CN102482624A - 含有非离子表面活性剂的voc减少和温和碱性的水洗液及其浓缩物 - Google Patents

Abstract

一种特别适用于除去未固化油漆粘附物的水洗液，它含有至少一种具有4-6个碳原子的胺、至少一种具有8-10个碳原子的乙二醇醚和至少一种非离子表面活性剂，从而该水洗液以高清洗力和高清洗自发性地除去油漆粘附物，同时使用较少的原料，改善环境相容性，并降低劳动生理方面的损害。借助于本发明，可以提供不含VOC的温和碱性的高效水洗液。另外，也提供了用于制备水洗液的浓缩物组合物。

Description

含有非离子表面活性剂的VOC减少和温和碱性的水洗液及其浓缩物

本发明涉及水洗液，特别是用于除去未固化油漆粘附物的水洗液。本发明还涉及用于制备上述水洗液的浓缩物组合物。

水洗液，特别是碱性或温和碱性的水洗液从在油漆厂的应用已知并在油漆厂中用于除去新鲜未固化的油漆粘附物，特别是用于除去可被水稀释的油漆。在本文中，油漆包括基涂层、填料和双组分填料。

可被水稀释的油漆通常在室温下自动地在连续喷漆工艺中或在汽车制造厂中车身油漆段中的油漆工艺中进行车身通过的一系列相继的工艺段。在此，填料和基涂料借助于一定数目的供料管道(环形管道)施涂到车身上，其中供料管的数目取决于颜色变化。环形管道由颜料混合室中的中央储存罐供料。油漆通常借助于压力输送管输送到施涂点。这种施涂本身经常用顶喷机或侧喷机上的带静电荷的高转速喷雾器进行。

对于难以达到的区域可以使用机器人上的气动喷雾器或手工使用气动喷雾器。

在油漆一定数量车身后和原则上在变换颜色时自动启动使用水枪的冲洗程序。这时必须清除整个施涂设备(如高转速喷雾器(钟状物(Glocken))、手喷枪、喷射喷雾器、供料管道以及可能存在的静电设备)上的新的还未固化的油漆粘附物。

在仅持续几秒钟接触时间的清洗过程中，水枪(水洗液)必须以令人满意的结果完成清洗任务。仅在获得可接受的清洗结果时，才避免车身被变干和脱落的油漆残留物或甚至颜料滞留物(Farbverschleppung)所污染。

为了这个清洗任务，通常需要使用由挥发性有机溶剂和胺组成的或至少含有大部分这些组分的水洗液。实际上通常用于标准产品的溶剂和胺例如是乙二醇丁醚或单乙醇胺。

用这种常规的产品完全可以达到令人满意的清洗结果。但此时配方浓度一般已为10质量％-20质量％，这会使用很多的原料。

常规使用的组分的另一个缺点是高蒸汽压力。它们部分地转入环境空气中，因此称为挥发性有机物质(VOC，挥发性有机化合物)。按照扩展定义，在293.15开尔文下蒸汽压力为0.1毫巴或以上的有机化合物称为VOC。由于在已知碱性洗液中所用的溶剂和胺以及它们的配方成分，这些产品多数标注危险符号C(腐蚀性的)或Xn(危害健康的)。除了健康、劳动生理和环境风险以外，使用时还伴随有特别严重的气味干扰。

另外，上述常规的水洗液通常具有高起泡倾向，因此在废水处理或凝结时需要除去泡沫。另外，常规的碱性洗液中腐蚀性的组分会对与其接触的设备部件产生不利影响。换句话说，由于腐蚀性清洗介质对设备和设备部件(如施涂设备或供料管道)的基底材料的侵蚀，必须考虑到高损耗。

因此，本发明的目的在于提供一种水洗液以及在此情况下用于制备这种洗液的浓缩组合物，用该水洗液可实现以高清洗强度和高清洗自发性地除去油漆粘附物，同时使用较少的原料，改善环境相容性，并降低劳动生理损害。

这个目的首先由具有权利要求1所述区别性特征的水洗液解决。为此，本发明的洗液含有至少一种具有4-6个碳原子的胺、至少一种具有8-10个碳原子的乙二醇醚和至少一种非离子表面活性剂。

大多数具有4-6个碳原子的胺和具有8-10个碳原子的乙二醇醚在室温下一般具有低于0.1毫巴的蒸汽压力，因此被视为不含VOC。

根据本发明已发现，含有VOC减少或不含VOC的胺、不含VOC的乙二醇醚和非离子表面活性剂的水洗液令人惊奇地至少具有常规碱性洗液的清洗能力和清洗自发性，但这些常规碱性洗液具有高蒸汽压力的组分。因此，令人惊奇地提供了这样一种洗液，它不使用含VOC的低分子量腐蚀性胺，对在劳动生理方面没有不利影响，且对设备部件和环境没有危害。

按照本发明，已成功地将VOC减少或不含VOC的胺和不含VOC的乙二醇醚组合成一个高效的产品，又不必容忍比常规洗液更差的结果。与此相反，在本发明范围内可以确定，本发明洗液中材料的用量可比目前已知的洗液显著减少。因此，目前已知的洗液一般含有10-20质量％的原料组分，而用含有1-5质量％的本发明洗液就已达到非常出色的清洗结果。

另外，在本发明的洗液中还使用至少一种非离子表面活性剂。在本发明中可以确定，用阴离子表面活性剂可能伴随产生不期望的高起泡性。另一方面，使用阳离子表面活性剂时可能产生与油漆材料的不期望的相互作用。使用非离子表面活性剂可以克服上述缺点。

本发明的洗液保护设备或设备部件的基底材料。由于不存在腐蚀性的组分，因此不会对设备部件造成明显侵蚀。由此，降低磨损且油漆厂可长期保持正常运转。

通过使用VOC减少或不含VOC的组分，本发明的洗液可以显著地减少难闻的气味，从而提供高效同时又不含VOC的产品。上述洗液含有少量或不再含有易挥发的有机物质，从而很少有气味，甚至实际上没有气味。由此，这种洗液最多评级为Xi(刺激性的)，且符合EG-洗涤剂规定648/2004。因此，这种洗液被视为可生物降解的。

通过使用非离子表面活性剂达到的消泡性

在应用时，特别是在处理废水时是有利的。

最后，本发明的洗液与所有在油漆厂和废水处理或凝结中已知和应用的化学试剂相容的。

因此，用本发明的水洗液能以高清洗力和高清洗自发性地除去油漆粘附物，同时使用较少的原料，改善环境相容性，并降低劳动生理损害。

如上所述，优选使用不挥发(不含VOC)的胺。在这方面，特别优选使用甲基二乙醇胺或三乙醇胺、或它们的混合物。因此，特别优选使用含5或6个碳原子的胺。

关于胺的用量，在本发明构思的优选实施方式中现已证明0.01-4质量％，特别是0.25-2质量％的胺含量尤为有利。

2-(2-丁氧基乙氧基)-乙醇[二甘醇丁基醚]、2-己氧基-1-乙醇(乙二醇己基醚)、2-(2-己氧基乙氧基)-乙醇[二甘醇己基醚]、或它们的混合物优选为不含VOC的特别适用于本发明洗液的乙二醇醚。上述的乙二醇醚在室温下的蒸汽压力小于0.1毫巴，并因此被视为不含VOC。

关于乙二醇醚的用量，在本发明构思的优选实施方式中现已证明0.1-6质量％，特别是0.15-4.5质量％的乙二醇醚的含量尤为有利。

按照另一实施方式，建议在混合物中使用至少两种不含VOC的乙二醇醚。因此，该洗液含有0.1-4.5质量％含有8-10个碳原子的第一乙二醇醚(特别是二甘醇丁基醚)以及0.05-1.5质量％含有8-10个碳原子的第二乙二醇醚(特别是乙二醇己基醚或二甘醇己基醚)。因此，使用相对来说更多量的二甘醇丁基醚，并加入更少量的乙二醇己基醚或二甘醇己基醚可以获得优异的结果。在不偏离本发明范围的条件下，当然可以存在其它的含8-10个碳原子的乙二醇醚。因此，可以选择性地考虑含三种上述乙二醇醚的混合物。

在按照本发明构思的另一个优选实施方式中，本发明洗液中非离子表面活性剂的含量为0.01-8质量％。因此，非离子表面活性剂的总量一般适于在保持低起泡倾向的同时提供良好的清洗作用和清洗自发性。

按照另一个优选实施方式，特别建议使用由环氧乙烷和环氧丙烷制成的嵌段聚合物，该嵌段聚合物在该水洗液中的含量为0.01-4质量％。

替代地或附加地，该水洗液有利地可含有脂肪醇作为非粒子表面活性剂，特别是含有10-14个碳原子和/或乙氧化度为3-11的脂肪醇，且它在该水洗液中的含量优选为0.01-2质量％。

在另一个优选实施方式中，该水洗液替代地或附加地含有烷基糖苷和/或烷基多糖苷作为表面活性剂，特别是含有至少8个碳原子的糖苷，且糖苷表面活性剂在该水洗液中的含量优选为0.01-2质量％。

关于用于制备水洗液的浓缩物组合物，上述的任务可以用权利要求11所述的特征加以解决。因此，提出一种用于制备本发明水洗液以及按照上述优选实施方式之一的洗液的无水或低水的浓缩物组合物。浓缩物组合物的目的特别在于通过加入可能去离子水来转变成本发明的水洗液。

本领域中技术人员知道，本文讨论的水洗液通常并非以最终使用形式提供。确切地说，广义地涉及经用户加入特别是水之类的溶剂转变成最终可用洗液的无水或低水的浓缩物组合物。本发明明确地还涉及可通过加入水和可能的其它溶剂而转化成根据本发明的水洗液的浓缩物组合物。为此所需加入的水量可以变化，可以根据要求保护的浓缩物组合物确定其上下限。

考虑了优异清洗作用和清洗自发性以及较少环境和劳动生理影响的本发明浓缩物组合物的特别优选的实施方式的组合物含有如下组分：

胺，特别是甲基二乙醇胺和/或三乙醇胺        15-30质量％

乙二醇醚，特别是含有8-10个碳原子的乙二     40-70质量％

醇醚

非离子表面活性剂                           1-30质量％。

在另一个优选实施方式中的本发明浓缩物组合物可含有如下特别优选的非离子表面活性剂：

由环氧乙烷和环氧丙烷构成的嵌段聚合物    0-20质量％

脂肪醇，特别是含有10-14个碳原子和/或乙  0-5质量％

氧化度为3-11的脂肪醇

烷基糖苷和/或烷基多糖苷，特别是含有至少 0-5质量％。

8个碳原子的糖苷

鉴于存在上述组分的优点并鉴于浓缩物组合物的优选含量，为了避免重复参照实施本发明的水洗液。

实施例

在两个系列试验范围内，检验了本发明水洗液的油漆相容性和清洗效果。

为此制备具有表1所示组成的本发明浓缩物组合物(实施例1)。非本发明的标准产品的浓缩物组合物用作对比。

表1：用于系列试验的本发明浓缩物(实施例1)和非本发明对比例(标准产品)的组成(质量％)。2-丁氧基乙醇也就是丁基乙二醇，2-(2-丁氧基乙氧基)-乙醇也就是丁基二甘醇。

为了进行系列试验，由本发明的浓缩物组合物制备含2质量％浓缩物的直接可用的洗液以及由标准产品的浓缩物组合物制备含有10质量％浓缩物的直接可用的洗液并进行检验。

试验1

试验1用于检验本发明水洗液的油漆相容性。在本试验中应特别检查原料与水洗液的不相容性以及所用油漆形成的缺陷。

为此，用待检验的水洗液对未油漆的干净钢板(A5-格式)进行四次冲洗，并在冲洗过程之间在水平位置进行干燥。在50℃的空气循环加热炉中可以加速这种干燥。

然后用汽车工业中所用的常规油漆来对上述干燥的试验钢板上漆。

在油漆层完全干燥后，在良好光照(日光或氖灯光)下对上过漆的试验钢板进行光学检查。如果此时发现缺陷(Krater)或其它不相容性，则重新检查。如果在第二次检查时出现缺陷，则该水洗液不适合于这个清洗任务。

试验1的结果表明：由实施例浓缩物1和对比例浓缩物制备的洗液(浓缩物占各洗液的2-10质量％)没有显示油漆缺陷，因此与按标准使用的油漆相容。

试验2

在第二系列试验中，将由实施例1浓缩物制得的本发明洗液与由对比例浓缩物制得的对比洗液对比来检测本发明洗液的清洗作用。为了评价对油漆粘附物的溶解能力而预先给出相同的试验条件，并能在系列试验内比较结果，进行如下过程：

待检验的洗液的溶解能力是用特别设计的仪器进行检测的。该仪器由如下部件组成：

-支架；

-夹具；

-二至三个带有旋塞的滴定管；

-约20厘米宽和约60厘米长的玻璃板；和

-收集装置。

用夹具将滴定管垂直固定。在此，调节滴定管以使滴定管旋塞与玻璃板上滴落位置间的距离恰好为100毫米。用待检验的洗液装满滴定管。此时以45°的角度将玻璃板放置在支架上。

然后小心地将加工调制好的油漆以30微米的层厚涂布到玻璃板上，同时在约6-8厘米的条形滴落位置范围内观察玻璃板。

等待30秒后，洗液滴落在玻璃板上涂有油漆的位置，滴落频率约为1滴/秒。在试验期间，确定完全溶解滴落或反弹位置上新涂油漆所需的液滴数。

将第二系列试验中所得的结果列于表2中。溶解掉油漆所需的液滴数与各洗液的溶解力呈反比。

标准基涂层，30秒干燥时间	实施例1	对比例
			浓度(质量％)	2	10
所需液滴数	6滴	6滴

表2：第二系列试验的结果。比较由实施例1制备的浓缩物组合物的2质量％溶液和由对比例(标准产品)组合物的10质量％溶液对油漆的溶解力。

第二系列试验的结果表明：与标准产品相比，直接可用的洗液的1/5的原料用量就足以用本发明的洗液来达到与标准产品至少相同的清洗效果。

试验1的结果表明本发明洗液的实用性和相容性。试验2印象深刻地表明：尽管不使用含VOC组分并使用非离子表面活性剂，含有本发明组合物的洗液用直接可用的洗液中浓缩物组分的一部分(1/5)就能达到已知标准产品的清洗性能和清洗自发性。

所实施的两个试验都是实用性强又与实际相关的。在此，由实施例1浓缩物制得的洗液通过两个试验，且都表明是符合实际的。

最后强调，上述的实施例用于解释本发明的教导，但本发明的教导并不限于这个实施例。

Claims (13)

1.一种特别适用于除去未固化油漆粘附物的水洗液，其特征在于：

-至少一种具有4-6个碳原子的胺、

-至少一种具有8-10个碳原子的乙二醇醚，和

-至少一种非离子表面活性剂。

2.如权利要求1所述的水洗液，其特征在于，室温下不挥发(不含VOC)的胺、特别是含5-6个碳原子的胺，更特别是甲基二乙醇胺或三乙醇胺、或它们的混合物。

3.如权利要求1或2所述的水洗液，其特征在于，含胺量为0.01-4质量％，特别是0.25-2质量％。

4.如权利要求1-3中任一项所述的水洗液，其特征在于，所述水洗液含有不含VOC的乙二醇醚，特别是二甘醇丁基醚(2-(2-丁氧基乙氧基)-乙醇)、乙二醇己基醚(2-己氧基-1-乙醇)、二甘醇己基醚(2-(2-己氧基乙氧基)-乙醇)、或它们的混合物。

5.如权利要求1-4中任一项所述的水洗液，其特征在于，乙二醇醚的含量为0.1-6质量％，特别是0.15-4.5质量％。

6.如权利要求1-5中任一项所述的水洗液，其特征在于，该水洗液含有0.1-4.5质量％含有8-10个碳原子的第一乙二醇醚、特别是二甘醇丁基醚，以及0.05-1.5质量％含有8-10个碳原子的第二乙二醇醚、特别是乙二醇己基醚或二甘醇己基醚。

7.如权利要求1-6中任一项所述的水洗液，其特征在于，非离子表面活性剂的含量为0.01-8质量％。

8.如权利要求1-7中任一项所述的水洗液，其特征在于，所述水洗液含有由环氧乙烷和环氧丙烷制成的嵌段聚合物，所述嵌段聚合物在所述水洗液中的含量为0.01-4质量％。

9.如权利要求1-8中任一项所述的水洗液，其特征在于，所述水洗液含有脂肪醇，特别是含有10-14个碳原子和/或乙氧化度为3-11的脂肪醇，且所述脂肪醇在所述水洗液中的含量优选为0.01-2质量％。

10.如权利要求1-9中任一项所述的水洗液，其特征在于，所述水洗液含有烷基糖苷和/或烷基多糖苷，特别是含有至少8个碳原子的糖苷，且糖苷在所述水洗液中的含量优选为0.01-2质量％。

11.一种特别通过加入水、如有可能加入去离子水而用于制备如权利要求1-10中任一项所述的水洗液的浓缩组合物，特别是无水或低水的组合物。

12.如权利要求11所述的浓缩物组合物，其特征在于，所述组合物含有如下组分：

胺，特别是甲基二乙醇胺或三乙醇胺        15-30质量％

乙二醇醚，特别是含有8-10个碳原子的乙二  40-70质量％

醇醚

非离子表面活性剂                        1-30质量％。

13.如权利要求12所述的浓缩物组合物，其特征在于，所述组合物含有如下非离子表面活性剂：

由环氧乙烷和环氧丙烷制成的嵌段聚合物   0-20质量％

脂肪醇，特别是含有10-14个碳原子和/或乙 0-5质量％

氧化度为3-11的脂肪醇

烷基糖苷和/或烷基多糖苷，特别是含有至少

8个碳原子的糖苷                        0-5质量％。