DE69418720T2

DE69418720T2 - Verbessertes abbeitzmittel

Info

Publication number: DE69418720T2
Application number: DE69418720T
Authority: DE
Inventors: David Erismann; Nathaniel Langford
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1993-10-15
Filing date: 1994-09-14
Publication date: 2000-03-02
Anticipated expiration: 2014-09-15
Also published as: EP0723568A1; CA2172718A1; DE69418720D1; JPH09503812A; US5518661A; EP0723568B1; WO1995010570A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte, Methylenchlorid-enthaltende Farbentfernungs-Zusammensetzung, das Verfahren zur Formulierung der Zusammensetzung und deren Verwendung zum Ablösen oder Entfernen von Farbe, Lack und anderen Beschichtungen von beschichteten Substraten wie Metall und Holz.
Farbentferner, die Methylenchlorid als Hauptkomponente enthalten, sind vielseitig anwendbare und wichtige Ablösemittel, die seit etwa 50 Jahren auf einer Vielfalt von beschichteten Materialien oder Substraten wie Metall und Holz verwendet werden, um Farbbeschichtungen davon abzulösen oder zu entfernen (siehe Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 2. Aufl., Band 14 (1967), S. 485-489, und das US Patent Nr. 5 073 289 (Collier et al.). Aufgrund von Umwelt- und Gesundheitsproblemen des Methylenchlorids, sind die Verkäufe dieser Chemikalie zurückgegangen, und Hersteller von Farbentfernern haben sich in den letzten Jahren intensiv bemüht, sichere und vorteilhaftere Alternativen zu Methylenchlorid-Farbentfernern zu entwickeln (T. F. Sweeney, "Safe Strippers Get Tough", Practical Homeowner, Juli/August (1991), S. 21-24) Trotz der Besorgnisse über die Sicherheit bei der Verwendung von Methylenchlorid (viele betrachten es als ein Karzinogen), ist es immer noch eines der besten der verfügbaren Ablösemittel, und das Auffinden von Alternativen hat sich als kompliziert erwiesen (J. Rabuska, The Paint Dealer. März (1993), S. 16-18).
Eine Anzahl von Patenten beschreibt verschiedene Methylenchlorid-Ablösemittel. Das US Patent Nr. 5 073 289 (Collier et al.) beschreibt einen Farbentferner, umfassend Methylenchlorid-Lösungsmittel als Hauptkomponente, Wachse und bestimmte Carbonyl-Additive, um die Verdampfung des Lösungsmittels aus dem Ablösemittel zu verzögern. Das US Patent Nr. 4 645 617 (Vivian) beschreibt eine Ablöse-Zusammensetzung, umfassend einen Hauptanteil Methylenchlorid, ein Wachs und Propylencarbonat sowie Ethylencarbonat, um die Verdampfung zu verzögern, und/oder einen Weichmacher, Tenside und ein organisches Co-Lösungsmittel (insbesondere Methanol), das häufig mit Methylenchlorid verwendet wird. Das US Patent Nr. 4 445 939 (Hodson) beschreibt eine Ablöse- und Vorbehandlungslösung durch Vermischen (1) eines chlorierten Lösungsmittels (vorzugsweise Methylenchlorid) in einer Menge von allgemein 50 bis 70 Gew.-% der Lösung und eines flüssigen Alkohols, der wenigstens drei Kohlenstoffatome enthält, wie z. B. Benzylalkohol, in einer Menge von allgemein 6 bis 26 Gew.-% der Lösung, (2) einer bestimmten Netzmittel-Zusammensetzung und (3) eines Dampf unterdrückenden Mittels und vorzugsweise einer kleinen Wassermenge von allgemein 0,5 bis 5 Gew.-% in speziellen Anteilen. Das US Patent 4 269 724 (Hodson) beschreibt einen Farbentferner, umfassend Methylenchlorid als hauptsächliches Lösungsmittel und hauptsächliche Komponente, Isopropylalkohol, um den Ablösevorgang zu erleichtern und ein bestimmtes Aminglycolatsäure-Salz. Das US Patent Nr. 4 056 403 (Cramer) lehrt eine Lösungsmittel-Zusammensetzung zur Reinigung einer Polyurethanschaum erzeugenden Apparatur, umfassend einen halogenierten Kohlenwasserstoff und einen einwertigen Alkohol. Das Patent von Cramer umfaßt typische Gewichtsbereiche von halogeniertem Kohlenwasserstoff zu einwertigem Alkohol, die von etwa 1 : 1 bis etwa 12 : 1, vorzugsweise von etwa 2 : 1 bis etwa 10 : 1, mehr bevorzugt von etwa 3 : 1 bis etwa 8 : 1 und am meisten bevor zugt von etwa 3,5 : 1 bis etwa 6 : 1 reichen. Das US Patent Nr. 3 988 256 (Vandermey et al.) beschreibt ein Spülmittel für Photoresists, umfassend etwa 65 bis etwa 98,5 Gew.-% Methylenchlorid und etwa 1,5 bis etwa 35 Gew.-% Isopropanol, Tertiärbutanol oder Mischungen derselben. Das US Patent Nr. 3 574 123 (Langle) beschreibt eine Farbentfernungs-Zusammensetzung, umfassend (a) 50 bis 90 Teile eines chlorierten, flüssigen Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels (vorzugsweise Methylenchlorid), (b) 2 bis 15 Teile eines niederaliphatischen Alkohols oder eines bestimmten Glycolethers, (c) 0,1 bis 15 Teile einer Niedercarbonsäure, (d) 2 bis 30 Teile Hydroxybenzole wie Phenole oder deren Derivate und (e) 2 bis 10 Teile Fettsäuresulfonat oder einer bestimmten Fettamincarbonsäure oder Alkylbenzolsulfonsäure oder Salze derselben, (f) 0,1 bis 10 Teile Ammoniumbifluorid, gelöst in 3 bis 20 Teilen Wasser, und gegebenenfalls Verdampfungsverzögerungsmittel und Verdickungsmittel. Das US Patent Nr. 3 391 085 (Crockett) beschreibt eine saure Ablöse-Zusammensetzung, umfassend eine Mischung von 40- 71% Methylenchlorid, 2 bis 8% Ameisensäure, 12-30% Phenol, 3 bis 20% Wasser und 1-5% p-Toluolsulfonsäure. Auch das US Patent Nr. 3 094 491 (Greminger, Jr. et al.) beschreibt eine Farb-, Lack- und Firniß-Entfernungszusammensetzung, bestehend aus (a) 1 bis 10 Gew.-% bestimmter Celluloseether als Verdickungsmittel, (b) 85 bis 98% eines Lösungsmittels, das im wesentlichen aus Methylenchlorid besteht, und (c) 1 bis 5% Mannitanstearat oder Sorbitanstearat als Verdampfungsverzögerungsmittel.
Kirk-Othmer - siehe oben - beschreibt auch andere organische Lösungsmittel, die Lackfilme erweichen können, welche in (etwa) abnehmender Reihenfolge der Wirksamkeit Ketone, Ester, aromatische Kohlenwasserstoffe, Alkohole und aliphatische Kohlenwasserstoffe sind; von denen angenommen wird, daß sie in der Wirksamkeit an Methylenchlorid heranreichen, wobei jedoch ihre Entflammbarkeit ein Nachteil ist. Und die Patentliteratur beschreibt derartige Ablösemittel, wobei ein Patent neueren Datums das US Patent Nr. 4 986 936 (Wolbers) ist, welches eine Firniß-entfernende, wäßrige Lösung beschreibt, umfassend ein erstes Lösungsmittel, das Keton umfaßt, ein zweites Lösungsmittel, das Cyclohexanol, Methylcyclohexanol oder Pyridin ist, ein Quellmittel und einen bestimmten Geliermittel-Aktivator. Das US Patent Nr. 4 732 695 (Francisco) beschreibt eine Zusammensetzung zum Entfernen von Farben und Beschichtungen, die frei von Methylenchlorid ist, im wesentlichen bestehend aus einer Mischung wirksamer Mengen von Benzylalkohol (welcher von etwa 20 bis etwa 50% reichen kann), eines aromatischen Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels, das als "aromatisches Naphtha" bekannt ist, wie das Material, das als "Aromatic 100" von Exxon Chemicals (die Menge des Lösungsmittels kann von etwa 30 bis etwa 70% reichen) vermarktet wird, und eines Pyrrolidons (welches von 10 bis 40% reichen kann); wobei ein Verdickungsmittel und andere Additive in dem Farbentferner eingeschlossen sein können. Das US Patent Nr. 4 294 729 beschreibt eine Zusammensetzung, die einen Alkohol wie Benzylalkohol enthält, zum Entfernen von Epoxy- Polymer von einem Substrat. Auch das US Patent Nr. 3 664 962 (Kelly et al.) beschreibt einen Schmutzentferner, der Benzylalkohol einschließt.
Kurzum, die Erfindung stellt in einem Aspekt eine verbesserte Ablöse-Zusammensetzung bereit, umfassend eine Lösungsmittel- Mischung, die Benzylalkohol als hauptaktive Lösungsmittel- Komponente pro Gewicht der Mischung und Methylenchlorid als geringfügig aktive Lösungsmittelkomponente pro Gewicht der Mischung umfaßt.
In einem anderen, Aspekt der Erfindung kann anstatt oder in Zumischung mit der Benzylalkohol-Komponente der oben beschriebenen, verbesserten Ablöse-Zusammensetzung, ein normalerweise flüssiger, niederalkylsubstituierter Benzylalkohol verwendet werden, wie α-Methylbenzylalkohol, 2-Methylbenzylalkohol oder 4-Methylbenzylalkohol. Eine Klasse, die Benzylalkohol und solche alkylsubstituierten Derivate desselben einschließt, die in der Erfindung verwendet werden kann, ist diejenige, die durch die allgemeine Formel:
dargestellt wird, worin R&sub1; und R&sub2; unabhängig voneinander aus der aus einem Wasserstoffatom und einer Niederalkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen wie einer Methylgruppe bestehenden Gruppe ausgewählt sind.
In noch einem weiteren Aspekt der Erfindung kann anstelle oder in Zumischung mit der Methylenchlorid-Komponente, CH&sub2;Cl&sub2;, der oben beschriebenen, verbesserten Ablöse-Zusammensetzungen ein normalerweise flüssiges Homologes des Methylenchlorids verwendet werden, wie chlorierte Alkane mir 2 oder 3 Kohlenstoffatomen und 2 oder 3 Chloratomen, wobei Beispiele derselben 1,1,1-Trichlorethan, 1,1,2-Trichlorethan, 1,1-Dichlorethan, 1,2-Dichlorethan und 1,2-Dichlorpropan sind.
Die Ablöse-Zusammensetzung der Erfindung kann auch Wasser enthalten, das mit der Lösungsmittel-Mischung stabil emulgiert ist, um eine Wasser- (oder wäßrige) Phase und eine Lösungsmittelphase in einer Wasser-Lösungsmittel-Emulsion zu bilden, die vom Öl-in-Wasser-Emulsionstyp oder Wasser-in-Öl-Emulsionstyp sein kann. Der letztere Emulsionstyp, in dem die Lösungsmittel-Mischung die kontinuierliche Phase ist, kann als ein Ablösesystem auf Lösungsmittelbasis gekennzeichnet werden und ist aufgrund seiner geringen Flüchtigkeit oder Verdampfungsgeschwindigkeit die bevorzugte Ausführungsform der Ablöse- Zusammensetzung der Erfindung, im Vergleich zu dem Öl-in- Wasser-System, das als ein aus Wasser basierendes System charakterisiert werden kann.
In dem obigen auf Lösungsmittel basierenden System umfaßt ferner die Lösungsmittel-Mischung oder schließt ein eine aromatische Kohlenwasserstoff-Flüssigkeit als Lösungsmittelverdünner, die einen hohen Flammpunkt (geschlossener Tiegel) allgemein von wenigstens etwa 80ºF (26,7ºC), vorzugsweise von wenigstens 100ºF (37,7ºC), bis 150ºF (65,6ºC), mehr bevorzugt von wenigstens 200ºF (93,3ºC) hat, welche in Wasser unlöslich ist, mit demselben und anderen Komponenten der Ablöse-Zusammensetzung nicht reagiert, und bei der Lagerung und Anwendung inert ist. Eine derartige aromatische Kohlenwasserstoff-Flüssigkeit kann diejenige sein, die alkylsubstituiertes Benzol, z. B. Trimethylbenzol, Xylol, Cumol, Ethylbenzol und Mischungen derselben umfaßt. Eine Klasse solcher alkylsubstituierter Benzole kann durch die allgemeine Formel:
dargestellt werden, worin R unabhängig aus der aus einem Wasserstoffatom, und Alkyl, z. B. mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen wie Methyl bestehenden Gruppe ausgewählt ist, mit der Maßgabe, daß wenigstens ein R Alkyl ist. Die aromatische Kohlenwasserstoff-Flüssigkeit kann auch diejenige sein, die Naphthalin, Methylnaphthalin oder Mischungen derselben umfaßt. Mischungen der alkylsubstituierten Benzole und Naphthaline können auch verwendet werden. Eine besonders brauchbare, aromatische Kohlenwasserstoff-Flüssigkeit, die für diesen Zweck verwendet werden kann, ist "Aromatic 200", ein im Handel erhältliches Produkt von Exxon Chemicals Co., welches einen Flammpunkt (TCC) von 220ºF (104,4ºC) hat. Eine andere, besonders brauchbare, aromatische Kohlenwasserstoff-Flüssigkeit, die verwendet werden kann, ist "Aromatic 100", (auch von Exxon Chemicals Co. erhältlich), welche einen Flammpunkt (TCC) von 108ºF (42,2ºC hat. Gegebenenfalls, aber vorzugsweise enthält die Ablöse-Zusammensetzung der Erfindung auch ein Verdampfungsverzögerungsmittel wie ein Paraffinwachs, z. B. ein solches, welches im Handel als "Boler 1070" erhältlich ist, und sie enthält auch ein Verdickungsmittel wie Hydroxypropylcellulose; und die Emulsionstypen der Ablösemittel der Erfindung enthalten auch Tenside, die zur Bildung und Stabilisierung der Emulsionen verwendet werden, wie "Tween 80", "Span 80" und "Dowfax-2A1"
Die Ablöse-Zusammensetzungen der Erfindung sind normalerweise flüssig, pastös oder halbpastös und können dadurch hergestellt werden, daß man in einem geeigneten Kessel, der mit einem. Rührer versehen ist, Benzylalkohol oder ein alkylsubstituiertes Derivat desselben und einen Teil (etwa 1/2 bis 3/4) des aromatischen Kohlenwasserstoffs (falls er verwendet wird) vermischt, um einen Teil der Lösungsmittel-Mischung zu bilden, dann für die Emulsionstypen der Ablösemittel die geeigneten Tenside (oder oberflächenaktiven Mittel oder Emulgatoren) zu der sich ergebenden Lösungsmittel-Mischung gibt, worauf die Zugabe von Wasser (falls es verwendet wird), des Verdickungsmittels (der Verdickungsmittel), des Rests des aromatischen Kohlenwasserstoffs, vermischt mit dem Verdampfungsverzögerungsmittel, und schließlich des Methylenchlorids (aufgrund seiner Flüchtigkeit, die letzte zuzugebende Komponente) oder des Homologen desselben erfolgt. Das Ablösemittel kann in geeigneter Weise in hermetisch verschlossenen Behältern wie fluorierten Polyethylenkunststoff-Flaschen verpackt werden.
Bei der Anwendung kann der Farbentferner auf das lackierte oder anderweitig beschichtete Substrat aufgetragen werden, das eine in Lösungsmittel lösliche oder in Lösungsmittel quellbare Beschichtung hat (die von dem Typ sein kann, der mit Methylenchlorid an sich oder Benzylalkohol an sich abgelöst werden kann), die man von dem Substrat ablösen oder entfernen möchte. Das Ablösen kann z. B. für die Zwecke einer erneuten Veredelung des Substrats erfolgen, indem man auf dasselbe eine neue oder andere dekorative oder schützende Beschichtung aufträgt. Das beschichtete Substrat kann z. B. in einer horizontalen, geneigten oder vertikalen Position vorliegen; im letzteren Fall ist das Einfügen ausreichender Verdickungsmittel-Mengen in die Ablöse-Zusammensetzung eine bevorzugte Alternative, um nach der Anwendung des Ablösemittels ein Ablaufen oder Abtropfen desselben vom Substrat zu minimieren oder zu verhindern. Das Ablösemittel kann auf das beschichtete Substrat durch jede geeignete Technik aufgetragen werden, wie Bürsten, Walzenbeschichtung oder - wenn es seine Viskosität erlaubt - durch Sprühen, einschließlich Aerosolsprühen. Nach dem Auftragen des Ablösemittels auf das beschichtete Substrat und nachdem man es ermöglicht hat, daß dasselbe darauf in einer ausreichenden Menge während einer ausreichenden Zeitspanne und bei einer geeigneten Temperatur, z. B. 5 Minuten bis 2 Stunden für eine 1 bis 10 mm Beschichtung oder mehr bei Raumtemperatur (20ºC), in Abhängigkeit von z. B. der Natur und der Dicke der Beschichtung verbleibt, kann die solubilisierte, erweichte, bläschenbildende oder abgelöste Beschichtung von dem Substrat durch geeignete Techniken entfernt werden, die das Abwischen, das Abkratzen oder das Abreiben der abgetrennten Beschichtung oder des Rückstandes von dem Substrat mit einem Lappen, Schaber oder anderen mechanischen Mitteln oder das Abwaschen derselben mit Wasser oder einer, anderen geeigneten Flüssigkeit einschließen. Falls es erwünscht oder notwendig ist, kann das Auftragen des Ablösemittels auf das so behandelte, beschichtete Substrat und das Entfernen der weiterhin behandelten, restlichen Beschichtung einmal oder mehrere Male wiederholt werden, bis das erwünschte Ablösen erreicht ist.
Die Farbentfernungs-Zusammensetzung der Erfindung ist relativ preisgünstig und dahingehend relativ sicher anwendbar, daß sie einen relativ hohen Flammpunkt (im allgemeinen bei wenigstens 100ºF (37,8ºC) bis 150ºF (65,5ºC), vorzugsweise bei wenigstens 200ºF (93,3ºC), oder höher) hat, bei normalen Lagerungs- und Anwendungbedingungen nichtentflammbar ist und eine geringe Flüchtigkeit und somit eine ausreichend lange Ablöseaktivität hat, solange sie während der erwünschten Zeitspanne auf dem beschichteten, damit behandelten Substrat angeordnet oder zurückgehalten wird. Die kleine Menge des Methylenchlorids (oder des Homologen desselben) in dem Ablösemittel minimiert oder erleichtert die Umwelt- oder Gesundheitsprobleme, die üblicherweise mit Methylenchlorid-enthaltenden Farbentfernern verbunden sind, wobei die Verdampfung des Methylenchlorids durch das Verdampfungsverzögerungsmittel in dem Ablösemittel verzögert wird. Und überraschenderweise ist die Zeitspanne, die der Farbentferner der Erfindung benötigt, um auf wirksame Weise schnell auf die behandelte Beschichtung einzuwirken, um deren rasche Abtrennung und Entfernung durch die oben erwähnten Techniken zu erlauben, wesentlich kürzer als es bei Benzylalkohol per se oder Benzylalkohol in einer Mischung mit einem aromatischen Kohlenwasserstoff wie "Aromatic 200" als Ablösemittel der Fall wäre, um das gleiche Ablöse-Ergebnis wie beim Ablösemittel der Erfindung zu erreichen. Die wirksame Ablöseaktivität des letzteren ist, selbst wenn das Methylenchlorid nur eine Nebenkomponente in der Lösungsmittelmischung desselben ist und in dem Ablösemittel als Ganzem sogar in geringerem Maße vorliegt, während die Aktivität nicht so hoch ist wie die des Methylenchlorids per se, doch hoch genug, um vielen Bedürfnissen an das Ablösen zu genügen, wie denjenigen des Heimwerkers, der es z. B. zum Ablösen und erneuten Oberflächenbehandeln von Holz- und Balkenwerk, Küchenräumen, Antiquitäten, Möbeln, Klavieren, Böden, Täfelungen, Booten usw. verwenden könnte. Und industrielle Anwender, z. B. Automobil-Hersteller, werden auch herausfinden, daß das Ablösemittel der Erfindung auf vorteilhafte Weise bei vielen Anwendungen verwendet werden kann, bei denen die bisherige Verwendung von Methylenchlorid aufgrund der Umwelt- und Gesundheitsprobleme, die mit einem solchen Lösungsmittel verbunden sind, ungeachtet seiner außergewöhnlichen Ablöseaktivität, verboten oder eingestellt wurde.
Die Ablöse-Zusammensetzung der Erfindung kann auf eine große Menge von beschichteten Substraten wie Holz-, Metall- und Zement-Substraten, Beton, Stein und Glas verwendet werden, um eine alte, gehärtete oder unerwünschte, dekorative, schützende oder anderweitig nützliche Beschichtung natürlicher oder synthetischer Harze oder Polymere zu entfernen, wie Acrylate, die in Form von Latexanstrich, Alkydanstrich, Lack, Firniß, Email, Schellack und Polyurethan-Beschichtung vorliegen können, wie solche, die durch Methylenchlorid per se leicht abgelöst werden. Derartige Beschichtungen, entweder eine Einzelschicht oder ein Film oder mehrfache Schichten der gleichen Beschichtung oder von unterschiedlichen Beschichtungen, z. B. ein über einen Primer (oder mehrere Primer) beschichtetes, finales oder Überzugsemail, können leicht durchdrungen oder von dem Substrat abgelöst werden, obwohl die Tiefe und die Zeitspanne der Durchdringung oder der wirksamen Ablösewirkung in Abhängigkeit von der Natur der Beschichtung, dem Verfahren und der Menge des Ablösemittelauftragung und der besonderen Formulierung des Ablösemittels variiert.
Bei der Formulierung des Ablösemittels der Erfindung ist die relative Menge des Methylenchlorids, vermischt mit der Benzylalkohol-Komponente zur Herstellung der Lösungsmittel-Mischung, eine kleine oder geringe Menge, welche ausreichend ist, um die innewohnende Ablöseaktivität der Benzylalkohol-Komponente (welche von sich aus oder in einer Methylenchlorid-freien Ablöse-Formulierung zum Entfernen der Beschichtung wirksam ist, obgleich die Zeit zur Durchführung viel länger ist, z. B. doppelt so lange oder länger) zu erhöhen oder zu verbessern. Das Gewichtsverhältnis der Benzylalkohol-Komponente zu der Methylenchlorid-Komponente in den Ablöse-Zusammensetzungen der Erfindung kann von 3 bis 15 Gewichtsteilen Benzylalkohol zu weniger als 1 Gewichtsteil Methylenchlorid reichen, wobei das bevorzugte Verhältnis 3 bis 5 Gewichtsteile Benzylalkohol zu 1 Gewichtsteil Methylenchlorid ist. Wenn der alkylsubstituierte Benzylalkohol und/oder das Methylenchlorid-Homologe verwendet werden, können die entsprechenden Mengen und Verhältnisse verwendet werden, die oben für Benzylalkohol und Methylenchlorid beschrieben und aufgeführt sind.
Die Menge der aromatischen Kohlenwasserstoff-Komponente in der Ablöse-Zusammensetzung der Erfindung kann variieren und wird dahingehend durch Kosteneffektivitäts-Betrachtungen bestimmt, daß der aromatische Kohlenwasserstoff selbst eine geringe oder im wesentlichen keine Ablösungs- oder Lösungsmittelwirkung haben kann und als kostenreduzierendes, inertes Verdünnungsmittel in den Ablöse-Zusammensetzungen fungiert. Im allgemeinen kann die Menge der aromatischen Kohlenwasserstoff-Komponente, die in einem Ablösemittel der Erfindung formuliert ist, von 5 bis 45 oder sogar bis zu 60 Gew.-%, vorzugsweise von 10 bis 35 oder bis 40 Gew.-% der Ablöse-Zusammensetzung reichen. Die "Aromatic 200" Kohlenwasserstoff-Flüssigkeit ist der bevorzugte Kohlenwasserstoff in den Ablösemitteln auf Lösungsmittelbasis der Erfindung. Sie ist im wesentlichen ein vollständig aromatisches Produkt mit einem Flammpunkt, TCC, von 220ºF, einer Verdampfungsgeschwindigkeit, n-Butylacetat = 100, von < 0,1 und einer Löslichkeit in Wasser von < 0,1 Gew.-% bei 68ºF (20ºC). Die "Aromatic 200" Kohlenwasserstoff-Flüssigkeit umfaßt eine Mischung von Trimethylbenzol, Xylol, Cumol, Ethylbenzol und Erdöl-Kohlenwasserstoffen, und dieses flüssige Produkt hat eine Flammpunkt, TCC, von 108ºF (42,2ºC), eine Verdampfungsgeschwindigkeit, n-Butylacetat = 100, von 0,3 und eine Löslichkeit in Wasser von 0,02 bei 77ºF (25ºC).
Die relative Menge des Wassers in den Emulsions-Ablöse-Zusammensetzungen der Erfindung kann variieren, und es wird - praktisch gesprochen - in eine Menge vorliegen, die ausreichend ist, um die Marketingwirkung zu steigern oder die Kosten der Ablösemittel-Zusammensetzung zu reduzieren. Im allgemeinen kann die Wasser-Komponente von 1 bis 45 Gew.-%, vorzugsweise von 20 bis 35 Gew.-%, der Ablöse-Zusammensetzung reichen. (Die Wasser-Komponente der Ablösemittel-Zusammensetzung beeinträchtigt nicht die Ablösungsaktivität.) Und im allgemeinen kann die Lösungsmittel-Mischung von 45 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise von 50 bis 80 Gew.-% der Ablöse-Zusammensetzung reichen.
Um die Verdampfungsgeschwindigkeit der Methylenchlorid (oder eines Homologs desselben)-Komponente (ein geringer Anteil pro Gewicht der Ablöse-Zusammensetzung) zu verzögern, obwohl sie im Vergleich zu herkömmlichen Methylenchlorid-enthaltenden Ablösemitteln relativ gering ist, können verschiedene Sub stanzen in die Formulierung der Ablöse-Zusammensetzung der Erfindung eingeschlossen werden, einschließlich solcher Verzögerungsmittel, die üblicherweise in solchen herkömmlichen Ablösemittel eingefügt werden. Die relative Menge solcher Verdampfungsverzögerer variiert und ist von solchen Faktoren abhängig, wie der bestimmten Menge der Methylenchlorid (oder eines Homologs desselben)-Komponente in der Ablöse-Zusammensetzung der Wahl oder von Interesse und den Bedingungen, unter denen sie verwendet werden, obwohl eine angemessene Belüftung der Ablösestelle empfohlen wird. Im allgemeinen allerdings beträgt die Menge des Verdampfungsverzögerers, der gegebenenfalls, aber vorzugsweise verwendet wird, 0,25 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 2 Gew.-% der Ablöse-Zusammensetzung.
Die als besonders brauchbar in der Erfindung aufgefunden Verdampfungsverzögerer sind normalerweise feste Paraffinwachse wie solche, die als "Boler 1070" und "Boler 1071" verkauft werden. Andere Verdampfungsverzögerer, die in der Erfindung verwendet werden können, schließen solche ein, die oben durch Kirk-Othmer erwähnt werden, wie Stearin, Kerosin und mikrokristalline Wachse und solche, die in dem US Patent Nr. 5 645 617 beschrieben werden, wie Propylencarbonat oder Ethylencarbonat. Durch das derartige Steuern der Verdampfungsgeschwindigkeit hat die Ablöse-Zusammensetzung, wenn sie auf das beschichtete Substrat aufgetragen wird, eine längere Zeitspanne, um auf die Beschichtung einzuwirken. Natürlich ist bei einer geringeren Verdampfungsgeschwindigkeit (insbesondere der Methylenchlorid- Komponente) der Anwender, der die Ablöse-Zusammensetzung verwendet, sehr viel niedrigeren, wenn nicht unschädlichen Methylenchlorid-Mengen ausgesetzt.
Verdickungsmittel, die in der Ablöse-Zusammensetzung der Erfindung eingeschlossen sein können, um deren Viskosität zu erhöhen, selbst um den Ablöse-Zusammensetzungen Pasten- oder Halbpasten-Eigenschaften zu verleihen, schließen solche ein, die bisher bekannten Ablöse-Zusammensetzungen zugefügt wurden. Der Zweck des Verdickungsmittels ist die Stabilisierung der Lösungsmittel/Wasser-Emulsion und die Bereitstellung einer guten Steuerung des Fließens, d. h. das Vorliegen eines Verdickungsmittels erlaubt es, daß die Zusammensetzung einfach aufgetragen und verteilt wird und die Fähigkeit hat, während einer ausreichenden Zeitspanne auf einer senkrechten Oberfläche zu haften, damit das Lösungsmittel die Beschichtung auf der Oberfläche erweichen kann. Es wird empfohlen, daß im Fall eines Ablösemittels auf wäßriger Basis das Verdickungsmittel in Wasser quellbar ist und im Fall eines Ablösemittels auf Lösungsmittel-Basis in der Lösungsmittel-Mischung quellbar ist und befähigt ist, die Bildung einer stabilen Emulsion der Zusammensetzung der Erfindung zu fördern. Verdickungsmittel, die in der Ablöse-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen Gummen wie Xanthan, Guar und Johannisbrot, Alginate, Polyvinylalkohol, Polyacrylate, Ton- Derivate, z. B. aminbehandeltes Magnesiumaluminiumsilicat, und Cellulosederivate, z. B. Hydroxypropylmethylcellulose, wie z. B. "Methocel 311". Die verwendete Menge des Verdickungsmittels ist diejenige, welche ausreichend ist, um der Formulierung die erwünschte Rheologie und Stabilität zu verleihen. Im allgemeinen beträgt die Menge des Verdickungsmittels 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,4 bis 1,5 Gew.-%, der Ablöse-Zusammensetzung.
Die Menge des Tensids, das verwendet werden kann, um die Lösungsmittel- und Wasser-Phasen der Ablöse-Zusammensetzung der Erfindung zu emulgieren und die sich ergebende Emulsion während der Lagerung und der Verwendung der Ablöse-Zusammensetzung beizubehalten oder zu stabilisieren, ist relativ gering. Das Tensid der Wahl und die Menge desselben können durch einfache empirische Emulsionsversuche unter Verwendung von kationischen, anionischen, nichtionischen oder amphoteren Tensiden für diesen Zweck ausgewählt werden. Im allgemeinen jedoch können die Mengen des derartig verwendeten Tensids 0,1 bis 3 Gew.-%, vorzugsweise 0,25 bis 1 oder bis 1,5 Gew.-% der Ablöse-Zusammensetzung betragen.
Die Tenside, die für die Ablöse-Zusammensetzung der Erfindung brauchbar sind, haben vorzugsweise einen HLB-Wert von etwa 4 bis etwa 18, vorzugsweise von 4 bis 12. Wenn eine Mischung von Tensiden verwendet wird, wird es bevorzugt, daß die Mischung einen HLB-Gesamtwert von etwa 4 bis etwa 18, vorzugsweise von 4 bis 12 hat. Der bestimmte, erforderliche HLB-Wert hängt von dem ausgewählten, organischen Lösungsmittel ab.
Tenside, die zur Herstellung der Ablöse-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet werden können sind z. B. polyoxethylierte Fettamine, polyoxethylierte Ether, polyoxethylierte Sorbitanester, polyoxethylierte Sorbitester, Dodecylbenzolsulfonsäuresalze, Polyalkylenoxid-modifizierte Methylpolysiloxane, Alkylphenolethoxylate, Polyoxyethylen- Sorbitan-Fettsäureester und Sorbitan-Fettsäureester. Im Handel erhältliche, vorgeformte Tenside sind "Tween 80", Polyoxyethylen-Sorbitanmonooleat, "Span 80", Sorbitanmonooleat, und "DOWFAX 2A1", Natriumsalze von sulfonierten Benzol- 1,1-oxybis-tetrapropylen-Derivaten.
Die Auswahl des bestimmten Tensids kann durch die in Kirk- Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 3. Aufl., Band 8, John Wiley & Sons, Inc. (1979), 8.909-919 beschriebenen Arbeitsweisen, auf die hierin Bezug genommen wird, oder durch die in "HLB-System, a time-saving guide to emulsifier selec tion", ICI United States Inc., Specialty Chemicals-Division (1976) beschriebenen Arbeitsweisen erleichtert werden.
Die nachstehende Tabelle beschreibt verschiedene Formulierungen von Ablöse-Zusammensetzungen der Erfindung, die - wie nachstehend beschrieben - bewertet und mit 6 Kontrollformulierungen verglichen wurden, die auch in der Tabelle I beschrieben sind.
Die Formulierungen A und Kontrolle Nr. 2 wurden durch einfaches Zusammenmischen der Komponenten hergestellt. Die Formulierung B wurde durch Vermischen einer Mischung der zwei aktiven Lösungsmittel mit einer Mischung des aromatischen Kohlenwasserstoffs und des Wachses hergestellt. Die Formulierungen C bis P wurden durch Zugabe zu einem mit einem Rührer versehenen Kessel von Benzylalkohol oder einem alkylsubstituierten Derivat desselben, aromatischem Kohlenwasserstoff, DBE- 3, dibasischem Ester (falls er verwendet wird), DOWFAX 2A1- Tensid, einer Mischung von Tween 80 und Span 80-Tensiden und Hectabrite DP "Verdickungsmittel" (falls es verwendet wird) hergestellt. Zu der sich ergebenden Mischung wurde Wasser (deionisiert) gegeben, um eine Wasser-in-Öl-Emulsion zu bilden. Methocel 311-Verdickungsmittel wurde zu der Emulsion gegeben, und die sich ergebende Mischung wurde gerührt, bis ein konstanter Viskositätsgrad erreicht wurde. Eine Vormischung des Rests des aromatischen Kohlenwasserstoffs und des Paraffinwachses wurde zu der Emulsion gegeben. Methylenchlorid wurde dann zu den Ansätzen gegeben. Die Formulierung der Kontrolle Nr. 3 wurde auf die gleiche Weise wie bei den Formulierungen C bis H hergestellt, außer daß kein Methylenchlorid zugefügt wurde. Die Formulierungen der Kontrollen Nr.. 4, 5 und 6 wurden wie die Formulierung E hergestellt, außer daß kein Benzylalkohol zugegeben wurde (sondern vielmehr ein Alkanol verwendet wurde). Tabelle I Fortsetzung der Tabelle I
a. Das in den Formulierungen B, C und Kontrolle 3 verwendete Paraffinwachs war "Boler 1070", das in der Formulierung E verwendete war "Boler 1071", das in den Formulierungen E bis P verwendete war "Petrowax 4212" und das in der Formulierung D verwendete war "Aristowax" (Mp 142ºF).
b. Die Formulierungen C bis P waren Wasser-in-Öl-Emulsionen.
c. Die Formulierung E enthielt auch 0,02 Gew.-% "X-48" gelbes Pigment.
Eine Anzahl von Beurteilungen der Ablösefähigkeit der Formulierungen der Tabelle 1 wurden durchgeführt. In diesen Beurteilungen waren die verwendeten, beschichteten Substrate solche, die von Advance Coating Tech. Inc., Hillsdale, Michigan, USA erhalten wurden. Dieselben waren 4 inch · 12 inch (10 cm · 30,5 cm) kaltgewalzte Stahlplatten, die zuerst mit einer Phosphat-Basisbeschichtung, dann mit einem grauen Primer ("PPG-80-703F") und schließlich mit einer weißen Lackdeckschicht ("PPG-Walm-3967") gleichmäßig beschichtet wurden. Die in diesen Beurteilungen verwendete Ablösungsarbeitsweise bestand darin, die Ablöse-Zusammensetzung an einer Stelle auf der beschichteten Oberfläche der Platte in einer Menge aufzutragen, die ausreichend ist, um etwa 2 cm² zu bedecken, was typischerweise durch 2 Tropfen der Ablöse-Zusammensetzung erreicht wurde. Verschiedene Stellen auf der Platte wurden gleicherweise behandelt. Zu gegebenen Zeitintervallen, beginnend unmittelbar nachdem der letzte Tropfen aufgetragen war, wurde auf jeder behandelten Stelle mit dem Ende eines hölzernen Zungenspatels hin- und hergekratzt (d. h. ²S/PTM Tongue Blades, einer Länge von 5 3/4 inch und einer Breite von 11/16 inch), der mit der Hand so gehalten wurde, daß die Seite des Spatels in einem Winkel von etwa 45º zu der horizontalen Ebene der behandelten Platte vorliegt, wobei ein gleichförmiger, mäßiger Druck durch den Zeigefinger auf die obere Seite des Zungenspatels ausgeübt wird, während das Kratzen etwa 5 Sekunden durchgeführt wurde. Die gekratzten Stellen wurden dann visuell untersucht und unter Verwendung einer Skala bewertet, die so erstellt wurde, daß sie die Wirksamkeit des Ablösemittels zur Entfernung des Lacks von dem beschichteten Substrat registriert, wobei die nachstehende Tabelle II die Skala beschreibt. Und die Gesamtzeit (nach dem Auftragen der Ablöse- Formulierung), die zum vollständigen Ablösen nötig war, wurde registriert.

Tabelle II

Beurteilung Aussehen der mit Ablösemittel behandelten Stelle
0 keine erkennbare Wirkung
1 altweiß (es wurde eine minimale Menge der Lackdeckschicht entfernt.)
2 grau-weiß (etwa 50 bis 70%, aber nicht 100% der Deckschicht entfernt.)
3 grau (100% der Deckschicht entfernt.)
4 gesprenkelt, matt-glänzend (partielle Durchdringung des äußeren Primers)
5 gleichmäßig glänzend (100% des äußeren Primers sowie 100% der Deckschicht entfernt.)
Die Ergebnisse der Beurteilung gemäß der vorhergehenden Arbeitsweise sind in der Tabelle III zusammengefaßt. Tabelle III
* Ein Minus (-) vor einer gegebenen Bewertungszahl bedeutet eine Bewertung, die etwas geringer ist als 1; und ein Plus (+) nach einer gegebene Bewertungszahl bedeutet eine Bewertung, die etwas größer ist als die Zahl.
** Die Formulierung der Kontrollen 2 und 6 durchdrangen nicht die Deckschicht.
Die Daten der Tabelle III zeigen, daß Formulierungen der Erfindung (A bis P) als Ablöse-Zusammensetzung sehr wirksam sind und den Kontroll-Formulierungen (Nr. 1 bis 6) überlegen sind. Andere Kontroll-Formulierungen, die der Formulierung B ähnlich waren, außer daß die Benzylalkohol-Komponente in einer Kontrolle durch Acetophenon und in einer anderen Kontrolle durch Ethylethoxypropionat ersetzt wurde, hatten Bewertungen, die nicht besser oder schlechter waren als die Bewertungen der Kontrolle Nr. 1 (Benzylalkohol). Weiterhin wurde die Ablösefähigkeit von Acetophenon und Ethylethoxypropionat beim Vermischen von irgendeinem derselben mit einer kleinen Menge Methylenchlorid nicht verstärkt.
In einer anderen Beurteilungsreihe wurde die Formulierung D der Tabelle I auf 6 Sperrholzplatten aufgetragen, wobei jede Platte mit einer anderen Beschichtung beschichtet wurde, die Menge der aufgetragenen Formulierung ausreichend war, um etwa 2 cm² jeder behandelten Stelle zu bedecken, und 5 bis 10 derartiger Stellen gleichzeitig auf jeder Platte bedeckt wurden, so daß der Durchdringungsgrad zu bestimmten Zeitintervallen nach dem Auftragen bestimmt werden konnte. Nach jedem Zeitintervall wurde jede behandelte Stelle mit einem wie oben beschriebenen Zungenspatel gekratzt, wobei die Zeitspanne, die die Ablösemittel-Zusammensetzung benötigte, um die Beschichtung bis zum Holzsubstrat zu durchdringen (wie visuell beobachtet wurde), registriert wurde. Diese Beurteilungen und Ergebnisse sind in der Tabelle IV aufgeführt.

Tabelle 4

Beschreibung der Beschichtung Zeit zur Durchdringung der Beschichtung bis zum Sperrholzsubstrat (min)
Polyurethan, "MinwaxTM, 3 Beschichtungen 30
Firniß, 3 Beschichtungen 4
Lack, 3 Beschichtungen 4
Schellack, "BullseyeTM, 3 Beschichtungen 15
Latex-Anstrich, 3 Farben, 2 Beschichtungen von jeder 30
Alkyd-Lack, 3 Farben, 2 Beschichtungen von jeder 180
Die Daten der Tabelle IV zeigen, daß die Ablöse-Zusammensetzung der Erfindung zum Ablösen einer Vielzahl von Beschichtungen in einer relativ kurzen Zeit wirksam ist.
Ohne vom Umfang und Bereich der Erfindung abzuweichen, sind dem Fachmann verschiedene Modifizierungen und Abänderungen der Erfindung klar ersichtlich.

Claims

1. Farbentfernungs-Zusammensetzung, umfassend eine Lösungsmittel-Mischung, die Benzylalkohol oder ein alkylsubstituiertes Derivat desselben und Methylenchlorid oder ein anderes chloriertes Alkan mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen und 2 oder 3 Chloratomen umfaßt, worin der Benzylalkohol oder das alkylsubstituierte Derivat desselben und das Methylenchlorid oder das andere chlorierte Alkan in einem Gewichtsverhältnis von 3 : 1 bis 15 : < 1 in der Lösungsmittel-Mischung vorliegen.

2. Farbentfernungs-Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, worin die Lösungsmittel-Mischung Benzylalkohol und Methylenchlorid umfaßt.

3. Farbentfernungs-Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, die weiterhin mit der Lösungsmittel-Mischung emulgiertes Wasser umfaßt.

4. Farbentfernungs-Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, die weiterhin mit der Lösungsmittel-Mischung emulgiertes Wasser in Form einer Wasser-in-Öl-Emulsion umfaßt.

5. Farbentfernungs-Zusammensetzung gemäß Anspruch 4, worin die Lösungsmittel-Mischung weiterhin eine aromatische Kohlenwasserstoff-Flüssigkeit mit einem Flammpunkt von höher als 25,4ºC (80ºF) umfaßt.

6. Farbentfernungs-Zusammensetzung gemäß Anspruch 4, worin die Lösungsmittel-Mischung weiterhin eine aromatische Kohlenwasserstoff-Flüssigkeit mit einem Flammpunkt von höher als 65,5ºC (150ºF) umfaßt.

7. Farbentfernungs-Zusammensetzung gemäß Anspruch 4, die weiterhin ein Verdickungsmittel umfaßt.

8. Farbentfernungs-Zusammensetzung, umfassend eine Wasser- in-Öl-Emulsion, ein Verdickungsmittel und ein Verdampfungsverzögerungsmittel, wobei die Öl (oder Lösungsmittel)-Phase der Emulsion eine Lösungsmittel- Mischung ist, umfassend Benzylalkohol, Methylenchlorid und eine aromatische Kohlenwasserstoff-Komponente eines Flammpunkts von höher als 37,8ºC (100ºF), wobei das relative Gewichtsverhältnis des Benzylalkohols zum Methylenchlorid im Bereich von 3 : 1 bis 15 : < 1 liegt, die Wasserphase der Emulsion 1 bis 45 Gew.-% ausmacht, die Lösungsmittelphase der Emulsion 45 bis 99 Gew.-% ausmacht, und die Menge des aromatischen Kohlenwasserstoffs 5 bis 60 Gew.-% beträgt, wobei die Gewichtsprozente auf das Gewicht der Farbentfernungs-Zusammensetzung bezogen sind.

9. Farbentfernungs-Zusammensetzung gemäß Anspruch 8, worin die aromatische Kohlenwasserstoff-Komponente einen Flammpunkt von höher als 93,3ºC (200ºF) hat.

10. Farbentfernungs-Zusammensetzung gemäß Anspruch 8, worin das Gewichtsverhältnis von Benzylalkohol zu Methylen chlorid 3 : 1 bis 5 : 1 ist, die Wasserphase 20 bis 35 Gew.-% ausmacht, die Lösungsmittelphase 50 bis 80 Gew.-% ausmacht und der aromatische Kohlenwasserstoff 10 bis 40 Gew.-% ausmacht.

11. Farbentfernungs-Zusammensetzung gemäß Anspruch 10, worin das Verdampfungsverzögerungsmittel Paraffinwachs umfaßt.

12. Verfahren zur Herstellung des Farbentferners gemäß Anspruch 1, umfassend das Vermischen des Benzylalkohols oder eines alkylsubstituierten Derivats desselben und Methylenchlorid oder des anderen chlorierten Alkans.

13. Verfahren zur Herstellung des Farbentferners gemäß Anspruch 8, umfassend das Vermischen der Benzylalkohol- Komponente mit einem Teil des aromatischen Kohlenwasserstoffs, um einen Teil der Lösungsmittel-Mischung zu bilden, das Vermischen der letzteren mit einem Tensid, das Vermischen der sich ergebenden, tensidenthaltenden Lösungsmittel-Mischung mit dem Wasser, um eine Wasser-in- Öl-Emulsion zu bilden, das Vermischen der letzteren mit dem Verdickungsmittel und dann mit dem Rest des aromatischen Kohlenwasserstoffs in Mischung mit dem Verdampfungsverzögerungsmittel, und die Zugabe der Methylenchlorid-Komponente zu der sich ergebenden Emulsions- Mischung.

14. Verfahren zum Ablösen einer Beschichtung von einem beschichteten Substrat, umfassend das Auftragen der Farbentfernungs-Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 auf die beschichtete Oberfläche, das Liegenlassen und Einwirkenlassen der aufgetragenen Zusammensetzung auf die beschichtete Oberfläche und das Entfernen der verbleibenden Beschichtung, die von dem behandelten, beschichteten Substrat abgelöst wird.

15. Farbentfernungs-Zusammensetzung, umfassend 20 bis 35 Gew.-% Wasser, bezogen auf die gesamten Gew.-% der Zusammensetzung, emulgiert mit einer Lösungsmittel-Mischung, umfassend Benzylalkohol oder ein alkylsubstituiertes Derivat desselben als eine gewichtsbezogene Hauptkomponente des Lösungsmittels in der Lösungsmittel-Mischung, und Methylenchlorid oder ein anderes chloriertes Alkan mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen und 2 bis 3 Chloratomen als gewichtsbezogene Nebenkomponente des Lösungsmittels in der Lösungsmittel-Mischung, worin der Benzylalkohol oder das alkylsubstituierte Derivat desselben und das Methylenchlorid oder das andere chlorierte Alkan in einem Gewichtsverhältnis von 3 : 1 bis 15 : < 1 in der Lösungsmittel-Mischung vorliegen.