KR102708289B1

KR102708289B1 - 친환경성 및 결빙 억제 성능이 우수한 제설용 조성물

Info

Publication number: KR102708289B1
Application number: KR1020220185241A
Authority: KR
Inventors: 김영석; 홍주연
Original assignee: 김영석
Priority date: 2021-12-17
Filing date: 2022-12-27
Publication date: 2024-09-20
Anticipated expiration: 2041-12-17
Also published as: CA3242397A1; EP4450585A1; EP4450585A4; KR102828659B1; KR20230092819A; WO2023113518A1; KR20240142358A; KR102483140B1; US20240336820A1

Abstract

본 발명은 제설용 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 결빙을 억제하거나 생성된 얼음을 신속하게 용융시키는 성능이 우수하면서도, 경제성과 친환경성을 확보할 수 있는, 제설용 조성물에 관한 것이다.

Description

친환경성 및 결빙 억제 성능이 우수한 제설용 조성물{Snow removal composition with excellent eco-friendliness and anti-freeze performance}

동절기에는 도로 교통안전 및 보행자들의 안전을 위해 제설을 목적으로 개발된 일명, 제설제라고 하는 조성물들이 자주 사용된다. 제설제는 수분과 접촉하면 열을 발생시켜, 주변에 존재하는 고체상태의 물, 즉 얼음을 액체상태로 변환시키는 역할과, 물의 어는점을 낮추어 도로와 각종 시설물에 존재하는 물이 쉽게 얼지 않도록 하는 것을 주 목적으로 하는 조성물이다.

국내에서 사용하고 있는 제설제는, 주로 염화칼슘 또는 염화나트륨이 주성분으로 사용된다. 염화칼슘은 조해성이 뛰어나고, 물과 혼합되면 열을 발생시키는 물질이고, 염화나트륨은 수분과 혼합 시 생성되는 발열량은 염화칼슘보다 적지만, 염화칼슘과 같이 수분을 흡수하여 용해되면서 어는점 내림현상을 일으켜서 재결빙을 억제하는 것은 동일하다.

이와 같이, 제설 또는 재결빙 억제용으로 자주 사용되는 염화칼슘이나 염화나트륨은 가격이 저렴하다는 장점이 있지만, 한편으로는 염소 이온(Cl^-)으로 인한 철재 구조물 등의 부식과 환경오염이 큰 문제점으로 지적되고 있다.

특히, 염화칼슘은 매우 빠른 속도로 철 뿐만 아니라 콘크리트, 아스팔트 까지도 부식시킴으로써 자동차, 교량은 물론 모든 도로 시설물의 수명을 단축시킨다. 또한, 염화칼슘은 물에 용해되어 하천 및 토양에 유입되면서 수질오염 및 토양의 산성화를 유발할 뿐만 아니라 도로변의 초목, 채소 등 식물을 고사시키고 동물의 발과 피부에 피부병, 가려움증을 유발하는 등 환경에 피해를 주는 원인으로 알려져 있다.

따라서, 염소이온으로 인한 문제점들을 해결하기 위하여, 예를 들어, 염소함량이 낮은 제설제 또는 비염화물계 제설제, 또는 나트륨과 칼슘이 아닌 마그네슘을 추가하는 형태 등의 제설제가 개발되어 왔다.

일례로서, 대한민국 등록특허 제10-1361136호에는 마그네슘화합물인 부르사이트와 석회석 및 소석회를 반도체 생산과정에서 발생하는 식각폐수와 반응시키는 조성물을 게시하였고, 대한민국 등록특허 제10-1471327호에는 우레아 10~15중량부, 카르복실산 0.5~1.5중량부, 인산 1.0~2.0중량부, 염화나트륨 80~90중량부의 성분비로 함유하는 조성물이 게시되어 있다.

그러나, 제10-1361136호에 기술된 조성물은 산업폐기물을 활용한다는 면과 산업폐기물 내에 존재하는 각종 산성물질과 마그네슘 화합물간의 화학반응을 유도하여 염소이온을 함유하지 않거나 최소화하는 것이 장점이지만, 제조비용이 고가이며, 제10-1471327의 경우에도 우레아를 활용하는 것을 장점으로 기술하고 있지만, 우레아 자체가 비싸다는 단점이 존재한다.

이 밖에도, 전체적으로 염소를 포함하는 결빙 억제 조성물들은, 물을 제외하고, 염화나트륨, 염화칼슘, 염화마그네슘이 차지하는 조성비율이 최소 60 중량%, 통상 90% 이상이므로, 염화나트륨 또는 염화칼슘을 단독으로 적용하거나, 혼합하여 사용하는 통상적인 무기계 제설제에 비해 염소이온의 발생량을 낮출 수 있는 기술적 진보를 달성한 것으로 보기 어렵다.

대한민국 등록특허 제10-1361136호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 염화물의 함량을 최대한 적게 포함하여 진보된 친환경성과 경제성을 확보하면서도, 염화물의 함량이 고형분 중량 기준으로 85% 이상인 기존의 제설제와 동등 이상의 제설 능력을 발휘할 수 있는, 제설용 조성물을 제공하고자 한다.

본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 분명해질 것이다.

상기 목적은, 조성물 총 중량에 대하여, 염화물 11.000내지 22.000 중량%; 메타규산(metasilicic acid) 또는 메타규산염(metaslicate) 0.05 내지 0.200 중량%; 및 포름산(formic acid) 또는 포름산염(formate) 0.050내지 10.000 중량%; 을 포함하는, 고형분; 및, 상기 고형분 이외에 잔량으로 물;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 제설용 조성물에 의해 달성될 수 있다.

상기 조성물에서, 상기 고형분은, 초산(acetic acid) 또는 초산염(acetate) 0.002 내지 0.200 중량%; 및 글리세린(glycerin) 0.001 내지 10.000중량%;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 염화물은 염화나트륨, 염화칼슘, 염화마그네슘 및 염화칼륨으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 한다. 상기 메타규산염은 메타규산 리튬(lithium metasilicate), 메타규산 나트륨(sodium metasilicate), 메타규산 칼륨(potassium metasilicate), 메타규산 칼슘(calcium metasilicate) 및 메타규산 알루미늄(aluminum metasilicate)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 한다.

상기 포름산 염은, 포름산 리튬(lithium formate), 포름산 나트륨(sodium formate), 포름산 칼륨(potassium formate), 포름산 칼슘(calcium formate) 및 포름산 알루미늄(alumium formate) 으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 한다.

상기 목적은, 조성물 총 중량에 대하여, 염화물 35.032에서 99.081 중량%;

메타규산(metasilicic acid) 또는 메타규산염(metaslicate) 0.226내지 0.905 중량%;

포름산(formic acid) 또는 포름산염(formate) 0.226 내지 45.245 중량%; 초산(acetic acid) 또는 초산염(acetate) 0.009 내지 0.905 중량%; 및 글리세린(glycerin) 0.001 내지 45.245 중량%; 을 포함하는, 제설용 조성물에 의해 달성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 염화물의 함량을 최대한 적게 포함하여 진보된 친환경성과 경제성을 확보하면서도, 염화물의 함량이 고형분 중량 기준으로 85% 이상인 기존의 제설제와 동등 이상의 제설 능력을 발휘할 수 있는, 제설용 조성물을 제공할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따르면, 우수한 금속 내식성을 발휘하여 자동차, 철근, 철골 구조물뿐 아니라, 도로, 교량, 시설 구조물 등의 수명을 연장시킬 수 있는 장점이 있고, 수질오염과 토양의 산성화를 최소화하며, 동, 식물에 대한 피해를 일으키지 않는 등의 우수한 친환경성과 함께, 저렴한 가격으로써 보다 다양하게 상용화가 가능한 장점을 발휘할 수 있다.

다만, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.

또한, 달리 정의하지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 가지며, 상충되는 경우에는, 정의를 포함하는 본 명세서의 기재가 우선할 것이다.

도면에서 제안된 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 그리고, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명의 제설용 조성물에서 “제설용”의 의미는, 당 분야에서 일반적으로 사용되는 제빙, 제설, 결빙 억제, 융설, 융빙 등의 의미를 모두 포괄하는 것이다.

본 발명의 제설용 조성물은 고상 또는 액상으로 제조가 가능하다. 따라서, 필요에 따라 그 상의 형태를 결정하여 사용이 가능한 것으로, 이하, 실시예들에서는 고상형 제설용 조성물과 액상형 제설용 조성물에 각각 함유된 성분들의 조합 및 함량을 다르게 제시한다.

이하, 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본원의 이러한 구현예 및 실시예에 제한되지 않을 수 있다.

액상형 제설용 조성물

본원의 일 측면은, 조성물 총 중량에 대하여, 염화물 11.000 내지 22.000 중량%; 메타규산(metasilicic acid) 또는 메타규산염(metaslicate) 0.05 내지 0.200 중량%; 및 포름산(formic acid) 또는 포름산염(formate) 0.050 내지 10.000 중량%; 을 포함하는, 고형분; 및 상기 고형분 이외에 잔량으로 물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 제설용 조성물을 제공한다.

상기 제설용 조성물은, 예컨대, 염화물이 총 30중량% 이상으로 용해된 일반적인 제설용 조성물들에 비해 현저히 낮은 염소 함량을 가짐으로써, 염소로 인한 환경오염, 부식 등의 우려를 줄일 수 있으면서도, 약 -30 내지 -40℃에서 얼음을 용융시키는 등의 탁월한 제빙 능력을 발휘할 수 있다.

상기 제설용 조성물은, 모두 수용성 물질인 고형분 성분과 물을 포함하는 것으로, 구체적으로는 액상 형태의 제설용 조성물일 수 있다.

이러한, 액상형 제설용 조성물은, 분산성과 유동성이 우수하여 제설작업 시 균일하게 살포할 수 있으며, 살포된 후에도 융설 및 융빙에 대한 반응속도, 특히 초기 반응속도가 빨라 현장 적용 시 보다 유리하고, 그 효과가 장 시간 지속될 뿐만 아니라 도로 표면에 많은 수분을 만들지 않으므로 재결빙에 의한 2차적인 교통사고의 위험도 감소시킬 수 있다.

또한, 액상이므로 습기에 의한 영향이 거의 없어 보관이 용이하고, 종래 제설제와 비교하여 크게 비싸지 않으므로 수입대체 효과를 거둘 수 있는 등의 여러 가지 장점이 있다.

일 실시예에서, 상기 고형분은, 염화물을 포함할 수 있으며, 상기 염화물은, 염화나트륨, 염화칼슘, 염화마그네슘, 염화칼륨으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. 일례로서, 상기 염화물은 염화나트륨, 염화칼슘 또는 이들의 조합일 수 있다.

상기 염화물의 함량은, 조성물 총 중량에 대하여, 예를 들어, 11.000 내지 22.000 중량%, 다른 예로, 11 내지 17.5 중량%, 또 다른 예로, 11 내지 13 중량% 일 수 있다. 상기 염화물의 함량이 11중량% 보다 적을 때에는 충분한 제설 제빙과 결빙방지 효과를 거둘 수 없고, 22중량%를 초과할 때에는 지나친 염분의 증가로 인한 환경문제가 발생할 우려가 있다.

일 실시예에서, 상기 고형분은, 메타규산(metasilicic acid) 또는 메타규산염(metaslicate) 을 포함할 수 있다.

상기 메타규산 또는 메타규산염은 부식 방지 효과를 발휘하는 것으로, 예컨대, 금속의 표면에 산화피막을 형성하거나, 염소 이온을 유기 산화시켜 염소 이온이 금속과 결합하는 것을 방해한다. 또한, 제설제의 pH가 중성이 되도록 하는 역할, 즉 pH 조정제로서도 적용된다. 상기 메타규산 또는 메타규산염은, 토양 내에서 쉽게 분해가 가능하여 환경오염을 최소화하여 친환경적이다.

상기 메타규산염은 메타규산과 1족 금속인 리튬(lithium), 나트륨(sodium), 칼륨(potassium), 2족 금속인 칼슘(calcium) 또는 3족 금속인 알루미늄(aluminium)의 수산화물(hydroxide)간의 중화반응에 의해 생성되는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 메타규산염은, 메타규산 리튬(lithium metasilicate), 메타규산 나트륨(sodium metasilicate), 메타규산 칼륨(potassium metasilicate), 메타규산 칼슘(calcium metasilicate) 및 메타규산 알루미늄(aluminum metasilicate)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.

일례로서, 상기 메타규산염은 메타규산 나트륨(sodium metasilicate)일 수 있다.

상기 메타규산(metasilicic acid) 또는 메타규산염(metaslicate)의 함량은 조성물 총 중량에 대하여, 예를 들어, 0.05 내지 0.200 중량%, 다른 예로, 0.05 중량%, 또 다른 예로, 0.1 중량%, 또 다른 예로, 0.2 중량% 일 수 있다. 전술된 함량이 0.05 중량% 미만이면, 부식 방지 효과가 미미하고, 0.200 중량%를 초과하더라도 부식방지 효과가 상승하는 것은 아니기에 경제적이지 못하다.

일 실시예에서, 상기 고형분은, 포름산(formic acid) 또는 포름산염(formate)을 포함할 수 있다. 상기 포름산(formic acid) 또는 포름산염(formate)은 상기 메타규산(metasilicic acid) 또는 메타규산염(metaslicate)과 함께 부식 방지 효과를 더욱 증대시킬 수 있다.

상기 포름산염은, 포름산과 1족 금속인 리튬(lithium), 나트륨(sodium), 칼륨(potassium), 2족 금속인 칼슘(calcium) 또는 3족 금속인 알루미늄(aluminium)의 수산화물(hydroxide)간의 중화반응에 의해 생성되는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 포름산염은, 포름산 리튬(lithium formate), 포름산 나트륨(sodium formate), 포름산 칼륨(potassium formate), 포름산 칼슘(calcium formate) 및 포름산 알루미늄(aluminum formate)으로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상일 수 있다.

일례로서, 상기 포름산염은, 포름산 나트륨(sodium formate)일 수 있다.

상기 포름산(formic acid) 또는 포름산염(formate)의 함량은, 조성물 총 중량에 대하여, 예를 들어, 0.050 내지 10.000 중량%, 다른 예로, 2 내지 7중량%, 또 다른 예로, 4 내지 6.5중량%일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 고형분은, 초산(acetic acid) 또는 초산염(acetate)을 더 포함할 수 있다. 상기 초산 또는 초산염은, 상기 조성물이 예컨대, 콘크리트나 아스팔트 도로, 교량, 차량, 시설 구조 물과 접촉하더라도 이들의 부식을 방지하는 부식방지제의 역할을 할 수 있다.

상기 초산염은, 초산 나트륨, 초산 칼륨 또는 이들의 조합 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.

상기 초산(acetic acid) 또는 초산염(acetate)의 함량은, 조성물 총 중량에 대하여, 예를 들어, 0.002 내지 0.200 중량%, 다른 예로, 0.005 내지 0.015 중량%일 수 있다. 전술된 함량이 0.002중량% 미만이면, 부식 방지에 큰 효과가 없어 자동차나 도로 등에 액상 제설제 조성물을 도포하는 경우 부식이 발생하여 그 내구성이 저하될 수 있고, 함량이 0.2중량%를 초과하면 오히려 어는점 강하를 방해하는 문제가 발생할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 고형분은 글리세린(glycerin)을 더 포함할 수 있다. 상기 글리세린은, 상기 염화물의 융빙제의 역할을 도와주는 융빙 촉진제로 기능할 수 있다.

상기 글리세린의 함량은, 조성물 총 중량에 대하여, 예를 들어, 0.001 내지 10.000중량%, 다른 예로, 1 내지 8 중량%, 다른 예로, 5 내지 7.5 중량%일 수 있다. 전술된 함량이 0.001중량% 미만이면, 융빙 촉진작용이 거의 나타나지 않고, 10중량%를 초과하게 되면 조성물의 산성도가 증가하고 부식성이 야기되는 문제가 생길 수 있다.

일 실시예에서, 상기 조성물은, 상기 고형분 이외의 잔량으로 용매, 즉, 물을 포함할 수 있다. 상기 물의 함량은 조성물 총 중량에 대하여, 예를 들어, 57.600 내지 88.898 중량%의 범위 내에서 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

일 실시예에서, 상기 조성물은, 상기 조성물의 수소이온농도를 조절하기 위하여, 구체적으로, pH를 6 내지 13의 범위로 조절하기 위하여, 상기 고형분의 성분으로, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화칼슘, 수산화알루미늄 또는 이들의 조합으로 구성된 금속수산화물을 더 포함할 수도 있다.

일 실시예에서, 상기 조성물은, 고형분 또는 액상 성분(ex.용매)으로, 유제품 또는 천일염을 제조 및 보관하는 위한 과정에서 발생하는 부산물을 더 포함할 수도 있다. 특히, 유제품인 치즈를 제조하는 과정에 사용되는 치즈 브린(cheese brine) 용액을 사용하거나, 이를 농축하여 수분을 제거하여 생성되는 고형물을 사용할 수 도 있다.

상기 금속수산화물과 상기 부산물의 함량은, 조성물 총 중량에 대하여, 각각 서로 독립적으로, 예를 들어, 0.002 내지 1 중량%, 다른 예로, 0.005 내지 0.05 중량%일 수 있다.

상기 액상형 제설용 조성물의 제조방법은, 먼저, 상기 고형분의 성분들, 즉, 상기 염화물, 상기 메타규산 또는 메타규산염, 상기 포름산 또는 포름산염을 각각 전술한 함량 범위 내에서, 믹서기 또는 교반기에 투입하여 혼합하여 제조될 수 있다. 이때, 상기 혼합 시에는, 필요에 따라, 초산 또는 초산염, 글리세린, 금속 수산화물, 부산물 및 이들의 조합에서 선택되는 1종 이상의 고형분 성분을 각각 전술한 함량 범위로 하여 더 투입할 수 있다.

상기 혼합에 의해 상기 고형분 성분들은 소정의 크기를 갖는 균일한 입자(분말) 형태로 만들어질 수 있다. 상기 혼합은 예컨대, 5분 내지 20분간 수행될 수 있으며, 상기 혼합이 완료되는 선별기로 이송하여 보다 균일한 입자(분말) 형태로 분류하여 고형분 분말 혼합물을 제조할 수 있다.

이때, 상기 고형분 분말 혼합물은 예를 들어, 0.5에서 10 mm의 평균 직경을 갖는 구형, 또는 불규칙한 결정형으로 제조될 수 있다.

이어서, 상기 고형분 분말 혼합물을 용매, 즉, 물에 용해시킨 다음, 일례로, 30 내지 50℃, 구체적으로, 35 내지 45℃에서 50 내지 1,500 rpm, 구체적으로, 100 내지 1,000 rpm 으로 교반하여, 액상형의 제설용 조성물을 제조할 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 제설용 조성물의 제조방법은, 먼저, 액상 조성물 내 고형분을 분말 혼합물 형태로 별도로 조제한 다음, 액상형으로 추가 제조하는 것으로써, 이송 및 보관비용을 절감시키는 효과를 발휘할 수 있다.

고상형 제설용 조성물

본원의 다른 일 측면은, 조성물 총 중량에 대하여, 염화물 35.032에서 99.081 중량%; 메타규산(metasilicic acid) 또는 메타규산염(metaslicate) 0.226내지 0.905 중량%; 포름산(formic acid) 또는 포름산염(formate) 0.226 내지 45.245 중량%; 초산(acetic acid) 또는 초산염(acetate) 0.009 내지 0.905 중량%; 및 글리세린(glycerin) 0.001 내지 45.245 중량%; 을 포함하는, 제설용 조성물을 제공한다.

상기 제설용 조성물은, 용매, 즉, 물을 포함하지 않는 고상형 조성물일 수 있다. 즉, 상기 고상형의 제설용 조성물은, 액상형 조성물의 고형분 성분과 동일한 고형분 성분들 중에서 조합한 것이되, 각각의 성분의 함량은 상기 액상형 조성물과 다르게 설정할 수 있다.

경우에 따라서, 상기 제설용 조성물은, 앞서 서술된 상기 금속수산화물과 상기 부산물(고형물)을 더 포함할 수도 있으며, 그 함량은, 조성물 총 중량에 대하여, 각각 서로 독립적으로, 예를 들어, 0.002 내지 1 중량%, 다른 예로, 0.005 내지 0.05 중량%일 수 있다.

상기 고상형 제설용 조성물의 제조방법은, 전술한 액상형 제설용 조성물의 제조방법 중에서 고형분 분말 혼합물을 조제하는 단계까지 동일하게 수행되는 것일 수 있다.

다시 말해서, 상기 고형분의 성분들, 즉, 상기 염화물, 상기 메타규산 또는 메타규산염, 상기 포름산 또는 포름산염, 상기 초산 또는 초산염 및 상기 글리세린을 모두 믹서기 또는 교반기에 투입하여 혼합하여 제조될 수 있다. 이때, 상기 혼합 시에는, 필요에 따라, 금속 수산화물, 부산물 및 이들의 조합에서 선택되는 1종 이상의 고형분 성분을 더 투입할 수 있다. 이때, 상기 고형분 성분의 각 함량은, 전술한 고상형의 제설용 조성물 내 함량 범위를 따르는 것일 수 있다.

이하, 구체적인 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1 내지 실시예 7]

하기 표 1에 기재된 조성에 따라 실시예 1 내지 실시예 7의 결빙 억제 조성물을 제조하였다. 하기 표 1의 사용량 단위는 중량%이다.

[비교예 1 내지 비교예 5]

하기 표 1의 조성에 따른 것을 제외하고는 실시예와 동일한 방법으로 비교예 1 내지 5의 결빙 억제 조성물을 제조하였다. 하기 표 1의 사용량 단위는 중량%이다.

[실시예 8 내지 실시예 15]

하기 표 2에 기재된 조성에 따라 실시예 8 내지 실시예 15의 결빙 억제 조성물을 제조하였다. 하기 표 2의 사용량 단위는 중량%이다.

[실험예 1: 성능 평가]

실시예들 및 비교예들에 따른 제설용 조성물에 대하여, 결빙억제 성능, 용빙시간 및 조성물 내 총 염소(Cl) 함량을 측정하여 비교 평가하였다.

결빙억제 성능

실시예 1 내지 실시예 7 및 비교예 1 내지 5에 따른 제설용 조성물을 100ml 용량의 뚜껑 달린 병에 각각 50 mL씩 담고 뚜껑을 닫아 밀봉한 후, -30°C로 설정된 냉동고에 비치한 후, 30분, 60분, 90분, 24시간 단위로 결빙여부를 육안으로 판독하였다. 그 결과를 하기 표 3에 나타내었고, 결빙이 이루어질 때까지 걸리는 시간(hr)을 각각 기재하였다.

용빙시간 평가

10g 용량의 실리콘 몰드에 10 mL의 정제수를 담아 -30°C에서 2일간 동결하여 얼음을 제조하였다. 그 다음에, 실시예 8 내지 실시예 15 및 비교예 2에 따른 제설용 조성물을 각각 80 mL씩, 100 mL 용량의 뚜껑달린 병에 담고, 앞서 제조한 얼음을 조성물이 담긴 병에 한 덩어리씩 투입한 후, 투입된 얼음이 용융(용빙)되었는지 확인하고. 완전히 용융이 될 때까지 걸린 시간을 하기 표 4에 기록하였다.

염소(Cl) 함량 평가 시험

- 컬럼: Shodex IC SI-35 4D (4.0 mm I.D. x 150 mm)

- 컬럼온도: 45℃

- 이동상: 3 mM Na₂CO₃수용액

- 유속: 0.6 ml/min

- 검출기: 전도도 검출기(suppressed conductivity detector)

- 주입량: 50 μl

- 측정장비: Alliance (Waters)

실시예 3과 실시예 8 내지 15와 비교예 2에 따른 각 조성물을 각각 0.25 mL을 취하여 10 mL의 용량 플라스크에 넣고 이동상을 추가하여 표선까지 채운 후 잘 섞은 다음에, 다시 이 용액을 0.5 mL을 취하여 각각 10 mL의 용량 플라스크에 넣고 이동상을 추가하여 표선까지 채운 후 잘 섞은 후, 서술한 분석방법으로 분석하였다. 그 결과는 하기 표 5에 기록하였다.

상기 표 3 내지 표 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예들의 조성물은 각 성분들의 조합과 함량을 가짐으로써, 매우 우수한 결빙억제능력과 용빙능력을 보였고, 완성된 조성물 내 염소의 함량이 염화칼슘 30 중량%를 함유한 것(비교예 2)과 비교해서 60% 이하를 나타낸 것을 확인할 수 있었다.

다시 말해서, 본 발명의 실시예들의 조성물은, 종래의 제설제 조성물(ex. 비교예 2)에 비하여 현저히 낮아진 염소 함량에 의한 친환경성을 확보하면서도, 우수한 제설(결빙 억제, 용빙 능력 등) 성능을 발휘할 수 있다.

본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개의 예만을 들어 설명하는 것이나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

Claims

다음을 포함하는 수용액 조성물:
물;
염화물 11.000 중량% 내지 22.000 중량%;
메타규산(metasilicic acid) 또는 메타규산염(metaslicate) 0.05 중량% 내지 0.200 중량%; 및
포름산(formic acid) 또는 포름산염(formate) 0.050 중량% 내지 10.000 중량%,
상기 수용액 조성물은 -30℃이상의 온도에서 얼지 않으며, 결빙 억제 능력이 있는 것을 특징으로 함.
제1항에 있어서, 상기 염화물은 염화나트륨, 염화칼슘, 염화마그네슘 및 염화칼륨 중 선택된 하나 이상인 수용액 조성물.
제1항에 있어서, 상기 메타규산염은 메타규산 리튬(lithium metasilicate), 메타규산 나트륨(sodium metasilicate), 메타규산 칼륨(potassium metasilicate), 메타규산 칼슘(calcium metasilicate) 및 메타규산 알루미늄(aluminum metasilicate) 중 선택된 하나 이상인 수용액 조성물.
제1항에 있어서, 상기 포름산염은, 포름산 리튬(lithium formate), 포름산 나트륨(sodium formate), 포름산 칼륨(potassium formate), 포름산 칼슘(calcium formate) 및 포름산 알루미늄(alumium formate) 중 선택된 하나 이상인 수용액 조성물.
제1항에 있어서, 상기 수용액 조성물은 초산 또는 초산염을 추가로 더 포함하며,
상기 초산 또는 초산염을 0.002 중량% 내지 0.200 중량% 포함하는 수용액 조성물.
제1항에 있어서, 상기 수용액 조성물은 글리세린을 추가로 더 포함하며,
상기 글리세린을 0.001 중량% 내지 5.000 중량% 포함하는 수용액 조성물.