CN112442296B - 从表面去除涂层的组合物和方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及从表面去除涂层的组合物和方法。特别地，涉及一种剥离组合物和用于从表面上去除涂层，如水‑基或油‑基油漆或污渍，而无需使用二氯甲烷的方法。所述剥离组合物优选包含至少一种醚、至少一种酯、至少一种胺、至少一种醇和至少一种糖苷，而不包含任何二氯甲烷。优选的成分包括1,3‑二氧戊环、乙酸甲酯或碳酸酯或这两者、MEA(2‑氨基乙醇)、苯甲醇、烷基聚葡糖苷和甲基纤维素。对于大多数水‑基和油‑基涂层，该剥离组合物施涂于涂层上5‑10分钟的时间段，而对于大多数环氧涂层则需要20‑90分钟，以有效去除至少80％，优选至少90％的涂层。

Description

从表面去除涂层的组合物和方法

技术领域

本发明涉及在无需使用二氯甲烷的情况下从表面上去除涂层如油漆或聚氨酯的组合物和方法。

背景技术

现有许多现有技术的“脱漆剂(paint stripper)”组合物用于从表面上去除涂层，如油漆或聚氨酯。这些组合物包含溶剂，当将其施加于所涂覆的表面上时，这些溶剂会使涂层松弛或溶解，而使至少大部分涂层可以从表面上擦掉或刮掉。在许多现有技术的脱漆剂中使用的溶剂含有对环境和使用者健康可能有毒或有害的二氯甲烷、甲苯或二甲苯。美国环境保护署(U.S.Environmental Protection Agency)最近颁布了一项禁止在脱漆剂中使用二氯甲烷的规定，该规定于2019年11月生效。

为了减少这些溶剂的健康、安全和环境的问题，有几种不使用二氯甲烷的现有技术的脱漆剂组合物。例如，美国专利申请公开No.2008/0139437公开了一种不含二氯甲烷的脱漆剂。该脱漆剂组合物包含1％-50％的非极性溶剂(aportic solvent)(优选丙酮)、1％-70％的含醚化合物(二氧戊环)、蒸发阻滞剂(如蜡)和1％-50％用于蒸发阻滞剂的溶剂(优选芳族烃，如二甲苯)。尽管No.2008/0139437出版物中的脱漆剂避免了二氯甲烷的使用，但仍使用已知有危险的溶剂，如二甲苯和丙酮。它还仍然需要使用蜡。尽管蜡是有效的蒸发阻滞剂，但在混合和制备剥离组合物时，它通常需要作为附加步骤的加热和熔化。对于避免使用二氯甲烷和其他有害溶剂如丙酮和二甲苯以剥离涂层并且优选不添加蜡或其他蒸发阻滞剂成分的有效的速效剥离组合物，仍存需要。

发明内容

本发明的组合物和方法提供了一种从表面上去除涂层而无需使用二氯甲烷、甲苯、二甲苯、丙酮或N-甲基吡咯烷酮的有效方法。根据一个优选的实施方式，剥离组合物包含至少一种醚、至少一种酯、至少一种胺、至少一种醇和至少一种糖苷，并且不包含任何二氯甲烷。最优选的是，这种组合物也不包含任何二甲苯、甲苯、丙酮或N-甲基吡咯烷酮。优选所述剥离组合物包含总量约40％-80％的一种或多种醚、总量约20％-45％的一种或多种酯、总量5％-45％的一种或多种醇(可以包括氨基醇)和总量0.25％-17％的一种或多种糖苷，全部都以所述组合物重量计。更优选的是，剥离组合物包含总量约40％-80％的一种或多种醚、总量20％-45％的一种或多种酯、总量5％-30％的一种或多种胺(优选氨基醇)、总量5％-15％的一种或多种醇(不包括任何氨基醇)和总量0.25％-17％的一种或多种糖苷，全部都以所述组合物重量计。

根据另一个优选实施方式，所述醚包含二氧戊环，更优选1,3-二氧戊环。根据另一个优选实施方式，所述酯包含乙酸甲酯或碳酸酯或这两者。根据另一个优选实施方式，所述碳酸酯是碳酸二甲酯。

根据另一个优选实施方式，至少一种醇是芳族醇，优选苯甲醇。根据另一个优选实施方式，芳族醇是所述组合物中唯一的芳族化合物。根据另一个优选实施方式，另一种醇是氨基醇，最优选2-氨基乙醇(MEA)。

根据另一个优选实施方式，所述至少一个糖苷是烷基聚葡糖苷。根据另一个优选实施方式，丁基糖苷是剥离组合物中的唯一糖苷。根据另一个优选实施方式，剥离组合物中使用了至少两种糖苷或葡糖苷。

根据还有的其他优选实施方式，剥离组合物可以可选地包含增稠剂或乳化剂或着色剂或其组合。最优选的是，尽管一种或多种添加的成分可以是水性的，但根据优选实施方式的剥离组合物却不包含作为单独添加成分的水。

根据本发明的一个优选实施方式，一种从表面上去除涂层的方法包括：(1)通过将根据本发明的优选实施方式的剥离组合物倾浇、擦拭或刷涂于涂层上或将所述涂层的表面浸渍于这种组合物中而将根据本发明的优选实施方式的剥离组合物施加于所述涂层上；(2)根据涂料的类型，使该种组合物停留于所述涂层上长达5-90分钟，然后(3)在所述组合物已经与所述涂层接触了一段时间后，通过擦拭(wiping)、刮擦(scraping)、磨擦(rubbing)或打磨(sanding)而除去所述剥离组合物和涂层。

与现有技术的剥离产品，特别是那些通常用于从表面去除涂层的包含二氯甲烷的剥离产品相比，根据优选实施方式的组合物和方法提供了改进的环境、健康和安全性。根据优选实施方式的组合物和方法也比许多现有技术的剥离产品更有效而且起效更快，并且在效力和去除速度方面，特别是对于水-基涂层而言，即使不优于二氯甲烷产品，也与之相当。

附图说明

结合以下附图进一步描述和解释本发明的组合物和方法。

图1是显示相比于两种现有技术的脱漆剂组合物(样品A和C)向油基涂层上施加根据本发明的一个优选实施方式的组合物(样品B)的结果的照片；

图2是显示与两种现有技术的脱漆剂组合物(样品A和C)相比向聚氨酯涂层上施加根据本发明的优选实施方式的组合物(样品B)的结果的照片；

图3是显示与两种现有技术的脱漆剂组合物(样品A和C)相比向污渍涂层上施加根据本发明的一个优选实施方式的组合物(样品B)的结果的照片；

图4是显示与两种现有技术的脱漆剂组合物(样品A和C)相比向环氧地板涂层上施加根据本发明的一个优选实施方式的组合物(样品B)的结果的照片；

图5是显示与两种现有技术的脱漆剂组合物(样品A和C)相比向环氧底漆上施加根据本发明优选实施方式的组合物(样品B)的结果的照片；

图6是显示与两种现有技术的脱漆剂组合物(样品A和C)相比向乳胶涂层上施加根据本发明的优选实施方式的组合物(样品B)的结果的照片。

具体实施方式

根据一个优选的实施方式，一种剥离组合物提供了一种从表面上去除涂层而无需使用二氯甲烷、甲苯、二甲苯、丙酮或N-甲基吡咯烷酮的有效方法。正如本文所用，术语“涂层”除非指定了此类面漆(finish)的具体类型，是指涂于表面上而保护表面或出于美学目的的任何类型的有色或无色漆、色斑(stain)、清漆、氨基甲酸酯(urethane)或环氧面漆(epoxy finish)，包括油-和水-基制剂、瓷漆、乳胶、底漆(primer)、基漆(basecoat)、2-部分面漆(2-part finishes)和聚氨酯面漆(polyurethane finishes)。正如本文所用，术语“表面”是指涂覆有涂层的任何基材，如墙壁、地板、天花板、外墙板(exterior siding)、砖石(masonry)、家具、设备、木材、金属、玻璃、陶瓷、石材和塑料材料。正如本文所用，“剥离剂(stripper)”、“剥离(stripping)”、“剥漆(strip)”或类似术语是指涂施(或施加这种组合物的动作)于具有涂层的表面上以便在组合物与所述涂层接触一段时间后，例如通过擦拭、刮擦、磨擦或打磨而从所述表面上去除涂层或促进涂层去除的组合物。

根据一个优选的实施方式，剥离组合物包含至少一种醚(优选二氧戊环，更优选1,3-二氧戊环)、至少一种酯、至少一种醇、至少一种糖苷和可选的至少一种胺。优选剥离组合物包含总量约40％-80％的一种或多种醚、总量约20％-45％的一种或多种酯、总量约3％-45％的一种或多种醇(可以包括氨基醇)、总量约0.25％-17％的一种或多种糖苷和可选的总量约2％-30％的一种或多种胺(也可以是包含于所述醇总量中的氨基醇)，全部都以所述组合物重量计。更优选剥离组合物包含总量约40％-80％的一种或多种醚、总量约20％-45％的一种或多种酯、总量约5％-30％的一种或多种胺(优选氨基醇)、总量约1％-15％的一种或多种醇(不包括任何氨基醇)和总量0.25％-17％的一种或多种糖苷或葡糖苷，所有都以所述组合物的重量计。所述优选的氨基醇MEA是VOC，并且最优选使用上述范围的下限量的MEA。所述优选的其他醇即苯甲醇有助于所述剥离过程，但也起到稀释剂之用而降低所述组合物中的VOC。最优选这些组合物不包含二氯甲烷、二甲苯、甲苯、丙酮或N-甲基吡咯烷酮。最优选这些组合物也不包含任何蒸发阻滞成分，如蜡。

优选根据本发明优选实施方式的剥离组合物中的酯包含乙酸甲酯或碳酸酯或这两者。根据另一个优选的实施方式，所述碳酸酯是碳酸二甲酯，或碳酸丙二酯也用于初始制剂中，但碳酸二甲酯更有效。优选剥离组合物包含约10％-25％的乙酸甲酯，或约10％-20％的碳酸酯，或这两者。更优选剥离组合物包含约15％-25％的乙酸甲酯，或约12％-16％的碳酸酯，或这两者。最优选剥离组合物包含乙酸甲酯和碳酸酯两者。

优选根据本发明优选实施方式的剥离组合物中的醇包含芳族醇，优选苯甲醇。最优选芳族醇是组合物中唯一的芳族化合物。根据另一个优选的实施方式，剥离组合物包含作为第二醇的氨基醇(或作为可选的胺)。MEA或单乙醇胺是优选的氨基醇，但也可以使用TEA或三乙醇胺。优选剥离组合物包含约1％-15％的芳族醇和约5％-30％的氨基醇。更优选剥离组合物包含约5％-10％的芳族醇和约5％-20％的氨基醇。

根据另一个优选实施方式，所述至少一种糖苷是烷基聚葡糖苷。根据另一个优选实施方式，丁基糖苷是剥离组合物中的唯一糖苷。根据另一个优选实施方式，在剥离组合物中使用了至少两种糖苷或葡糖苷。优选剥离组合物包含约3％-6％的第一烷基聚葡糖苷、约2％-8％的第二烷基聚葡糖苷和可选的约0.25％-3％的第三烷基聚葡糖苷。最优选所述第一烷基聚葡糖苷是D-吡喃葡萄糖、低聚丁基糖苷；所述第二烷基聚葡糖苷是辛基/癸基葡糖苷；而所述第三个烷基聚葡糖苷是2-乙基己基葡糖苷。

根据还有的其他优选实施方式，剥离组合物可以可选地包含增稠剂或乳化剂或着色剂或其组合。优选增稠剂或乳化剂包含约0.5％-2％的甲基纤维素。也可以使用少量(例如，约0.001％)的着色剂，如油性染料(最优选绿色)。

根据本发明优选实施方式的脱漆剂组合物的成分或组分列于下表1中。

表1-优选的组合物

根据另一个优选实施方式，1,3-二氧戊环、乙酸甲酯、碳酸二甲酯和苯甲醇的总量总计占所述组合物总体积的至少85vol.％。

尽管优选的组合物适用于剥离其他类型的涂层，但它们特别好地适合于去除水-基涂层。

根据本发明优选实施方式的脱漆剂组合物(样品B，包含表1中列出的成分和用量)与两种现有技术的脱漆剂对各种涂层类型进行比较，以确定短时间去除涂层的有效性。样品A包含约22％的过氧化氢、约29％的碳酸丙二酯、约48％的苯甲醇、约0.5％的乙氧基化醇表面活性剂、约0.1％的茴香醛和约1％的甲基纤维素，而不含任何二氯甲烷。样品C包含约85％的二氯甲烷、约4％的甲醇、约6％的异丙醇、约2.6％的妥尔油脂肪酸(tall oil fattyacid)、约1％的氢氧化钾(45％)、约1.4％的石蜡和约0.4％的羟丙基纤维素。每种涂层都作为单层涂施于金属(钢)Q面板基板上。然后将涂层的基板在221°F的高温下放置4小时，并且然后在施加任何所述试验剥离组合物之前静置至少一周。然后将每种剥离组合物样品A、B和C施加于所述涂层，使其静置5-90分钟的一段时间，并且然后擦拭掉，以观察除去了多少涂层。所述结果显示于图1-图6中，其中在图1中使用了油-基涂层(Professional High Performance Protective Enamel Oil Based paint)；在图2中使用了油基聚氨酯涂层(/>Fast-Drying Polyurethane Clear Gloss)；在图3中使用了油-基污渍涂层(/> Pecan Gloss)；在图4中使用了环氧地板涂层(/> Epoxy Floor Coating)，在图5中使用了环氧底漆(Jones-Blair Chem-O-Gard Epoxy Primer)，而在图6中使用了乳胶水-基涂层(/>Premium Latex Satin)。在每张图的左列中指出了以分钟为单位的所经过的时间。所述结果总结于下表2中，指示出了所除去的涂层量的大约百分比。

表2-脱漆剂对比总结

根据本发明的一个优选实施方式，一种从表面上除去涂层的方法包括：(1)通过将根据本发明的优选实施方式的剥离组合物倾浇、擦拭或刷涂于涂层上或将所述涂层的表面浸渍于这种组合物中而将根据本发明的优选实施方式的剥离组合物施加于所述涂层上；(2)使该组合物停留于所述涂层上一段时间，然后(3)在所述组合物已经与所述涂层接触了一段时间后，通过擦拭、刮擦、磨擦或打磨而除去所述剥离组合物和涂层。如果通过将根据本发明的一个优选实施方式的剥离组合物早先施用未能令人满意地除去涂层，则可以重复这些步骤。对于水-基涂料(如油漆，污渍和聚氨酯)，所述一段时间优选为5-10分钟。对于油-基涂层(如油漆，污渍和聚氨酯)，有效的时间段优选为5-10分钟。对于环氧和其他两-部分涂层，有效的时间段对于面漆涂层优选为约60-90分钟而对于底漆涂层优选为约20-30分钟。根据优选实施方式的组合物可以在涂层上放置的时间长于所述优选时间段，因为这些是这些组合物有效去除至少80％，优选至少90％，最优选100％的涂层的最短时间。所述时间段也可以根据施加方法、所施加的组合物的量和/或涂层厚度而改变。

最优选在施加和去除步骤之间的时间段期间，不必覆盖所述剥离组合物而防止干燥。据发现，随着根据优选的实施方式的剥离组合物干燥，MEA和糖苷的组合将在根据优选的实施方式的剥离组合物的顶部上形成薄层。该层有助于防止该层和涂层之间的剥离组合物干燥，这类似于在一些现有技术的剥离组合物中添加蜡，但没有与向现有技术配方中添加蜡相关的额外加工步骤。然而，如果需要，所述剥离组合物可以用塑料或另一种材料覆盖，以在施加和去除步骤之间的时间段期间进一步减少所述组合物的干燥(或所述组合物中的成分的蒸发或挥发)。

除非另有具体说明，本文所述的用量按组合物的重量计。本文中作为范围指示的成分的所有用量或成分的比率包括那些范围内的每个单独的用量或比率，以及范围内的任何和所有子集组合，包括从一个优选范围重叠至更优选范围的子集。即使没有在此实施方式中具体描述，在本文的任何具体优选实施方式中描述为包括或不包括的任何成分或成分用量也可以类似地被本文的任何其他优选实施方式包括或排除。一旦阅读本说明书和本文优选实施方式的描述，本领域的那些普通技术人员还将理解的是，在本发明的范围内可以对所述各方法和组合物进行修改和变更，并且意在本文公开的本发明范围仅受限于发明人合法享有的所附权利要求的最广泛解释。

Claims (17)

1.一种用于从表面剥离涂层的组合物，所述组合物包含：

40-80％的1,3二氧戊环；

总计20-45％的一种或多种酯；

总计5-30％的一种或多种氨基醇，所述一种或多种氨基醇包含2-氨基乙醇；

总计1-15％的一种或多种芳族醇；和

包括以下中的两种或更多种的糖苷：(1)3-6％的D-吡喃葡萄糖低聚丁基糖苷、(2)2-8％的辛基/癸基葡糖苷或(3)0.25-3％的2-乙基己基葡糖苷，

其中，所有百分比以所述组合物的重量计，

其中所述组合物不包含作为单独添加成分的水，以及

其中所述涂层是有色或无色漆、色斑、清漆、氨基甲酸酯或环氧面漆。

2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物不包括二氯甲烷。

3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述一种或多种酯包括乙酸甲酯、碳酸酯或两者。

4.根据权利要求3所述的组合物，其中所述一种或多种芳族醇包括苯甲醇，并且所述碳酸酯是碳酸二甲酯。

5.根据权利要求4所述的组合物，其中所述组合物包含5-15％的苯甲醇和5-20％的2-氨基乙醇，两者都以所述组合物的重量计。

6.根据权利要求5所述的组合物，其中所述组合物包含10-25％的乙酸甲酯和10-20％的碳酸二甲酯，两者都以所述组合物的重量计。

7.根据权利要求6所述的组合物，其中所述组合物不包含任何二氯甲烷。

8.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物不包含二氯甲烷、二甲苯、甲苯、丙酮、n-甲基吡咯烷酮、蜡或其他蒸发阻滞剂。

9.根据权利要求7所述的组合物，其中所述糖苷包括(1)3-6％的D-吡喃葡萄糖低聚丁基糖苷，(2)2-8％的辛基/癸基葡糖苷，和(3)0.25-3％的2-乙基己基葡糖苷。

10.根据权利要求4所述的组合物，其中苯甲醇是所述组合物中唯一的芳族化合物。

11.一种用于从表面剥离涂层的组合物，所述组合物包含：

总计40-80％的一种或多种醚；

总计10-25％的一种或多种甲酯；

总计10-20％的一种或多种碳酸酯；

5-30％的一种或多种胺，所述一种或多种胺包含MEA或TEA或两者；

5-15％的苯甲醇；

3-6％的D-吡喃葡萄糖低聚丁基糖苷；

2-8％的辛基/癸基葡糖苷；

0.25-3％的2-乙基己基葡糖苷，

其中百分比均以所述组合物的重量计，

其中所述组合物不包含二氯甲烷、二甲苯、甲苯、丙酮、n-甲基吡咯烷酮、蜡或其他蒸发阻滞剂，以及

其中所述涂层是有色或无色漆、色斑、清漆、氨基甲酸酯或环氧面漆。

12.根据权利要求11所述的组合物，进一步包含按所述组合物的重量计0.5-2％的甲基纤维素，并且所述一种或多种醚包含1,3二氧戊环。

13.根据权利要求12所述的组合物，其中所述苯甲醇是所述组合物中唯一的芳族化合物，并且其中所述组合物不包含作为单独添加成分的水。

14.一种从表面去除涂层的方法，所述方法包括：

将剥离组合物施涂于所述涂层，其中所述涂层是有色或无色漆、色斑、清漆、氨基甲酸酯或环氧面漆；

使所述剥离组合物与所述涂层接触一段时间段；

在该时间段之后从所述表面去除所述剥离组合物和所述涂层；

其中如果所述涂层是水基涂层或油基涂层，则所述时间段为至少5分钟，以及如果所述涂层是两部分涂层或环氧涂层，则所述时间段为至少20分钟；并且

其中所述剥离组合物包含：(1)40-80％的1,3-二氧戊环；(2)15-25％的乙酸甲酯；(3)12-16％的碳酸二甲酯；(4)5-10％的苯甲醇；(5)5-30％的2-氨基乙醇；以及(6)总计5.25-17％的糖苷，所述糖苷包括(a)D-吡喃葡萄糖低聚丁基糖苷、(b)辛基/癸基葡糖苷和(c)2-乙基己基葡糖苷，

其中所述剥离组合物不包含作为单独添加成分的水；

其中所述剥离组合物不包含二氯甲烷、二甲苯、甲苯、丙酮、n-甲基吡咯烷酮、蜡或其他蒸发阻滞剂；并且

其中百分比均以所述组合物的重量计。

15.根据权利要求14所述的方法，其中在施涂步骤和去除步骤之间的时间段期间没有必要覆盖所述剥离组合物以防止干燥。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述剥离组合物还包含0.5-2％的甲基纤维素。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述剥离组合物包含：

45％的1,3二氧戊环；

20％的乙酸甲酯；

14.15％的碳酸二甲酯；

5％的苯甲醇；

5％的2-氨基乙醇；

4％的D-吡喃葡萄糖低聚丁基糖苷；

5％的辛基/癸基葡糖苷；

1％的2-乙基己基葡糖苷；和

0.85％的甲基纤维素。