JP3977876B2 - 航空機用高分子増粘剤含有除氷組成物及び着氷防止組成物 - Google Patents
航空機用高分子増粘剤含有除氷組成物及び着氷防止組成物 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、グリコール及び水を主成分とし、増粘剤として水溶性の架橋したアクリル重合体を含む航空機用除氷組成物及び着氷防止組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
航空機用除氷組成物及び着氷防止組成物（以下、単に除氷組成物又は除氷液と略称する）は、航空機の表面から氷、雪及び／又は霜を取り除くために使用され、また航空機の表面へのそれらの付着を防ぐために使用される。除氷液が航空機上の氷、雪及び／又は霜の再形成を防止する時間は再氷結防止時間（re-icing protection time）又は保持時間（holdover time ）と称されている。ヨーロッパ航空機協会（ＡＥＡ）の「飛行場における航空機の除氷／着氷防止に対する推奨（Recommendations for De-/Anti-Icing of Aircraft on the Ground）」（１９９３年３月版）及びInternational Standardisation Organisation (ISO)の１１０７５、１１０７６及び１１０７８の規定は、２種類の航空機用除氷液を明示している。タイプＩ液は、本質的にグリコール、水及び腐食防止剤からなり、場合によっては界面活性剤及びｐＨ調整剤を含み、一方タイプII液はさらに高粘性、擬似塑性（pseudoplastic ）コンシステンシーを得るためにさらに増粘剤として水溶性重合体を含む。
【０００３】
特にタイプIIと称される航空機用除氷組成物への期待は、それらが降雪又は氷雨のような厳しい気象条件下において離陸する前に翼の再氷結を可能な限り防止すること及び航空機の離陸の際に翼の後縁から良好に流去されることにある。従って、１９９３年より実施されているＩＳＯ標準１１０７８は、「水噴霧耐性試験」（除氷液は、１分間当たり３５００回転の剪断応力を予め５分間受ける）において−５℃の条件下で少なくとも３０分の再氷結防止時間を要求している。流動特性に関して、ＩＳＯ−１１０７８は実験用試験として「空力許容試験（Aerodynamic Acceptance Test ）」について始めて規定しており、これは模擬離陸（simulated takeoff ）の後に残存する除氷組成物の膜の最高厚さ（境界層変位厚さ（Boundary Layer Displacement Thickness ）（d*））が、−３０℃では１０ｍｍ以下であり、−１０℃では９．５ｍｍ以下であることを規定している。
【０００４】
タイプIIの除氷組成物の有する保持時間及び流去特性は、増粘剤により大きな影響を受ける。よい高分子増粘剤を発見することは、特に保持時間と流去特性の２つの特性が本質的に互いに矛盾するものであるという事実のためにより困難となる。
【０００５】
航空機用高分子増粘剤含有除氷組成物は、例えばドイツ連邦共和国特許公報Ａ−２４２３８９３号（ダーウェント要約（Derwent Abstract）ＡＮ８３３３５Ｗ）、ヨーロッパ特許公報Ｂ−００５０７００号（アメリカ合衆国特許公報Ａ−４３５８３８９号）、ヨーロッパ特許公報Ｂ−０２３１８６９号（アメリカ合衆国特許公報Ａ−４７４４９１３号）及びヨーロッパ特許公報Ｂ−０３６０１８３号に記載されている。これらは、本質的に
ａ）２又は３個の炭素原子を有するアルキレングリコール及び４〜６個の炭素原 子を有するオキシアルキレングリコールからなる群から選択された少なくとも １つのグリコール３５〜７０重量％、
ｂ）増粘剤としての少なくとも１種類の水溶性重合体０．０５〜１．５重量％、ｃ）陰イオン界面活性剤及び非イオン界面活性剤からなる群から選択された少な くとも１種類の界面活性剤０．０２〜１．５重量％、
ｄ）少なくとも１種類の腐食防止剤の有効量、
ｅ）ｐＨを７〜１１に調整するためのアルカリ金属の炭酸塩、アルカリ金属の水 酸化物及びアミンからなる群から選択された少なくとも１種類の塩基性化合物 、及び
ｆ）１００重量％までの残量の水
からなり、ここで重量百分率は（使用する状態の）除氷組成物に基づく。
【０００６】
ドイツ連邦共和国特許公報Ａ−２４２３８９３号に記載されている航空機表面の除氷及び着氷防止組成物は、増粘剤として水溶性のアクリル酸又はメタクリル酸の架橋した又は架橋していないホモポリマー又はコポリマーを含み、ここでコモノマーは５〜７０ｍｏｌ％（モノマー混合物の全量に基づく）の量で存在する。このコモノマーは、アクリル酸、メタクリル酸又はマレイン酸のメチル、エチル又はブチルエステル、酢酸ビニル、スチレン、低級オレフィン及びアクリルアミド又はメタクリルアミドである。ヨーロッパ特許公報Ｂ−０３６０１８３号で請求された増粘剤は、水溶性の架橋したポリアクリル酸生成物であり、さらにヨーロッパ特許公報Ｂ００５０７００号では、２〜５０重量％（コポリマーに基づく）のコモノマー含有量の水溶性の架橋したアクリル酸又はメタクリル酸のコポリマーを提唱しているが、コモノマーの性質についてはそれ以上言及していない。ヨーロッパ特許公報Ｂ−０２３１８６９号においては、本質的に水溶性の架橋したアクリル酸ホモポリマー及びアクリル酸とアクリルアミドのコポリマーからなる混合物が増粘剤として用いられている。これら公知の増粘剤は、航空機用除氷組成物にある擬似塑性作用、すなわち組成物が剪断応力を受けた際に低下する比較的高い粘度（安定粘度、流動限界又は降伏値と称される）を与える。これによる目的は、良好な保持時間を十分な流去特性と共に達成することである。しかしながら、ＩＳＯ−１１０７８に規定の要求事項は非常に厳しく、上記した増粘剤は十分な保持時間（高粘度で安定した結果として）のみをもたらし流去特性に関する要求事項は満たせないか又は流去特性（低粘度で安定した結果として）を満たすが保持時間に関する要求事項は満たせないかのどちらかである。従って、上記した既知の高分子増粘剤が、ＩＳＯ−１１０７８に規定された水噴霧耐久時間及び空力許容試験（aerodynamic acceptance test ）における境界層変位厚さの限界を同時に満たすことは不可能であり、後者の限界もまたＩＳＯ−１１０７８に新たに規定されている。
【０００７】
さらに、従来の技術は比較的最近のＷＯ９３／２４５４３明細書により説明されており、これはタイプIIの航空機用除氷液の増粘剤として特定のマクロモノマー（macromonomer）を含む直鎖又は架橋したポリカルボン酸塩を示している。マクロモノマーは、アルキルアリール類から選択された疎水性末端基を含み、架橋結合（９、１９頁の例を参照）してポリカルボン酸塩（ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩その他同種類のもの）と結合する。従って、この高分子増粘剤は、比較的複雑な組成を必要とし、その製造は複数にわたる反応段階によってのみ可能である。
【０００８】
上記したように、保持時間と流去特性の２つの特性は、相互に対立している。十分な流去特性を得るために、選択される粘度──従って選択される増粘剤の濃度──は、できる限り低くしなければならない。他方で、十分な保持時間を得るには、除氷組成物の最高降伏値及び一般的には増粘剤の高粘度、高濃度を必要とする。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の課題は組成が単純であり、容易に製造されうる高分子増粘剤であって、使用する状態の航空機用除氷組成物において擬似塑性の増加──言い換えれば、剪断応力の増加に伴う粘度の大きな減少──をもたらし、それにより剪断応力を受ける際に安定した高粘度にもかかわらず明らかに早い流去性をもたらし、従ってよりよく流れ去る高分子増粘剤の提供にある。擬似塑性の増加した新規の除氷組成物は、その安定した十分な粘度により水噴霧耐性試験に合格し、同時に風洞で又は離陸の際に素早く流れ去るために空力許容試験における境界層変位厚さで要求される低い値を達成する。従って、新規のタイプIIの航空機用除氷組成物は、単純で容易に入手できる高分子増粘剤に基づくもので、保持時間及び流動特性に関してＩＳＯ標準１１０７８の必要事項を容易に満足する。
【００１０】
主モノマーとしてのアクリル酸又はメタクリル酸そして第二のモノマーのエステル基に特定の長鎖アルキル基を有し、アミド基に同様の１つの長鎖アルキル基を有するアクリル酸又はメタクリル酸のエステル又はアミドからなる水溶性の架橋コポリマーを増粘剤として用いることによって、特に著しい擬似塑性を有し、上記した特性の両方を有するタイプIIの航空機用除氷組成物を提供し得ることがここに発見された。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明で提唱する増粘剤のコポリマーとしては、本質的に主成分としての重合したアクリル酸又はメタクリル酸を重合単位として、及びアクリル酸またはメタクリル酸のエステル化合物が特定の長鎖アルキル基を、またアクリル酸又はメタクリル酸のアミド化合物が同様の１つの長鎖アルキル基を含む共重合したアクリル酸又はメタクリル酸のエステルまたはアミドからなる。好ましいコポリマーは、本質的に８５〜９９重量％（重量百分率はコポリマーに対する）、特に９０〜９８重量％の重合したアクリル酸又はメタクリル酸及び１〜１５重量％、特に２〜１０重量％の重合したアクリル酸またはメタクリル酸のエステル化合物又はアミド化合物からなる。そしてこれらのエステルまたはアミド中の長鎖アルキル基は、Ｃ6 −Ｃ22アルキル、特にＣ10−Ｃ18アルキル、殊にＣ10−Ｃ14アルキル基である。従って、本発明のコポリマーを形成する第二のモノマーとしてはは下記一般式（１）および（２）のエステルモノマー、または一般式（３）及び（４） で表されるアミドモノマーが含まれる。
【００１２】
【化１】
〔式中、Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 及びＲ5 はそれぞれ同一の又は異なる６〜２２個の炭素原子を有するアルキル基であり、Ｒ4 およびＲ6 はそれぞれ同一の又は異なる１〜４個の炭素原子を有するアルキル基である。〕
【００１３】
アルキル基は、直鎖又は分岐のどちらでもよく、好ましくは直鎖である。２つの第二のモノマーのうちでは、エステル化合物が好ましい。
【００１４】
本発明の航空機用除氷組成物は、上記したコポリマーのうち少なくとも１種類を通常０．０５〜１．５重量％、好ましくは０．１〜１重量％で含み、ここで重量百分率は（使用する状態の）除氷組成物に対してのものである。
【００１５】
本発明に従い使用されるコポリマーは、既知であり商業的に入手できる。これらは、架橋剤の存在下において上記したモノマーを共重合することで得られる。この種の共重合反応については、例えば最初に述べたアメリカ合衆国特許公報Ａ−４７４４９１３号中で詳細に説明されている。さらに、製造方法は、基本としてまず第一にアクリル酸のホモポリマー又はメタクリル酸のホモポリマーを製造し、次にこれらのホモポリマーをエステル化又はアミド化する。アクリル酸又はメタクリル酸の主モノマー又はその他に対応するアクリル酸塩、特にアクリル酸のアルカリ金属塩（アルカリ金属は、カリウム又はナトリウムが好ましい）をエステル又はアミドから成る第二のモノマーと重合することは自明である（単純化のために単にアクリル酸及びメタクリル酸と記す）。ここでもまたアメリカ合衆国特許公報Ａ−４７４４９１３号中で説明されている架橋剤の中で好ましい化合物は、多不飽和エーテルからなる群から選択された化合物であり、特に好ましい化合物はジアリルエーテル、ジ−又はトリアリルグリセロールエーテル、ジ−又はトリアリルトリメチロールエタンエーテル、ジ−又はトリアリルトリメチロールプロパンエーテル、テトラアリルオキシエタン及び糖アルコールのジ−、トリ−、テトラ−、ペンタ−又はヘキサアリルエーテルそしてまた対応するメチルアリルエーテルである。コポリマー中の架橋剤の量は、一般的にコポリマーに対して０．０１〜１０重量％、特に０．１〜１重量％である。従って、本発明に従い用いられる水溶性コポリマーは、上記の量の架橋剤を含み、その本質的な構成成分として重合したアクリル酸又はメタクリル酸、少量の重合した第二のモノマー及び同様に少量の重合した架橋剤により構成される。含有される架橋剤を含めて、本発明の有利なコポリマーは、（使用される状態の）コポリマーに対する重量百分率で示すと、本質的に７５〜９８．９９重量％、特に８９〜９７．９重量％の重合したアクリル酸又はメタクリル酸、１〜１５重量％、特に２〜１０重量％の重合したエステル化合物又はアミド化合物及び０．０１〜１０重量％、特に０．１〜１重量％の重合した架橋剤からなる。
【００１６】
本発明の除氷液は、上記した増粘剤の他に、特にグリコール及び水を含みそして好ましくはこれらに加え界面活性剤、腐食防止剤そして必要であればｐＨを７〜１１、特に７．５〜９に調整するためのｐＨ調整剤をも含む。
【００１７】
本発明の除氷液中に含まれるグリコールは、好ましくは２〜３個の炭素原子を有するアルキレングリコール及び４〜６個の炭素原子を有するオキシアルキレングリコールからなる群から選択された化合物である。好ましいグリコール化合物は、エチレングリコール、プロピレングリコール（１，２−プロピレングリコール又は１，３−プロピレングリコール）、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール又はこれらのグリコールの２つ又はそれ以上の混合物であり、この中でも特にプロピレングリコールが好ましい。グリコールは特に凝固点を低下させるために用いられ、水の他に上記溶液の主成分を構成する。使用される水は、好ましくは脱イオン水である。
【００１８】
界面活性剤として、脂肪アルコールのアルコキシレート又はアリールアルキルスルホン酸塩又はそれらの混合物を用いることが好ましい。アルコキシレートは１〜１０、特に１〜５の酸化エチレン単位、酸化プロピレン単位又はそれらの混合物を有することが好ましく、中でも酸化エチレンを単独で有していることが好ましい。脂肪アルコールのアルキル基は一般的に６〜２２個、特に８〜１８個の炭素原子を含み、そして直鎖又は分岐のどちらでもよく、好ましくは直鎖であり、飽和又は不飽和のどちらでもよく、好ましくは１〜３個の二重結合を有するものである。例としては、オクチル−、デシル−、ドデシル−、イソトリデシル−及びステアリルアルコール、オレイル、ヤシ油アルキル（coconut alkyl ）及び獣脂アルキル（tallow-alkyl）アルコールそしてＣ12アルキル基とＣ14アルキル基とを含む脂肪アルコール混合物（Ｃ12／Ｃ14脂肪アルコール）を１〜５ｍｏｌの酸化エチレンでエトキシル化した化合物がある。アルキルアリルスルホン酸塩は、好ましくは１つ又はそれ以上の、特に１つ又は２つのスルホン酸塩基（SO3K又はSO3Na 基）、１つ又はそれ以上の、特に１つ又は２つの５〜１８個、特に１２〜１８個の炭素原子を有するアルキル基及び１つ又はそれ以上の、特に１つ又は２つのベンゼン環を有するアルキルアリールスルホン酸カリウム及び／又はナトリウムである。好ましくは、アルキル基に１２〜１８個の炭素原子を有するアルキルベンゼンスルホン酸のアルカリ金属塩（カリウム及び／又はナトリウム）である。アルキルアリールスルホン酸塩の製造方法もまた原油処理の際の留分と同様に得られる炭化水素の混合物から出発するので、アルキル基もまたそのような混合物であってもよい。この場合において、炭素原子数は好ましくは１２〜１８である（すなわち、平均炭素原子数は１５である）。
【００１９】
使用される腐食防止剤は、グリコール及び水からなる液に対する一般的な化合物であってもよい。適した腐食防止剤は、アルカリ金属のリン酸塩、リン酸エチル、リン酸ジエチル、リン酸イソプロピル及びその同類のような低級アルキルのリン酸エステル、１Ｈ−イミダゾール、メチルイミダゾール、ベンゾイミダゾール及びその同類のようなイミダゾールそしてベンゾトリアゾール及びトリルトリアゾールのようなトリアゾールであり、中でもトリアゾールが好ましい。
【００２０】
ｐＨを７〜１０、好ましくは７．５〜９に調整するために、塩基性化合物が使用される。ＮａＯＨ及びＫＯＨのようなアルカリ金属の水酸化物、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン及びイソノニルアミンのようなアルキルアミンそしてモノ−、ジ−及びトリエタノールアミンのようなアルカノールアミンからなる群から選択された化合物が好ましい。特にアルカリ金属の水酸化物が好ましい。
【００２１】
本発明の除氷及び着氷防止組成物は、それぞれの構成成分（既知であり商業的に入手できる）化合物を任意の順序で混合することにより製造され、それは例えば攪拌機付きの容器内で実施される。
【００２２】
上記した全ての成分を考慮すると、本発明の除氷液は本質的に下記の成分
ａ）２又は３個の炭素原子を有するアルキレングリコール及び４〜６個の炭素原 子を有するオキシアルキレングリコールからなる群から選択された少なくとも １種類のグリコール３５〜７０重量％、特に４０〜６０重量％、
ｂ）増粘剤として少なくとも１種類の水溶性の架橋した前記したタイプのコポリ マー０．０５〜１．５重量％、特に０．１〜１重量％、
ｃ）前記したような脂肪アルコールのアルコキシレート及びアリールアルキルス ルホン酸塩からなる群から選択された少なくとも１種類の界面活性剤０．０２ 〜１．５重量％、特に０．０５〜１重量％、
ｄ）グリコール及び水からなる液体に対する少なくとも１種類の腐食防止剤０．０ １〜１重量％、特に０．０３〜０．７重量％、
ｅ）ｐＨを７〜１１に調整するための少なくとも１種類の塩基性化合物、及び
ｆ）１００重量％までの残量の水
からなり、ここで重量百分率は上記組成物に基づく。
【００２３】
上記したように本発明に従い使用されるコポリマーは、水溶性であるべきである。アルカリ金属の水酸化物でｐＨを７に調整した後に約２０℃とした水１０００ｇに対して１０ｇまでのコポリマーを溶解して透明な溶液が得られるならば、それは水溶性の性質を有する。さらなる特性として、２０℃、ｐＨ７（ｐＨが７でない場合には、常にアルカリ金属の水酸化物で調整する）の条件下でコポリマーを０．２重量％で含む水溶液は、２０回転／分（ｒｐｍ）の条件下でブルックフィールド粘度計によって測定して、１０００〜２００００ｍＰａｓの粘度を有する。
【００２４】
本発明のタイプIIの除氷液は、上記した要求を容易に達成する。除氷液が長い保持時間を保証する安定した高い粘度（降伏値）を有していても、本発明の新規な増粘剤は予想以上に良好な流去特性を達成する。従って、本発明の新規な増粘剤を使用することにより、保持時間及び流去特性の２つの特性のジレンマを解決することができる。この驚くべき結果は、明白に上記した増粘剤の予想以上に著しい擬似塑性の性質に由来するものであり、これは剪断応力の増加とともに粘度の著しい減少をもたらし、その結果として空力許容試験における除氷組成物の膜の必要な境界層変位厚さを薄くする。
【００２５】
【実施例】
本発明に従った例１及び２そして比較例により以下に詳細に説明する。
例１
下記の組成を有するタイプIIの航空機用除氷組成物を下記の順序に従い製造する：
５０．００重量％の１，２−プロピレングリコール
０．０５重量％のベンゾトリアゾール
０．４０重量％のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム
０．１０重量％の１２〜１４個の炭素原子を有する脂肪アルコールを２ｍｏｌの酸化エチレンでエトキシル化した脂肪アルコールのエトキシレート
０．３０重量％の架橋したアクリル酸−ドデシルメタクリレートコポリマーであって、その９６．５重量％が重合したアクリル酸、３．５重量％が重合したドデシルメタクリレートからなるコポリマー
０．０９３重量％の水酸化ナトリウム
０．０１９重量％の水酸化カリウム
４９．０３８重量％の水
ベンゾトリアゾール及び界面活性剤とともにコポリマーを２０℃で激しく攪拌した水中に溶解する。次に１，２−プロピレングリコールを加え、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム（どの場合においても約１０重量％強度の水溶液として用いる）を用いてｐＨを７〜７．４に調整する。
【００２６】
得られる除氷組成物は、粘度、水噴霧耐性時間及び空力許容試験の境界層変位厚さ（d*）について検査する。結果を以下の表１及び２にまとめる：
表１
０．０８４、０．８４、８．４、１６．８ s-1の剪断速度における０℃での粘度値及び０．０８４ s-1の剪断速度における粘度値に対して百分率で表示した剪断速度の増加に伴う粘度の減少
┌────────┬─────┬─────┬─────┬─────┐
│剪断速度（ s-1）│０．０８４│０．８４ │ ８．４ │１６．８ │
├────────┼─────┼─────┼─────┼─────┤
│粘度（mPas) │５０００ │１５００ │ ６３０ │ ５００ │
│粘度の減少（％）│ ０ │７０．０ │８７．４ │ ９０ │
└────────┴─────┴─────┴─────┴─────┘
表２
水噴霧耐久時間及び空力許容試験の境界層変位厚さ（d*）
┌───┬─────────┐
│例１ │ＩＳＯ−１１０７８│
│ │の要件 │
┌────────────────────┼───┼─────────┤
│−５℃での水噴霧耐久時間（分） │３４ │ ＞３０ │
├────────────────────┼───┼─────────┤
│−３０℃での境界層変位厚さ（d*）（ｍｍ）│８．５│ ＜１０．５ │
├────────────────────┼───┼─────────┤
│−１０℃での境界層変位厚さ（d*）（ｍｍ）│８．０│ ＜９．５ │
└────────────────────┴───┴─────────┘
例２
下記の組成を有するタイプIIの航空機用除氷組成物を例１の場合と同様に製造する：
５１．００重量％の１，２−プロピレングリコール
０．０５重量％のトリルトリアゾール
０．４０重量％のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム
０．３３重量％の架橋したアクリル酸−オクタデシルメタクリレートコポリマーであって、その９５重量％が重合したアクリル酸、５重量％が重合したオクタデシルメタクリレートからなるコポリマー
０．１１８重量％の水酸化ナトリウム（約１０重量％強度溶液として用いる）
４８．１０２重量％の水
得られる除氷組成物（ｐＨ７．２）を例１と同様に試験する。結果を以下の表３及び４にまとめる：
表３
０．０８４、０．８４、８．４、１６．８ s-1の剪断速度における０℃での粘度値及び０．０８４ s-1の剪断速度における粘度値に対して百分率で表示した剪断速度の増加に伴う粘度の減少。
┌────────┬─────┬─────┬─────┬─────┐
│剪断速度（ s-1）│０．０８４│０．８４ │ ８．４ │１６．８ │
├────────┼─────┼─────┼─────┼─────┤
│粘度（mPas) │７４００ │２４５０ │ ９１０ │ ６８０ │
│粘度の減少（％）│ ０ │６７．０ │８７．８ │９０．８ │
└────────┴─────┴─────┴─────┴─────┘
表４
水噴霧耐久時間及び空力許容試験の境界層変位厚さ（d*）
┌───┬─────────┐
│例２ │ＩＳＯ−１１０７８│
│ │の要件 │
┌────────────────────┼───┼─────────┤
│−５℃での水噴霧耐久時間（分） │34 │ ＞３０ │
├────────────────────┼───┼─────────┤
│−３０℃での境界層変位厚さ（d*）（ｍｍ）│10.0 │ ＜１０．５ │
├────────────────────┼───┼─────────┤
│−１０℃での境界層変位厚さ（d*）（ｍｍ）│ 9.0 │ ＜９．５ │
└────────────────────┴───┴─────────┘
比較例
下記の組成を有するタイプIIの航空機用除氷組成物を下記の順序に従い製造する：
５１．００重量％の１，２−プロピレングリコール
０．０５重量％のベンゾトリアゾール
０．４０重量％のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム
０．１０重量％の１２〜１４個の炭素原子を有する脂肪アルコールを２ｍｏｌの酸化エチレンでエトキシル化した脂肪アルコールのエトキシレート
０．３０重量％の架橋したポリアクリル酸
０．０８６重量％の水酸化ナトリウム
０．０１７重量％の水酸化カリウム
４８．０４７重量％の水
ベンゾトリアゾール及び界面活性剤とともにポリアクリル酸を２０℃で激しく攪拌した水中に溶解する。次に１，２−プロピレングリコールを加え、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム（どの場合においても約１０重量％強度の水溶液として用いる）を用いてｐＨを７〜７．４に調整する。
【００２７】
得られる除氷組成物を例１と同様に試験する。結果を以下の表５及び６にまとめる：
表５
０．０８４、０．８４、８．４、１６．８ s-1の剪断速度における０℃での粘度値及び０．０８４ s-1の剪断速度における粘度値に対して百分率で表示した剪断速度の増加に伴う粘度の減少
┌────────┬─────┬─────┬─────┬─────┐
│剪断速度（ s-1）│０．０８４│０．８４ │ ８．４ │１６．８ │
├────────┼─────┼─────┼─────┼─────┤
│粘度（mPas) │３８００ │１７００ │ ７９０ │ ６２０ │
│粘度の減少（％）│ ０ │５５．３ │７９．２ │８３．７ │
└────────┴─────┴─────┴─────┴─────┘
表６
水噴霧耐久時間及び空力許容試験の境界層変位厚さ（d*）
┌───┬─────────┐
│比較例│ＩＳＯ−１１０７８│
│ │の要件 │
┌────────────────────┼───┼─────────┤
│−５℃での水噴霧耐久時間（分） │34 │ ＞３０ │
├────────────────────┼───┼─────────┤
│−３０℃での境界層変位厚さ（d*）（ｍｍ）│12.0 │ ＜１０．５ │
├────────────────────┼───┼─────────┤
│−１０℃での境界層変位厚さ（d*）（ｍｍ）│10.0 │ ＜９．５ │
└────────────────────┴───┴─────────┘
【産業上の利用分野】
本発明は、グリコール及び水を主成分とし、増粘剤として水溶性の架橋したアクリル重合体を含む航空機用除氷組成物及び着氷防止組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
航空機用除氷組成物及び着氷防止組成物（以下、単に除氷組成物又は除氷液と略称する）は、航空機の表面から氷、雪及び／又は霜を取り除くために使用され、また航空機の表面へのそれらの付着を防ぐために使用される。除氷液が航空機上の氷、雪及び／又は霜の再形成を防止する時間は再氷結防止時間（re-icing protection time）又は保持時間（holdover time ）と称されている。ヨーロッパ航空機協会（ＡＥＡ）の「飛行場における航空機の除氷／着氷防止に対する推奨（Recommendations for De-/Anti-Icing of Aircraft on the Ground）」（１９９３年３月版）及びInternational Standardisation Organisation (ISO)の１１０７５、１１０７６及び１１０７８の規定は、２種類の航空機用除氷液を明示している。タイプＩ液は、本質的にグリコール、水及び腐食防止剤からなり、場合によっては界面活性剤及びｐＨ調整剤を含み、一方タイプII液はさらに高粘性、擬似塑性（pseudoplastic ）コンシステンシーを得るためにさらに増粘剤として水溶性重合体を含む。
【０００３】
特にタイプIIと称される航空機用除氷組成物への期待は、それらが降雪又は氷雨のような厳しい気象条件下において離陸する前に翼の再氷結を可能な限り防止すること及び航空機の離陸の際に翼の後縁から良好に流去されることにある。従って、１９９３年より実施されているＩＳＯ標準１１０７８は、「水噴霧耐性試験」（除氷液は、１分間当たり３５００回転の剪断応力を予め５分間受ける）において−５℃の条件下で少なくとも３０分の再氷結防止時間を要求している。流動特性に関して、ＩＳＯ−１１０７８は実験用試験として「空力許容試験（Aerodynamic Acceptance Test ）」について始めて規定しており、これは模擬離陸（simulated takeoff ）の後に残存する除氷組成物の膜の最高厚さ（境界層変位厚さ（Boundary Layer Displacement Thickness ）（d*））が、−３０℃では１０ｍｍ以下であり、−１０℃では９．５ｍｍ以下であることを規定している。
【０００４】
タイプIIの除氷組成物の有する保持時間及び流去特性は、増粘剤により大きな影響を受ける。よい高分子増粘剤を発見することは、特に保持時間と流去特性の２つの特性が本質的に互いに矛盾するものであるという事実のためにより困難となる。
【０００５】
航空機用高分子増粘剤含有除氷組成物は、例えばドイツ連邦共和国特許公報Ａ−２４２３８９３号（ダーウェント要約（Derwent Abstract）ＡＮ８３３３５Ｗ）、ヨーロッパ特許公報Ｂ−００５０７００号（アメリカ合衆国特許公報Ａ−４３５８３８９号）、ヨーロッパ特許公報Ｂ−０２３１８６９号（アメリカ合衆国特許公報Ａ−４７４４９１３号）及びヨーロッパ特許公報Ｂ−０３６０１８３号に記載されている。これらは、本質的に
ａ）２又は３個の炭素原子を有するアルキレングリコール及び４〜６個の炭素原 子を有するオキシアルキレングリコールからなる群から選択された少なくとも １つのグリコール３５〜７０重量％、
ｂ）増粘剤としての少なくとも１種類の水溶性重合体０．０５〜１．５重量％、ｃ）陰イオン界面活性剤及び非イオン界面活性剤からなる群から選択された少な くとも１種類の界面活性剤０．０２〜１．５重量％、
ｄ）少なくとも１種類の腐食防止剤の有効量、
ｅ）ｐＨを７〜１１に調整するためのアルカリ金属の炭酸塩、アルカリ金属の水 酸化物及びアミンからなる群から選択された少なくとも１種類の塩基性化合物 、及び
ｆ）１００重量％までの残量の水
からなり、ここで重量百分率は（使用する状態の）除氷組成物に基づく。
【０００６】
ドイツ連邦共和国特許公報Ａ−２４２３８９３号に記載されている航空機表面の除氷及び着氷防止組成物は、増粘剤として水溶性のアクリル酸又はメタクリル酸の架橋した又は架橋していないホモポリマー又はコポリマーを含み、ここでコモノマーは５〜７０ｍｏｌ％（モノマー混合物の全量に基づく）の量で存在する。このコモノマーは、アクリル酸、メタクリル酸又はマレイン酸のメチル、エチル又はブチルエステル、酢酸ビニル、スチレン、低級オレフィン及びアクリルアミド又はメタクリルアミドである。ヨーロッパ特許公報Ｂ−０３６０１８３号で請求された増粘剤は、水溶性の架橋したポリアクリル酸生成物であり、さらにヨーロッパ特許公報Ｂ００５０７００号では、２〜５０重量％（コポリマーに基づく）のコモノマー含有量の水溶性の架橋したアクリル酸又はメタクリル酸のコポリマーを提唱しているが、コモノマーの性質についてはそれ以上言及していない。ヨーロッパ特許公報Ｂ−０２３１８６９号においては、本質的に水溶性の架橋したアクリル酸ホモポリマー及びアクリル酸とアクリルアミドのコポリマーからなる混合物が増粘剤として用いられている。これら公知の増粘剤は、航空機用除氷組成物にある擬似塑性作用、すなわち組成物が剪断応力を受けた際に低下する比較的高い粘度（安定粘度、流動限界又は降伏値と称される）を与える。これによる目的は、良好な保持時間を十分な流去特性と共に達成することである。しかしながら、ＩＳＯ−１１０７８に規定の要求事項は非常に厳しく、上記した増粘剤は十分な保持時間（高粘度で安定した結果として）のみをもたらし流去特性に関する要求事項は満たせないか又は流去特性（低粘度で安定した結果として）を満たすが保持時間に関する要求事項は満たせないかのどちらかである。従って、上記した既知の高分子増粘剤が、ＩＳＯ−１１０７８に規定された水噴霧耐久時間及び空力許容試験（aerodynamic acceptance test ）における境界層変位厚さの限界を同時に満たすことは不可能であり、後者の限界もまたＩＳＯ−１１０７８に新たに規定されている。
【０００７】
さらに、従来の技術は比較的最近のＷＯ９３／２４５４３明細書により説明されており、これはタイプIIの航空機用除氷液の増粘剤として特定のマクロモノマー（macromonomer）を含む直鎖又は架橋したポリカルボン酸塩を示している。マクロモノマーは、アルキルアリール類から選択された疎水性末端基を含み、架橋結合（９、１９頁の例を参照）してポリカルボン酸塩（ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩その他同種類のもの）と結合する。従って、この高分子増粘剤は、比較的複雑な組成を必要とし、その製造は複数にわたる反応段階によってのみ可能である。
【０００８】
上記したように、保持時間と流去特性の２つの特性は、相互に対立している。十分な流去特性を得るために、選択される粘度──従って選択される増粘剤の濃度──は、できる限り低くしなければならない。他方で、十分な保持時間を得るには、除氷組成物の最高降伏値及び一般的には増粘剤の高粘度、高濃度を必要とする。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の課題は組成が単純であり、容易に製造されうる高分子増粘剤であって、使用する状態の航空機用除氷組成物において擬似塑性の増加──言い換えれば、剪断応力の増加に伴う粘度の大きな減少──をもたらし、それにより剪断応力を受ける際に安定した高粘度にもかかわらず明らかに早い流去性をもたらし、従ってよりよく流れ去る高分子増粘剤の提供にある。擬似塑性の増加した新規の除氷組成物は、その安定した十分な粘度により水噴霧耐性試験に合格し、同時に風洞で又は離陸の際に素早く流れ去るために空力許容試験における境界層変位厚さで要求される低い値を達成する。従って、新規のタイプIIの航空機用除氷組成物は、単純で容易に入手できる高分子増粘剤に基づくもので、保持時間及び流動特性に関してＩＳＯ標準１１０７８の必要事項を容易に満足する。
【００１０】
主モノマーとしてのアクリル酸又はメタクリル酸そして第二のモノマーのエステル基に特定の長鎖アルキル基を有し、アミド基に同様の１つの長鎖アルキル基を有するアクリル酸又はメタクリル酸のエステル又はアミドからなる水溶性の架橋コポリマーを増粘剤として用いることによって、特に著しい擬似塑性を有し、上記した特性の両方を有するタイプIIの航空機用除氷組成物を提供し得ることがここに発見された。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明で提唱する増粘剤のコポリマーとしては、本質的に主成分としての重合したアクリル酸又はメタクリル酸を重合単位として、及びアクリル酸またはメタクリル酸のエステル化合物が特定の長鎖アルキル基を、またアクリル酸又はメタクリル酸のアミド化合物が同様の１つの長鎖アルキル基を含む共重合したアクリル酸又はメタクリル酸のエステルまたはアミドからなる。好ましいコポリマーは、本質的に８５〜９９重量％（重量百分率はコポリマーに対する）、特に９０〜９８重量％の重合したアクリル酸又はメタクリル酸及び１〜１５重量％、特に２〜１０重量％の重合したアクリル酸またはメタクリル酸のエステル化合物又はアミド化合物からなる。そしてこれらのエステルまたはアミド中の長鎖アルキル基は、Ｃ6 −Ｃ22アルキル、特にＣ10−Ｃ18アルキル、殊にＣ10−Ｃ14アルキル基である。従って、本発明のコポリマーを形成する第二のモノマーとしてはは下記一般式（１）および（２）のエステルモノマー、または一般式（３）及び（４） で表されるアミドモノマーが含まれる。
【００１２】
【化１】
【００１３】
アルキル基は、直鎖又は分岐のどちらでもよく、好ましくは直鎖である。２つの第二のモノマーのうちでは、エステル化合物が好ましい。
【００１４】
本発明の航空機用除氷組成物は、上記したコポリマーのうち少なくとも１種類を通常０．０５〜１．５重量％、好ましくは０．１〜１重量％で含み、ここで重量百分率は（使用する状態の）除氷組成物に対してのものである。
【００１５】
本発明に従い使用されるコポリマーは、既知であり商業的に入手できる。これらは、架橋剤の存在下において上記したモノマーを共重合することで得られる。この種の共重合反応については、例えば最初に述べたアメリカ合衆国特許公報Ａ−４７４４９１３号中で詳細に説明されている。さらに、製造方法は、基本としてまず第一にアクリル酸のホモポリマー又はメタクリル酸のホモポリマーを製造し、次にこれらのホモポリマーをエステル化又はアミド化する。アクリル酸又はメタクリル酸の主モノマー又はその他に対応するアクリル酸塩、特にアクリル酸のアルカリ金属塩（アルカリ金属は、カリウム又はナトリウムが好ましい）をエステル又はアミドから成る第二のモノマーと重合することは自明である（単純化のために単にアクリル酸及びメタクリル酸と記す）。ここでもまたアメリカ合衆国特許公報Ａ−４７４４９１３号中で説明されている架橋剤の中で好ましい化合物は、多不飽和エーテルからなる群から選択された化合物であり、特に好ましい化合物はジアリルエーテル、ジ−又はトリアリルグリセロールエーテル、ジ−又はトリアリルトリメチロールエタンエーテル、ジ−又はトリアリルトリメチロールプロパンエーテル、テトラアリルオキシエタン及び糖アルコールのジ−、トリ−、テトラ−、ペンタ−又はヘキサアリルエーテルそしてまた対応するメチルアリルエーテルである。コポリマー中の架橋剤の量は、一般的にコポリマーに対して０．０１〜１０重量％、特に０．１〜１重量％である。従って、本発明に従い用いられる水溶性コポリマーは、上記の量の架橋剤を含み、その本質的な構成成分として重合したアクリル酸又はメタクリル酸、少量の重合した第二のモノマー及び同様に少量の重合した架橋剤により構成される。含有される架橋剤を含めて、本発明の有利なコポリマーは、（使用される状態の）コポリマーに対する重量百分率で示すと、本質的に７５〜９８．９９重量％、特に８９〜９７．９重量％の重合したアクリル酸又はメタクリル酸、１〜１５重量％、特に２〜１０重量％の重合したエステル化合物又はアミド化合物及び０．０１〜１０重量％、特に０．１〜１重量％の重合した架橋剤からなる。
【００１６】
本発明の除氷液は、上記した増粘剤の他に、特にグリコール及び水を含みそして好ましくはこれらに加え界面活性剤、腐食防止剤そして必要であればｐＨを７〜１１、特に７．５〜９に調整するためのｐＨ調整剤をも含む。
【００１７】
本発明の除氷液中に含まれるグリコールは、好ましくは２〜３個の炭素原子を有するアルキレングリコール及び４〜６個の炭素原子を有するオキシアルキレングリコールからなる群から選択された化合物である。好ましいグリコール化合物は、エチレングリコール、プロピレングリコール（１，２−プロピレングリコール又は１，３−プロピレングリコール）、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール又はこれらのグリコールの２つ又はそれ以上の混合物であり、この中でも特にプロピレングリコールが好ましい。グリコールは特に凝固点を低下させるために用いられ、水の他に上記溶液の主成分を構成する。使用される水は、好ましくは脱イオン水である。
【００１８】
界面活性剤として、脂肪アルコールのアルコキシレート又はアリールアルキルスルホン酸塩又はそれらの混合物を用いることが好ましい。アルコキシレートは１〜１０、特に１〜５の酸化エチレン単位、酸化プロピレン単位又はそれらの混合物を有することが好ましく、中でも酸化エチレンを単独で有していることが好ましい。脂肪アルコールのアルキル基は一般的に６〜２２個、特に８〜１８個の炭素原子を含み、そして直鎖又は分岐のどちらでもよく、好ましくは直鎖であり、飽和又は不飽和のどちらでもよく、好ましくは１〜３個の二重結合を有するものである。例としては、オクチル−、デシル−、ドデシル−、イソトリデシル−及びステアリルアルコール、オレイル、ヤシ油アルキル（coconut alkyl ）及び獣脂アルキル（tallow-alkyl）アルコールそしてＣ12アルキル基とＣ14アルキル基とを含む脂肪アルコール混合物（Ｃ12／Ｃ14脂肪アルコール）を１〜５ｍｏｌの酸化エチレンでエトキシル化した化合物がある。アルキルアリルスルホン酸塩は、好ましくは１つ又はそれ以上の、特に１つ又は２つのスルホン酸塩基（SO3K又はSO3Na 基）、１つ又はそれ以上の、特に１つ又は２つの５〜１８個、特に１２〜１８個の炭素原子を有するアルキル基及び１つ又はそれ以上の、特に１つ又は２つのベンゼン環を有するアルキルアリールスルホン酸カリウム及び／又はナトリウムである。好ましくは、アルキル基に１２〜１８個の炭素原子を有するアルキルベンゼンスルホン酸のアルカリ金属塩（カリウム及び／又はナトリウム）である。アルキルアリールスルホン酸塩の製造方法もまた原油処理の際の留分と同様に得られる炭化水素の混合物から出発するので、アルキル基もまたそのような混合物であってもよい。この場合において、炭素原子数は好ましくは１２〜１８である（すなわち、平均炭素原子数は１５である）。
【００１９】
使用される腐食防止剤は、グリコール及び水からなる液に対する一般的な化合物であってもよい。適した腐食防止剤は、アルカリ金属のリン酸塩、リン酸エチル、リン酸ジエチル、リン酸イソプロピル及びその同類のような低級アルキルのリン酸エステル、１Ｈ−イミダゾール、メチルイミダゾール、ベンゾイミダゾール及びその同類のようなイミダゾールそしてベンゾトリアゾール及びトリルトリアゾールのようなトリアゾールであり、中でもトリアゾールが好ましい。
【００２０】
ｐＨを７〜１０、好ましくは７．５〜９に調整するために、塩基性化合物が使用される。ＮａＯＨ及びＫＯＨのようなアルカリ金属の水酸化物、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン及びイソノニルアミンのようなアルキルアミンそしてモノ−、ジ−及びトリエタノールアミンのようなアルカノールアミンからなる群から選択された化合物が好ましい。特にアルカリ金属の水酸化物が好ましい。
【００２１】
本発明の除氷及び着氷防止組成物は、それぞれの構成成分（既知であり商業的に入手できる）化合物を任意の順序で混合することにより製造され、それは例えば攪拌機付きの容器内で実施される。
【００２２】
上記した全ての成分を考慮すると、本発明の除氷液は本質的に下記の成分
ａ）２又は３個の炭素原子を有するアルキレングリコール及び４〜６個の炭素原 子を有するオキシアルキレングリコールからなる群から選択された少なくとも １種類のグリコール３５〜７０重量％、特に４０〜６０重量％、
ｂ）増粘剤として少なくとも１種類の水溶性の架橋した前記したタイプのコポリ マー０．０５〜１．５重量％、特に０．１〜１重量％、
ｃ）前記したような脂肪アルコールのアルコキシレート及びアリールアルキルス ルホン酸塩からなる群から選択された少なくとも１種類の界面活性剤０．０２ 〜１．５重量％、特に０．０５〜１重量％、
ｄ）グリコール及び水からなる液体に対する少なくとも１種類の腐食防止剤０．０ １〜１重量％、特に０．０３〜０．７重量％、
ｅ）ｐＨを７〜１１に調整するための少なくとも１種類の塩基性化合物、及び
ｆ）１００重量％までの残量の水
からなり、ここで重量百分率は上記組成物に基づく。
【００２３】
上記したように本発明に従い使用されるコポリマーは、水溶性であるべきである。アルカリ金属の水酸化物でｐＨを７に調整した後に約２０℃とした水１０００ｇに対して１０ｇまでのコポリマーを溶解して透明な溶液が得られるならば、それは水溶性の性質を有する。さらなる特性として、２０℃、ｐＨ７（ｐＨが７でない場合には、常にアルカリ金属の水酸化物で調整する）の条件下でコポリマーを０．２重量％で含む水溶液は、２０回転／分（ｒｐｍ）の条件下でブルックフィールド粘度計によって測定して、１０００〜２００００ｍＰａｓの粘度を有する。
【００２４】
本発明のタイプIIの除氷液は、上記した要求を容易に達成する。除氷液が長い保持時間を保証する安定した高い粘度（降伏値）を有していても、本発明の新規な増粘剤は予想以上に良好な流去特性を達成する。従って、本発明の新規な増粘剤を使用することにより、保持時間及び流去特性の２つの特性のジレンマを解決することができる。この驚くべき結果は、明白に上記した増粘剤の予想以上に著しい擬似塑性の性質に由来するものであり、これは剪断応力の増加とともに粘度の著しい減少をもたらし、その結果として空力許容試験における除氷組成物の膜の必要な境界層変位厚さを薄くする。
【００２５】
【実施例】
本発明に従った例１及び２そして比較例により以下に詳細に説明する。
例１
下記の組成を有するタイプIIの航空機用除氷組成物を下記の順序に従い製造する：
５０．００重量％の１，２−プロピレングリコール
０．０５重量％のベンゾトリアゾール
０．４０重量％のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム
０．１０重量％の１２〜１４個の炭素原子を有する脂肪アルコールを２ｍｏｌの酸化エチレンでエトキシル化した脂肪アルコールのエトキシレート
０．３０重量％の架橋したアクリル酸−ドデシルメタクリレートコポリマーであって、その９６．５重量％が重合したアクリル酸、３．５重量％が重合したドデシルメタクリレートからなるコポリマー
０．０９３重量％の水酸化ナトリウム
０．０１９重量％の水酸化カリウム
４９．０３８重量％の水
ベンゾトリアゾール及び界面活性剤とともにコポリマーを２０℃で激しく攪拌した水中に溶解する。次に１，２−プロピレングリコールを加え、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム（どの場合においても約１０重量％強度の水溶液として用いる）を用いてｐＨを７〜７．４に調整する。
【００２６】
得られる除氷組成物は、粘度、水噴霧耐性時間及び空力許容試験の境界層変位厚さ（d*）について検査する。結果を以下の表１及び２にまとめる：
表１
０．０８４、０．８４、８．４、１６．８ s-1の剪断速度における０℃での粘度値及び０．０８４ s-1の剪断速度における粘度値に対して百分率で表示した剪断速度の増加に伴う粘度の減少
┌────────┬─────┬─────┬─────┬─────┐
│剪断速度（ s-1）│０．０８４│０．８４ │ ８．４ │１６．８ │
├────────┼─────┼─────┼─────┼─────┤
│粘度（mPas) │５０００ │１５００ │ ６３０ │ ５００ │
│粘度の減少（％）│ ０ │７０．０ │８７．４ │ ９０ │
└────────┴─────┴─────┴─────┴─────┘
表２
水噴霧耐久時間及び空力許容試験の境界層変位厚さ（d*）
┌───┬─────────┐
│例１ │ＩＳＯ−１１０７８│
│ │の要件 │
┌────────────────────┼───┼─────────┤
│−５℃での水噴霧耐久時間（分） │３４ │ ＞３０ │
├────────────────────┼───┼─────────┤
│−３０℃での境界層変位厚さ（d*）（ｍｍ）│８．５│ ＜１０．５ │
├────────────────────┼───┼─────────┤
│−１０℃での境界層変位厚さ（d*）（ｍｍ）│８．０│ ＜９．５ │
└────────────────────┴───┴─────────┘
例２
下記の組成を有するタイプIIの航空機用除氷組成物を例１の場合と同様に製造する：
５１．００重量％の１，２−プロピレングリコール
０．０５重量％のトリルトリアゾール
０．４０重量％のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム
０．３３重量％の架橋したアクリル酸−オクタデシルメタクリレートコポリマーであって、その９５重量％が重合したアクリル酸、５重量％が重合したオクタデシルメタクリレートからなるコポリマー
０．１１８重量％の水酸化ナトリウム（約１０重量％強度溶液として用いる）
４８．１０２重量％の水
得られる除氷組成物（ｐＨ７．２）を例１と同様に試験する。結果を以下の表３及び４にまとめる：
表３
０．０８４、０．８４、８．４、１６．８ s-1の剪断速度における０℃での粘度値及び０．０８４ s-1の剪断速度における粘度値に対して百分率で表示した剪断速度の増加に伴う粘度の減少。
┌────────┬─────┬─────┬─────┬─────┐
│剪断速度（ s-1）│０．０８４│０．８４ │ ８．４ │１６．８ │
├────────┼─────┼─────┼─────┼─────┤
│粘度（mPas) │７４００ │２４５０ │ ９１０ │ ６８０ │
│粘度の減少（％）│ ０ │６７．０ │８７．８ │９０．８ │
└────────┴─────┴─────┴─────┴─────┘
表４
水噴霧耐久時間及び空力許容試験の境界層変位厚さ（d*）
┌───┬─────────┐
│例２ │ＩＳＯ−１１０７８│
│ │の要件 │
┌────────────────────┼───┼─────────┤
│−５℃での水噴霧耐久時間（分） │34 │ ＞３０ │
├────────────────────┼───┼─────────┤
│−３０℃での境界層変位厚さ（d*）（ｍｍ）│10.0 │ ＜１０．５ │
├────────────────────┼───┼─────────┤
│−１０℃での境界層変位厚さ（d*）（ｍｍ）│ 9.0 │ ＜９．５ │
└────────────────────┴───┴─────────┘
比較例
下記の組成を有するタイプIIの航空機用除氷組成物を下記の順序に従い製造する：
５１．００重量％の１，２−プロピレングリコール
０．０５重量％のベンゾトリアゾール
０．４０重量％のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム
０．１０重量％の１２〜１４個の炭素原子を有する脂肪アルコールを２ｍｏｌの酸化エチレンでエトキシル化した脂肪アルコールのエトキシレート
０．３０重量％の架橋したポリアクリル酸
０．０８６重量％の水酸化ナトリウム
０．０１７重量％の水酸化カリウム
４８．０４７重量％の水
ベンゾトリアゾール及び界面活性剤とともにポリアクリル酸を２０℃で激しく攪拌した水中に溶解する。次に１，２−プロピレングリコールを加え、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム（どの場合においても約１０重量％強度の水溶液として用いる）を用いてｐＨを７〜７．４に調整する。
【００２７】
得られる除氷組成物を例１と同様に試験する。結果を以下の表５及び６にまとめる：
表５
０．０８４、０．８４、８．４、１６．８ s-1の剪断速度における０℃での粘度値及び０．０８４ s-1の剪断速度における粘度値に対して百分率で表示した剪断速度の増加に伴う粘度の減少
┌────────┬─────┬─────┬─────┬─────┐
│剪断速度（ s-1）│０．０８４│０．８４ │ ８．４ │１６．８ │
├────────┼─────┼─────┼─────┼─────┤
│粘度（mPas) │３８００ │１７００ │ ７９０ │ ６２０ │
│粘度の減少（％）│ ０ │５５．３ │７９．２ │８３．７ │
└────────┴─────┴─────┴─────┴─────┘
表６
水噴霧耐久時間及び空力許容試験の境界層変位厚さ（d*）
┌───┬─────────┐
│比較例│ＩＳＯ−１１０７８│
│ │の要件 │
┌────────────────────┼───┼─────────┤
│−５℃での水噴霧耐久時間（分） │34 │ ＞３０ │
├────────────────────┼───┼─────────┤
│−３０℃での境界層変位厚さ（d*）（ｍｍ）│12.0 │ ＜１０．５ │
├────────────────────┼───┼─────────┤
│−１０℃での境界層変位厚さ（d*）（ｍｍ）│10.0 │ ＜９．５ │
└────────────────────┴───┴─────────┘
Claims (8)
- グリコール及び水を主成分とし、水溶性の架橋したアクリル系重合体を増粘剤として含む航空機用除氷組成物及び着氷防止組成物において、増粘剤が、水溶性の架橋したコポリマーからなり、該コポリマーが、コポリマーに対する重量百分率で表して、本質的にアクリル酸又はメタクリル酸の重合単位８５〜９９重量％、及び式（１）、（２）、（３）および（４）
で表されるエステル基またはアミド基を有するアクリル酸又はメタクリル酸のエステル又はアミドの重合単位１〜１５重量％からなることを特徴とする上記組成物。 - 増粘剤が、コポリマーに対する重量百分率で表して、本質的にアクリル酸又はメタクリル酸の重合単位７５〜９８．９９重量％、及び上記式（１）、（２）、（３）および（４）で表されるアクリル酸又はメタクリル酸のエステル又はアミドの重合単位１〜１５重量％、及び、及び重合した架橋剤０．０１〜１０重量％からなる水溶性の架橋したコポリマーからなることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
- 上式中、Ｒ 1 、Ｒ 2 ，Ｒ 3 およびＲ 5 で示されるアルキル基がそれぞれ１０〜１８個の炭素原子を有することを特徴とする請求項１または２に記載の組成物。
- 除氷組成物に対する重量百分率で表して、０．０５〜１．５重量％の水溶性の架橋したコポリマーを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の組成物。
- 脂肪アルコールのアルコキシレート及びアリールアルキルスルホン酸塩からなる群から選択された少なくとも１種類の界面活性剤、グリコール及び水を主成分とする液体に対する少なくとも１種類の腐食防止剤及びｐＨを７〜１１に調整するための少なくとも１種類の塩基性化合物を付加的な成分としてそれぞれの効果的な量で含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の組成物。
- 除氷組成物に対する重量百分率で表して、本質的に
ａ）２又は３個の炭素原子を有するアルキレングリコール及び４〜６個の炭素原 子を有するオキシアルキレングリコールからなる群から選択された少なくとも １種類のグリコール３５〜７０重量％、
ｂ）増粘剤としての少なくとも１種類の上記の水溶性の架橋したコポリマー０． ０５〜１．５重量％、
ｃ）脂肪アルコールのアルコキシレート及びアリールアルキルスルホン酸塩から なる群から選択された少なくとも１種類の界面活性剤０．０２〜１．５重量％
ｄ）グリコール及び水からなる液体に対する少なくとも１種類の腐食防止剤０．０ １〜１重量％、
ｅ）ｐＨを７〜１１に調整するための少なくとも１種類の塩基性化合物、及び
ｆ）１００重量％までの残量の水
からなることを特徴とする請求項１に記載の組成物。 - 脂肪アルコールのアルコキシレートが１〜１０個の酸化エチレン単位を有する脂肪アルコールのエトキシレートであることを特徴とする請求項６に記載の組成物。
- 上記水溶性の架橋したコポリマーの重合単位中のエステル基又はアミド基中のＲ 1 、Ｒ 2 ，Ｒ 3 およびＲ 5 で示されるアルキル基がそれぞれ１０〜１８個の炭素原子を有し、脂肪アルコールのアルコキシレートが１〜５個の酸化エチレン単位を有する脂肪アルコールのエトキシレートであることを特徴とする請求項６に記載の組成物。
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