DE1642853A1

DE1642853A1 - Mittel zur Ausscheidung von Lacken

Info

Publication number: DE1642853A1
Application number: DE1967M0076560
Authority: DE
Inventors: Guy Lorin
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1966-12-13
Filing date: 1967-12-13
Publication date: 1971-04-29
Also published as: DE1642853B2; BE715025A; SE348483B; FR1513413A

Description

MEiDALIGBSEIlSOHAi¹T Frankfurt (Main), 8. Dez. I967 AKTIENGESEILSOHAi¹T DrBr/BWi Frankfurt (Main)

prov. Mr» 5424

Mittel zur Ausscheidung von Lacken

Die Erfindung "betrifft ein verbessertes Lackaiisscheidungsmittel, welches mit Vorteil für Spütyasser von Parbspritzanlagen anwendbar ist.

In der Lackierungstechnik ist es üblich, Spritskala inen und -stände mit Wasser zu berieseln, um entstehende Lacknebel abzufangen. Um eine Verstopfung der Pumpen mid Ableitungsrohre zu verhindern, setzt man dem Wasser Mittel su$ die eine Koagulierung und Abscheidung der Lackteilchen bewirken sollen* Bekannte Lackaus^cheidungsmitt©! sind alkaliseil reagierende Stoffe, insbesondere anorganischer Art_s wie JE-tskalip Alkaliphosphate, Alkalisilikate, Alkalikarböiiate _f Irdalkalisalz© n&w_a §©leger,tlich werden aucli organische Basen _P wi© Ithanolamin., MqttMqIIii itüü. dgl» für diesen Zweck verwendete Ie ist awSt betmnte$ äiesezi alkalischec

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reagierenden Denaturierungsmittel einen Zusatz enthält, der das System physikalisch-chemisch beeinflußt und die laekteilchen mit einer Schicht umhüllt, um ihr Klebevermögen zu beseitigen. Diese Schicht muß daher in der lage sein, die Kohäsionskräfte der denaturierten Teilchen vollständig oder zumindest beträchtlich aufzuheben, so daß eine spätere Verklebung unmöglich ist.

™ Es^rurde nämlich festgestellt, daß alle laekteilchen bei ihrer Berührung mit einem wäßrigen Medium, welches Basen oder schwächer alkalische Salze enthält, einen geringen Oberflächenangriff erfahren, der eine Polarität der Seuchen hervorruft,

Selbst in eem allerdings seltenen Fall, wo kein ciemicräes? Angriff &uf die ii&okteilelien erfolgt, besteht sine g;'-^i maiLchmsl schvaolie Polarität, die an der hyorophob-liyi G-rensf lache de ε lackt eilchens und des wäßriges Mediums in fc ErseiLsimmg tritt.

Erf indungsgeiEä£ ws^-dezi aahsr den alkalischen Ssnat-orie Mittel zugefügt_f die an der Oberfläche der- polarisierten 2eilclien adsorbiert fjsrasn -jljiö. se eine TiEihüllsnae Sciiici.^ auf ibzios 'siläeri die die Teilolier. T^neinaiiaea: iscliert aich a-bll

S3iäS werden, sie solo;:c

die &εί im?er Lösung^ läicpsrrier-uji

in. dem wäßrigen alkalischen Medium zu elektrisch geladenen, im allgemeinen kolloidalen Teilchen führen. Demzufolge findet eine Assoziierung zwischen diesen kolloidalen Bestandteilen

η Lackteilchen aufgrund der elektrostatischen Anziehungskraft statt. Die für den vorgesehenen Zweck geeigneten Polymere müssen daher aufweisen:

a) Atomgruppen, die eine elektronisch bipolare Dissymmetrie und/oder

b) eine oder mehrere in wäßrigem Medium ionisierbare Gruppen (beispielsweise die Carboxylgruppe COO") oder

c) eine Polarität aufgrund der Ladungsverteilung an verschiedenen Stellen des Moleküls (obwohl diesesals elektrisch neutral, d. h. nichtionogen, betrachtet werden kann, wenn man die Erscheinung insgesamt in Betracht zieht).

Die Atomgruppen, die die Monomereneinheiten des Polymeren bilden, müssen daher neben Kohlenstoff und Wasserstoff andere Atome enthalten, insbesondere Sauerstoff oder Stickstoff.

Um die gewünschte Umhüllung um die Lackteilchen zu erhalten, müssen diese Polymere ein Molekulargewicht über 1000 aufweisen.

Die Erfindung betrifft somit ein alkelische Stoffe enthaltendes Mittel zur Ausscheidung von Lacken, gekennzeichnet durch den Zusatz von umhüllenden Polymeren mit einem Molekulargewicht

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von mindestens 1000, deren Monomerene inhe it en außer Kohlenstoff und Wasserstoff andere Atome, vorzugsweise Sauerstoff- und/oder Stickstoff, enthalten.

Besonders geeignete Polymere sind Polyamine, Polyacrylamide, Polyacrylate, Polymethacrylate und Polyoxyäthylenverbindungen. Die Polymere müssen in Wasser löslich oder dispergierbar sein oder in wäßrigem Medium in Suspension gebracht werden können. Sie müssen in dem alkalischen Medium beständig und mit den anorganischen oder organischen Bestandteilen verträglich sein, die in dem Ausscheidungsmittel anwesend sind. Geeignete Polymere enthalten beispielsweise folgende monomere Bausteine:

H	Ii	H	_ _	H	H
I	I H	r		»	t
C -	- 0	C-O	- C
I H	I H	I H	i

R -

CH - R« ι CO

OH — XW

CO

I
0"

Der Polymerisationsgrad ist zweckmäßig so auszuwählen, daß das Polymere mit dem wäßrigen Medium verträglich ist und dabei möglichst viele aktive Gruppen enthält, die geeisgnet sind, die Assoziierung mit denaturierten Laekteilchen zu erleichtern. Aus diesem Grund sollte bei den Polyaminen das mittlere Molekulargewicht vorzugsweise hoch liegen und etwa 80 000 bis 90 000 erreichen. Bei den Polyacrylamiden kann das Molekulargewicht zwischen 50 000 und 5 000 000 betragen.

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Vorzugsweise liegt es zwischen 500 000 und 1 000 000· Die Polyacrylate und -methacrylate können bei^ielsweise in Form von Salzen, insbesondere in Form von Natrium- oder Kalziumsalzen, vorliegen oder in Form von Oarboxylaten, die sich

t
von teilweise hydrolysiere«Äen Polyacrylamiden herleiten.

Ihr Molekulargewicht kann zwischen 1 000 und mehreren Millionen variieren. Vorzugsweise liegt es jedoch unter 100 000« Bei den Polyoxyäthylenverbindungen sind insbesondere die Polyäthylenglykole von mittlerem Molekulargewicht zwischen 1 000 und 10 000, vorzugsweise zwischen 3 000 und 5 000, zu nennen. In den erfindungsgemäßen Lackausscheidungsmitteln können auch Copolymere der vorgenannten Polymeren oder deren Mischungen verwendet werden. Die Auswahl des am meisten geeigneten Polymeren hängt vom Typ des zu denaturierenden Lackes und vom pH-Wert des verwendeten Denaturisrungsbades ab.

Die erwähnten Polymeren sind im allgemeinen bersits "bei niedriger Konzentration wirksam. Es genügt₉ tsm das Denaturierungebad Mengen unter etwa 5 g/l enthält, um die gewünschten !Ergebnisse zu erzielen· Das Ilenatixri^jrangsh&el wird bei den für die alkaliseifen Bäder üblichem 3!©ap©3?a1;iz3?sn zwischen 5 und 55⁰O, vorzugsweise sviiecli©2i 15 ⁰ angewendet.

Der ©i'finflungßgemäße Zueata wird &©n iiblioJaes

a- siages©t2t_? eise? fefdop

Phosphaten, Carbonaten, Silikaten, Hydroxyden, Chloriden, Sulfaten, Chromaten usw. der Alkalimetalle oder einem Äthanolamin, Morpholin, usw. Im allgemeinen sind die alkalischen Stoffe fest und pulverförmig, und das Polymere ist eine mehr oder weniger viskose Flüssigkeit, manchmal auch ein Peststoff. Zur Herstellung des erfindungsgeraäßen Mittels können die Polymeren in die pulverförmigen Bestandteile eindispergiert werden. Diese Dispersion kann - wenn erforderlich - begünstigt werden durch Zusatz eines Lösungsmittels für das Polymere, insbesondere eines polaren Lösungemittels, wie beispielsweise ein Alkohol, ein Glykol, ein Polyglykol usw. Man kann auch flüssige Polymere auswählen mit einer genügend niedrigen Viskosität, soweit sie den gewünschten Umhüllungseffekt erzielen lassen.

Die erfindungsgemäßen LackauBscheidungsmittel können neben den alkalischen Stoffen, dem Polymeren und gegebenenfalls dem Lösungsmittel noch einen weiteren, die Denaturierung unterstützenden Zusatz enthalten, beispielsweise eine

mindestens

Mischung ausVeinem aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoff, der bei !Temperaturen von 25 bis 50°C einen Dampfdruck zwischen 1 und 50 mm/Hg und einen Siedepunkt

ο ^eJ&

zwischen 120 und 300 C aufweist, und ein/nichtionogenen Emulgiermittel. Weiterhin kann man dem erfisidungsgemäßen Lackabscheidungsmittei auch bekannte anorganische oder organische Antischaummittel zusetzen· Der Gehalt an Polymsrem in des» erfindungsgemäßen Mittel soll sweckmäßig höchstens 50 Sew»^ dsr Mischung betragen, Vorzugsweise liegt der behalt

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an Polymerem jedoch nur sswischen 1 -und 10 &ew.$. Zur Herstellung des wäßrigen Denaturierungsbades wird das erfindungsgemäße Mittel in allgemein niedrigen Konzentrationen, die normalerweise 10 g/l nicht überschreiten, in Wasser gelöst oder dispergiert. In den meisten lallen liegt die Konzentration zwischen etwa 0,5 Tiad 2 g/l. Das wäßrige Benaturierungsbad kann einen pE-Wert im Bereich iron etwa 7 und 13 aufweisen, vorzugsweise liegt er zwischen 9 JoaA. 12, da das Bad genügend alkalisch sein soll, um die lackteilchen an ihrer Oberfläche anzugreifen. Sine zu hohe Alkalinität ist unerwünscht, weil sie die Stabilität der Polymeren und dadurch der Badbestandteile nachteilig beeinflussen kann.

In den folgenden Beispielen ist die Zusammensetzung einiger erfindungsgemäßer Mittel besehrieben.

Polyamin (mittleres Molekulargewicht zwischen 2

60 000 und 90 000)

Wasser 6

Ithylenglykol 5

Natriumcarbonat, wasserfrei 54

Natriumbicarbonat 10

Dinatriumphosphat, wasserfrei 20

Kiefernöl 3

Beispiel 2

Polyacrylamid {mittleres Molekulargewicht 1 zwischen 800 000 und 1 000 000j Gehalt an

freien Carboxylgruppen so niedrig wie möglich)

109818/1624 _{BAD 0RIGINA1}.

1b428b3

Gew. jo

Wasser 6

Diäthylenglykol 5

' Natriumcarbonat, wasserfrei 60

Natriumchlorid 20

Natriumbicarbonat 5

Octylalkohol 3

Beispiel 3

Natriumpolyacrylat (mittleres Molekulargewicht 3 " zwischen 60 000 und 100 000j 40$ige wäßrige Lösung)

Wasser 6

Natriumcarbonat

Ätznatron 2

Natriumä'isilikat 24

Kerosin 2

Kiefernöl 1

fc Beispiel 4

Polyoxyäthylenglykol (mittleres Molekulargewicht zwischen 3500 und 4500) 4 Ithylenglykol 6 Nadbriumbicarbonat 6 Natriumcarbonat 40 Dinatriumphosphat, wasserfrei 11 Natriummetasilikat, wasserfrei 28 Kiefernöl 0,65

1098 18/ 162 k _mmHNL

ib428b3

Gew. ^

lionylphenolpolyoxyäthylen (4 Mol Äthylenoxyd) 0,75 Nonylphenolpolyoxyäthylen (6 Mol Ithylenoxyd) 0,95 Kohlenwasserstoff (Petroleumfraktion} Siedepunkt zwischen 150 und 250⁰C und Dampfdruck 1 bis
2,5 mm/Hg bei 25⁰C) 2,65

- Patentansprüche - - 10 -

χ γ 109818/1624

Claims

- 10 Patentansprüche

1. Alkalische Stoffe enthaltendes Mittel zur Ausscheidung von lacken, gekennzeichnet durch den Zusatz von umhüllenden Polymeren mit einem Molekulargewicht von mindestens 1000, deren monomere Einheiten außer Kohlenstoff und Wasserstoff andere Atome, vorzugsweise Sauerstoff und/oder Stickstoff, enthalten.

2. Mittel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Zusatz von Polyamin, Polyacrylamid, Polyacrylat, Polymethacrylat oder einer Polyoxyäthylenverbindung.

3. Mittel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Polymeren höchstens 50 Gew.^, vorzugsweise 1 - 10 Gew.$, beträgt.

4. Wäßrige alkalische lackausscheidungslösung, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einem der Mittel gemäß Anspruch 1-3, vorzugsweise in Mengen von unter 10 g/l, und vorzugsweise mit einem pH-Wert im Bereich von 9 bis 12.

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