食防止剤を含む。

【０００５】 具体的な実施例として、前記組成物は、４５重量％未満の固形糖蜜を含む。好
ましい糖蜜としては、甘しゃ糖蜜、シトラス糖蜜、木糖蜜、穀物糖蜜およびその
組み合わせが挙げられる。塩化マグネシウムは、苦汁、例えば、３０重量％の塩
化マグネシウムを含む苦汁由来のものであってよい。前記苦汁が２０重量％未満
の塩化マグネシウムを含む実施の例もある。適した腐食防止剤としては、リン酸
塩、例えば、オルトリン酸塩、ポリリン酸塩、ピロリン酸塩および有機リン酸塩
等が挙げられる。また、トリエタノールアミンも、本発明に合致する腐食防止剤
として使用できる。

【０００６】 これらの構成要素に加え、前記組成物は、固形除氷剤、例えば、塩化ナトリウ
ム、塩化カルシウム、尿素、酢酸塩およびそれらの組み合わせ等を含むことがで
きる。好ましい固形除氷剤として、塩化ナトリウムと塩化マグネシウムとの混合
体が挙げられる。前記液状組成物は、スプレーによって、前記固形除氷剤に使用
でき、前記固形除氷剤の性能および用途を改善する。ほとんどの実施において、
前記液状組成物は、混合用の設備によって、前記固形除氷剤に適用される。もう
一つの方法としては、前記液状組成物は、分散した場所、例えば、除氷剤配送ト
ラック内で直接適用できる。有用な固形除氷剤を含む組成物は、すべて乾燥固体
を基準として、０.５〜１３重量％の塩化マグネシウム、０.６〜１.５重量％の
リン酸二水素ナトリウム、１.０〜３.０重量％の固形糖蜜および８２〜９６重量
％の塩化ナトリウムを含む。

【０００７】 上述した本発明の概要は、本発明の実施態様を述べているのではない。本発明
の実施態様は、以下に続く詳細な説明で述べられる。

【０００８】詳細な説明 本発明は、除氷剤として、または、固形除氷剤のプレ被膜として使用されるこ
とに適した、液体除氷剤組成物に関する。前記組成物は、固形糖蜜、塩化マグネ
シウムおよび腐食防止剤を含むことが好ましい。実施の一例として、前記液状除
氷剤組成物は、１.０〜７０％の固形糖蜜、０.１〜４０％の塩化マグネシウムお
よび０〜３０％の腐食防止剤を含む。

【０００９】 ここで、「固形糖蜜」という用語は、水ではない、例えば、さまざまな炭水化
物（例えば、糖等）およびタンパク質等である糖蜜の成分を指す。本発明で使用
する市販品レベルの糖蜜組成物は、好ましくは、約４０〜９５％が固形糖蜜であ
り、より好ましくは、約７０〜８５％が固形糖蜜である。特に好ましい糖蜜の組
成物は、約８０％が固形である。好ましい糖蜜としては、甘しょ糖蜜、シトラス
糖蜜、木糖蜜、穀物糖蜜およびそれらの組み合わせが挙げられる。

【００１０】 塩化マグネシウムは、例えば、苦汁から得たものでもよい。ここで、苦汁は、
海塩生成物から得られる生成物であり、海水から塩化ナトリウムを取り除いた残
りの液体である。苦汁は、通常、高濃度の塩化マグネシウムと低濃度の他の塩と
を含む水である。ほとんどの実施において、前記苦汁は、２０〜３５％の塩化マ
グネシウムを含む。しかしながら、苦汁の塩化マグネシウムが、２０％未満であ
る他の実施例もある。

【００１１】 好ましい腐食防止剤としては、リン酸塩、例えば、オルトリン酸塩、ポリリン
酸塩、ピロリン酸塩および有機リン酸塩等が挙げられる。また、トリエタノール
アミンも、本発明に合致した腐食防止剤として使用できる。リン酸水素二アンモ
ニウムおよびリン酸二水素ナトリウムは、別個に、または、共に、腐食防止剤の
役割を果たすことができる２つの具体的なリン酸塩である。リン酸カルシウムも
また、本発明に好ましく使用できる。

【００１２】 これらの成分に加え、前記組成物はまた、固形除氷剤、例えば、塩化ナトリウ
ム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、尿素、酢酸塩およびこれらの組み合わ
せ等をも含む。このような実施例では、前記固形除氷剤の量は、通常、前記固形
糖蜜または前記腐食防止剤のそれらよりも著しく多い。好ましくは、固形除氷剤
の量は、固形糖蜜の量の２倍以上であって、さらにより好ましくは、前記固形糖
蜜の量の１０倍以上である。

【００１３】 前記固形除氷剤の性能および用途を改善するための前処理として、前記液状組
成物を、スプレーによって、前記固形除氷剤に適用できる。除氷剤を含む組成物
は、好ましくは、１つ以上のリン酸塩、固形糖蜜、塩化マグネシウムおよび塩化
ナトリウムを含む。具体的な実施では、リン酸塩が少なくとも０.５重量％、固
形糖蜜が少なくとも０.５重量％、塩化マグネシウムが少なくとも２.０重量％、
および、塩化ナトリウムが少なくとも７０重量％である。さまざまな成分の濃度
の例としては、リン酸塩が０.５〜２.０重量％、固形糖蜜が０.５〜２.０重量％
、塩化マグネシウムが２〜６重量％、および、塩化ナトリウムが８０〜９７重量
％である。これらの百分率は、すべて、記載されている他の成分に対する相対百
分率を表す。付加的な成分（例えば、砂または水）もまた、前記組成物に加える
ことができる。しかし、これらの成分の前記相対百分率を変化させてはならない
。

【００１４】 除氷剤として使用できる好ましい具体的な組成物は、０.５重量％を越えるリ
ン酸塩、１.０重量％を越える固形糖蜜および８０重量％を越える塩化ナトリウ
ムを含むことができる。例えば、組成物は、０.５〜１３重量％の塩化マグネシ
ウム、１.０〜３.０重量％の固形糖蜜および８５〜９６重量％の塩化ナトリウム
を含むことができる。特定の組成物は、０.５〜１.５重量％のリン酸二水素ナト
リウムを含み、一方、他の組成物は、最大２.０重量％までのリン酸水素二アン
モニウムを含む。

【００１５】 他の例として、組成物は、リン酸二水素ナトリウムが０.５〜１.５重量％、苦
汁が１.５〜２.５重量％、甘しょ固形糖蜜が１.５〜２.５重量％および塩化ナト
リウムが９０〜９６.５重量％である。この組成物において、前記苦汁は、好ま
しくは、約３０〜３５％の塩化マグネシウムを含む。したがって、前記組成物は
、約０.５〜１.０％の塩化マグネシウムを含む。もう一つの好ましい組成物は、
０.５〜１.５重量％のリン酸二水素ナトリウム、０.５〜１.０重量％のリン酸水
素二アンモニウム、１.５〜２.５重量％の甘しょ固形糖蜜および９０〜９５重量
％の塩化ナトリウムを含む。さらにもう一つの好ましい組成物は、０.５〜２.０
重量％のリン酸二水素ナトリウム、１.５〜２.５重量％の甘しょ固形糖蜜、１.
５〜２.５重量％の塩化物塩（例えば、塩化マグネシウムまたは塩化カルシウム
）および９０〜９６.５重量％の塩化ナトリウムを含む。

【００１６】 本発明の組成物がプレ含浸剤として加えられた場合、本発明の組成物は、それ
らが適用される固形除氷剤または研磨剤の凝固点を下げ、かつ、腐食を阻害する
。それゆえ、前記組成物は、固形除氷剤が凝固し硬くなり、使用し難い大きな塊
になることを緩和するのに役立つ。このような塊の形成の観点からテストするた
めに、約２％の湿気を持つ岩塩を、華氏−４度で２４時間保存し、流動性を調べ
た。５０％の甘しょ糖蜜（約８０％の固形糖蜜）および５０％の液体塩化マグネ
シウムを含むプレ含浸剤を４.３重量％含む岩塩試料は、流動性を有したままで
あったが、プレ含浸剤を含まない岩塩は、凝固した固体であった。

【００１７】 本発明に基づき調合された組成物の改良された特性を実証するために、天塩生
成物（苦汁）由来の液体塩化マグネシウムの腐食性を、さまざまな濃度の甘しょ
糖蜜と混合して、テストした。この腐食性をテストするために、ASTM規格F４３
６、タイプ１を満たす１/２インチ平鋼ワッシャを、異なる液体調合物の３体積
％希釈液にさらした。３組のワッシャを、１０分間のテスト溶液への含浸とそれ
に続く５０分間の風乾という繰り返し周期に、７２時間さらした。このテストの
結果を下記表１に示す。

【００１８】 表１． 調合 腐食率（MPY） １００％苦汁 ３０ ５％甘しょ糖蜜、９５％苦汁 １７ ５０％甘しょ糖蜜、５０％苦汁 ８ （MPY＝ミル(1/1000インチ)／年）

【００１９】 表1は、液体除氷剤に糖蜜が加えられた場合、その液体除氷剤の腐食性が著し
く減少することを示す。たった５％の糖蜜を含む調合物により実証されるように
、相対的に少量の糖蜜でさえ、腐食耐性に劇的な向上をもたらすことができる。
最後の調合物に示されるように、等分の甘しょ糖蜜と苦汁との組み合わせの場合
、さらに大きな向上が示された。

【００２０】 固形塩化ナトリウム除氷剤への処置における、前記糖蜜および苦汁と他の腐食
防止剤との相乗効果を、前記液体除氷剤組成物を固形塩化ナトリウムのプレ含浸
剤として使用し、テストした。前記プレ含浸剤は、５０％の甘しょ糖蜜および５
０％の（３０％が塩化マグネシウムである）苦汁を含む。腐食性をテストするた
めに、ASTM規格F436、タイプ１を満たす、1/2インチ平鋼ワッシャを、異なる固
形調合物の３体積％希釈液にさらした。3組のワッシャを、１０分間のテスト溶
液への含浸とそれに続く５０分間の風乾という繰り返し周期に、７２時間さらし
た。このテストの結果を下記表２に示す。

【００２１】 表２． 除氷剤組成物 腐食率（MPY) 100 ％塩化ナトリウム ５１ 99.1％塩化ナトリウム、0.9％MSP ３０ 95.7％塩化ナトリウム、4.3％プレ含浸剤 ４２ 94.8％塩化ナトリウム、4.3％プレ含浸剤、0.9％MSP １５

【００２２】 表２で示されるように、腐食性の減少が最も大きい組成物は、プレ含浸剤およ
びリン酸二水素ナトリウム（MSP)を含む組成物である。未処理の塩化ナトリウム
は、５１ミル/年の腐食率を示し、MSPのみと共に処理された場合、３０MPYへの
腐食率の減少を示した。プレ含浸剤のみを使用した場合、腐食率は、４２MPYへ
減少した。しかしながら、MSPとプレ含浸剤との組み合わせで処理した場合、３
６MPYの腐食率低下をもたらし、１５MPYとなった。よって、前記テスト例におい
て、腐食減少剤と糖蜜を含むプレ含浸剤との組み合わせによる、非常に著しい補
完性効果が観察された。リン酸塩は、腐食防止剤として除氷剤に使用されるけれ
ども、そのリン酸塩の濃度は可能な限り少なくすることが望ましい。コストを減
少させ、また、環境に与えるリン酸塩の量を減少させるためである。

【００２３】 本発明を、いくつかの特定の実施例を参照にして説明したが、この記載から、
当業者は、本発明の精神と範囲から離れることなく、たくさんの変更点を見出す
ことができる。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１４年３月１３日（２００２．３．１３）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ローズ，リチャード，エイチ．，三世 アメリカ合衆国、91207 カリフォルニア 州、グレンデイル、カルメン ドライブ 1227 Ｆターム(参考） 3D025 AA03 AC20 AD01 4H020 AA02 AA03 AB01

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 除氷剤組成物であって、水を含まない状態を基準にして、 １.０〜７０重量％の固形糖蜜、 ０.１〜４０重量％の塩化マグネシウム、および、 ０〜３０重量％の腐食防止剤 を含む除氷剤組成物。
2. 【請求項２】 前記除氷剤組成物が、４５重量％未満の固形糖蜜を含む請求項
   １記載の除氷剤組成物。
3. 【請求項３】 前記糖蜜が、甘しょ糖蜜、シトラス糖蜜、穀物糖蜜およびその
   組み合わせから得られたものである請求項１記載の組成物。
4. 【請求項４】 前記塩化マグネシウムが、苦汁から得られたものである請求項
   １記載の組成物。
5. 【請求項５】 前記除氷剤組成物が、２５重量％未満の塩化マグネシウムを含
   む請求項１記載の組成物。
6. 【請求項６】 前記腐食防止剤が、リン酸塩である請求項１記載の組成物。
7. 【請求項７】 前記リン酸塩が、オルトリン酸塩、ポリリン酸塩、ピロリン酸
   塩、有機リン酸塩およびその組み合わせからなる群から選択される請求項６記載
   の組成物。
8. 【請求項８】 前記リン酸塩が、リン酸水素二アンモニウム、リン酸二水素ナ
   トリウムおよびリン酸カルシウムからなる群から選択される請求項７記載の組成
   物。
9. 【請求項９】 前記腐食防止剤が、トリエタノールアミンである請求項１記載
   の除氷剤組成物。
10. 【請求項１０】 さらに、固形除氷剤を含む請求項１記載の除氷剤組成物。
11. 【請求項１１】 前記固形除氷剤が、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化
    ナトリウム、塩化カルシウム、尿素、酢酸塩およびそれらの組み合わせからなる
    群から選択される請求項１０記載の除氷剤組成物。
12. 【請求項１２】 除氷剤組成物であって、水を含まない状態を基準にして、 少なくとも０.５重量％の塩化マグネシウム 少なくとも０.５重量％の固形糖蜜、および、 少なくとも８０重量％の塩化ナトリウム を含む除氷剤組成物。
13. 【請求項１３】 前記組成物が、水を含まない状態を基準にして、 ０.５〜１３重量％の塩化マグネシウム ０.５〜３.０重量％の固形糖蜜、および、 ８５〜９６重量％の塩化ナトリウム を含む請求項１２記載の除氷剤組成物。
14. 【請求項１４】 前記除氷剤が、０.５〜１.５重量％のリン酸二水素ナトリウ
    ムを含む請求項１２記載の除氷剤組成物。
15. 【請求項１５】 前記除氷剤が、最大２.０重量％までのリン酸水素二アンモ
    ニウムを含む請求項１２記載の除氷剤組成物。
16. 【請求項１６】 除氷剤組成物であって、 ａ）１以上のリン酸塩、 ｂ）固形糖蜜、 ｃ）塩化物塩、および、 ｄ）塩化ナトリウム を含む除氷剤組成物。
17. 【請求項１７】 水を含まない状態を基準として、 少なくとも０.５重量％のリン酸塩、 少なくとも０.５重量％の固形糖蜜、 少なくとも２.０重量％の塩化マグネシウム、および、 少なくとも７０重量％の塩化ナトリウム を含む請求項１６記載の除氷剤組成物。
18. 【請求項１８】 前記リン酸塩が、リン酸二水素ナトリウムを含む請求項１７
    記載の除氷剤組成物。
19. 【請求項１９】 前記リン酸塩が、リン酸水素二アンモニウムを含む請求項１
    ７記載の除氷剤組成物。
20. 【請求項２０】 水を含まない状態を基準として、 ０.５〜２.０重量％のリン酸塩、 ０.５〜２.０重量％の固形糖蜜、 ２.０〜６.０重量％の塩化マグネシウム、および ８０〜９７重量％の塩化ナトリウム を含む請求項１６記載の除氷剤組成物。
21. 【請求項２１】 前記リン酸塩が、リン酸二水素ナトリウムを含む請求項２０
    記載の除氷剤組成物。
22. 【請求項２２】 前記リン酸塩が、リン酸水素二アンモニウムを含む請求項２
    ０記載の除氷剤組成物。