**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **.
PATENTANSPRÜCHE
1. Flüssiges Abtaumittel, enthaltend im wesentlichen 30 bis 45 Volumenprozent mindestens eines Alkylenglykols mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, gelöst in Wasser und einem damit verträglichen, mindestens eine Sulfonsäuregruppe enthaltenden organischen Farbstoff in einer Menge, die ausreicht, um dem Abtaumittel eine Färbung zu verleihen, die visuell erkennbar ist, wenn dieses mit einer Oberfläche in Berührung steht.
2. Abtaumittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es, bezogen auf sein Gesamtvolumen, etwa 0,1 Volumenprozent Farbstoff enthält.
3. Abtaumittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Farbstoff aus der Gruppe der aromatischen Sulfonsäuren, Nitro-, Monoazo-, Diazo- und Anthrachinonsulfonsäuren enthält.
4. Abtaumittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es als Farbstoff acid yellow 1, acid green 1, acid orange 7, acid blue 92, acid red 97, acid blue 78, acid blue 25 oder acid green 25 enthält.
5. Abtaumittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es als Alkylenglykol Äthylen- und/oder Propylenglykol enthält.
6. Verwendung des Abtaumittels nach Anspruch 1 zum Verhindern der Ansammlung von Schnee und/oder Eis auf im Freien gelegenen Flächen durch Aufbringen des Abtaumittels.
7. Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtaumittel durch Druckspritzen direkt auf die Freiluftfläche aufgebracht wird, während diese im wesentlichen schnee- und eisfrei ist.
Die Erfindung betrifft ein flüssiges Abtaumittel wie eine Verwendung desselben zum Verhindern der Ansammlung von Schnee und/oder Eis auf im Freien gelegenen Flächen (Freiluftflächen).
Eis- und Schneeansammlungen bzw. -anhäufungen auf Gehwegen, Strassen und anderen Freiluftflächen müssen in der Regel entfernt werden. Die Entfernung erfolgt gewöhnlich durch physikalisches oder mechanisches Abtragen des Eises oder Schnee von der damit bedeckten Freiluftfläche durch Schaufeln, Pflügen oder dergleichen. Es wurden zwar bereits Versuche unternommen, Mittel zu schaffen, mit denen sich Eisund/oder Schneeansammlungen von vornherein verhindern lassen, jedoch waren diese Versuche bis jetzt nicht sehr erfolgreich.
Es wird daher gewöhnlich immer noch die traditionelle Methode zur Entfernung von Eis und Schneee, die ein mühsames und arbeitsintensives Abtragverfahren darstellt, angewandt, statt einer erfolgreichen Verhinderung der Ansammlung bzw. Anhäufung von Eis und Schnee. Dies trifft insbesondere auf gewöhnliche Geh- und Fahrwege und dergleichen zu, wie sie normalerweise in dichtbevölkerten Gegenden an Häusern oder Einzelhandelsgeschäften vorkommen.
Es sind zwar seit einiger Zeit Natriumchlorid und Cal ciumchlorid enthaltende Mittel erhältlich, die angeblich auf eine Oberfläche aufgebracht werden können, um die Ansammlung von Eis und Schnee darauf zu verhindern, jedoch finden sie nur begrenzte Verwendung und die meisten Hauseigentümer und Ladeninhaber gehen das Problem weiterhin durch Entfernung nach der Ansammlung, statt durch Verhinderung der Ansammlung bzw. -häufung von Eis und Schnee an. Der Grund dafür, dass die derzeit bekannten Mittel zur Verhinderung der Bildung von Eis- und Schneeansammlungen keinen entscheidenden Anklang gefunden und Erfolg erzielt haben, ist vermutlich in mehreren Faktoren zu sehen, die in Zusammenhang mit bestimmten Nachteilen stehen, die allen derartigen prophylaktisch anwendbaren bekannten Mitteln mehr oder weniger ausgeprägt anhaften.
Bei Natriumchloridzubereitungen, die gewöhnlich als Steinsalz bezeichnet werden, ist die Verwendung zum Schmelzen von Eis oder Schnee mit schwerwiegenden Nachteilen verbunden, da sie einen kreidig-weissen Rückstand erzeugen, der gewöhnlich in Häuser, Läden oder andere Innenräume geschleppt wird und dadurch zu untragbaren Verschmutzungen führt. Ein weiterer beachtlicher Faktor bezüglich der Verwendung solcher Abtaumittel sind ihre Kosten. Da diese Abtaumittel in grossen Mengen aufgebracht werden müssen, um ziemlich grosse Flächen zu bedecken, verhindern zu hohe Kosten ihren wirtschaftlichen Erfolg und ihre Anwendbarkeit.
Steinsalz ist zwar mit dem schwerwiegenden Nachteil behaftet, einen schmutzigen Rückstand zu hinterlassen, jedoch kostet es so wenig, dass es trotz seiner Nachteile in begrenztem Ausmass als brauchbar angesehen wird. Andere Abtaumittel, die das bei der Verwendung von Steinsalz auftretende Problem der Bildung eines schmutzigen Rückstands zu beseitigen versuchen, müssen jedoch zu einem verhältnismässig geringen Preis verfügbar gemacht werden, um unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten annehmbar zu sein, was eine Voraussetzung dafür wäre, dass sie eine weitverbreitete Anwendung finden. Dass Steinsalzersatzmittel keine wirksame Verhinderung von Schneeansammlungen zu annehmbar niedrigen Kosten ermöglichen, hat sich als Hauptgrund dafür erwiesen, dass diese Abtaumittel allgemeine Annahme finden.
Es liegt daher auf der Hand, dass ein Abtaumittel zur Verhinderung einer Eis- und Schneeansammlung, das als allgemein erfolgreich und brauchbar angesehen werden kann, wenig kosten dürfte, ohne andere untragbare Nachteile aufzuweisen, wie die Erzeugung eines schmutzigen Rückstands.
Natürlich wäre ein Mittel, das diese Eigenschaften in einem Abtaumittel, das die Ansammlung von Eis und Schnee tatsächlich wirksam verhindert, in Kombination aufweisen würde, ein erheblicher technischer Fortschritt.
Ein weiterer Gesichtspunkt, der bei derartigen, prophylaktisch anwendbaren Abtaumitteln berücksichtigt werden muss, ist die Tatsache, dass die Anwendung dieser Mittel in Abständen wiederholt werden muss. Bei langanhaltendem Schneefall wird die Wirkung eines derartigen Abtaumittels nämlich schliesslich verschwinden, worauf eine zweite oder weitere Anwendung erforderlich ist. Bei den derzeit bekannten Abtaumitteln ist es jedoch schwierig oder gar unmöglich zu erkennen, wann eine weitere Anwendung erforderlich ist. Diese Notwendigkeit ist gewöhnlich erst dann zu erkennen, wenn bereits eine beträchtliche Schneeanhäufung bzw. -ansammlung stattgefunden und sich bis zu einem Grad entwickelt hat, der eine erneute Anwendung des Abtaumittels weniger wirksam oder sogar völlig zwecklos macht.
Es wäre demnach vorteilhaft, wenn es gelänge, einen Weg zu eröffnen, der es ermöglichen würde, die Notwendigkeit einer zweiten oder weiteren Anwendung eines prophylaktisch anwendbaren Abtaumittels beim oder kurz nach dem Verschwinden der Wirkung einer ersten bzw. vorhergehenden Abtaumittelanwendung, also so rechtzeitig zu erkennen, dass kein eine weitere Behandlung verhindernder Aufbau von Schneemassen stattfinden kann, bevor die Notwendigkeit einer erneuten Anwendung des Abtaumittels erkannt wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein neues, Eis- und Schneeanhäufungen verhinderndes Abtaumittel zu schaffen, das die Nachteile der bisher bekannten Abtaumittel vermeidet und insbesondere bei geringem Preis keine schmutzigen Rückstände hinterlässt und es ermöglicht, die Notwendigkeit einer erneuten Behandlung der schnee- und eisfrei zu haltenden Fläche ohne besondere Hilfsmittel rechtzeitig zu erkennen.
Es wurde nun gefunden, dass eine 30 bis 45 Volumenprozent eines Alkylenglykols, vorzugsweise eines Alkylenglykols mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen und insbesondere Äthylenoder Propylenglykol und eine kleine Menge, gewöhnlich grös
senordnungsmässig etwa 0,1 Prozent eines organischen Farbstoffs enthaltende wässrige Lösung, wenn sie auf eine der Witterung exponierte Oberfläche, z. B. einen Geh- oder Fahrweg oder dergleichen aufgebracht wird, die Ansammlung von Eis oder Schnee auf dieser Fläche wirksam verhindert, ohne einen unansehnlichen oder schmutzigen Rückstand zu hinterlassen.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein flüssiges Abtaumittel, enthaltend im wesentlichen 30 bis 45 Volumenprozent mindestens eines Alkylenglykols mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, gelöst in Wasser und einem damit verträglichen, mindestens eine Sulfonsäuregruppe enthaltenden organischen Farbstoff in einer Menge, die ausreicht, um dem Abtaumittel eine Färbung zu verleihen, die visuell erkennbar ist, wenn dieses mit einer Oberfläche in Berührung steht.
Die Abtaumittel der Erfindung können zu einem verhältnismässig niedrigen Preis auf den Markt gebracht werden, wodurch sich die Aussichten auf ihren wirtschaftlichen Erfolg, sowie dass sie allgemeinen Anklang und allgemeine Verwendung finden, erheblich verbessern. Die spezielle Auswahl der Bestandteile und des Bereichs der Mengenverhältnisse, in denen die Bestandteile in den Abtaumitteln der Erfindung vorhanden sind, führt zu der Kombination günstiger Eigenschaften bzw. Merkmale, die die erfindungsgemässen Abtaumittel auszeichnen, unter anderem der Möglichkeit, damit die Ansammlung von Eis und/oder Schnee mit geringen Kosten und ohne die Erzeugung unerwünschter Verschmutzungen verhindern zu können.
Die Verwendung von Glykolen im Gegensatz zu anderen mehrwertigen Alkoholen, wie Glycerin, ist ein wichtiges Merkmal der Erfindung, da ein Ersatz der Glykole durch Glycerin zu einem Abtaumittelgemisch mit einer anderen Viskosität führen würde, die die leichte Anwendbarkeit des Abtaumittels beeinträchtigen würde. Ausserdem ergibt die Verwendung von Glycerin, was vielleicht noch wichtiger ist, ein Abtaumittel, dessen Reibungskoeffizient geringer ist als derjenige eines Abtaumittels mit einem Glykol. Eine mit einem Abtaumittel auf Glycerinbasis bedeckte Freiluftfläche wird daher leicht schlüpfriger als eine mit einem erfindungsgemässen Abtaumittel bedeckte Freiluftfläche sein.
Der in den erfindungsgemässen Abtaumitteln vorhandene Farbstoff ermöglicht es, das Vorhandensein des Abtaumittels auf einer Oberfläche zu erkennen. Wenn Schnee oder Eis auf die behandelte Freiluftfläche auftreffen, schmelzen und wegfliessen, wird die Wirkung des aufgetragenen Glykol-Abtaumittels vermindert, da ein Teil des Abtaumittels von der ablaufenden Schmelze weggewaschen wird. Das Stattfinden dieses Vorgangs kann anhand der Färbung, die dem Abtaumittel und der damit behandelten Fläche durch den im Abtaumittel vorhandenen Farbstoff verliehen wird, erkannt und verfolgt werden.
Die durch den Farbstoff verursachte Färbung ist auf der behandeltenFreiluftfläche erkennbar und sorgt dadurch,dasssit durch ihr Verblassen infolge des durch Abschmelzen von Eis oder Schnee verursachten Ablaufs für eine Anzeige der Notwendigkeit, erneut Abtaumittel anzuwenden, ohne dass eine Ansammlung bzw. -häufung von Eis und/oder Schnee in prohibitivem Ausmass zugelassen zu werden braucht.
Es wurde gefunden, dass ein Zusatz von nur 1/10 Volumenprozent eines organischen Farbstoffs ausreicht, um für eine angemessene Anzeige zu sorgen, dass eine Neuanwendung des Abtaumittels erforderlich ist. Natürlich kann in Abhängigkeit von der gewünschten Farbstoffe auch mehr oder weniger Farbstoff zugesetzt werden. Wichtig ist somit nur, dass der Farbstoff in einer Menge zugesetzt wird, die ausreicht, um dem Abtaumittel eine sichtbare Färbung zu verleihen.
Als Farbstoffe eignen sich für die Zwecke der Erfindung organische Farbstoffe, die Sulfonsäuregruppen (-SO3H) enthalten. Farbstoffe, die keine Sulfonsäuregruppen enthalten, hinterlassen starke Restflecken auf der behandelten Freiluftfläche. Demzufolge ist es schwierig, wenn nicht sogar unmöglich, zu bestimmen, ob auf der fraglichen Fläche noch ein ausreichender Gefrierschutz bzw. eine ausreichende Abtauwirkung gegeben ist. Das heisst, dass bei der Verwendung von keine Sulfonsäuregruppen enthaltenden Farbstoffen selbst dann noch eine beträchtliche Restfärbung zurückbleibt, wenn die Frostschutzwirkung vollständig verschwunden ist.
Besonders geeignet sind Farbstoffe aus folgenden Gruppen: Aromatische Sulfonsäuren, z. B. Säuregelb 1 (acid yellow 1), C.I. 10316 und Bromaminsäure; Nitrososulfonsäuren, z.B. Säuregrün 1 (acid green 1), C.I.
10020; Monoazosulfonsäuren, z. B. Säureorange 7 (acid orange 7), C.I.
15510 und Säureblau 92 (acid blue 92), C.I. 13390; Diazosulfonsäuren, z. B. Säurerot 97 (acid red 97), C.I. 20890; und Anthrachinonsulfonsäuren, z. B. Säureblau 78 (acid blue 78), C.I. 62105, Säureblau 25 (acid blue 25), C.I. 62055 und Säuregrün 25 (acid green 25), C.I. 61550.
Gegebenenfalls können je nach der gewünschten Farbe auch andere Farbstoffe aus den vorstehenden Gruppen verwendet werden, sofern sie Sulfonsäuregruppen enthalten.
Die Entdeckung, dass durch die Zugabe von nur etwa 0,1 Volumenprozent eines derartigen Farbstoffs zu einer 30-bis 45volumenprozentigen wässrigen Glykollösung eine wirksame Erkennungsmöglichkeit für die Notwendigkeit zu einer erneuten Abtaumittelanwendung geschaffen wird, ermöglicht es, dieses Merkmal mit minimalen Kosten zur Verfügung zu stellen, wodurch die Chancen, dass die Erfindung wirtschaftlichen Erfolg hat und allgemeinen Anklang findet, weiter gesteigert werden.
Obwohl Äthylen- und Propylenglykol seit langem als wirksame Frostschutzmittel, insbesondere für Kraftfahrzeugmotor kühlsysteme, bekannt waren, wurde ihre Verwendung als Schneeanhäufungsverhinderungsmittel durch Aufbringen auf und Behandeln von Freiflächen in gewerblichem Massstab bislang nie mit Erfolg durchgeführt. Die Erfindung stellt ein stark vereinfachtes Glykolgemisch zur Verfügung, das aufgrund seiner Einfachheit mit minimalen Kosten zur Verfügung gestellt werden kann.
Ein wichtiges Merkmal der Erfindung ist jedoch darin zu sehen, dass erfindungsgemäss ein Abtaumittel zur Verfügung gestellt wird, das trotz seiner grossen Einfachheit und seines gleichzeitig geringen Preises nicht nur bezüglich der Verhinderung von Eis- und Schneeansammlungen ausreichend wirksam, sondern auch sauber und unproblematisch an- und verwendbar ist, da es keine schmutzigen Rückstände oder Verschmutzungen hinterlässt. Der Kern der Erfindung ist in der Entdeckung zu sehen, dass die vorstehend angegebene Kombination von Merkmalen bzw. Eigenschaften erreicht wird, wenn man Äthylen- oder Propylenglykol und einen Farbstoff in einem innerhalb der genannten kritischen Grenzwerte liegenden Mischungsverhältnis mit Wasser mischt.
Die erfindungsgemäss erzielte Bereicherung der Technik wird weiter unter Berücksichtigung der Tatsache verdeutlicht, dass zwar bereits nach dem Stand der Technik zahlreiche verschiedene Arten von Glykolgemischen vorgeschlagen worden waren, diese Gemische jedoch zahlreiche Zusätze enthielten, die zwar für zahlreiche in bezug auf die Leistungsfähigkeit und Handhabbarkeit des Gemisches erwünschte Merkmale und Eigenschaften sorgten, jedoch die Kosten und die verwickelte Zusammensetzung der Gemische erhöhten.
Diese zusätzlichen Kosten und erhöhte Kompliziertheit der Zusammensetzung können zwar die Wirksamkeit einer bestimmten Glykollösung für bestimmte spezielle Anwendungszwecke steigern, vermindern aber gleichzeitig auch deren Marktchancen als gewöhnliches Mittel zur Verhinderung von Schneeanhäufungen.
Die Abtaumittel der Erfindung können wegen ihrer einfa chen Zusammensetzung und ihrer niedrigen Kosten dagegen von Hauseigentümern oder Ladeninhabern zu einem vorteilhaf ten Preis gekauft und auf Bürgersteige oder Fahrwege aufge bracht werden, wobei die dafür aufzuwendenden Kosten, selbst dann, wenn grosse Freiluftflächen bedeckt oder behandelt werden müssen, nicht prohibitiv hoch werden. Bei der Durch führung des Verfahrens der Erfindung kann das erfindungsge mässe Abtaumittel auf eine von Schnee- und/oder Eisansamm lungen im wesentlichen freie Freiluftfläche nach einer beliebi gen geeigneten Methode, vorzugsweise einfach dadurch, dass man es aus einem Behälter, z. B. einer gewöhnlichen Garten giesskanne, direkt auf die Freiluftfläche aufspritzt oder giesst, aufgebracht werden.
Die Freiluftflächen, die mit den erfin dungsgemässen Abtaumitteln behandelt werden, bestehen aus einer gewöhnlichen Freiluftpflasterung aus Beton, Asphalt oder dergleichen.
Die Einhaltung der angegebenen Grenzwerte des Bereiches von 30 bis 45 Volumenprozent Glykol in Wasser werden aus mehreren Gründen für kritisch gehalten. Da der Hauptzweck der Erfindung eine wirksame Verhinderung der Ansammlung von Schnee und/oder Eis mit minimalem Kostenaufwand ist, wurde gefunden, dass die Verwendung von Äthylen- oder
Propylenglykol zu einer weitestgehenden Kostenverringerung bei gleichzeitiger Beibehaltung einer vollausreichenden Wir kung führt. Äthylen- und Propylenglykol sind zwar für die
Zwecke der Erfindung bevorzugte Glykole, jedoch können auch andere Alkylenglykole und/oder Polyalkylenglykole, z. B.
Polyäthylenglykol oder Polypropylenglykol, mit gutem Erfolg verwendet werden, Es ist jedoch darauf hinzuweisen, dass angesichts des beabsichtigten Verwendungszwecks, der mög lichst geringe Kosten voraussetzt, die Verwendung derartiger anderer Glykole eine Auswahl erfordert, die nicht zu einer
Verminderung der wirtschaftlichen Attraktivität der Erfindung bzw. der erfindungsgemässen Abtaumittel durch zu starke
Kostensteigerung führt.
Es wurde gefunden, dass sich die Wirksamkeit der Abtau mittel beim Überschreiten der Grenzwerte des erfindungsge mäss einzuhaltenden Gehaltsbereiches von 30 bis 45 Volumen prozent Glykol verringert, und zwar sowohl bei unter als auch bei über dem kritischen Bereich liegenden Prozentsätzen der
Glykolkonzentration. Erhöht man die Glykol konzentration über 45 Volumenprozent, so verringert sich, wie festgestellt wurde, die Wirksamkeit des Abtaumittels zur Verhinderung von Eis- und/oder Schneeansammlung, weshalb ein Über- schreiten des oberen Grenzwertes vermieden werden sollte, da es ausserdem die Kosten des Abtaumittels wegen der höheren
Kosten des zugesetzten Glykols erhöht.
Auch eine Verringe rung der Konzentration unter 30 Volumenprozent beeinträchtigt, wie festgestellt wurde, die Leistungsfähigkeit des Abtau mittels, wenn dieses auf eine behandelte Fläche aufgebracht wird, da die Fähigkeit zur Verhinderung der Ansammlung von Eis und/oder Schnee verringert wird.
Der Mechanismus, durch den die kritischen Grenzwerte des Glykolgehalts der erfindungsgemässen Abtaumittel in Volumenprozent bestimmt werden, hängt, soweit dies derzeit erkennbar ist, vermutlich mit den Gefrierpunktseigenschaften zusammen, die das Abtaumittel der damit behandelten Freiluftfläche verleiht, sowie mit der damit einhergehenden Wirkung auf auftreffendes Eis oder auftreffenden Schnee. Es wird angenommen, dass der Gefrierpunkt von auf eine mit einem erfindungsgemässen Abtaumittel behandelte Freiluftfläche auftreffendem Eis oder Schnee herabgesetzt wird, wodurch das Eis oder der Schnee bei in den fraglichen bevölkerten Bereichen gewöhnlich herrschenden Temperaturen zum Schmelzen gebracht wird.
Eine Erhöhung der Glykolkonzentration über 45! Volumenprozent oder eine Senkung der Glykolkonzentration unter 30 Volumenprozent ergibt anscheinend einen höheren
Gefrierpunkt für auftreffendes Eis und/oder auftreffenden
Schnee als ein Abtaumittelgemisch, dessen Zusammensetzung innerhalb der genannten Grenzwerte liegt, wodurch die Wirk samkeit des Abtaumittels vermindert wird. Es sei darauf hinge wiesen, dass die vorstehende Erklärung in der Absicht gegeben wird, das Verständnis der Erfindung zu erleichtern und als wahrscheinliche Grundlage für die Feststellung der angegebe nen kritischen Grenzwerte. Sie ist jedoch nicht als Begrenzung oder Definition des Umfangs und der Reichweite der Erfindung zu verstehen.
Eine bevorzugte, spezielle Ausführungsform der Erfindung ist ein Abtaumittel aus etwa 37 Volumenprozent Äthylen und/oder Propylenglykol in Wasser, das etwa 0,1 Volumenpro zent Fuchsin enthält. Dieses Abtaumittel ist, wie gefunden wurde, bis zu einer Schneefallhöhe von etwa 15 cm bezüglich der Verhinderung einer Schnee- und/oder Eisansammlung wirksam. Wenn das Abtaumittel direkt auf die zu behandelnde
Fläche durch Giessen, Spritzen oder Tränken der zu behandeln den Fläche aufgebracht wird, wird die behandelte Fläche durch den dem erfindungsgemässen Abtaumittel zugesetzten
Farbstoff durch die Abtaumitteldeckschicht gefärbt oder getönt. Diese Färbung kann von einem Benutzer visuell festge stellt werden und ermöglicht es ihm dadurch, die Anwesenheit des prophylaktisch anzuwendenden Abtaumittels auf der behandelten Fläche festzustellen.
Wenn nun Schneefall einsetzt, wird der auf die behandelte Oberfläche auftreffende
Schnee dadurch zum Schmelzen gebracht und fliesst weg. Die abfliessende Schmelze wäscht das auf die Fläche aufgebrachte Abtaumittel mit ab. Fortgesetzter Schneefall wird daher die Färbung oder Tönung der behandelten Oberfläche zum Verschwinden bringen. Da, wie bereits erwähnt, ein einmaliger Auftrag des erfindungsgemässen Abtaumittels bis zu einer Schneefallhöhe von etwa 15 cm wirksam ist, wird, wenn sich die Schneefallhöhe diesem Wert nähert, die Färbung oder Tönung der behandelten Fläche schwächer werden oder verschwinden.
Daran kann erkannt werden, dass eine zweite Behandlung mit dem Abtaumittel erforderlich ist. Die Notwendigkeit weiterer nachfolgender Behandlungen mit dem Abtaumittel bei starkem oder langanhaltendem Schneefall ist natürlich auf die gleiche Weise zu erkennen.
Die Abtaumittel der Erfindung werden vorzugsweise aus einem unter Druck stehenden Vorratstank auf die zu behandelnde Oberfläche gespritzt. In der Regel werden Drücke von etwa 1,55 atm zur Überwindung des Druckverlustes einer feinen konisch sprühenden Sprühdüse angewandt. Mittels einer einzelnen Sprühdüse am Ende eines flexiblen Schlauchs kann der Benutzer die zu bedeckende Fläche einhalten bzw. festlegen. Die zu bedeckende Fläche wird solange besprüht, bis sie sichtbar befeuchtet bzw. benetzt ist. Gewöhnlich reichen 4,4 Liter Abtaumittel aus, um eine Fläche von etwa 9,3 m2 zu beschichten.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
Abgedichtete Betonblöcke mit einer Fläche von jeweils etwa 9,3 dm2 wurden in einer Kammer auf - 6,70 C abgekühlt.
Nach dem Abkühlen wurden auf jeden dieser Blöcke 44 ml eines Gemisches aus 37 Volumenprozent Äthylenglykol, 67 Volumenprozent Wasser und 0,1 Gewichtsprozent eines der in der nachfolgenden Tabelle aufgeführten Farbstoffe gleichmässig aufgesprüht, wobei für jeden Block ein Abtaumittel mit jeweils einem anderen Farbstoff verwendet wurde.
Nach dem Aufsprühen der Abtaumittel wurden auf jeden der Blöcke jeweils 100 ml frisch gefallener, auf - 6,7" C temperierter Schnee gestreut, den man bei - 6,7" C C schmelzen liess. Wenn nach dem Versuch eineRestfärbungvorhandenwar, die stark genug war, um visuell festgestellt werden zu können, wurde der Versuch durch Aufstäuben einer weiteren Teilmenge von 100 ml Schnee jeweils so lange bzw. oft wiederholt, bis entweder nur noch eine verschwindende Restfärbung vorEan- den oder kein weiteres Abschmelzen des Schnees festzustellen war. Jedes der untersuchten Abtaumittel wurde dann bezüglich der zum vollständigen Schmelzen der bei jedem Versuch aufgetragenen Schneemenge von 100 ml sowie der Anzahl von Schneemengen bewertet, die aufgetragen werden konnten, bevor das Abschmelzen aufhörte.
Alle Farbbewertungen wurden von einem einzigen Beobachter und zwar rein visuell, d.h. ohne Hilfsmittel durchgeführt, um die beim praktischen tatsächlichen Einsatz des Abtaumittels herrschenden Bedingungen zu simulieren. D. h., dass da auch ein Benutzer des fraglichen Produkt, z. B. ein Hauseigentümer, keinerlei quantitative Messgeräte zur Verfügung hätte, auch dieser natürlich visuell beobachten und bestimmen müsste, ob eine ausreichende Restfärbung auf der Oberfläche noch vorhanden ist, um zu ermitteln, ob bereits eine erneute Anwendung des Abtaumittels erforderlich ist.
Tabelle Zum Schmelzen des Schnees erforderliche Zeit (Minuten)
Schneebestäubung
Farb- Verbleichende Farbstoff index Erste Zweite Dritte Flecken
C.I. bzw. Färbung Gruppe I Säuregelb (Acid Yellow 1) 10316 20 40 60 keine Säuregrün 25 (Acid Green 25) 61550 20 40 60 schwach Säuregrün 1 (Acid Grenn 1) 10020 20 40 60 sehr schwach Säurerot 97 (Acid Red 97) 20890 20 40 60 sehr schwach Säureorange 7 (Acid Orange 7) 15510 20 40 60 schwach Säureblau 25 (Acid Blue 25) 62055 20 40 60 schwach Säureblau 78 (Acid Blue 78) 62105 20 40 60 schwach Säureblau 92 (Acid Blue 92) 13390 20 40 60 schwach Bromaminsäure - 20 40 60 keine Gruppe 2 Basisch-Violett 2 (Basic Violet 2) 42520 20 40 60 schwach Basisch-Violett 1 (Basic Violet 1) 42535 20 40 60 erheblich Basisch-Violett 4 (Basic Violet 4) 42600 20 40 60 erheblich Basisch-Blau 26 (Basic Blue 26) 44045 20 40 60 stark Basisch-Blau
7 (Basic Blue 7) 42595 20 40 60 erheblich Basisch-Grün 4 (Basic Green 4) 42000 20 40 60 mässig
Wie aus den in der vorstehenden Tabelle aufgeführten Versuchsergebnisse zu ersehen ist, verschwanden die Farbstoff fe der Gruppe 1 durchwegs gleichmässig und proportional zum Verlust an Gefrierschutz- bzw. Abtauwirkung. Somit stand bei den Abtaumitteln mit Farbstoffen aus dieser Gruppe, die sämtlich Sulfonsäuregruppen enthielten, jeweils fest, dass eine erneute Anwendung des Abtaumittels erforderlich war, wenn die Färbung im wesentlichen verschwunden war.
Mit den Farbstoffen der Gruppe 2 war dagegen nicht nur keine Übereinstimmung bezüglich der verbleibenden Flecken bzw. Färbung zu erzielen, sondern diese Farbstoffe hinterliessen, mit einer Ausnahme, auch sämtlich verhältnismässig kräftige Flecken oder Färbungen auf dem Block, obwohl die Gefrierschutz- bzw. Abtauwirkung bereits vollständig verschwunden war.
** WARNING ** Beginning of DESC field could overlap end of CLMS **.
PATENT CLAIMS
1.Liquid defrosting agent containing essentially 30 to 45 percent by volume of at least one alkylene glycol with 2 to 6 carbon atoms, dissolved in water and a compatible organic dye containing at least one sulfonic acid group in an amount sufficient to impart a color to the defrosting agent, which is visually recognizable when it is in contact with a surface.
2. defrosting agent according to claim 1, characterized in that it contains, based on its total volume, about 0.1 percent by volume of dye.
3. defrosting agent according to claim 1, characterized in that it contains a dye from the group of aromatic sulfonic acids, nitro, monoazo, diazo and anthraquinone sulfonic acids.
4. defrosting agent according to claim 3, characterized in that it contains acid yellow 1, acid green 1, acid orange 7, acid blue 92, acid red 97, acid blue 78, acid blue 25 or acid green 25 as the dye.
5. defrosting agent according to one of claims 1 to 4, characterized in that it contains ethylene and / or propylene glycol as alkylene glycol.
6. Use of the defrosting agent according to claim 1 for preventing the accumulation of snow and / or ice on surfaces located outdoors by applying the defrosting agent.
7. Use according to claim 6, characterized in that the defrosting agent is applied directly to the open-air surface by pressure spraying, while it is essentially free of snow and ice.
The invention relates to a liquid defrosting agent, such as a use of the same for preventing the accumulation of snow and / or ice on open-air surfaces.
Ice and snow accumulations or accumulations on sidewalks, streets and other open-air areas usually have to be removed. Removal is usually done by physically or mechanically removing the ice or snow from the open air surface covered with it by shoveling, plowing or the like. Attempts have already been made to create means by which ice and / or snow accumulations can be prevented from the outset, but these attempts have so far not been very successful.
As a result, the traditional method of ice and snow removal, which is a tedious and labor intensive removal process, is usually still used, rather than successfully preventing the accumulation of ice and snow. This is particularly true of common sidewalks, driveways and the like, such as those normally found in densely populated areas by homes or retail stores.
While sodium chloride and calcium chloride containing agents have been available for some time that purportedly can be applied to a surface to prevent the build-up of ice and snow on it, their uses have been limited and most homeowners and shopkeepers continue to face the problem by removal after accumulation rather than by preventing the accumulation of ice and snow. The reason that the currently known agents for preventing the formation of ice and snow accumulations have not met with decisive approval and achieved success is presumably to be seen in several factors which are related to certain disadvantages common to all such prophylactically applicable known agents more or less strongly attached.
Sodium chloride preparations, commonly known as rock salt, have serious disadvantages when used to melt ice or snow, as they create a chalky-white residue that is usually dragged into houses, shops or other interiors, causing unsustainable pollution . Another notable factor in the use of such defrosting agents is their cost. Since these defrosting agents have to be applied in large quantities in order to cover fairly large areas, excessively high costs prevent their economic success and their applicability.
While rock salt has the serious disadvantage of leaving a dirty residue, it costs so little that, despite its disadvantages, it is considered useful to a limited extent. However, other defrosting agents which attempt to eliminate the problem of the formation of a dirty residue occurring with the use of rock salt must be made available at a relatively low price in order to be economically acceptable, which would be a prerequisite for them to be widely used Find application. The fact that rock salt substitutes do not provide effective prevention of snow build-up at an acceptably low cost has been found to be the main reason why these defrosting agents are widely accepted.
It is evident, therefore, that a defrosting agent for preventing ice and snow accumulation which can be considered generally successful and useful should cost little without having other intolerable disadvantages, such as the generation of a dirty residue.
Of course, an agent that would have these properties in combination in a defrosting agent that is actually effective in preventing the accumulation of ice and snow would be a significant technical advance.
Another aspect that must be taken into account with such prophylactically applicable defrosting agents is the fact that the application of these agents must be repeated at intervals. In the event of prolonged snowfall, the effect of such a defrosting agent will ultimately disappear, whereupon a second or further application is necessary. With the currently known defrosting agents, however, it is difficult or even impossible to recognize when a further application is necessary. This need is usually only apparent after a significant build-up or accumulation of snow has already taken place and developed to a degree that renders reapplication of the defrosting agent less effective or even useless.
It would therefore be advantageous if a way could be opened up that would make it possible to recognize the need for a second or further use of a prophylactically applicable defrosting agent during or shortly after the effect of a first or previous defrosting agent application, i.e. in good time that no further treatment preventing the build-up of snow masses can take place before the need to use the defrosting agent again is recognized.
The invention is therefore based on the object of creating a new, ice and snow accumulation preventing defrosting means, which avoids the disadvantages of the previously known defrosting means and, especially at a low price, does not leave dirty residues and makes it possible to avoid the need for a renewed treatment of the snow and To recognize the ice-free area in good time without special aids.
It has now been found that a 30 to 45 volume percent of an alkylene glycol, preferably an alkylene glycol having 2 to 6 carbon atoms and especially ethylene or propylene glycol, and a small amount, usually greater
An aqueous solution containing about 0.1 percent of an organic dye, if applied to a surface exposed to the weather, e.g. B. a pavement or driveway or the like is applied, effectively prevents the accumulation of ice or snow on this surface without leaving an unsightly or dirty residue.
The invention thus provides a liquid defrosting agent containing essentially 30 to 45 percent by volume of at least one alkylene glycol with 2 to 6 carbon atoms, dissolved in water and a compatible organic dye containing at least one sulfonic acid group in an amount sufficient to give the defrosting agent a To give coloring that is visually recognizable when it is in contact with a surface.
The defrosting agents of the invention can be brought to market at a relatively low price, which greatly improves the prospect of their commercial success and their general acceptance and use. The special selection of the constituents and the range of proportions in which the constituents are present in the defrosting agents of the invention leads to the combination of favorable properties or features that characterize the defrosting agents according to the invention, including the possibility of the accumulation of ice and / or snow at low cost and without being able to prevent the generation of undesirable pollution.
The use of glycols in contrast to other polyhydric alcohols such as glycerin is an important feature of the invention, since replacing the glycols with glycerin would result in a defrosting agent mixture with a different viscosity which would impair the ease of use of the defrosting agent. In addition, perhaps more importantly, the use of glycerin results in a defrosting agent whose coefficient of friction is less than that of a defrosting agent with a glycol. An open-air area covered with a defrosting agent based on glycerine will therefore be slightly more slippery than an open-air area covered with a defrosting agent according to the invention.
The dye present in the defrosting agents according to the invention makes it possible to identify the presence of the defrosting agent on a surface. If snow or ice hits the treated open-air area, melts and flows away, the effect of the applied glycol defrosting agent is reduced, since part of the defrosting agent is washed away by the runoff melt. The occurrence of this process can be recognized and followed on the basis of the coloring which is imparted to the defrosting agent and the area treated therewith by the dye present in the defrosting agent.
The coloration caused by the dye can be seen on the treated open-air area and ensures that its fading as a result of the runoff caused by the melting of ice or snow indicates the need to re-use defrosting agent, without an accumulation of ice and / or snow needs to be permitted to a prohibitive extent.
It has been found that an addition of only 1/10 volume percent of an organic dye is sufficient to provide a reasonable indication that reapplication of the defrosting agent is required. Of course, more or less dye can also be added depending on the dye desired. It is therefore only important that the dye is added in an amount sufficient to give the defrosting agent a visible color.
Organic dyes which contain sulfonic acid groups (-SO3H) are suitable as dyes for the purposes of the invention. Dyes that do not contain sulfonic acid groups leave strong residual stains on the treated outdoor area. As a result, it is difficult, if not impossible, to determine whether the surface in question is still adequately protected against freezing or defrosting. This means that when dyes containing no sulfonic acid groups are used, a considerable amount of residual color remains even after the antifreeze effect has completely disappeared.
Dyes from the following groups are particularly suitable: Aromatic sulfonic acids, e.g. B. Acid yellow 1, C.I. 10316 and bromamic acid; Nitrososulphonic acids, e.g. Acid green 1, C.I.
10020; Monoazosulfonic acids, e.g. B. Acid Orange 7, C.I.
15510 and acid blue 92, C.I. 13390; Diazo sulfonic acids, e.g. B. Acid red 97, C.I. 20890; and anthraquinone sulfonic acids, e.g. B. Acid blue 78, C.I. 62105, acid blue 25, C.I. 62055 and acid green 25, C.I. 61550.
If necessary, depending on the desired color, other dyes from the above groups can also be used, provided they contain sulfonic acid groups.
The discovery that adding as little as about 0.1 volume percent of such a dye to a 30-45 volume percent aqueous glycol solution provides an effective means of detecting the need for re-defrosting means that this feature can be provided at minimal cost thereby further increasing the chances that the invention will have commercial success and general acceptance.
Although ethylene and propylene glycols have long been known to be effective antifreeze agents, particularly for automotive engine cooling systems, their use as snow accumulation inhibitors by applying and treating open spaces on a commercial scale has never been successfully accomplished. The invention provides a greatly simplified glycol mixture which, because of its simplicity, can be provided at minimal cost.
An important feature of the invention, however, is to be seen in the fact that, according to the invention, a defrosting agent is made available which, despite its great simplicity and at the same time its low price, is not only sufficiently effective in terms of preventing ice and snow accumulations, but is also clean and unproblematic. and is usable as it leaves no dirty residue or grime. The essence of the invention can be seen in the discovery that the combination of features or properties given above is achieved when ethylene or propylene glycol and a dye are mixed with water in a mixing ratio within the critical limit values mentioned.
The enrichment of the technology achieved according to the invention is further illustrated by taking into account the fact that, although numerous different types of glycol mixtures had already been proposed according to the prior art, these mixtures contained numerous additives, which for many in terms of the performance and manageability of the Mixture provided desirable features and properties, but added cost and the intricate composition of the mixtures.
While these additional costs and increased complexity of the composition can increase the effectiveness of a particular glycol solution for certain specific uses, it also reduces its market potential as a common means of preventing snow piling.
The defrosting agents of the invention, however, because of their simple composition and their low cost, can be bought by homeowners or shopkeepers at an advantageous price and placed on sidewalks or driveways, the costs involved, even when large open-air areas are covered or treated must not become prohibitively high. In the implementation of the method of the invention, the erfindungsge Permitted defrosting agent on a snow and / or Eisansamm lungs essentially free open-air area by any suitable method, preferably simply by taking it from a container, for. B. an ordinary garden watering can, sprayed directly onto the open-air area or pours, be applied.
The open-air areas that are treated with the defrosting agents according to the invention consist of an ordinary open-air paving made of concrete, asphalt or the like.
Compliance with the specified limit values in the range of 30 to 45 percent by volume of glycol in water is considered critical for several reasons. Since the main purpose of the invention is to effectively prevent the accumulation of snow and / or ice at a minimal cost, it has been found that the use of ethylene or
Propylene glycol leads to the greatest possible cost reduction while maintaining a fully sufficient effect. Ethylene and propylene glycol are for that
Glycols preferred for the purposes of the invention, but other alkylene glycols and / or polyalkylene glycols, e.g. B.
Polyethylene glycol or polypropylene glycol, can be used with good success, It should be noted, however, that in view of the intended use, which requires the lowest possible cost, the use of such other glycols requires a selection that is not one
Reduction of the economic attractiveness of the invention or of the inventive defrosting agent due to excessively strong
Cost increase leads.
It has been found that the effectiveness of the defrosting medium is reduced when the limit values of the content range of 30 to 45 percent by volume of glycol to be complied with according to the invention are exceeded, both with percentages below and above the critical range
Glycol concentration. If the glycol concentration is increased above 45 percent by volume, it has been found that the effectiveness of the defrosting agent in preventing ice and / or snow accumulation is reduced, which is why exceeding the upper limit value should be avoided, since it also reduces the cost of the defrosting agent because of the higher
Increased cost of added glycol.
Reducing the concentration below 30 percent by volume has also been found to affect the performance of the defrosting agent when applied to a treated area, since the ability to prevent the accumulation of ice and / or snow is reduced.
The mechanism by which the critical limit values of the glycol content of the defrosting agents according to the invention are determined in percent by volume is, as far as is currently recognizable, probably related to the freezing point properties that the defrosting agent imparts to the open-air area treated with it, as well as the associated effect on ice hitting it or falling snow. It is assumed that the freezing point is reduced by ice or snow hitting an open-air surface treated with a defrosting agent according to the invention, whereby the ice or snow is melted at temperatures usually prevailing in the populated areas in question.
An increase in the glycol concentration above 45! Volume percent or lowering the glycol concentration below 30 volume percent appears to give a higher result
Freezing point for ice hitting and / or hitting
Snow as a mixture of defrosting agents, the composition of which lies within the stated limit values, whereby the effectiveness of the defrosting agent is reduced. It should be pointed out that the above explanation is given with the intention of facilitating the understanding of the invention and as a probable basis for the determination of the specified critical limit values. However, it is not to be taken as a limitation or definition of the scope and breadth of the invention.
A preferred, special embodiment of the invention is a defrosting agent composed of about 37 percent by volume of ethylene and / or propylene glycol in water which contains about 0.1 percent by volume of fuchsine. This defrosting agent has been found to be effective in preventing snow and / or ice from accumulating up to a snowfall height of about 15 cm. When the defrosting agent is applied directly to the treatment
The surface is applied by pouring, spraying or soaking the surface to be treated, the treated surface is added to the defrosting agent according to the invention
Dye colored or tinted through the defrosting middle cover layer. This color can be determined visually by a user and enables him to determine the presence of the prophylactic defrosting agent on the treated area.
When snowfall sets in, the one that hits the treated surface will be
The snow melts and flows away. The flowing melt washes off the defrosting agent applied to the surface. Continued snowfall will therefore remove the color or tint of the treated surface. Since, as already mentioned, a single application of the defrosting agent according to the invention is effective up to a snowfall height of about 15 cm, when the snowfall height approaches this value, the coloration or tint of the treated area becomes weaker or disappears.
This shows that a second treatment with the defrosting agent is necessary. The need for further subsequent treatments with the defrosting agent in the event of heavy or prolonged snowfall can of course be recognized in the same way.
The defrosting agents of the invention are preferably sprayed onto the surface to be treated from a pressurized storage tank. Typically pressures of around 1.55 atm are used to overcome the pressure drop of a fine conical spray nozzle. Using a single spray nozzle at the end of a flexible hose, the user can maintain or define the area to be covered. The area to be covered is sprayed until it is visibly moistened or wetted. 4.4 liters of defrosting agent are usually sufficient to cover an area of around 9.3 m2.
The examples illustrate the invention.
Sealed concrete blocks with an area of about 9.3 dm2 each were cooled to -6.70 C in a chamber.
After cooling, 44 ml of a mixture of 37 percent by volume ethylene glycol, 67 percent by volume water and 0.1 percent by weight of one of the dyes listed in the table below were evenly sprayed onto each of these blocks, a defrosting agent with a different dye being used for each block.
After the defrosting agent had been sprayed on, 100 ml of freshly fallen snow, which had a temperature of -6.7 "C and was allowed to melt at -6.7" C, were sprinkled on each of the blocks. If after the test there was a residual color that was strong enough to be visually detected, the test was repeated by dusting a further portion of 100 ml of snow in each case or often until either only a disappearing residual color was found or none further melting of the snow was observed. Each of the tested defrosting agents was then rated for the amount of 100 ml of snow applied in each experiment to completely melt and the number of amounts of snow that could be applied before the melting ceased.
All color ratings were made by a single observer and were purely visual; carried out without aids in order to simulate the conditions prevailing when the defrosting agent is used in practice. This means that a user of the product in question, e.g. B. a house owner would not have any quantitative measuring devices available, he would of course also have to observe visually and determine whether there is sufficient residual color on the surface in order to determine whether a new application of the defrosting agent is necessary.
Table Time required to melt the snow (minutes)
Snow dusting
Color- fading dye index First Second Third spots
C.I. or group I coloring acid yellow (Acid Yellow 1) 10316 20 40 60 no acid green 25 (Acid Green 25) 61 550 20 40 60 weakly acid green 1 (Acid Grenn 1) 10020 20 40 60 very weakly acid red 97 (Acid Red 97) 20 890 20 40 60 very weakly acid orange 7 (Acid Orange 7) 15 510 20 40 60 weakly acid blue 25 (Acid Blue 25) 62055 20 40 60 weakly acid blue 78 (Acid Blue 78) 62 105 20 40 60 weakly acid blue 92 (Acid Blue 92) 13 390 20 40 60 weakly bromamic acid - 20 40 60 no group 2 basic violet 2 (Basic Violet 2) 42 520 20 40 60 weakly basic violet 1 (Basic Violet 1) 42 535 20 40 60 considerably basic violet 4 (Basic Violet 4) 42 600 20 40 60 considerably basic blue 26 (Basic Blue 26) 44045 20 40 60 strongly basic blue
7 (Basic Blue 7) 42595 20 40 60 significant Basic Green 4 (Basic Green 4) 42000 20 40 60 moderate
As can be seen from the test results listed in the table above, the colorants fe of group 1 disappeared consistently and proportionally to the loss of antifreeze or thawing effect. In the case of the defrosting agents with dyes from this group, all of which contained sulfonic acid groups, it was therefore clear that the defrosting agent had to be reapplied when the color had essentially disappeared.
With the dyes of group 2, on the other hand, not only could no agreement be achieved with regard to the remaining stains or coloration, but these dyes, with one exception, also all left relatively strong stains or colorations on the block, although the antifreeze or defrosting effect was already effective had completely disappeared.