JPH10298541A

JPH10298541A - 改善された抗凍結性流体

Info

Publication number: JPH10298541A
Application number: JP10058737A
Authority: JP
Inventors: Solomon Lemma; ソロモン・レンマ
Original assignee: BF Goodrich Corp
Current assignee: Goodrich Corp
Priority date: 1997-03-13
Filing date: 1998-03-11
Publication date: 1998-11-10
Also published as: HU221258B1; CA2231805A1; CZ72498A3; CN1198462A; EP0864626B1; HUP9800571A3; EP0864626A1; CN1218006C; DK0864626T3; ATE246235T1; DE69816684D1; KR19980080225A; PL325303A1; KR100574599B1; HUP9800571A2; DE69816684T2; US5750047A; HU9800571D0

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】氷の生成が対象物の性能に干渉するような、対
象物の表面に氷が生成するのを妨げるために、飛行機の
如き対象物を被覆するのに用いられる増粘された非凍結
性または抗凍結性流体に関する。【解決手段】約０．０１〜約５．０重量％の架橋され、
親油的に改質されたアクリル酸コポリマーによって贈粘
された、グリコールを基本としてなる水性溶液からなる
非凍結性流体として使用するための組成物であって、
０．５重量％のポリマー量において少なくとも２５，０
００ｃＰのブルックフィールド粘度、少なくとも６０分
の持ち越し時間、少なくとも２０分の剪断減粘性指数お
よび１５％より小さい剪断損失を有し、さらに許容し得
る空気力学性能を持つ組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、氷の生成が対象物
の性能に干渉するような、対象物の表面に氷が生成する
のを妨げるために、飛行機の如き対象物を被覆するのに
用いられる増粘された非凍結性または抗凍結性流体に関
する。本発明は、さらに、改良された抗凍結性流体を与
えるために、架橋された、カルボン酸含有ポリマーおよ
びコポリマーを使用することに関する。

【０００２】非凍結性流体は典型的には水とエチレング
リコールまたはプロピレングリコールの配合物からな
り、その比は水対グリコールで５０：５０〜約２０：８
０の範囲にある。この適用の目的のために、非凍結性流
体と抗凍結性流体という言葉は互換性あるものとして使
用される。これらの流体は、気候条件に適合するために
最終用途においてしばしば水で希釈される。非凍結性流
体は、飛行機が地上にある間に、例えば飛行機表面上に
積もった霜、雪または氷を融かしさらに、更なる沈殿が
起こらないときには、更なる沈積および／または再凍結
に対する保護を与える。飛行機の場合、氷の生成は、例
えば、飛行機の翼の空気力学的特性を変え、そしてそれ
が普通に機能することを妨げるであろう。これらの流体
が増粘されているとき、それらは、離陸するまで飛行機
上に残存することによって、霜、雪および氷に対して延
長された保護期間、すなわち延長された持ち越し時間を
与え、そして飛行機が飛行しているときには表面から離
れるであろう。

【０００３】非凍結性すなわち抗凍結性流体は２つの
型：非増粘と増粘とに分類されてきた。非増粘非凍結性
流体は、一般に、タイプＩ流体として分類され、そして
水とエチレングリコールまたはプロピレングリコールと
の、水対グリコールの比が約２０：８０である配合物か
らなる。これらの流体は、飛行機が地上にいる間に飛行
機上に積もった霜、雪または氷を融かす。しかしなが
ら、これらの流体は、さらなる氷および雪の生成から適
当な保護を与えない。それらは沈殿条件が起きないと
き、主に再凍結に対し保護を与える。

【０００４】水対グリコールの比が約５０：５０である
増粘された非凍結性すなわち抗凍結性流体は、タイプII
またはタイプIV非凍結性流体のいずれかとして分類され
ている。これらは、離陸する前地上に長時間停っている
飛行機表面上に氷や雪が生成するのを妨げそして離陸す
るまで飛行機上に停っているであろう。増粘された流体
は雪や氷が取り除かれた後に飛行機表面上に適用されそ
して雪や氷はその被覆上に形成され、飛行機表面上には
形成されない。次いで、増粘された非凍結性被覆は、飛
行機が約７０ｍ／ｓｅｃ．または１５７マイル／時に到
達するとき離陸中の剪断作用によって飛行機から除去さ
れる。

【０００５】タイプIIとタイプIV流体間の差は、それら
が、地上の飛行機上に形成された霜、雪または氷に対す
る保護を与える時間の量である。この時間は、“持ち越
し時間（ｈｏｌｄｏｖｅｒｔｉｍｅ）”として普通知
られている。タイプII流体は、典型的には、約３０分の
持ち越し時間を与え、一方タイプIV流体は８０分を越え
る持ち越し時間を与える。霜、雪または氷に対しさらに
延長された保護期間すなわち延長された持ち越し時間を
与える非凍結性流体が望ましい。

【０００６】非凍結性および抗凍結性流体の性能は、水
スプレー耐久試験（ＷＳＥＴ）および空気力学性能試験
によって測定されるとおり、２つの鍵となるＩＳＯ標準
テスト、すなわち持ち越し時間テストを通して確立され
る。流体は地上にある飛行機のための抗凍結性すなわち
非凍結性流体として用いられるために、両方の試験に合
格しなければならない。上記したとおり、持ち越し時間
の要求は、タイプII流体には３０分であり、そしてタイ
プIV流体には８０分である。空気力学性能および持ち越
し時間試験は、ＳＡＥ（自動車工学協会）／ＡＭＳ（米
国金属協会）試験１４２８Ａに従って行なわれる。空気
力学性能試験は合格／不合格テストであり、それは風洞
内で行なわれそして離陸時に翼上に残された残留流体が
飛行機の上昇能力と干渉しないことを保証する。

【０００７】タイプII流体として有用な増粘されたグリ
コール非凍結性流体の使用が多くの特許すなわち米国特
許第４,３５８,３８９号、第４,７４４,９１３号、第
５,１１８,４３５号、第５,２６８,１１６号、第５,２
６８,１１７号、第５,３３４,３２３号およびカナダ国
特許出願第２,１４７,０４６号に開示されている。米国
特許第４,３５８,３８９号は１,０００〜５０,０００ｍ
ｐａ（０.５％濃度において）の粘度を持つ架橋された
ポリアクリレート増粘剤の使用を教示しそして約３５分
の持ち越し時間を持つ増粘流体を生成する。米国特許第
４,７４４,９１３号は２種類の選択された架橋ポリアク
リレートポリマーすなわち架橋ナトリウムアクリレート
／アクリルアミドコポリマーと架橋アクリル酸ポリマー
の使用を教示しそして約３７分の持ち越し時間を持つ流
体を生成する。米国特許第５,１１８,４３５号はアクリ
ル酸ホモポリマーをアクリル酸コポリマーと一緒に使用
して約３５分の持ち越し時間を持つ流体を製造してい
る。米国特許第５,２６８,１１６号は架橋された無水マ
レイン酸／Ｃ₁〜Ｃ₂アルキルビニルエーテルコポリマー
の使用を教示しており、他方米国特許第５,２６８,１１
７号は架橋されたポリ（Ｎ−ビニルピロリドン）ポリマ
ーの使用を教示しており、そしてこれらは２６〜２８分
の範囲の持ち越し時間を持っている。米国特許第５,３
３４,３２３号は架橋されたアクリル酸ホモポリマーを
非イオン性界面活性剤と一緒に使用することを教示して
おりそして約２６分の持ち越し時間を達成している。カ
ナダ国特許出願第２,１４７,０４６号は（メタ）アクリ
ル酸と（メタ）アクリル酸のエステル又はアミドとの架
橋されたコポリマーの使用を教示しそして約３４分の持
ち越し時間を達成している。

【０００８】米国特許第５,４６１,１００号は約７０分
の持ち越し時間を達成しているポリマーの使用を教示し
ている。この特許はモノエチレン性不飽和マクロモノマ
ーを含有するカルボン酸ポリマーの使用を教示してい
る。この種タイプのポリマーは親水性ブロックと親油性
ブロックからなるブロックポリマーの１群でありそして
架橋されていない。これらは、上記した架橋されたアク
リル酸ポリマーとは異なる機能を果たす。これらは付随
（ａｓｓｏｃｉａｔｉｖｅ）増粘剤として機能し、そし
て１次（ｐｒｉｍａｒｙ）増粘剤として機能しない。

【０００９】本発明は、非凍結性流体として使用するた
めの、改善されたグリコールを基本とする水性溶液組成
物が、約０.０１〜約５.０重量％の架橋された、カルボ
ン酸ポリマーまたはコポリマーを使用することによって
達成され、それは、０.５重量％のポリマー濃度におい
て少なくとも２５,０００センチポイズ（ｃＰ）のブル
ックフィールド粘度および２０を超える剪断減粘性指数
（ＳＴＩ）および流体中で用いられたとき１５％よりも
小さい剪断損失を持つという発見から得られたものであ
る。ＳＴＩは増粘された非凍結性流体の０.３ｒｐｍに
おけるレオロジー的性質又は粘度の３０ｒｐｍにおける
粘度に対する数比でありそして空気力学試験結果を予見
させる。それは組成物の剪断減粘性質の尺度である。本
発明による改善された流体は、６０分を超える持ち越し
時間を達成しそして空気力学試験に合格するであろう。
好ましくは、本発明の非凍結性流体は８０分を超える持
ち越し時間を達成しそしてタイプIV非凍結性流体として
有用である。本発明のポリマーはさらに、プロピレング
リコールを基本とする流体の増粘に有効である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のポリマーは、Ｃ
₆〜Ｃ₃₀のアルキル基を持つアルキル（メタ）アクリレ
ート（類）Ｃ₁〜Ｃ₃₀脂肪酸のビニルエステル（類）ま
たはＣ₁〜Ｃ₃₀（好ましくはＣ₃〜Ｃ₁₈）アクリルアミド
類でありうるカルボン酸モノマーおよび／またはコモノ
マー（類）の重合生成物である。好ましいコモノマー類
はラウリルメタアクリレート、イソデシルメタクリレー
ト、ステアリルメタクリレート、ｔ−ブチルアクリルア
ミド、ｔ−オクチルアクリルアミド、ビニルアセテー
ト、Ｃ₁とＣ₂₀脂肪酸のビニルエステル類、Ｃ₁〜Ｃ₃₀の
アルキルエーテル類を包含する。トリメチロールプロパ
ンジアリルエーテル、アリルアクリレート、アリルペン
タエリスリトール、アリルスルロース、メチレン−ビス
−アクリルアミド、またはそれらの混合物の如き架橋性
モノマーの有効量は、０.５重量％のポリマー濃度にお
いて約２５,０００ｃＰのブルックフィールド粘度を持
つ架橋されたコポリマーを生成する。好ましくは、アリ
ルエーテル架橋結合剤の量は少なくとも１.５重量％で
ある。改善された非凍結性流体は空気力学試験に合格す
るための改善された疑似可塑性を持ち、少なくとも６０
分そして多くの場合８０分を超える再凍結持ち越し時間
を与える。さらに、本発明の非凍結性流体は、水対標準
非凍結性流体の比が、２０：１よりも大に希釈されたと
き、良好な希釈安定性を奏する。本発明の非凍結性流体
は流体が粉霧適用されるとき重要な性質となる良好な剪
断安定性を同様に奏する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】増粘された非凍結性流体
である本発明は、グリコールを基本とする水性溶液と架
橋されたカルボン酸ポリマーまたはコポリマーとの組合
わせであり、それは０.５重量％ポリマーにおいて少な
くとも２５,０００センチポイズのブルックフィールド
粘度および２０よりも大きいＳＴＩを有し、ポリマーが
非凍結性流体中で用いられる際には１５％よりも小さい
剪断損失を持つ。これは本発明によるポリマーを含有す
る非凍結性流体が６０分を超える、好ましくは８０分を
超える持ち越し時間を達成し且つ空気力学試験に合格す
ることを可能とする。典型的には、増粘された非凍結性
または抗凍結性組成物（または流体）は、本質的に下記
成分からなる:

【００１２】ａ）約２０〜約７０重量％、好ましくは
約４０〜約６０重量％の少なくとも１種のグリコール、ｂ）約０.０１〜約５.０の重量％のポリマー増粘剤、ｃ）０.０〜２重量％までの少なくとも１種の界面活
性剤、ｄ）０.０〜１重量％までの、グリコール類と水を基
本とする液体のための少なくとも１種の腐蝕防止剤、ｅ）０.０〜１重量％までの、７〜１１のｐＨを確立
するための少なくとも１種の塩基性化合物、ｆ）１重量％までの、抗酸化剤、キレート化剤等の如
き他の典型的な非凍結性流体添加物、およびｇ）１００重量％までの残りとしての水。

【００１３】重量％は非凍結性流体の全組成に基づいて
いる。非凍結性流体は攪拌機またはミキサーを備えた容
器中で、所望の順序で、個々の成分を一緒に混合するこ
とによって調製される、他に定義されないならば、本明
細書で用いられている全ての技術的および科学的用語は
本発明が関係する技術分野における当業者によって普通
に理解されているとおり意味を有する。

【００１４】用語“カルボン酸ポリマー”はカルボン酸
含有モノマーの架橋されたホモポリマー、重合されたカ
ルボン酸モノマー単位の実質的量（＞２０重量％）を含
有するコポリマーまたはカルボン酸含有基に容易に変換
され得るモノマーの架橋されたホモポリマーまたはコポ
リマーを包含する意味を有する。この後者のグループに
属するモノマーの例（限定することを意味しない）は無
水マレイン類、無水シトラコン酸または無水イタコン酸
の如き無水物モノマーおよびトリメチルシリルアクリレ
ートの如き容易に加水分解しうるモノマーである。カル
ボン酸ポリマーという用語は、ポリマーの塩がアンモニ
ア，アミンまたはアルカリ金属もしくはアルカリ土金属
塩基を用いて後重合反応によって形成されるようなポリ
マーの塩形態を包含すると理解される。これと別に、カ
ルボン酸モノマーがアンモニア，アミンまたはアルカリ
金属もしくはアルカリ土金属塩基との反応によって塩形
態に変換され次いで公知重合法のいずれかによってカル
ボン酸ポリマーに変換されてもよい。

【００１５】本発明で用いられるポリマー増粘剤は、被
覆組成物の重量に基づいて約０.００１〜約１０重量％
の量で用いられる、架橋されたカルボン酸ポリマーまた
はコポリマーである。約０.０１〜約５重量％の範囲が
好ましく、約０.０５〜約２重量％の範囲がさらに好ま
しい。用いられる増粘剤すなわちレオロジー改善剤の量
は臨界的ではないが、目標粘度を達成するのに十分に効
果的でなければならない。最終的な非凍結性流体中に生
成される粘度に基づいてそれは約０.２〜２.０重量％の
間で変動する。２また３番スピンドルを用い、２０℃
で、ブルックフィールドＲＶＤＶ−II＋粘度計によって
測定して、０.３ｒｐｍで約２０,０００ｃＰおよび３０
ｒｐｍで約１,０００ｃＰの目標粘度を持つ増粘流体を
製造するに十分に用いられる。目標粘度は、流体が−３
０℃〜＋２０℃の温度範囲で空気力学試験に合格するた
めの増粘剤性能要求特性の１部である。これは通常実験
的になされる。

【００１６】架橋された、カルボン酸（コ）ポリマー
は、少なくとも１つの活性化された炭素−炭素オレフィ
ン二重結合と少なくとも１つのカルボキシル基を含有す
るオレフィン性不飽和カルボン酸もしくはその無水物モ
ノマー約８０〜約１００重量％、少なくとも１種の親油
性モノマー約０〜約３０重量％および架橋性モノマー約
０.００１〜約１０.０重量％の重合生成物である。カル
ボン酸モノマーが無水物モノマーであるとき、それは約
２５〜約８０重量％の量で存在する。存在するカルボン
酸モノマーがマレイン酸無水物であるとき、典型的には
α−オレフィン（Ｃ₂〜Ｃ₁₈）、全炭素原子数が３〜２
１の範囲にあるビニルエステルまたは全炭素原子数が３
〜２１であるビニルエーテルよりなる群から選ばれるオ
レフィン性コモノマーと共重合される。

【００１７】少なくとも１つの活性化＞Ｃ＝Ｃ＜基とカ
ルボキシル基を含有するカルボン酸モノマーは例えばア
クリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、無
水マレイン酸等である。好ましいカルボン酸はアクリル
酸である。

【００１８】用いられうる親油性モノマーは、アルキル
基がＣ₆〜Ｃ₃₀から選ばれるアルキル（メタ）アクリレ
ート、Ｃ₁〜Ｃ₂₀脂肪酸のアルキルビニルエステル、式
ＣＨ₂＝ＣＨＣＯＮＲ₁Ｒ₂ ここでＲ₁とＲ₂はＨである
かＣ₁〜Ｃ₂₀アルキル基である、を持つアクリルアミド
類または式ＣＨ₂＝ＣＲ₁−ＯＲ₂ ここでＲ₁はＨまた
はＣＨ₃であり、Ｒ₂はＣ₁〜Ｃ₁₈ヒドロカルビル基であ
る、を持つビニルエーテル類またはスチレン類を包含
し、これらは、アクリレートエステル類、アクリルアミ
ド類、アルキル化アクリルアミド類、オレフィン類、ビ
ニルエステル類、ビニルエーテル類、α−オレフィン類
またはスチレン類を包含する。代表的な高級アルキルア
クリル酸エステルはアクリル酸デシル、アクリル酸ラウ
リル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ベヘニルおよ
びアクリル酸ミリスチル、並びに相当するメタクリル酸
エステル類である。カルボン酸モノマーが無水物モノマ
ーであるとき、親油性モノマーは好ましくはα−オレフ
ィン、ビニルエステル類およびビニルエーテル類から選
ばれる。少なくとも１種の親油性モノマーがポリマー中
に導入されるのが好ましい。しかし特別な親油性モノマ
ーについての臨界性はない。６０分を超える持ち越し時
間を与えるに十分な親油性モノマーが導入されるべきで
あり、その量は通常約０.００１〜３０重量％の範囲に
あり、好ましくは約１〜約５.０％の範囲にある。好ま
しい親油性モノマーは、メタクリル酸ラウリル、メタク
リル酸イソデシル、メタクリル酸ステアリル、ｔ−ブチ
ルアクリルアミド、ｔ−オクチルアクリルアミド、酢酸
ビニルおよびＣ₁〜Ｃ₂₀脂肪酸のビニルエステル類であ
る。

【００１９】アクリル酸のホモポリマーは例えば米国特
許第２,７９８,０５３号に記載されている。親油性に改
質されたアクリル酸ポリマー類の製造法は例えば米国特
許第４,４２１,９０２号、３,９１５,９２１号、４,５
０９,９４９号、４,９２３,９４０号、４,９９６,２７
４号、５,００４,５９８号および５,３４９,０３０号に
記載されている。これらのポリマーは、大きな親水性部
分（アクリル酸部分）と小さな親油性部分（これは例え
ば長鎖アルキル（メタ）アクリル酸エステル類と長鎖ビ
ニルアルキルエステル類から導かれうる）を持ってい
る。これらのポリマーは炭化水素溶媒、ハロゲン化炭化
水素溶媒、芳香族溶媒、ケトン類、エステル類、エーテ
ル類、アルコール類およびこれらの混合物の如き反応媒
体中で製造される。モノマーの量はモノマー成分の合計
重量に基づいている。１種以上のカルボン酸モノマーと
１種以上のアクリル酸エステルまたはビニルエステルも
しくはエーテルまたはスチレン類がモノマー仕込みに使
用されうると理解されるべきである。親油的に改質され
たモノマー類と、少なくとも１種の親水性基および少な
くとも１つの親油性基を有する立体的に安定な重合体表
面活性剤のインターポリマー類、またはそのランダム櫛
型形態もしくは混合物も有用である。使用されうる立体
安定化剤の例は、インペリアルケミカルインダストリ
ー社から入手しうる、（１２−ヒドロキシステアリン
酸）ポリマーである、ハイパマー（Ｈｙｐｅｒｍｅｒ、
登録商標）、フェニックスケミカルから入手しうる、
メチル−３−エトキシプロピルシロキサン−Ω−フォス
フェートポリマーである、ペコジル（Ｐｅｃｏｓｉｌ，
登録商標）およびエチレンオキサイド、プロピレンオキ
サイド等々の低分子量ブロックコポリマーである。これ
らのような立体安定剤の使用は米国特許第４,２０３,８
７７号および５,３４９,０３０号によって教示されてい
る。これらの開示は参照により本明細書に合体される。

【００２０】ポリマーは、モノマー仕込み中に、カルボ
ン酸モノマーとコモノマーとの合計重量に基づいて、約
０.００１〜４重量％、好ましくは１.５〜４重量％の量
で、適当な架橋性モノマーを包含することによって、当
該技術分野における公知方法で架橋される。架橋性モノ
マーは、重合性ビニルすなわちＣＨ₂＝Ｃ＜基、および
親アルコールが少なくとも２つの炭素原子と少なくとも
２つのヒドロキシル基を含む、分子中に１つ以上のアル
ケニルエーテル基を含有する、親アルコールのポリアル
ケニルポリエーテルの如き少なくとも１種の他の重合性
基を含有する重合性モノマーから選ばれる。好ましい架
橋性モノマーはアリルペンタエリスリトール、アリルス
クロース、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、
アリルアクリレート、ポリアクリレートエステル、メチ
レン−ビス−アクリルアミドまたはこれらの混合物であ
る。使用される架橋性モノマーの正確な量は選ばれるモ
ノマーに依って変動する。重要なことは、架橋性モノマ
ーの有効量はポリマーがブルックフィールド粘度計で測
定して、少なくとも２５,０００ｃＰ好ましくは少なく
とも４０,０００ｃＰの粘度を持ち、そして少なくとも
２０の剪断減粘性指数、１５％より小さい剪断損失、少
なくとも６０分の持ち越し時間を生成しそして空気力学
試験に合格するように使用されるということである。こ
れは、架橋性モノマーがポリアルコールのポリアルキニ
ルエーテルであるとき、少なくとも１.５％の架橋性モ
ノマーを用いることによって達成することができる。ま
た使用される架橋性モノマーの最大量にも臨界性はない
が、架橋されたポリマーににとって典型的であるよう
に、あまりにも多い架橋性モノマーは“架橋されすぎ
た”ポリマーを生成する。

【００２１】カルボキシル含有モノマーの重合は、自動
的もしくは人工的に誘発される圧力の下、不活性雰囲気
中、閉鎖容器中で、あるいは、場合により大気圧で還流
下に、不活性雰囲気中開放容器中で、遊離ラジカル開始
剤の存在下で通常実施される。重合温度は約０℃〜１２
５℃あるいは、そのより低いかより高い温度で変動す
る。遊離開始剤を用いる２５℃〜９０℃での重合はモノ
マーを７５％〜１００％の転化率でポリマーにするのに
一般に有効である。

【００２２】重合は、バッチ、半バッチもしくは連続重
合を経て、そして典型的な遊離ラジカル形成開始剤と典
型的な溶媒とを用いて、沈殿重合、分散重合または逆乳
化もしくは、懸濁重合のいずれかを用いてなされる。攪
拌はスラリーを維持し且つ例えばヘリカル攪拌、ピッチ
付タービン等々を包含する有効な熱移動を得るのに十分
な攪拌であればよい。有用な反応温度範囲は、約１気圧
またはそれ以上で、２０℃〜９０℃の範囲にある。通常
の重合時間は約３〜２０時間である。

【００２３】非常に種々のグリコール類が本発明の流体
中に用いられる。典型的には、これらは炭素数２〜３の
アルキレングリコールおよび炭素数４〜６のオキシアル
キレングリコールである。これはエチレングリコール、
プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロ
ピレングリコールまたはこれらの混合物を包含する。本
発明はプロピレングリコールで特にうまく実施されるこ
とが注目される。

【００２４】本発明の非凍結性流体に用いられる付加的
成分は非凍結性流体中に典型的に見られるものを包含す
る。これらは脂肪族アルコールアルコキシレート類、ア
リールアルキルスルホネート類またはこれらの混合物の
如き界面活性剤、腐蝕防止剤、抗酸化剤、キレート化剤
および約７〜約１１のｐＨを確立するためのｐＨ調節剤
を包含する。

【００２５】本発明を説明するために、非凍結性組成物
の例が調製されそして、組成物の特性、特に組成物の疑
似可塑的特性を決定するために下記のテスト標準に従っ
てテストされ、そしてその組成物は持ち越し時間と空気
力学性能を評価するために非凍結性流体として採用され
た。対照として、幾つかの市販増粘剤についての値およ
び上に議論した先行特許に報告された値が表１に示され
ている。テストにおいて、種々のポリマーで増粘された
非凍結性流体は、下記組成を基本として、テストされ
た。

【００２６】非凍結性流体組成Ａ成分重量％機能脱イオン（ＯＩ）水４８.０溶媒／希釈剤ポリマー（増粘剤）０.２〜２.０増粘剤／レオロジー改善剤アルカリ金属水酸化物ｑ．ｓ．〜ｐＨ８中和剤水和剤（２０％）（ＫＯＨ，ＮａＯＨ等）凍結防止剤５０.０凍結防止（１,２−プロピレングリコール）アニオン性または０.５湿潤剤／洗剤非イオン性界面活性剤（例えば、４０％のナトリウム線状アルキルベンゼンスルホネート溶液）腐蝕防止剤０.０７安定剤／腐蝕防止剤（２塩基性リン酸カリウム）

【００２７】前述したとおり、増粘剤すなわちレオロジ
ー改善剤の量は臨界的ではないが、目標粘度を達成する
に効果的であるように十分でなければならない。それ
は、それが最終非凍結性流体中に生み出ず粘度に基づい
て約０.２〜２.０重量％の間で変動する。２もしくは３
番のスピンドルを用いて、ブルックフィールドＲＶＤＶ
−II＋粘度計によって３０℃で測定され、０.３ｒｐｍ
で約２０,０００ｃＰおよび３０ｒｐｍで約１,０００ｃ
Ｐの目標粘度を持つ増粘流体を生成するに十分なように
用いられる。これらの目標粘度は、流体が−３０℃〜＋
２０℃の温度範囲で空気力学テストに合格するために必
要とされる増粘剤性能の一部である。これは通常実験的
になされる、さらに、非凍結性組成物は持ち越し時間と
空気力学的な性能の値のための非凍結性流体として評価
される。非凍結性流体は非凍結性流体中に典型的に見い
出される付加的組成物を含有するが、腐蝕防止剤等々の
如く、性能に対し実質的に影響しない。

【００２８】性能表示非凍結性および抗凍結性流体の性能は、２つの鍵となる
ＩＳＯ標準テスト（ＳＡＥＡＭＳ１４２８ａ）、す
なわち水スプレー耐久テスト（又はＷＳＥＴ）によって
測定される持ち越し時間および空気力学性能テストを通
じて確立される。しかしながら、流体はＳＡＥ／ＡＭＳ
によって特定される他のテストにも合格しなければなら
ない。これらのテストはｐＨ、種々の温度における粘度
要求特性、希釈安定性、剪断安定性、貯蔵安定性、材料
そのものの物理的性質、フラッシュポイント、比重、屈
折率、金属の腐蝕、水素脆弱、透明プラスチックへの影
響、非塗布表面への影響、乾燥空気への暴露、熱安定
性、生分解性、表面張力および滑り性を包含する。上記
したテストの要求特性、明細およびテスト方法について
の記述は、ＡＭＳ１４２８，１４２７，１４２６，Ｍ
ＩＬ−Ａ−８２４３，ＭＩＬ−Ｃ−２５７６９，ＡＳＴ
ＭＤ９３，Ｆ５０３，Ｄ４４５，Ｄ８９１，Ｄ１１２
１，Ｄ１２９６，Ｄ１１７７およびＤ１３３１に見い出
される。この発明のために、持ち越し時間と空気力学性
能テストに加えて、我々は流体が非ニュートン流体挙動
を示すかどうかを決定するために、レオロジー的性質テ
スト、すなわち剪断減粘性指数（ＳＴＩ）および剪断安
定性を実施した。

【００２９】剪断減粘性指数すなわちＳＴＩ―この表示
は、０.３ｒｐｍにおける増粘された非凍結性流体のレ
オロジー的性質すなわち粘度の、３０ｒｐｍにおける粘
度に対して比較した数比である。より高いＳＴＩはより
良好であると考えられる。

【００３０】これは要求されるあるいは標準のテストで
はなく、空気力学テスト結果を予測させるものがある。
それは組成物の剪断減粘性質の指標である。この流体は
非ニュートン流を示すべきである。増粘された非凍結性
流体のレオロジー的性質すなわち粘度は、Ｎｏ．１また
は２のスピンドルでブルックフィールド型ＬＶＴ粘度計
を用いて−３０〜＋２０℃の間の温度で、ＡＳＴＭＤ
１２９６−８１方法Ｂにより測定される。０.３ｒｐ
ｍ、６ｒｐｍおよび３０ｒｐｍで３回の測定が行なわれ
る。結果はセンチポイズ（ｃＰ）で報告される。

【００３１】剪断安定性 ― パーセンテージ（％）と
して表わされる、剪断安定性すなわち剪断損失は、増粘
された流体がポンプ送りや粉霧化に付されるときの流体
のレオロジー的性能の変化である。剪断損失が低いほど
良好である。粘度流体は、その非剪断粘度から±２０％
を超えて変化しないことが望ましい。流体を実際に噴霧
する条件をシミュレートする剪断にかけるため、２０℃
で５００ｍｌの流体が８００ｍｌのガラスビーカー中に
入れられそして羽根をビーカーの底から２５ｍｍの位置
にして、ブルックフィールドカウンター回転式攪拌機
を用いて３,５００ｒｐｍで５分間の攪拌に付した。流
体は、さらにテストされる前に、剪断後２４時間までの
期間中に脱空気される。結果は剪断後の平均粘度損失と
して０.３，６および３０ｒｐｍでの粘度のパーセンテ
ージとして表わされて報告される。

【００３２】持ち越し時間 ― 持ち越し時間は、飛行
機（例えば）が地上にいるとき、非凍結性流体を新しい
非凍結性流体と一緒に再スプレーすることが必要となる
前に、非凍結性流体が氷と雪の保護を与える最小時間で
ある。より長い持ち越し時間がより好ましい。水スプレ
ー耐久テストすなわちＷＳＥＴは、凍結性雨耐久テスト
とも呼ばれ、持ち越し時間の１つの指標である。高湿度
持ち越しまたは耐久テスト（ＨＨＥＴ）は時折ＷＳＥＴ
の代りに用いられる。これらのそれぞれのテストは，飛
行機が霜条件に暴露されたことをシミュレートするため
に企画された。これらのテストにおいて、非凍結性流体
は斜めにされた金属表面すなわちテスト板上に適用され
そして高温気空気すなわちシミュレートされた雨がテス
ト表面上を通過する間に低温に暴露される。凍結がテス
ト板上で始まることがわかるまでの時間経過を測定し記
録する。この水スプレー耐久テストに対するテストパラ
メータは次のとおりである。

【００３３】凍結性雨耐久テスト（ＷＳＥＴ）の方法シミュレートされた条件下でのこのテストにおいて、飛
行機で見られるような、表面が空気温度と飛行機の表面
温度が０℃よりも低いときに雨に暴される。雨は、特定
の液滴サイズ分布と強さ、の霧雨を製造するノズルを通
じて、水を、一定圧力で次のように供給することによっ
てシミュレートされる。

【００３４】空気温度：−５℃±０.５℃に維持。パネル温度：−５℃±０.５℃に維持。テストパネルのスロープ：１０°±０.２° テストパネルの水準における雨滴の大きさ：平均液滴大
きさ２０μｍそして５０％の液滴直径が１５〜３５μｍ
の範囲にある。雨の強さ：５±０.２ｇ／ｄｍ²・時

【００３５】剪断安定性テストに従って実験装置によっ
て剪断したのち、流体は、−５℃±０.５℃で注ぐこと
によってテストパネル上に均等に適用されそして５分間
安定化される。雨滴が均等に制御されたフローパターン
で適用されそして流体表面における効果が観察される。
一定期間後、もし存在するならば、流体表面上の氷付着
が試験される。テスト期間中雨の強さはブランクの比較
パネル上に形成された氷の重量を測定することによって
測定される。テストパネルの上端２.５ｃｍまでが凍結
するまでに要する時間が記録される。３０分間のテスト
期間の後、テストパネルの上端２.５ｃｍを超えて凍結
を示すことはない。１２０分間後に、テストが終了し、
記録される最大持ち越し時間は１２０分である。

【００３６】空気力学テスト ― 空気力学テストは、
飛行機が離陸する前に、非凍結性流体の全部が飛行機の
翼から除去されること、もしそれが評価されるべきもの
であれば、を確かめるため風洞内で行われるテストであ
る。これは、合格か不合格かを判定するテストである。
このテストにおいて、テストの非凍結性流体は、翼形状
のモデル上にスプレーされそして風速はから回りから、
飛行機が離陸する際のほぼ最大速度に匹敵する、秒速７
０ｍにまで増加する。

【００３７】最大速度は３０秒間で達成されそして流体
は３０秒よりも短い時間で、典型的には最初の２０〜２
５秒で、翼モデルから完全に除去されなければならな
い。このテストは−３０℃〜＋１０℃の範囲の空気温度
で実施される。

【００３８】上記標準テストに加えて、本発明の非凍結
性流体は、ＡＳＴＭＦ５０３に従って、それらの保存
性と希釈安定性を決定するために評価された。この評価
において、流体は熱や寒冷に暴されても如何なる分離も
示さずまた新しい対照品と比較して濁りの増加も示さな
い。グリコール対水の５０：５０比を持つ標準流体は、
硬水（ＭＩＬ−Ｃ，２５７６９）で水対標準流体が１：
１の比に希釈されそして最小限３０日間９５℃で貯蔵さ
れる。この期間の終わりに、肉眼観察とｐＨ測定とがな
されそして結果が新しいサンプルのそれと比較される。
上記の如き安定性の要求特性に加えて、非凍結性流体は
７０℃で３０日間貯蔵されそしてｐＨと粘度のテストに
付される。

【００３９】

【表１】

【００４０】表１において、粘度は全て２０ｒｐｍ、
０.５重量％のポリマー水溶液で測定した。但し、実施
例１１は０.２％ポリマー溶液で測定された。ポリマー
について示された量は非凍結性流体の全重量に基づくポ
リマーの重量％である。実施例１，２および３はＢＦグ
ッドリッチ社から市販されている増粘剤である。実施例
１は架橋されたアクリル酸ホモポリマーであり、他方実
施例２と３はアクリル酸とＣ₁₀〜Ｃ₃₀アルキルアクリレ
ートの共重合体の架橋体である。実施例４〜１１はそれ
ぞれの特許文献中の実施例からのおよび実施例に基づい
た情報を報告している。

【００４１】実施例１２組成物Ａを基本とするIV型飛行機用非凍結性流体が次の
ようにして調製された。９６.７重量％の重合したアク
リル酸、１.５０重量％のステアリルメタクリレートお
よび１.８重量％のアリルペンタエリスリト−ルからな
る架橋した親油性改質カルボン酸コポリマー０.５０重
量％が激しい攪拌によって２０℃で水中に分散せしめら
れた。上記コポリマーは０.５重量％のポリマー濃度で
８４,０００ｃＰのブルックフィールド粘度を持ってい
た。水酸化カリウム溶液がこのコポリマーを中和するた
めに攪拌しつつ添加された。１,２−プロピレングリコ
ール界面活性剤と腐蝕防止剤が添加されそして混合物が
均一になるまで撹拌された。

【００４２】得られた非凍結性組成物は粘度、ＳＴＩお
よび剪断安定性のためにテストされた。組成物は次いで
ＡＭＳ１４２８Ａに記載されたＳＡＥ IV型流体のた
めの性能要求特性に従って水スプレー耐久テストおよび
空気力学性能テストを実施するために、非凍結性流体中
に用いられた。結果は以下に示されている。

【００４３】

【表２】

【００４４】実施例１３組成物Ａを基本とするIV型飛行機用非凍結性流体が次の
ようにして調製された。９６.９重量％の重合したアク
リル酸、１.５０重量％のステアリルメタクリレートお
よび１.６０重量％のアリルスクロースからなる架橋し
た親油性改質カルボン酸コポリマー０.５０重量％が激
しい攪拌によって２０℃で水中に分散せしめられた。上
記コポリマーは０.５重量％のポリマー濃度で２５,２０
０ｃＰのブルックフィールド粘度を持っていた。水酸化
カリウム溶液がこのコポリマーを中和するために攪拌し
つつ添加された。１,２−プロピレングリコール界面活
性剤と腐蝕防止剤が添加されそして混合物が均一になる
まで撹拌された。

【００４５】得られた非凍結性組成物は粘度、ＳＴＩお
よび剪断安定性のためにテストされた。組成物は次いで
ＡＭＳ１４２８Ａに記載されたＳＡＥ IV型流体のた
めの性能要求特性に従って水スプレー耐久テストおよび
空気力学性能テストを実施するために、非凍結性流体中
に用いられた。結果は以下に示されている。

【００４６】

【表３】

【００４７】実施例１４組成物Ａを基本とするIV型飛行機用非凍結性流体が次の
ようにして調製された。９６.６重量％の重合したアク
リル酸、１.５０重量％のステアリルメタクリレートお
よび１.９５重量％のアリルペンタエリスリト−ルから
なる架橋した親油性改質カルボン酸コポリマー０.５０
重量％が激しい攪拌によって２０℃で水中に分散せしめ
られた。上記コポリマーは０.５重量％のポリマー濃度
で６２,０００ｃＰのブルックフィールド粘度を持って
いた。水酸化カリウム溶液がこのコポリマーを中和する
ために攪拌しつつ添加された。１,２−プロピレングリ
コール界面活性剤と腐蝕防止剤が添加されそして混合物
が均一になるまで撹拌された。

【００４８】得られた非凍結性組成物は粘度、ＳＴＩお
よび剪断安定性のためにテストされた。組成物は次いで
ＡＭＳ１４２８Ａに記載されたＳＡＥ IV型流体のた
めの性能要求特性に従って水スプレー耐久テストおよび
空気力学性能テストを実施するために、非凍結性流体中
に用いられた。結果は以下に示されている。

【００４９】

【表４】

【００５０】実施例１５組成物Ａを基本とするIV型飛行機用非凍結性流体が次の
ようにして調製された。９６.６重量％の重合したアク
リル酸、１.５０重量％のステアリルメタクリレートお
よび１.９０重量％のアリルペンタエリスリト−ルから
なる架橋した親油性改質カルボン酸コポリマー０.５０
重量％が激しい攪拌によって２０℃で水中に分散せしめ
られた。上記コポリマーは０.５重量％のポリマー濃度
で５２,０００ｃＰのブルックフィールド粘度を持って
いた。水酸化カリウム溶液がこのコポリマーを中和する
ために攪拌しつつ添加された。１,２−プロピレングリ
コール界面活性剤と腐蝕防止剤が添加されそして混合物
が均一になるまで撹拌された。

【００５１】得られた非凍結性組成物は粘度、ＳＴＩお
よび剪断安定性のためにテストされた。組成物は次いで
ＡＭＳ１４２８Ａに記載されたＳＡＥ IV型流体のた
めの性能要求特性に従って水スプレー耐久テストおよび
空気力学性能テストを実施するために、非凍結性流体中
に用いられた。結果は以下に示されている。

【００５２】

【表５】

【００５３】実施例１６組成物Ａを基本とするIV型飛行機用非凍結性流体が次の
ようにして調製された。９６.５重量％の重合したアク
リル酸、１.５０重量％のステアリルメタクリレートお
よび２.００重量％のアリルペンタエリスリト−ルから
なる架橋した親油性改質カルボン酸コポリマー０.５０
重量％が激しい攪拌によって２０℃で水中に分散せしめ
られた。上記コポリマーは０.５重量％のポリマー濃度
で４４,０００ｃＰのブルックフィールド粘度を持って
いた。水酸化カリウム溶液がこのコポリマーを中和する
ために攪拌しつつ添加された。１,２−プロピレングリ
コール界面活性剤と腐蝕防止剤が添加されそして混合物
が均一になるまで撹拌された。

【００５４】得られた非凍結性組成物は粘度、ＳＴＩお
よび剪断安定性のためにテストされた。組成物は次いで
ＡＭＳ１４２８Ａに記載されたＳＡＥ IV型流体のた
めの性能要求特性に従って水スプレー耐久テストおよび
空気力学性能テストを実施するために、非凍結性流体中
に用いられた。結果は以下に示されている。

【００５５】

【表６】

【００５６】実施例１７組成物Ａを基本とするIV型飛行機用非凍結性流体が次の
ようにして調製された。９６.８重量％の重合したアク
リル酸、１.５０重量％のステアリルメタクリレートお
よび１.７０重量％のアリルスクロースからなる架橋し
た親油性改質カルボン酸コポリマー０.５０重量％が激
しい攪拌によって２０℃で水中に分散せしめられた。上
記コポリマーは０.５重量％のポリマー濃度で２９,００
０ｃＰのブルックフィールド粘度を持っていた。水酸化
カリウム溶液がこのコポリマーを中和するために攪拌し
つつ添加された。１,２−プロピレングリコール界面活
性剤と腐蝕防止剤が添加されそして混合物が均一になる
まで撹拌された。

【００５７】得られた非凍結性組成物は粘度、ＳＴＩお
よび剪断安定性のためにテストされた。組成物は次いで
ＡＭＳ１４２８Ａに記載されたＳＡＥ IV型流体のた
めの性能要求特性に従って水スプレー耐久テストおよび
空気力学性能テストを実施するために、非凍結性流体中
に用いられた。結果は以下に示されている。

【００５８】

【表７】

【００５９】実施例１８組成物Ａを基本とするIV型飛行機用非凍結性流体が次の
ようにして調製された。９８.４重量％の重合したアク
リル酸、および１.６０重量％のアリルスクロースから
なる架橋した親油性改質カルボン酸コポリマー０.５０
重量％が激しい攪拌によって２０℃で水中に分散せしめ
られた。上記コポリマーは０.５重量％のポリマー濃度
で２８,２００ｃＰのブルックフィールド粘度を持って
いた。水酸化カリウム溶液がこのコポリマーを中和する
ために攪拌しつつ添加された。１,２−プロピレングリ
コール界面活性剤と腐蝕防止剤が添加されそして混合物
が均一になるまで撹拌された。

【００６０】得られた非凍結性組成物は粘度、ＳＴＩお
よび剪断安定性のためにテストされた。組成物は次いで
ＡＭＳ１４２８Ａに記載されたＳＡＥ IV型流体のた
めの性能要求特性に従って水スプレー耐久テストおよび
空気力学性能テストを実施するために、非凍結性流体中
に用いられた。結果は以下に示されている。

【００６１】

【表８】

【００６２】実施例１９組成物Ａを基本とするIV型飛行機用非凍結性流体が次の
ようにして調製された。９６.６重量％の重合したアク
リル酸、１.５０重量％のステアリルメタクリレートお
よび１.９０重量％のアリルスクロースからなる架橋し
た親油性改質カルボン酸コポリマー０.６２重量％が激
しい攪拌によって２０℃で水中に分散せしめられた。上
記コポリマーは０.５重量％のポリマー濃度で２７,００
０ｃＰのブルックフィールド粘度を持っていた。水酸化
カリウム溶液がこのコポリマーを中和するために攪拌し
つつ添加された。１,２−プロピレングリコール界面活
性剤と腐蝕防止剤が添加されそして混合物が均一になる
まで撹拌された。

【００６３】得られた非凍結性組成物は粘度、ＳＴＩお
よび剪断安定性のためにテストされた。組成物は次いで
ＡＭＳ１４２８Ａに記載されたＳＡＥ IV型流体のた
めの性能要求特性に従って水スプレー耐久テストおよび
空気力学性能テストを実施するために、非凍結性流体中
に用いられた。結果は以下に示されている。

【００６４】

【表９】

【００６５】実施例２０組成物Ａを基本とするIV型飛行機用非凍結性流体が次の
ようにして調製された。９５.６重量％の重合したアク
リル酸、３.００重量％のステアリルメタクリレートお
よび１.４０重量％のアリルペンタエリスリト−ルから
なる架橋した親油性改質カルボン酸コポリマー０.５１
重量％が激しい攪拌によって２０℃で水中に分散せしめ
られた。上記コポリマーは０.５重量％のポリマー濃度
で８２,５００ｃＰのブルックフィールド粘度を持って
いた。水酸化カリウム溶液がこのコポリマーを中和する
ために攪拌しつつ添加された。１,２−プロピレングリ
コール界面活性剤と腐蝕防止剤が添加されそして混合物
が均一になるまで撹拌された。

【００６６】得られた非凍結性組成物は粘度、ＳＴＩお
よび剪断安定性のためにテストされた。組成物は次いで
ＡＭＳ１４２８Ａに記載されたＳＡＥ IV型流体のた
めの性能要求特性に従って水スプレー耐久テストおよび
空気力学性能テストを実施するために、非凍結性流体中
に用いられた。結果は以下に示されている。

【００６７】

【表１０】

【００６８】実施例２１組成物Ａを基本とするIV型飛行機用非凍結性流体が次の
ようにして調製された。９５.６重量％の重合したアク
リル酸、３.００重量％のステアリルメタクリレートお
よび１.４０重量％のアリルペンタエリスリト−ルから
なる架橋した親油性改質カルボン酸コポリマー０.５７
重量％が激しい攪拌によって２０℃で水中に分散せしめ
られた。上記コポリマーは０.５重量％のポリマー濃度
で７３,０００ｃＰのブルックフィールド粘度を持って
いた。水酸化カリウム溶液がこのコポリマーを中和する
ために攪拌しつつ添加された。１,２−プロピレングリ
コール界面活性剤と腐蝕防止剤が添加されそして混合物
が均一になるまで撹拌された。

【００６９】得られた非凍結性組成物は粘度、ＳＴＩお
よび剪断安定性のためにテストされた。組成物は次いで
ＡＭＳ１４２８Ａに記載されたＳＡＥ IV型流体のた
めの性能要求特性に従って水スプレー耐久テストおよび
空気力学性能テストを実施するために、非凍結性流体中
に用いられた。結果は以下に示されている。

【００７０】

【表１１】

【００７１】実施例２２組成物Ａを基本とするIV型飛行機用非凍結性流体が次の
ようにして調製された。９６.９重量％の重合したアク
リル酸、１.５０重量％のステアリルメタクリレートお
よび１.６０重量％の等重量のアリルスクロースとアリ
ルペンタエリスリト−ルからなる架橋した親油性改質カ
ルボン酸コポリマー０.５５重量％が激しい攪拌によっ
て２０℃で水中に分散せしめられた。上記コポリマーは
０.５重量％のポリマー濃度で３８,２５０ｃＰのブルッ
クフィールド粘度を持っていた。水酸化カリウム溶液が
このコポリマーを中和するために攪拌しつつ添加され
た。１,２−プロピレングリコール界面活性剤と腐蝕防
止剤が添加されそして混合物が均一になるまで撹拌され
た。

【００７２】得られた非凍結性組成物は粘度、ＳＴＩお
よび剪断安定性のためにテストされた。組成物は次いで
ＡＭＳ１４２８Ａに記載されたＳＡＥ IV型流体のた
めの性能要求特性に従って水スプレー耐久テストおよび
空気力学性能テストを実施するために、非凍結性流体中
に用いられた。結果は以下に示されている。

【００７３】

【表１２】

【００７４】実施例２３組成物Ａを基本とするIV型飛行機用非凍結性流体が次の
ようにして調製された。９５.５重量％の重合したアク
リル酸、１.５０重量％のステアリルメタクリレートお
よび３.００重量％の等重量のアリルスクロースとアリ
ルペンタエリスリト−ルからなる架橋した親油性改質カ
ルボン酸コポリマー０.８５重量％が激しい攪拌によっ
て２０℃で水中に分散せしめられた。上記コポリマーは
０.５重量％のポリマー濃度で３００ｃＰのブルックフ
ィールド粘度を持っていた。水酸化カリウム溶液がこの
コポリマーを中和するために攪拌しつつ添加された。
１,２−プロピレングリコール界面活性剤と腐蝕防止剤
が添加されそして混合物が均一になるまで撹拌された。

【００７５】得られた非凍結性組成物は粘度、ＳＴＩお
よび剪断安定性のためにテストされた。組成物は次いで
ＡＭＳ１４２８Ａに記載されたＳＡＥ IV型流体のた
めの性能要求特性に従って水スプレー耐久テストおよび
空気力学性能テストを実施するために、非凍結性流体中
に用いられた。結果は以下に示されている。

【００７６】

【表１３】

【００７７】実施例２４組成物Ａを基本とするIV型飛行機用非凍結性流体が次の
ようにして調製された。９６.６重量％の重合したアク
リル酸、１.５０重量％のステアリルメタクリレートお
よび１.５０重量％の等重量のアリルペンタエリスリト
−ルとアリルスクロースからなる架橋した親油性改質カ
ルボン酸コポリマー０.５９重量％が激しい攪拌によっ
て２０℃で水中に分散せしめられた。上記コポリマーは
０.５重量％のポリマー濃度で２６,８００ｃＰのブルッ
クフィールド粘度を持っていた。水酸化カリウム溶液が
このコポリマーを中和するために攪拌しつつ添加され
た。１,２−プロピレングリコール界面活性剤と腐蝕防
止剤が添加されそして混合物が均一になるまで撹拌され
た。

【００７８】得られた非凍結性組成物は粘度、ＳＴＩお
よび剪断安定性のためにテストされた。組成物は次いで
ＡＭＳ１４２８Ａに記載されたＳＡＥ IV型流体のた
めの性能要求特性に従って水スプレー耐久テストおよび
空気力学性能テストを実施するために、非凍結性流体中
に用いられた。結果は以下に示されている。

【００７９】

【表１４】

【００８０】実施例２５組成物Ａを基本とするIV型飛行機用非凍結性流体が次の
ようにして調製された。９６.０重量％の重合したアク
リル酸、１.５０重量％のステアリルメタクリレートお
よび２.５０重量％の等重量のアリルペンタエリスリト
−ルとアリルスクロースからなる架橋した親油性改質カ
ルボン酸コポリマー０.７８重量％が激しい攪拌によっ
て２０℃で水中に分散せしめられた。上記コポリマーは
０.５重量％のポリマー濃度で２４,３００ｃＰのブルッ
クフィールド粘度を持っていた。水酸化カリウム溶液が
このコポリマーを中和するために攪拌しつつ添加され
た。１,２−プロピレングリコール界面活性剤と腐蝕防
止剤が添加されそして混合物が均一になるまで撹拌され
た。

【００８１】得られた非凍結性組成物は粘度、ＳＴＩお
よび剪断安定性のためにテストされた。組成物は次いで
ＡＭＳ１４２８Ａに記載されたＳＡＥ IV型流体のた
めの性能要求特性に従って水スプレー耐久テストおよび
空気力学性能テストを実施するために、非凍結性流体中
に用いられた。結果は以下に示されている。

【００８２】

【表１５】

【００８３】実施例における結果からわかるとおり、本
発明に従う増粘剤を用いる増粘された非凍結性流体は、
８０分を超えそして１００分さえも超える持ち越し時間
の達成を伴って、６０分を超える持ち越し時間を達成す
る。これはIV型流体の要求特性を上回っている。持ち越
し時間テストおよび空気力学テストは評価されるポリマ
ーの全てについては行なわれなかった。これらの実施例
はＮ／Ｔ（テストせず）として報告されている。しかし
ながら、これらの実施例は本発明をささえておりそして
望ましい持ち越し時間と空気力学結果を生み出すものと
期待される。本発明に従う増粘剤を用いる非凍結性流体
はテスト法に記載したとおりの全ての安定性要求特性に
も合格している。流体とそれらの希釈液は、最初の流体
と比較して、エージング後においても、ｐＨ、粘度およ
び濁りに有意な変化を示さない。これらの結果は先行技
術に開示された増粘剤、例えばII型流体用の２５〜４０
分の持ち越し時間を持つ増粘剤と対照的である。予測さ
れるとおり、連合増粘剤の使用を基本としそして本発明
の架橋されたカルボン酸増粘剤とは異なる機構である、
米国特許第５,４６１,１００号に開示された増粘された
流体は７０〜８０分の持ち越し時間を達成する。本発明
の非凍結性流体は、架橋された親油的に改質されたポリ
マーであり、少なくとも２０,０００ｃＰの粘度を持ち
且つＳＴＩテストで少なくとも２０の性能と１５％より
小さい剪断損失を達成する、重合体増粘剤を用いること
によって、所望の持ち越し時間と空気力学性能を達成す
る。本発明に従う非凍結性流体のための好ましい性能
は、増粘性ポリマーが少なくとも４０,０００ｃＰの粘
度、少なくとも２５のＳＴＩ、１２％より小さい剪断損
失（１０％より小さいことがさらに好ましい）を持つと
き、増粘された流体中で達成される。

【００８４】本発明による非凍結性流体は、上述したと
おり、IV型非凍結性流体に対する要求特性に容易に合致
する。非凍結性流体が長い持ち越し時間を保証する、静
止時（降伏値）高い粘度を持つときでさえ、新規な増粘
剤は予期せざる良好な流出特性を達成する。それ故、新
規な増粘剤を用いると、持ち越し時間と流出特性の２つ
の性質間の衝突を解決することが可能となる。この驚く
べき結果は、明らかに、記載した増粘剤の予期に反して
顕著な凝可塑的挙動から生じている。この挙動は剪断が
増加するにつれて粘度の顕著な減少を生じそしてその結
果空気力学許容テストにおいて非凍結性組成物のフィル
ムに要求される薄い層厚を生じることになる。

【００８５】本発明の上記実施態様は、説明を記述する
目的で記載された。これらの記載と実施態様は、徹底的
すなわち本発明を、開示した正確な形態に限定されるこ
とを意図していない。実施態様は本発明とその実施応用
の原理を最も良く説明するために選択され且つ記述され
ており、それによって当該技術分野における他の当業者
が、本発明を様々の実施態様で且つ考えられる特別の用
途に適するように変化させて、最も良く使用することを
可能とする。本発明は特許請求の範囲によって定義され
ることが意図されている。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】約０.０１〜約５.０重量％の少なくとも
１種の架橋されたカルボン酸ポリマーによって増粘され
た、グリコールを基本としてなる水性溶液からなる非凍
結性流体として使用するための増粘組成物であって、
０.５重量％のポリマー量において少なくとも２５,００
０ｃＰの粘度、少なくとも２０の剪断減粘性指数および
非凍結性流体を増粘するのに用いられるとき１５％より
小さい剪断損失を有し、それによって該流体が少なくと
も６０分の持ち越し時間と許容し得る空気力学性能を持
つ、上記増粘組成物。
【請求項２】該カルボン酸ポリマーがアクリル酸ホモ
ポリマーである請求項１の組成物。
【請求項３】該カルボン酸ポリマーがアクリル酸共重
合体である請求項１の組成物。
【請求項４】該カルボン酸ポリマーがアクリル酸ホモ
ポリマー類、アクリル酸共重合体類の混合物、およびア
クリル酸ホモポリマー類と共重合体類の混合物から選ば
れる、請求項１の組成物。
【請求項５】該カルボン酸ポリマーが、カルボン酸
と、Ｃ₆〜Ｃ₃₀アルキル基を持つアルキル（メタ）アク
リレート類、アクリルアミド類、アルキルアリール（メ
タ）アクリレート類およびビニルモノマー類よりなる群
から選ばれる親油性モノマーとの共重合体である請求項
１の組成物。
【請求項６】該カルボン酸ポリマーが、無水マレイン
酸を、アルキルビニルエーテル類、ビニルエステル類、
α−オレフィン類およびこれらの混合物よりなる群から
選ばれたモノマーとの共重合体であり、そして架橋性モ
ノマーがトリビニルシクロヘキサン、ジビニルベンゼ
ン、アリルエーテル類、Ｃ₆〜Ｃ₁₂のジエン類およびそ
れらの混合物類よりなる群から選ばれる、請求項１の組
成物。
【請求項７】該カルボン酸ポリマーが無水マレイン酸
と少なくとも１種のα−オレフィンの共重合体である請
求項１の組成物。
【請求項８】該親油性モノマーが、ポリマーの重量に
基づいて約０.１〜３０重量％の量で存在する請求項５
の組成物。
【請求項９】該親油性モノマーがポリマーの重量に基
づいて、約１〜５重量％の量で存在する請求項５の組成
物。
【請求項１０】該親油性コモノマーがステアリルメタ
クリレート、ラウリルメタクリレート、イソデシルメタ
クリレート、Ｃ₁〜Ｃ₂₀脂肪酸のビニルエステル、ラウ
リルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、ｔ−
ブチルアクリルアミド、ｔ−オクチルアクリルアミドお
よびビニルアセテートよりなる群から選ばれる請求項５
の組成物。
【請求項１１】該親油性コモノマーがＣ₉又はＣ₁₀の
脂肪酸のビニルエステルである請求項５の組成物。
【請求項１２】該架橋性モノマーがポリマーの重量に
基づいて約０.００１〜１０.０重量％の量で存在する請
求項１の組成物。
【請求項１３】該架橋性モノマーがポリマーの重量に
基づいて少なくとも約１重量％の量で存在する請求項１
の組成物。
【請求項１４】該架橋性モノマーがアリルペンタエリ
スリトール、アリルスクローズ、トリメチロールプロパ
ンジアリルエステル、トリメチロールプロパンジアリル
エーテル、アリルアクリレートおよびそれらの混合物よ
りなる群から選ばれる請求項１の組成物。
【請求項１５】架橋性モノマーがトリビニルシクロヘ
キサンおよびＣ₆〜Ｃ₁₂のジエン類でありそしてポリマ
ーの重量に基づいて約２重量％および６重量％の間の量
にある請求項１の組成物。
【請求項１６】架橋性モノマーがポリエチレングリコ
ールジアリルエーテルでありそしてポリマーの重量に基
づいて約２重量％および６重量％の間の量にある請求項
１の組成物。
【請求項１７】架橋性モノマーがアリルアクリレート
でありそしてポリマーの重量に基づいて約１重量％と４
重量％との間の量にある請求項１の組成物。
【請求項１８】剪断減粘性指数が２２よりも大きい請
求項１の組成物。
【請求項１９】剪断減粘性指数が２５よりも大きい請
求項１の組成物。
【請求項２０】持ち越し時間が少なくとも８０分であ
る請求項１の組成物。
【請求項２１】粘度が４０,０００センチポイズより
も大きい請求項１の組成物。
【請求項２２】グリコールがエチレングリコール、プ
ロピレングリコール、ジエチレングリコールおよびそれ
らの混合物よりなる群から選ばれる請求項１の組成物。
【請求項２３】グリコールがプロピレングリコールで
ある請求項１の組成物。
【請求項２４】流体が、グリコール対水の重量比で約
４０：６０〜約８０：２０の間にあるグリコールと水を
含有してなる請求項１の組成物。
【請求項２５】組成物が抗酸化剤をさらに含有する請
求項１の組成物。
【請求項２６】組成物がキレート化剤をさらに含有す
る請求項１の組成物。
【請求項２７】組成物が染料、腐蝕防止剤、界面活性
剤およびこれらの混合物よりなる群から選ばれる添加物
をさらに含有する請求項１の組成物。
【請求項２８】ｐＨが約６〜１２の間にある請求項１
の組成物。
【請求項２９】剪断損失が１０％よりも小さい請求項
１の組成物。
【請求項３０】湿気への暴露および引き続く凍結に付
される表面を、凍結の進展を妨げおよび／または遅延さ
せる方法であって、該表面に請求項１の非凍結性組成物
の有効量を適用することを特徴とする方法。
【請求項３１】表面が飛行機の暴露された金属表面で
ある請求項３０の方法。
【請求項３２】表面が自動車の風防ガラスの暴露され
たガラス表面である請求項３０の方法。
【請求項３３】表面が列車の風防ガラスの暴露された
ガラス表面である請求項３０の方法。