DE2363728A1

DE2363728A1 - Entlackungsmittel

Info

Publication number: DE2363728A1
Application number: DE2363728A
Authority: DE
Inventors: Donald P Murphy; Henry Valatka
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1973-01-17
Filing date: 1973-12-21
Publication date: 1974-07-18
Also published as: BE809481A; JPS52766B2; GB1453143A; SE394285B; JPS49109424A; ES422384A1; CA1025317A; FR2213971B1; US3847839A; FR2213971A1; AU6395073A; IT1003422B

Description

METALLGESELLSCHAFT Frankfurt/M., den 19.Dez.

Aktiengesellschaft DrBr/MSchu

Prov. Nr. 7266 M

Entlackungsmittel

Die Erfindung betrifft verbesserte Lackabbeizmittel auf Basis von wäßrigen alkalischen Lösungen.

Es ist bekannt, zum Entfernen von Lacküberzügen wäßrige Lösungen starker Alkalien zu verwenden. Zur Verbesserung und Beschleunigung der Entlackung sind die verschiedensten. Zusatzmittel empfohlen worden. Die bekannten Entlackungsmittel sind in der Praxis jedoch häufig nicht befriedigend, da für schwierig zu entfernende Lacküberzüge zu lange Behandlungs zeiten notwendig sind oder die Mitverwendung phenolischer Substanzen aus Umweltgründen unerwünscht ist.

Es wurde nun gefunden, daß die Wirksamkeit einer wäßrigen alkalischen Lösung zum Entfernen des Lackes von Metalloberflächen erheblich verbessert wird, wenn die Lösung als Beschleuniger einen alkoxylierten Furfurylalkohol der Formel

R₂ R,

R₃

OH

enthält, wobei R₁* R . und R_ unabhängig aus der Gruppe H, Halogen

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und Alkylgruppen mit nicht mehr als 6 C-Atomen gewählt sind, η eine Zahl nicht über 2 und R* eine Alkoxy-Gruppe mit nicht mehr als 4 C^ · Atomen ist.

Beispiele für besonders geeignete Verbindungen sind mono- und diäthoxylierter Furfurylalkohol.

Es wurde weiter gefunden, daß die Wirksamkeit der Lösung noch mehr gesteigert werden kann, indem man, zusätzlich ein Aktivierungsmittel mit verwendet, welches synergistisch mit dem alkoxylierten Furfurylalkohol wirkt, um die Abbeizzeit auf weniger zu reduzieren, als dies durch jede der Komponenten einzeln geschieht.

Wenn als Beschleuniger monoäthoxylierter Furfurylalkohol verwendet wird, haben sich gewisse Glykole und organische Stickstoff-Verbindungen als wirksame Aktivatoren, erwiesen, z. B. Äthylenglykol, Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Propylenglykol, Dipropylenglykol, Tripropylenglykol, Phenyläthanolamin. Melamin, N-Aminoäthylpiperazin, 2-Phenylimidazol und Diisopropanolamin. Andere organische Nitroverbindungen, die als Aktivatoren mit monoäthoxyliertem Furfurylalkohol als Aktivatoren geprüft und als nicht synergistisch wirkend festgestellt wurden, sind Phenyldiäthanolamin, Diglykolamin, 2-Phenylendiamin, Anilin, Piperidin, m-Chlorphenyldiäthanolamin, 2-Äthylimidazol, 2-Isopropylimidazolin, Isopropanolamin, Triisopropanolamin, Äthanolamin, Diäthanolamin, Morpholin, N-Aminoäthylamin, 1,4- Cyclohexyl -bis -methylamin, Methylimino-bis-propylamin, Hydroxyäthylcarbamat und Iminobis-propylamin.

Wenn als Beschleuniger diäthoxylierter Furfurylalkohol verwendet wird, wurde von den obengenannten Glykolen als einziges Tripropylenglykol als wirksamer Aktivator festgestellt. Als wirksame organische Stickstoff-Verbindungen erwiesen sich Piperidin, 2-Phenylimidazol,

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Diethanolamin, Diisopropanolamin und Triisopropanolamin. Die anderen obengenannten organischen Stickstoff-Verbindungen waren unwirksam.

Bei Mitverwendung des Aktivators ist er vorteilhaft in einer solchen Menge vorhanden, daß das Mol-Verhältnis des Furfurylalkohols zu dem Aktivator zwischen etwa (0.5 - 5.0) zu 1 beträgt. Vorzugsweise liegt das Mol-Verhältnis zwischen (1.0 - 3.0) zu 1.

Die erfindungsgemäße wäßrige EntLackungslösung kann zweckmäßig aus einem Konzentrat hergestellt werden, welches das oder die anorganischen alkalischen Mittel und den erfindungs gern äßen Beschleuniger und vorzugsweise auch einen synergistischen Aktivator enthält. Als alkalische anorganische Mittel kommen, wie üblich, insbesondere Alkalihydroxide in Betracht, die mindestens den Hauptanteil des alkalischen Mittels ausmachen sollten. Vorzugsweise wird mindestens 70% Alkalihydroxid verwendet. Wenn erwünscht, können auch andere alkalische Verbindungen mit verwendet werden, z.B. Alkalicarbonate, Alkalisilikate, Alkaliphosphate usw.

Ein zur Herstellung der Löung geeignetes Konzentrat enthält zweckmäßig 50 - 97 Gew. % der anorganischen alkalischen Komponente und 3 - 50 Gew. % des Beschleunigers bzw. des Gemisches von Beschleuniger und synergistischem Aktivator.

Falls andere für wäßrige alkalische Lackabbeizmittel übliche Komponenten mit verwendet werden sollen, können sie in das Konzentrat mit eingebracht werden. So kann das Konzentrat z. B. Gluconsäure oder deren wasserlösliche und/oder wasserdispergierbare Salze und Derivate, wie Alkali gluconate und insbesondere Natrium gluconat, Gluconodeltalacton und dergleichen enthalten. Die Mengen hieraus können, bis zu 10 Gew.%

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des Mittels betragen, vorzugsweise 2 - 7 Gew. %. Auch Netzmittel können mit verwendet werden, die in stark alkalischen Lösungen wirksam sind. Ihre Menge kann gegebenenfalls ebenfalls bis zu 10 Gew. % des Mittels betragen. Ausgezeichnete Ergebnisse wurden z.B. bei Verwendung von Netzmitteln vom Phosphatester-Typ erhalten.

Zur Herstellung der wäßrigen Behandlungslösung kann das Konzentrat in ausreichender Menge in Wasser gelöst werden, um die für die Ablösung des betreffenden Lackfilms gewünschte Alkalinität zu erhalten, jedoch vorzugsweise in Mengen, die die maximale Löslichkeit des Beschleunigers in der Lösung nicht überschreiten. Es wurde diesbezüglich festgestellt, daß die Löslichkeit des Beschleunigers umgekehrt proportional zu der Alkalinität der Entiackungslösung ist, so daß bei niedrigeren Alkalinitäten mehr Beschleuniger in der EnÜaekungslösung gelöst werden kann. Üblicherweise enthält die erfindungsgemäße Entiackungslösung das Konzentrat in Mengen im Bereich von etwa 60 bis etwa 600 g/l, vorzugsweise von etwa 120 bis 360 g/l. Wenn der Beschleuniger nicht mit dem anorganischen alkalischen Mittel vereinigt wird, kann er natürlich der wäßrigen alkalischen Entiackungslösung in den erforderlichen Mengen auch getrennt zugesetzt werden. Vorzugsweise enthält die wäßrige alkalische Entlaekungslösung etwa 120 bis 240 g/l des alkalischen Mittels und den Beschleuniger in einer Menge bis zu 10 Vol. % der Entiackungslösung.

Bei seiner Anwendung wird das erfindungs gern äße Enüackungsmittel mit dem Gegenstand, von dem der Lack- oder ein äinlicher Schutz- oder Dekorations-Überzug entfernt werden soll, genügend lange in Berührung gebracht. Die für die Bewirkung einer wesentlichen Ablösung des Lackes von der Oberfläche erforderliche Berührungs zeit hängt von der Art und Dicke des zu entfernenden Lacküberzuges ab. Bei manchen Lacken

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können Berührungszeiten von wenigen Minuten, z.B. 2-3 Minuten,ausreichend sein, während bei anderen und schwierig zu entfernenden Lacken wesentlich längere Berührungs zeiten, z.B. 30 Minuten oder mehr, notwendig sein können. Es ist daher nicht möglich, spezifische Behandlungszeiten anzugeben. Die Berührungszeit soll ausreichend sein, um eine wesentliche Ablösung des Lackes von der Oberfläche zu bewirken. Es ist nicht erforderlich, die zu entlackende Oberfläche so lange mit der Behandlungslösung in Berührung zu halten, bis eine vollständige Entfernung des Lackfilmes von der Oberfläche bewirkt ist. Es ist im allgemeinen ausreichend, wenn eine Ablockerung des Lackfilmes von der Oberfläche bewirkt ist, so daß er durch Bürsten, Hochdruckwasserstrahl oder dergleichen entfernt werden kann. Im allgemeinen empfiehlt es sich, die .Entlackungslösung im Tauchverfahren anzuwenden, da hierbei eine gründliche und dauernde Benetzung des Oberflächenfilms stattfindet und wenig oder keine Verluste an Entlackungslösung auftreten. In manchen Fällen jedoch, insbesondere wenn wenig schwierig zu entfernende Filme behandelt werden sollen, die normalerweise nur kurze Berührungszeiten erfordern, können auch andere Anwendungstechniken, wie Spritzen, Fluten oder dergleichen, benutzt werden.

Die Entlackungslösung wird normalerweise bei erhöhter Temperatur von über 50 C und vorzugsweise in der Nähe ihres Kochpunktes angewendet. Temperaturen von etwa 90 bis 100 C sind zweckmäßig.

Nachdem der Lackfilm durch die Berührung mit der Entlackungslösung von den behandelten Oberflächen wesentlich gelockert und dann von den Oberflächen entfernt worden ist, sei es durch weitere Berührung mit der Entlackungslösung oder durch anderweitige Entfernung des locker anhaftenden Films, sind die Oberflächen in einem Zustand, daß sie mit einem neuen Schutzüberzug versehen werden können. Im allgemeinen wird es jedoch bevorzugt, daß die behandelten Oberflächen mit Wasser gespült werden, um

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alle Enüackungsflüssigkeit zu entfernen.

Die erfindungs gemäße Entlackungslösung ergibt ausgezeichnete Ergebnisse bei der Entfernung oder wesentlichen Lockerung beliebiger Lack- und Anstrichfilme von Metalloberflächen. Sie ist jedoch besonders wirksam für die Entfernung von Überzügen, die als Schichtbildungskomponenten Acryl-, Epoxy-, Vinyl- oder Alkydharze enthalten, die mit alkalischen EnÜackungsmitteln bisher, wenn überhaupt, nur mit großer Schwierigkeit entfernt werden konnten. *

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Die folgenden Beispiele zeigen die Entlackungswirksamkeit der erfindungsgemäßen Behandlungslösung. In allen Fällen wurden die Probestahlbleche zunächst mit einer Phosphatierungslösung zur Bildung eines Eisenphosphatüberzuges behandelt. Danach wurden die Bleche mit einem Lack auf Acrylharz-Basis (Duracron 200 - Marke der Fa. PPG Industries) lackiert. Lacke auf Aerylharz-Basis gehören zu den für die Entlackung widerstandsfähigsten Lacken. Die Lackdicke war gleichmäßig bei allen Blechen etwa 28 bis 38 u. Die lackierten Bleche wurden dann bei einer Temperatur zwischen 90 bis 100 °C mit der Abbeizlösung behandelt, und die Zeit für vollständige Entlackung wurde ermittelt.

Beispiel 1

Lösungen mit 180 g/l Natriumhydroxid und 5 Vol. % der angegebenen Zusätze ergaben die folgenden Ergebnisse:

Zusatz Entlackungszeit (Min.)

Phenyläthylalkohol 17.38

Monoäthoxylierter Furfurylalkohol 8.81

Diäthoxylierter Furfurylalkohol 9. 50

Monoäthoxylierter Anisylalkohol 26. 75

Diäthoxylierter Anisylalkohol 21. 50 Monoäthoxylierter Cinnamylalkohol
Diäthoxylierter Cinnamylalkohol

_ = kein Effekt in 30 Minuten)

Beispiel 2

Die mono- und diäthoxylierten Furfurylalkohol wurden mit verschiedenen

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Glykolen als Aktivatoren kombiniert in einem weiteren Versuch, die Entläckungszeit herabzusetzen. Der Furfurylalkohol und der Aktivator wurden in dem angegebenen Molverhältnis kombiniert und zu der Alkalilösung wie in Beispiel 1 zugegeben, um eine 5 Vol.% Beschleuniger enthaltende Arbeitslösung zu ergeben. Die folgenden Kombinationen zeigten Synergismus:

Aktivator Einzelent- Aktivator Mol.Verh. Eirüna-

lackungs- plus Furfuryl- Furfuryl- tion Ent-

zeit(Min.) alkohol alkohol/ laiangs-

AMisrator 2eit (Mn.)

Äthylenglykol	^NE60	I⁺	2/1	7.00
Diäthylenglykol	^NE60	1	i/i	8.13
Triäthylenglykol	^NE60	1	2/1	7.17
Tetraäthylen glykol	^NE60	1	3/1	7.69
Propylenglykol	^NE60	1	2/1	8.42
Dipropylenglykol	^NE60	1	i/i	8.17
Dipropylenglykol	^NE60	1	2/1	8.00
Tripropylenglykol	15.40	1	2/1	6.17
Tripropylenglykol	15.40	2⁺	2/1	7.08

NE_0n = Kein Effekt in 60 Minuten

1 = Monoäthoxylierte Verbindung

2 , = Diäthoxylierte Verbindung

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Beispiel 3

Der monoäthoxylierte Furfurylalkohol wurde mit organischen Nitroverbindungen wie in Beispiel 2 kombiniert. Die folgenden erwiesen sich als wirksame Aktivatoren:

Aktivator	Einzelent- lackungszeit (Min.)	Mol. Verh, Furfuryl alkohol/ Aktivator	Kombination Enüackungs- zeit (Min.)
Phenyläthanolaxnin	8.17	1/1	7.31
Phenyläthanolamin	8.17	2/1	6.00
Melamin	^KE30	3/1	8.75
N -amino äthyl- piperazin	^NE30	2/1	8.37
2 -Phenylimidazol	12.42	i/i	6.94
2 -Phenylimidazol	12.42	2/1	7.00
Diisopropanolamin		2/1	8.67
Beispiel 4

Weitere Bleche wurden gemäß der vorhergehenden Arbeitsweise vorbereitet. Eine 5 Vol.%ige Lösung von diäthoxyliertem Furfurylalkohol in der 180 g/l Natriumhydroxid enthaltenden wäßrigen Lösung entfernte den Lack in 11,50 Minuten. Die folgenden organischen Nitroverbindungen waren wirksame Aktivatoren beim Einsatz in den angegebenen Molverhältnissen:

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Aktivator

Einzelent- Mol. Verh. Kombination

lackungszeit Furfuryl- Entlackungs-

(Min.) alkohol/ zeit (Min.)

Aktivator

Piperidin

NE

30

M- ChlorophenyU

diäthanolamin 6.33

2-Phenylimidazol 12.42

Diäthanolamin ^NB30

Triisopropanolamin 20.00

Diisopropanolamin NE

30

1/1

10.08

2/1	. 6.08
2/1	11.17
2/1	9.00
3/1	10.75
i/i	10.00

- Patentansprüche - 11

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Claims

Patentansprüche

1. Wäßriges alkalisches Mittel zum Entfernen von Lackiiberzügen von Metalloberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß es als Beschleuniger einen alkoxylierten Furfurylalkohol der Formel

^ß3

OH

enthält, wobei R₁, R und R„ unabhängig aus der Gruppe H, Halogen und Alkylgruppen mit nicht mehr als 6 C-Atomen gewählt sind, η eine Zahl nicht über 2 und R' eine Alkoxy-Gruppe mit nicht mehr als 4 C-Atomen ist.

2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Beschleuniger mono- und/oder diäthoxylierter Furfurylalkohol verwendet wird,

3. Mittel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn ze lehnet, daß es zusätzlich aktivierendes Glykol oder aktivierende organische Stickstoff-Verbindung enthält, wobei das Mol-Verhältnis von Furfurylalkohol zu aktivierender Verbindung vorzugsweise (0.5 - 5. O) zu 1 beträgt.

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4. Mittel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Beschleuniger monoäthoxylierter Furfurylalkohol und als Aktivator mindestens ein Glykol aus der Gruppe von Äthylenglykolen mit bis zu 4 Äthoxygruppen und Propylenglykolen mit bis zu 3 Propoxygruppen verwendet wird.

5. Mittel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichn et, daß als Beschleuniger monoäthoxylierter Furfurylalkohol und als Aktivator mindestens eine Verbindung aus der Gruppe von Phenyläthanol- " amin, Melamin, N-Aminoäthylpiperazin, 2-Phenylimidazol und Diisopröpanolamin verwendet wird.

6. Mittel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Beschleuniger diäthoxylierter Furfurylalkohol und als Aktivator mindestens eine Verbindung aus der Gruppe von Piperidin, M-Chlorphenyldiäthanolamin, 2-Phenylimidazol, Diäthanolamin, Düsopropanolamin und Triisopropanolamin verwendet wird.

7. Mittel nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es 0.15 - 20 Gew. % Beschleuniger und Aktivator enthält.

8. Konzentrat zur Herstellung eines Mittels nach Anspruch 1 bis 7 durch Verdünnung mit Wasser, dadurch gekennzeichn et, daß es 3 - 50 Gew. % Beschleuniger, 50 - 97 Gew. % anorganische alkalische Verbindung, vorzugsweise überwiegend Alkalihydroxid, und gegebenenfalls einen minimalen Anteil Wasser enthält.

9. Konzentrat nach Anspruch.. 8, dadurch gekennzeichnet, daß es 3 - 50 Gew. % Beschleuniger und Aktivator enthält und das Mol-Verhältnis von Furfurylalkohol zu Aktivator (0. 5 - 5. 0) zu 1, vorzugsweise (1.0 - 3.0) zu 1, beträgt.

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