DE29723589U1 - Enteisungsmittel - Google Patents
EnteisungsmittelInfo
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Description
Enteisungsmitte1
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zusammensetzung zum Reduzieren des Gefrierpunktes, insbesondere von Wasser, respektive
zur Verhinderung von Eisbildung sowie ein Mittel zum Enteisen von Autoverglasung, von Kuhlelementen bei Wärmepumpen
sowie bei Flügelprofilen bei Flugzeugen.
Während der Wintermonate besteht das Problem, dass Autoscheiben über Nacht bei im Freien stehenden Automobilen vereisen
und somit aufwendiges Abkratzen der Eisschicht notwendig machen, um beim Fahren eine ausreichende Sicht zu gewährleisten.
Zudem ist während der Wintermonate in Mitteleuropa oftmals das Phänomen vereisender atmosphärischer Niederschläge
zu beobachten. Dieses Phänomen ist sehr häufig auf Autoscheiben in der Form einer undurchsichtigen, matten Eisschicht
einer Dicke im Submillimeterbereich zu beobachten. Die erwähnten Eisschichten bilden sich typischerweise auf kalten
Oberflächen im Freien parkierter Fahrzeuge und erfordert mechanische Entfernung, chemische Herabsetzung des Gefrierpunktes
oder Aufheizung der kalten Oberfläche für die Entfernung der Eisschicht bzw. der Sichtbehinderung. Bedingt durch die
kalte Umgebungstemperatur oder ungenügender technischer Hilfsmittel erfolgt die Entfernung der Schicht oft nur stellenweise
und/oder ungenügend. Dies führt zur Sichtbehinderung und Steigerung des Gefahrenpotentxals im Gebrauch von Fahrzeugen
.
In der Regel werden Enteisungsmittel auf Wasser/Glykolbasis
verwendet, um die Eisschichten zu entfernen. Die damit notwendige Arbeit ist aufwendig, und zudem dauert es bei sehr
tiefen Temperaturen relativ lange, bis die Eisschicht wenigstens derart entfernt werden kann, dass an ein Wegfahren
zu denken ist. Grundsätzlich wäre es vorteilhaft, derartige
Enteisungsmittel bereits zu einem wesentlich früheren
Zeitpunkt auf einer Autoscheibe zu applizieren, doch führt in der Regel ein Abfliessen der Wasser/Glykollösung dazu, dass
der gewünschte Effekt ausbleibt.
Aus diesem Grunde wird in einer Reihe von Patentschriften
vorgeschlagen, dem Enteisungsmittel ein Verdickungsmittel zuzufügen, damit ein Abfliessen des Enteisungsmittels
verhindert wird und somit die Wirkungszeit verlängert werden kann. Angestrebt wird, dass das Enteisungsmittel
beispielsweise bereits am Vorabend auf einer Autoscheibe appliziert werden kann, um von vornherein das Entstehen einer
Eisschicht zu verhindern. Somit wäre es möglich, beispielsweise am nächsten Morgen ohne grossen Aufwand die
Autoscheiben freimachen zu können, um so rasch wegfahren zu können.
So wird in der EP 360 183, der EP 586 127, der EP 678 565,
der EP 769 541, der DE 19 40 825 sowie der US 5 389 276 vorgeschlagen, dem Enteisungsmittel auf Wasser/Glykolbasis
ein polymeres Verdickungsmittel auf Acrylbasis beizufügen. In der WO 94/25538 wird als Verdickungsmittel ein Poly (N-Vinly-Pyrrolidin)
oder ein vernetztes Malein-Andhydrid/Methyl-Vinyl-Ether-Copolymer
vorgeschlagen, währenddem die EP 257 720 als Verdickungsmittel natürlichen oder künstlichen Gummi,
Celluloseether, Karboxymethyl-Cellulose und Hydroxi-Ethylcellulose
vorschlägt. In der EP 743 305 wiederum wird ein Polyetheramid vorgeschlagen, welches als Verdickungsmittel
geeignet ist. In der DE 31 42 059 schlussendlich werden als Verdickungsmittel Cellulosederivate vorgeschlagen.
Alle aus dem Stand der Technik vorgeschlagenen Enteisungsmittel haben aber den gewichtigen Nachteil, dass einerseits
durch die relativ hohe Viskosität sich eine schlechte Filmbildung ergibt, womit beispielsweise Autoscheibe oder
auch grössere zu enteisende Flächen nie ganzheitlich durch das Enteisungsmittel "beschichtet" werden. Zudem führen
Verdickungsmittel bei tiefen Temperaturen zu derart hohen Viskositäten, dass nun nicht mehr die Eisbildung das Problem
darstellt, sondern das Enteisungsmittel selbst, welches kaum entfernt werden kann. Schlussendlich schmieren in der Regel
die vorgeschlagenen Enteisungsmittel und können nur mit grossem Reinigungsaufwand entfernt werden. So ist es
teilweise notwendig, diese Enteisungsmittel mit heissem Wasser und Lösungsmitteln zu entfernen, was sicherlich keine
vorteilhafte Arbeitsweise ist.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bzw. ein Mittel vorzuschlagen, mittels welchen die
obenerwähnte Problematik auf einfachste Art und Weise gelöst werden kann und mittels welchen das Entfernen einer Eisschicht
von einer beispielsweise vereisten Glasscheibe auf einfachste Art und Weise erfolgen kann.
Erfindungsgetnäss wird die gestellte Aufgabe mittels einer
Zusammensetzung bzw. einem Verfahren gemäss dem Wortlaut nach Anspruch 1 bzw. nach Anspruch 12 gelöst.
Vorgeschlagen wird eine Zusammensetzung bzw. ein Mittel zum Reduzieren des Gefrierpunktes, insbesondere von Wasser, respektive
zum Enteisen, welche nebst den allgemein üblich bekannten Bestandteilen in derartigen Substanzen, wie
beispielsweise Glykole, zusätzlich ein Verdickungsmittel enthält, welches ein Abfliessen der Zusammensetzung bzw. des
Mittels von schiefen oder senkrechten Oberflächen zumindest hemmt, welche Zusammensetzung weiter erfindungsgemäss
zusätzlich ein hygroskopisches Additiv enthält und/oder einen kurzkettigen aliphatischen einwertigen Alkohol.
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Beim Verdickungsmittel kann es sich beispielsweise um
höhermolekulare Substanzen handeln, die dazu führen, dass die Zusammensetzung von schiefen oder senkrechten Oberflächen
nicht mehr abfliesst, wie beispielsweise Carboxymethylcellulose, Carboxmethylcellulosederivate, Polyacrylate,
Polymethacrylate, Polycarbonsäuren, Polyether, Polyamide, Alginate, Gummi arabicum, usw.
Ebenfalls als Verdickungsmittel geeignet sind sogenannte Thixotropiermittel, welche bekanntlich die Viskosität von an
sich relativ dünnflüssigen Flüssigkeiten stark erhöhen, wenn diese im sogenannten ruhenden Zustand sind. Bei derartigen
Thixotropiermitteln kann es sich beispielseise um Bentonit, Caolin, Alginsäure, Siliziumverbindungen oder um Metalloxid-Gele
handeln.
Das Zusetzen von hygroskopischen Substanzen, wie beispielsweise Glyzerin, Pentaerythrit oder Sorbitol weist
gegenüber den aus dem Stand der Technik vorgeschlagenen Enteisungsmitteln den grossen Vorteil auf, dass das
Enteisungsmittel eine gewisse Wasseraffinität aufweist und somit mittels Zufügen von geringen Mengen an Wasser die
Viskosität rasch erniedrigt werden kann. Damit kann das Enteisungsmittel auch nach längerer Verweilzeit auf der zu
enteisenden Oberfläche relativ leicht durch das Hinzufügen von Wasser entfernt werden. Insbesondere bei Autoscheiben ist
es somit möglich, durch Betätigen der Scheibenwaschanlage das Enteisungsmittel zu entfernen, womit keine schmierige oder
ölige Oberfläche auf der Scheibe zurückbleibt und somit freie Sicht gewährleistet wird.
Die von der Vereisung gefährdete Oberfläche wird im noch warmen
Zustand, vorzugsweise bei einer Temperatur über dem Gefrierpunkt, präventiv mit der Zusammensetzung besprüht. Die
Zusammensetzung bildet auf der behandelten Oberfläche einen
vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, lückenlosen Belag. Die Zusammensetzung ist vorzugsweise eine Mischung aus
Alkohol, organischen Lösungsmitteln, den oben erwähnten Verdickern, Korrosionshemmern und, für extreme Temperaturen,,
aus Salzen. Vorzugsweise werden niedrigviskose, kurzkettige aliphatische, einwertige Alkohole verwendet. Durch diese
Alkohole wird wiederum die Viskosität des Enteisungsmittels zumindest während der Applikation herabgesetzt, welche
Alkohole beispielsweise in der Folge des relativ niedrigen Siedepunktes anschliessend verdampfen. Dadurch wird
einerseits das Bilden eines vorzugsweise lückenlosen Belages ermöglicht, und anderseits durch die niedrige Viskosität die.
Applikation vereinfacht. Die Zusammensetzung senkt den Gefrierpunkt, beispielsweise des atmosphärischen Niederschlages,
wie Eisregen, Tau, Schnee und dgl. und verhindert somit die Eisbildung auf der benetzten Oberfläche. Der atmosphärische
Niederschlag bildet auf der Oberfläche mit der Zusammensetzung eine gelartige Mischung, welche sich mechanisch
leicht entfernen lässt. Bei nur punktuell behandelten Flächen oder zusammenhängender Benetzung der kalten Oberfläche wird "*
die Zusammensetzung durch die mechanische Beanspruchung auf nicht benetzte Flächen verteilt und löst die Eisschicht durch
Senkung des Gefrierpunktes. Auch bei nur teilweiser Benetzung
einer kalten Oberfläche ist die Wirkung der Substanz wesentlich, da die kompakte Aussenschicht partiell unterbrochen
wird und dadurch für die mechanische Entfernung der Schicht bessere Angriffsflächen entstehen. Die Zusammensetzung bzw.
Substanz kann ebenfalls auf bereits vereiste Oberflächen appliziert werden, wie ein herkömmliches Enteisungsmittel.
Für das Entfernen der erfindungsgernäss vorgeschlagenen
Zusammensetzung, insbesondere wenn dieselbe beim Applizieren die oben erwähnten vorgeschlagenen, kurzkettigen,
aliphatischen, einwertigen Alkohole enthält, ist es vorteilhaft, wiederum mit demselben oder einem analogen
Alkohol versetztes Wasser zu applizieren, um die Viskosität
der Zusammensetzung erneut zu erniedrigen, um so die Oberfläche rasch reinigen zu können. Das Hinzufügen des
Alkoholes führt dazu, dass die Oberfläche rasch und ohne Schmieren gereinigt und vom Eis befreit werden kann.
Mögliche Anwendungsbeispiele der erfindungsgemäss definierten
Zusammensetzung sind beispielsweise
- das Verhindern der Vereisung einer Autoverglasung während der Wintermonate,
das Verhindern der Vereisung von Kühlelementen bei Wärmepumpen oder Kompressoren sowie
das Enteisen bzw. Eisfreihalten von Flügelprofilen bei
Flugzeugen.
Die erfindungsgemässe Zusammensetzung bzw. Substanz kann gespritzt,
gesprüht, aufgestrichen oder im Tauchverfahren appliziert
werden. Als Applikationsformen liegen Aerosoldosen, Sprühflaschen, Tuben und dgl. für den Detailhandel vor. Als
Bestandteile für die erfindungsgemässen Zusammensetzungen zur
Reduzierung des Gefrierpunktes, bzw. um Oberflächen eisfrei zu halten, eignen sich insbesondere die nachfolgenden Substanzen
:
1. Als Verdickungsmittel:
Hochmolekulare Stoffe, die dazu führen, dass das Produkt von schiefen oder senkrechten Oberflächen nicht mehr abfliesst,
- Carboxymethylcellulose,
- Carboxymethylcellulosederivate,
- Polyacrylate,
- Polymethacrylate
- Polycarbonsäuren,
- Polyether,
- Polyamide,
- Alginate,
- Gummi arabicum usw.
Ebenfalls als Verdickungsmittel geeignet sind allgemein üblich in der Lackindustrie verwendete Thixotropiermittel, wie
beispielsweise Bentonit, Caolin, Alginsäure, Siliziumoxydverbindungen sowie Metalloxid-Gele.
2. Als Alkohole:
Generell einsetzbar sind alle üblich in Enteisungsmitteln verwendeten Alkohole. Vorzugsweise verwendet werden kurzkettige,
einwertige Alkohole mit bis zu sechs C-Atomen, wie Ethanol, Isopropanol, n-Propanol, 1-Butanol, 2-Butanol (sek.
Butylalkohol), 2-Methyl-2-Propanol (tert. Butylalkohol) , usw.
3. Als organische Lösungsmittel bzw. als Gefrierpunktserniedrigende
Substanzen geeignet sind solche aus der Gruppe der kurzkettigen Diole (Glykole) wie Ethylenglykol,
Propylenglykol, 1,3-Butandiol, usw. und/oder Glykolether mit
der allgemeinen Formel R-O-(CH2)n-O-R wie Ethylenglykolmenoethylether,
Ethylenglykolmonopropylether, Ethylenglykolmonobutylether,
Diethylenglykol-Monobutylether, Ethylenglykoldiethylether und/oder Diolester (Glykolester), hergestellt
durch Veresterung von einer oder beiden Hydroxy-Gruppen, wie Ethylenglykolmonobutyletheracetat, Ethylenglykolmonomethyletheracetat,
Propylenglykolmonomethyletheracetat, usw.
4. Salze: Als Salze, speziell zu verwenden bei extrem tiefen Temperaturen eignen sich anorganische Salze, wie Natriumchlorid,
Kaliumchlorid, Natriumsulfat, Natriumphosphat, usw.
5. Korrosionsschutzmittel: Dabei geeignet sind sämtliche bekannten,
korros ionshemmenden oder korros ions verhindernden Stoffe, welche in der Regel verwendet werden, um die Korro-
sion an einer Karosserie zu verhindern, wie organische Basen, basische Salze, usw.
6. Hygroskopische Zusätze: Glyzerin, Pentaaerythrit,
Sorbitol.
Bei den oben erwähnten Beispielen für eine erfindungsgemäss
definierte Zusammensetzung handelt es sich selbstverständlich um Vorschläge, welche x-beliebig erweiterbar sind. Erfindungswesentlich
ist, dass ein Mittel vorgeschlagen wird für das Reduzieren des Gefrierpunktes, bzw. um eine Oberfläche
eisfrei zu halten, welches im wesentlichen auf einer herkömmlichen Enteisungszusammensetzung basiert, welche aber zusätzlich
ein Verdickungsmittel enthält, welches das Abfliessen des Enteisungsmittels von schiefen oder senkrechten Oberflächen
verhindert, sowie einen hygroskopischen Zusatz und/oder einen kurzkettigen aliphatischen einwertigen Alkohol.
Anhand der nachfolgenden Beispieles soll die vorliegende Erfindung näher erläutert bzw. die Wirkung der
erfindungsgemäss vorgeschlagenen Zusammensetzung anhand einer Prüfung der eidgenössischen Materialprüfungs- und
Forschungsanstalt weiter unterstrichen werden.
Ein Enteisungsmittel der nachfolgenden Zusammensetzung wurde der Prüfung zugrundegelegt:
Wasser: 39,8 Gew.%
Isopropylalkohol: . 2 0 Gew.%
Glykol: 2 0 Gew.%
Sorbitol: IO Gew.%
Propylenglykol: 10 Gew.%
Triethanolamin: 0,1 Gew.% Carbomer (Polymer auf Acrylbasis): 0,1 Gew.%
Total 100 Gew.%
Erste Prüfung:
Eine gereinigte, senkrecht stehende, trockene Scheibe wurde bei Normaltemperatur mit dem Enteisungsmittel eingesprüht und
anschliessend auf minus 25°C abgekühlt und während 120 Std. gelagert. In 24-stündigen Intervallen wurde der Zustand der
Scheibe visuell beurteilt und mit Hilfe eines Gummischabers die Entfernbarkeit des Enteisungsmittel von der Scheibe
geprüft.
Ergebnis:
Nach 120-stündiger Lagerung konnte das Enteisungsmittel mit
einem Gummischaber mühelos entfernt werden.
2. Prüfung:
Eine gereinigte, senkrecht stehende, trockene Scheibe wurde bei Normaltemperatur mit dem Enteisungsmittel eingesprüht.
Anschliessend wurde zusätzlich mit einer Sprühflasche ein feiner Wasserfilm auf das Enteisungsmittel aufgetragen.
Danach wurde die Scheibe auf minus 250C abgekühlt und während
48 Std. gelagert. In 24-stündigen Intervallen wurde der Zustand der Scheibe visuell beurteilt und mit Hilfe eines
Gummischabers die Entfernbarkeit des Enteisungsmittels von
der Scheibe geprüft.
Ergebnis:
Zustand der Scheibe
nach 24 Std. Lagerung: Aufgesprühtes Wasser und Enteisungsmittel nicht gefroren,
nach 4 8 Std. Lagerung: Aufgesprühtes Wasser und Enteisungsmittel nicht gefroren.
- 10 -
Der aufgetragene Belag war stellenweise leicht nach unten gelaufen. Nach 48-stündiger Lagerung konnte das
Enteisungsmittel mit einem Gummischaber mühelos abgetragen werden.
3. Prüfung:
Die gereinigte, senkrecht stehende, trockene Scheibe wurde bei Normaltemperatur zur Hälfte mit dem Enteisungsmittel
eingesprüht, und anschliessend wurde die gesamte Scheibe mit Wasser überspült und danach auf minus 250C abgekühlt. In 24-stündigen
Intervallen wurde der Zustand der Scheibe visuell beurteilt und mit Hilfe eines Gummischabers die
Entfernbarkeit des Enteisvmgsmittels von der Scheibe geprüft,
Ergebnis:
Zustand der Scheibenhälfte mit Enteisungsmittel und destilliertem Wasser besprüht nach 24 Std. Lagerung: nicht
gefroren.
Zustand der Scheibenhälfte mit Enteieungsmittel und
destilliertem Wasser besprüht nach 48 Std. Lagerung: nicht gefroren.
Der aufgetragene Belag war stellenweise nach unten gelaufen. Nach 4 8-stündiger Lagerung konnte das Enteisungsmittel mit
einem Gummischaber mühelos entfernt werden.
Zustand der Scheibenhälfte mit destilliertem Wasser besprüht
nach 24 Std. Lagerung: gefroren,
nach 4 8 Std. Lagerung: gefroren.
Nach 4 8-stündiger Lagerung war das Wasser an der Scheibe
gefroren und konnte mit Gummischaber nur mühsam entfernt werden.
- 11 -
(Auszugsweise aus dem Prüfbericht Nr. 128963 der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt EMPA,
Lärchenfeldstrasse 5, CH-9014 St. Gallen).
Claims (11)
1. Zusammensetzung zum Reduzieren des Gefrierpunktes, insbesondere
von Wasser, respektive zur Verhinderung der Eisbildung, enthaltend nebst den allgemein üblich bekannten
Alkoholen zur Gefrierpunktsreduktion ein Verdickungsmittel, um ein Abfliessen der Zusammensetzung von schiefen oder
senkrechten Oberflächen mindestens zu hemmen, dadurch gekennzeichnet, dass weiter als Zusatz Glyzerin,
Pentoaerithritol, Sorbitol und/oder Mischungen davon vorgesehen sind.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Zusatz eine Mischung von Glyzerin und Sorbitol
vorgesehen ist.
3. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Verdickungsmittel eine hochmolekulare
Substanz verwendet wird.
4. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Verdickungsmittel
Carboxymethylcellulose, Carboxymethylcellulosederivate, Polyacrylate, Polymethylacrylate, Polycarbonsäuren, Polyether,
Polyamide, Alginate und/oder Gummi arabicum verwendet wird.
5. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Verdickungsmittel ein Thixotropiermittel
verwendet wird.
6. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Bentonit, Caolin, eine Alginsäure, Siliziumoxydverbindung und/oder ein Metalloxyd-Gel
verwendet wird.
I Il J ° **?&iacgr; *
- 13 -
7. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass ein kurzkettiger, einwertiger Alkohol mit bis zu sechs C-Atomen verwendet wird, wie Ethanol, Isopropylalkohol,
n-Propanal, 1-Butanol, 2-Butanol (sek. Butylalkohol),
2-Methyl-2-Propanol (tert. Butylalkohol).
8. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass weiter ein organisches Lösungsmittel
verwendet wird aus der Gruppe der kurzkettigen Diole (Glykole) wie Ethylenglykol, Propylenglykol, 1,3-Butandiol
und/oder Glykolether mit der allgemeinen Formel R-O-(CH2)n-0-R.
9. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiter ein anorganisches Salz
enthält, wie Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Natriumsulfat und/oder Natriumphosphat.
10. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiter ein Korrosionsschutzmittel
enthält, wie beispielsweise organische Basen und/oder basische Salze.
11. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens die folgenden
Bestandteile aufweist:
Zwischen 30 bis 50 % Wasser,
zwischen 10 bis 30 % Isopropylalkohol,
zwischen 10 bis 30 % Glykol,
zwischen 5 bis 20 % Glyzerin oder Sorbitol, zwischen 5 bis 20 % Propylenglykol,
sowie bis zu 2 V Verdickungsmittel, vorzugsweise auf
Polyacryl- bzw. Polyacrylsaurebasis.
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|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19990304 |
|
| R165 | Request for cancellation or ruling filed | ||
| R168 | Utility model cancelled |
Effective date: 19990611 |