JPH0873838A - アルカリ性融雪剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 路上雪の融雪、融氷、路上水分の凍結防止、
除雪作業を容易にするために散布するアルカリ性融雪剤
に関し、塩化ナトリウム、塩化カルシウム及び塩化マグ
ネシウム等の塩化化合物からなる従来の融雪剤の利点を
残しつつ、欠点を解消して植物に対する悪影響を軽減す
ると共に、鋼製品の錆発生を抑制できるアルカリ性融雪
剤を提供することを目的とする。 【構成】 塩化化合物等の氷点降下物質とアルカリ性化
合物とを混合し、ｐＨ８以上に調整してなり、アルカリ
性化合物が生石灰又は消石灰及びこれらの混合物である
ことが好ましく、また適宜防錆剤、増粘剤及び水を混合
し、液状としてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、路上雪の融雪、融氷、
路上水分の凍結防止、除雪作業を容易にするために散布
するアルカリ性融雪剤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、融雪剤若しくは凍結防止剤と
して、塩化カルシウム（ＣａＣｌ₂ 、２Ｈ₂ Ｏ）、塩化
ナトリウム（ＮａＣｌ）、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ
₂ 、６Ｈ₂ Ｏ）等の塩化化合物の薬剤が主として使用さ
れている。これらの塩化化合物は、氷点降下物質として
知られ、塩化マグネシウムの最低結氷点は−３２℃、塩
化カルシウムは−５４℃、塩化ナトリウムは−２２℃で
ある。

【０００３】この他にも尿素〔ＣＯ（ＮＨ₂)₂ 〕やエチ
レングリコールも一部で使用されているが、融雪効果、
経済的な面で塩化化合物より劣るので、さして多くは使
用されてない。また、粘土鉱物のモンモリロナイト等を
含む安山岩等も使用されているが舗装材に含有している
骨材を膨潤崩壊させるため問題点が多い。更に、最近
は、二次公害の少ないＣＭＡ（カルシウム、マグネシウ
ム、アセテート）も調査研究されているが、実用化には
至ってない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】塩化ナトリウム、塩化
カルシウム及び塩化マグネシウムは、前述のように凍結
温度が低く、溶解性、即効性にすぐれ、効果の持続性が
良いこと、価格が安価で供給量も豊富であること、貯
蔵、運搬及び散布がしやすいこと、等の理由によって最
も広く使用されている。

【０００５】しかしながら、塩化ナトリウムのナトリウ
ム、塩素イオンは、植物の水吸収の浸透圧を変化させ、
道路周辺の街路樹の脱水落葉を促し、植物の成長に悪影
響を与えると言われている。また、塩化カルシウム、塩
化マグネシウムは、水に溶解して、酸性を呈するため、
土壌が酸性となり、塩化ナトリウムと同様、植物の発育
を阻害する。更に、これらの塩化化合物は、道路周辺の
構造物であるガードレール、橋桁、道路標識、更には走
行する自動車等の鋼製品の錆発生を促進し、社会的な問
題となっている。

【０００６】本発明者等は、これら従来の融雪剤の二次
的公害が塩化物水溶液の酸性を呈することが、大きな要
因になっていることに着目し、これら塩化化合物の融雪
剤にアルカリ性物質を混合、溶解して常にｐＨ８以上の
アルカリ性を保持するようにした融雪剤が、植物に対す
る悪影響を軽減すると共に、鋼製品の錆発生を抑制でき
ることを発見した。

【０００７】そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決
しようとするところは、塩化ナトリウム、塩化カルシウ
ム及び塩化マグネシウム等の塩化化合物からなる従来の
融雪剤の利点を残しつつ、欠点を解消して植物に対する
悪影響を軽減すると共に、鋼製品の錆発生を抑制できる
アルカリ性融雪剤を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題解
決のために、塩化化合物等の氷点降下物質とアルカリ性
化合物とを混合し、ｐＨ８以上に調整してなるアルカリ
性融雪剤を提供するものである。

【０００９】ここで、アルカリ性化合物としては、生石
灰又は消石灰及びこれらの混合物を用いることが好まし
い。更に、防錆剤、増粘剤及び水を混合し、液状として
なることも好ましい。

【００１０】

【作用】以上の如き内容からなる本発明のアルカリ性融
雪剤は、ｐＨ８以上に調整してなることにより、植物に
対する悪影響を軽減すると共に、鋼製品の錆発生を抑制
できるのである。

【００１１】アルカリ性化合物としては種々のものが存
在するが、その中で水酸化カルシウムＣａ (ＯＨ)₂（消
石灰とも言う）、又は酸化カルシウムＣａＯ（生石灰）
及びそれらＣａ (ＯＨ)₂とＣａＯの混合物が好ましく、
それらの作用は以下の通りである。

【００１２】塩化化合物とＣａＯを混合した粉体の融雪
剤の場合は、散布された時、雪中の水分と発熱反応を起
して、初期融雪に大きな効果がある。 ＣａＯ＋Ｈ₂ Ｏ→Ｃａ (ＯＨ)₂＋１５．２ｋｃａｌ ここで、融解した水に溶けた融雪剤の水溶液は、この反
応によって生成するＣａ(ＯＨ)₂によって常にｐＨ８以
上になるように成分調整されている。尚、塩化化合物と
ＣａＯを混合し、これに水を混合した融雪剤は、塩化化
合物とＣａ (ＯＨ)₂を混合した融雪剤と作用効果上の差
異はない。

【００１３】また、塩化化合物とＣａ (ＯＨ)₂を混合し
た液状の融雪剤の場合は、未溶解のＣａ (ＯＨ)₂が沈降
するので、増粘剤を加えて均一な懸濁液とすれば、散布
が容易になり、その上、粘度の増加によって散布場所か
らの流散を防ぎ融雪効果の持続性を図るのである。この
場合も、融雪剤は、ｐＨ８以上のアルカリ性に成分調整
しているので、鋼製品に対する防錆効果を有するが、防
錆剤を添加することにより更に防錆効果を高めている。

【００１４】融雪剤をアルカリ性にする化合物として
は、１価金属の水酸化物である苛性ソーダ（ＮａＯ
Ｈ）、苛性カリ（ＫＯＨ）、水酸化リチウム（ＬｉＯ
Ｈ）があるが、水に対する溶解度が非常に良く強アルカ
リ性を呈し、皮膚をただれさせたり、靴を損傷させる。
また、羊毛、絹、ポリアミド、ポリエステル製の衣服に
付着すると衣服が侵されるので、非常に危険である。同
じく２価金属の水酸化物である水酸化カドミウム〔Ｃｄ
（ＯＨ）₂ 〕、水酸化錫〔Ｓｎ（ＯＨ)₂〕、水酸化鉄
〔Ｆｅ（ＯＨ)₂〕、水酸化銅〔Ｃｕ（ＯＨ)₂〕、水酸化
ニッケル〔Ｎｉ（ＯＨ)₂〕、水酸マグネシウム〔Ｍｇ
（ＯＨ)₂〕、水酸化マンガン〔Ｍｎ（ＯＨ)₂〕等多々あ
るが、殆ど水に不溶のためアルカリ性物質として、本発
明には使用することができない。

【００１５】

【実施例】本発明は、従来から融雪剤として使用されて
きた塩化ナトリウム、塩化カルシウム及び塩化マグネシ
ウム等の塩化化合物等の氷点降下物質と、生石灰又は消
石灰及びこれらの混合物よりなるアルカリ性化合物とを
混合し、ｐＨ８以上に調整したアルカリ性融雪剤を要旨
とするものである。

【００１６】本発明に使用されるアルカリ性化合物は、
水に僅かに溶解して弱アルカリ性を呈するものが特に望
ましい。これらの目的に適合する２価金属の水酸化物と
しては、水酸化アンチモン〔Ｓｂ（ＯＨ)₂〕、水酸化カ
ルシウム〔Ｃａ（ＯＨ)₂〕、水酸化ストロンチウム〔Ｓ
ｒ（ＯＨ)₂〕、水酸化ジルコニウム〔Ｚｒ（ＯＨ)₂〕等
である。これらの水酸化物は、融雪剤に混合して、積
雪、結氷上に散布された時、溶解した水に僅かに溶解し
弱アルカリ性を呈し、溶解された水が増えると併行して
固形分で存在する水酸化物が、徐々に溶解、常に同一の
アルカリ度を維持することができる。

【００１７】これらの水に対する溶解度は次の如くであ
る。 Ｃａ (ＯＨ)₂の粗粒、１００ｇ中の飽和溶液中のＣａ
(ＯＨ)₂は０．１３０ｇ Ｃａ (ＯＨ)₂の微粒、１００ｇ中の飽和溶液中のＣａ
(ＯＨ)₂は０．１４３ｇ Ｓｒ（ＯＨ)₂ 、１００ｇ中の飽和溶液中のＳｒ
(ＯＨ)₂は０．４１ｇ

【００１８】言い換えれば、融雪、融氷された水１リッ
トルに対し、約１．３ｇのＣａ (ＯＨ)₂が存在すれば、
Ｃａ (ＯＨ)₂は完全に溶解し、その水溶液は飽和溶液と
なってｐＨ１０以上のアルカリ性を保つことができ、
１．３ｇ以上の過剰のＣａ (ＯＨ)₂が存在すれば、融
雪、融氷水で希釈されても飽和溶液となっている間はｐ
Ｈ１０以上を安定に維持する。

【００１９】例えば、水１リットルに対して１０ｇのＣ
ａ (ＯＨ)₂が存在すれば、約１．３ｇのＣａ (ＯＨ)₂が
水に溶解して、アルカリ性を保持し、残り約８．７ｇの
Ｃａ(ＯＨ)₂が固形分で残留し、融雪、融氷水が増加す
るに従って、徐々に溶解し常に弱アルカリ性を呈し、約
７０リットル迄、一定のアルカリ性を保持することがで
きる。

【００２０】ここで、融雪剤の単位面積当りの散布量
は、気象条件によっても異なるが約３０ｇ／ｍ² 程度で
あり、厳寒多雪個所では１００ｇ／ｍ² になることもあ
るので、経済的にも安価で周辺植物、鋼製品に対して、
影響を与えないものでなければならない。消石灰、即ち
水酸化カルシウムは、土壌改良剤として大量に使用され
ている実績から、最も好ましく使用される。また、生石
灰、即ち酸化カルシウムは、水に溶けて水酸化カルシウ
ムとなることから同様に好ましく使用される。

【００２１】以上のように本発明によるアルカリ性融雪
剤の基本配合は、従来の融雪剤として使用されてきた塩
化化合物と水酸化カルシウムの混合物である。

【００２２】粉体として供給される場合は、塩化化合物
と酸化カルシウム（ＣａＯ、生石灰）の混合物又は塩化
化合物と酸化カルシウム、水酸化カルシウム〔Ｃａ (Ｏ
Ｈ)₂、消石灰〕の混合物又は塩化化合物と水酸化カルシ
ウムの混合物が好ましい。このように余分な水分を含ま
ない粉体の融雪剤を散布する場合は、融雪効果の持続
性、横断こう配の影響が少ないといった点で優れている
が、均一に散布しにくい等の使用上の問題点を有してい
る。

【００２３】ここで、塩化化合物と生石灰を混合したも
のは、散布すると直ちに雪中の水と生石灰が発熱反応を
起こし、その反応熱によって雪及び氷を融解するので即
効性に優れたものになり、またその反応によって生成し
た水酸化カルシウムは、水に溶解してアルカリ性を呈す
る。

【００２４】溶液として供給する場合は、粉体として散
布する場合と比較して即効性に優れ、比較的均一に散布
し易くなる。

【００２５】しかしながら、本発明によるアルカリ性融
雪剤を液状に調整する場合は、過剰の水酸化カルシウム
を添加するため、溶解しない水酸化カルシウムは、沈降
し均一な溶液とならないため、増粘剤を添加、均一な懸
濁液とする必要がある。増粘剤としては、メチルセルロ
ーズ、アルギン酸ソーダ、ポパール等を使用する。

【００２６】この場合、防錆剤を少量添加すると、更に
金属の腐蝕を著しく減少することができる。一般的に防
錆剤としては、亜硝酸塩、クロム酸塩、ケイ酸塩、リン
酸塩、エステル塩、有機酸塩、アミン類、アルキルフェ
ノール類、メルカプタン類、ニトロ化合物などが知られ
ているが、最も一般的に使用されているのは、亜硝酸塩
系のもので、亜硝酸カルシウム系と亜硝酸リチウム系の
ものが実用化されている。特に、亜硝酸系防錆剤は、ア
ルカリ性付与剤と併用すると、非常に効果を発揮し、実
際に本発明のアルカリ性融雪剤に混合することによっ
て、防錆効果が向上することが確認され、最も好まし
い。

【００２７】（実験例１）塩化カルシウム１００重量
部、消石灰４０重量部、水１４０重量部を混合した懸濁
液を得た。これを原液とし２倍から１０００倍に水で希
釈し、その水溶液のｐＨを測定した結果は次の表１の如
くであり、希釈倍率を変化させてもｐＨは殆ど変化しな
いことが示されている。

【００２８】

【表１】

【００２９】（実施例１）塩化カルシウム１００重量
部、生石灰５重量部を混合し、それに水１重量部を加え
て、混合攪拌すると、粉化し真白な粉末状の融雪剤を得
た。

【００３０】この融雪剤を路面温度−５℃の道路に３０
ｇ／ｍ² に散布したところ、反応熱によって道路上の雪
は直ちに融雪し、更に１０ｃｍの降雪があっても積雪凍
結は全く認められなかった。

【００３１】更に、ハルセル試験用陰極磨鉄板（６７×
５０×０．３ｍｍ）を５％硫酸溶液に１〜２分入れ、亜
鉛メッキを除去、これを水洗、アルコール、アセトンの
順ですばやく洗浄し、デシケーター中で乾燥秤量した。
上記融雪剤を水に溶解させて得た３重量％水溶液を試験
液とした乾湿交互試験法（試験片を２３℃に保った水溶
液に２４時間浸漬した後、水溶液から取り出し２４時間
放置）を採用し、７日間にわたって前記試験片を試験液
に浸漬し、放置する操作を繰返した。そして、試験片に
生じた錆を、５％塩酸に対してプロパルギルアルコール
を１％加えた溶液に数分〜１０分程度漬けて除去し、こ
れで完全に除去できないものは歯ブラシ等でこすり除去
し、その後アルコール、アセトンで洗浄乾燥して重量を
測定した。

【００３２】この腐食性試験で得られたデーターから腐
食率を計算したところ、５．５ｇ／ｍ² 日であった。比
較のため生石灰を用いることなく、塩化カルシウムのみ
の３重量％水溶液を用いた金属腐食試験結果は１６ｇ／
ｍ² 日であった。

【００３３】（実施例２）塩化カルシウム４０重量部、
消石灰１重量部、水１００重量部、アルギン酸ソーダ
０．１重量部、亜硝酸カルシウム１重量部を混合、液状
の融雪剤を得た。この融雪剤は、消石灰の約０．８重量
部が未溶解の状態で懸濁し、増粘剤であるアルギン酸ソ
ーダによって均一に分散している。

【００３４】この融雪剤を路面温度−７℃の約１５ｃｍ
の積雪上に散布したところ、５〜１０分で融雪し、更に
１０ｃｍの降雪があっても、積雪、凍結は全く認められ
なかった。実施例１記載の乾湿交互試験法により３重量
％の腐蝕試験を行った結果、腐食率は、３．０ｇ／ｍ²
で防錆効果は、充分認められた。散布直後はｐＨ１０．
７であり、その後、積雪約２０ｃｍあった後ｐＨ測定を
するとｐＨ１０．２でアルカリ性を保持していた。

【００３５】

【発明の効果】以上にしてなる本発明のアルカリ性融雪
剤は、塩化化合物等の氷点降下物質とアルカリ性化合物
とを混合し、ｐＨ８以上に調整してなるので、融雪効果
は従来と同等以上ある上に、植物に対する悪影響が少な
く且つ鋼製品が錆難いといった優れたものである。

【００３６】また、アルカリ性化合物が生石灰又は消石
灰及びこれらの混合物よりなる場合には、水に対する溶
解度が低く、融雪効果の持続性に優れるとともに、弱ア
ルカリ性を呈するので植物に対する影響が少なく、特に
生石灰を混合した場合には水との発熱反応によって生じ
る熱によって初期融雪に大きな効果がある。

【００３７】更に、防錆剤、増粘剤及び水を混合し、液
状としてなる場合には、路面若しくは積雪上に均一に散
布し易く、取り扱いが容易であるとともに、即効性に優
れている。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塩化化合物等の氷点降下物質とアルカリ
   性化合物とを混合し、ｐＨ８以上に調整してなることを
   特徴とするアルカリ性融雪剤。
2. 【請求項２】 アルカリ性化合物が生石灰又は消石灰及
   びこれらの混合物よりなる請求項１記載のアルカリ性融
   雪剤。
3. 【請求項３】 防錆剤、増粘剤及び水を混合し、液状と
   してなる請求項１又は２記載のアルカリ性融雪剤。