DE19823852C2 - Verfahren zur Reinigung von Lackier- und sonstigen Arbeitsgeräten und Gerätereiniger zur Verwendung bei dem Verfahren - Google Patents

Verfahren zur Reinigung von Lackier- und sonstigen Arbeitsgeräten und Gerätereiniger zur Verwendung bei dem Verfahren

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von mit Lackresten verschmutzten Lackier- und sonstigen Arbeitsgeräten, bei dem die Lackreste mit einem Lösemittelgemisch entfernt werden, sowie einen lösemittelbasierenden Gerätereiniger, welcher bei Lackierarbeiten zur Reinigung bzw. Entfernung von Lackresten von beispielsweise Behältern, Spritzpistolen u. ä. Lackiergeräten bzw. Lackierwerkzeugen Anwendung findet. Der Gerätereiniger kann bei der Verarbeitung von sowohl lösemittelbasierenden als auch wasserverdünnbaren Lackmaterialien eingesetzt werden.
Bei Lackierarbeiten, beispielsweise in der Fahrzeuglackierung oder anderen industriellen Einsatzgebieten, ist es erforderlich, nach dem Lackieren und auch bei einem Farbtonwechsel oder einem Wechsel in der Art des zu applizierenden Lackmaterials die Applikationsgeräte, wie insbesondere Spritzpistolen, und weitere Hilfsgeräte bzw. Hilfswerkzeuge, wie z. B. Behälter, Mischbecher oder Pinsel gründlich zu reinigen.
Die Spritzpistolenreinigung erfolgt dabei im allgemeinen so, daß zunächst der Lack aus der Pistole entleert wird. Anschließend wird in den Becher etwas Waschverdünnung gegeben und die Pistole durchgeblasen. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis aus der Düsenöffnung nur noch reine Verdünnung austritt. Danach wird die Pistole mit einem fusselfreien Lappen saubergewischt. Für eine Grundreinigung wird die Spritzpistole teilweise zerlegt und die Einzelbestandteile werden mit Waschverdünnung gereinigt. Für die Reinigung stehen spezielle Reinigungsbehälter zur Verfügung, die auch über entsprechende Abluftvorrichtungen für die Lösemitteldämpfe verfügen können (z. B. die sogenannte Drestermuschel). Neben diesen offenen Reinigungsbehältern werden auch geschlossene Reinigungsautomaten eingesetzt.
Bei der Verarbeitung der bisher üblicherweise eingesetzten lösemittelbasierenden Lacke finden als Waschverdünnung beispielsweise Aromaten, wie Toluol, Xylol und Ester, wie Ethylacetat, Isopropylacetat, Isobutylacetat, n-Butylacetat und Benzinfraktionen mit einem Flammpunkt kleiner 21°C Anwendung.
Aus ökologischen Gründen geht man heute dazu über, verstärkt wasserbasierende Lackmaterialien einzusetzen. Beim Einsatz wasserverdünnbarer Lacke können jedoch die üblicherweise eingesetzten Reinigungsmittel nicht verwendet werden. Kommen wasserverdünnbare Lackreste mit den vorstehend genannten üblichen Reinigungslösemitteln in Berührung, so kommt es zu Koagulationsserscheinungen, die wasserverdünnbaren Produkte fallen aus. Für Wasserlacke müssen daher andere Lösemittel, nämlich wassermischbare bzw. wasserlösliche, zur Reinigung eingesetzt werden. Diese Lösemittel sind wiederum für lösemittelbasierende Lacke nicht geeignet. Es kommt hier ebenfalls zu den genannten Koagulationserscheinungen.
D. h., werden lösemittelbasierende und Wasserlacke nebeneinander verarbeitetet, so sind zwei jeweils auf die beiden Systeme abgestimmten Reinigungsflüssigkeiten erforderlich und im Falle der Reinigung mittels Reinigungsautomat müssen auch zwei dieser Reinigungsautomaten vorhanden sein.
In der DE 44 05 196 A1 werden Reinigungslösungen zur Reinigung von Lackierwerkzeugen beschrieben, die bei 20°C einen Dampfdruck von maximal 3 mbar aufweisen und 5-60 Gew.-% aromatische Kohlenwasserstoffe sowie 40-95 Gew.-% weitere Lösemittel, ausgewählt aus der Gruppe der Ester, Ketone, Etherester, Alkohole und/oder Etheralkohole, enthalten. Nachteil dieser Lösemittelgemische ist die schlechte Reinigungswirkung bei der Reinigung von mit Wasserlacken verschmutzten Lackierwerkzeugen.
Desweiteren werden in der DE 195 01 661 A1 Lösemittelgemische beschrieben, die als Gerätereiniger sowohl für wasserbasierende als auch lösemittelbasierende Lacke geeignet sind. Bei den Lösemittelgemischen handelt es sich um Mischungen aus 15-­ 35 Gew.-% eines Glykolethers und 65-85 Gew.-% eines aliphatischen Ketons. Diese Lösemittelgemische zeigen jedoch eine sehr rasche Verdunstung, was sich bei Reinigungsarbeiten, die nicht in geschlossenen Behältern oder Automaten ausgeführt werden, nachteilig auswirkt. Die erhöhte Lösemittelemission führt einerseits zu einer nicht unbedeutenden Belastung der Mitarbeiter einer Lackierwerkstatt und andererseits wird infolge der raschen Verdunstung für die gleiche Reinigungsoperation mehr Lösemittel verbraucht.
Aus der US 5 332 526 A sind Entlackungsmittel für Holz, Metall, Glas, Fiberglas und Kunststoffe bekannt, die 2 bis 35% Glykolether, 10 bis 25% aliphatische Ketone, 5 bis 15% Isopropanol als einwertigen aliphatischen Alkohol und 10 bis 25% N-Methyl-2- pyrrolidon enthalten.
Aufgabe der Erfindung war es, ein Verfahren zur Reinigung von mit Lackresten verschmutzten Geräten und Lackierwerkzeugen sowie ein Lösemittelgemisch als Gerätereiniger zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen, die universell für Lackmaterialien auf Wasserbasis und auf Lösemittelbasis eingesetzt werden können. Der Gerätereiniger soll außerdem eine geringe Verdunstungsneigung aufweisen.
Die Aufgabe wurde gelöst durch einen Gerätereiniger in Form eines Lösemittelgemisches, das
  • A) 20-65 Gew.-%, bevorzugt 30-60 Gew.-% eines oder mehrerer Glykolether,
  • B) 9-40 Gew.-%, bevorzugt 15-30 Gew.-% eines oder mehrerer aliphatischer Ketone der allgemeinen Formel II
    wobei R2 = C1-5 Alkyl und R3 = C1-5-Alkyl bedeuten und R2 und R3 gleich oder verschieden sein können,
  • C) 10-35 Gew.-%, bevorzugt 15-25 Gew.-% eines oder mehrerer aliphatischer einwertiger Alkohole mit 1-13 C-Atomen im Molekül und
  • D) 5-20 Gew.-%, bevorzugt 5-15 Gew.-% eines oder mehrerer organischer Lösemittel, ausgewählt aus der Gruppe der N-substituierten Pyrrolidone und/oder Butyrolacton, enthält, wobei die Summe der Bestandteile A) bis D) 100 Gew.-% beträgt,
wobei das Lösemittelgemisch frei von Ethyl-3-ethoxypropionat und oberflächenaktiven Mitteln ist.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren der eingangs genannten Art unter Verwendung des Gerätereinigers.
Überraschend wurde gefunden, daß mit dem erfindungsgemäßen Lösemittelgemisch sowohl lösemittelbasierende als auch wasserverdünnbare Lackreste gut gelöst werden können und die Reinigungswirkung universell auch bei den verschiedensten Lackmaterialien, wie Grundierungen, Füllern, Basislacken, pigmentierten Decklacken und Klarlacken, gleich gut entfaltet wird. Das erfindungsgemäße Lösemittelgemisch zeigt außerdem ein günstiges Verdunstungsverhalten, d. h. es verdunstet relativ langsam. Als Maß für das Verdunstungsverhalten soll hier die Verdunstungszahl (Butylacetat = 1) bei 25°C nach ASTM D 3539-87 (1992) des Lösemittelgemisches herangezogen werden. Lösemittelgemische, die als Reinigerlösung zur Beseitigung von Lackresten eingesetzt werden, sollten vorzugsweise eine Verdunstungszahl (Butylacetat = 1) von maximal 0,11 aufweisen. Das erfindungsgemäß als Gerätereiniger zu verwendende Lösemittelgemisch erfüllt diese Forderung.
Bei der Komponente A) des erfindungsgemäßen Gerätereinigers handelt es sich um Glykolether, die einzeln oder im Gemisch eingesetzt werden können. Beispiele hierfür sind Ethylenglykolalkylether, Diethylenglykolalkylether, Propylenglykolalkylether, Propylenglykolphenylether und Dipropylenglykolalkylether. Bevorzugt enthält die Komponente A) einen oder mehrere Glykolether der allgemeinen Formeln
OH-(CH2-CH2-O)o-R4 Ia
mit R4 = C1-C4-Alkyl und o = 1 oder 2,
mit R5 = C1-C4-Alkyl und/oder
mit R6 = C1-C4-Alkyl. Besonders bevorzugt enthält die Komponente A) 40-­ 70 Gew.-%, bevorzugt 45-65 Gew.-% eines oder mehrerer Glykolether der allgemeinen Formel Ia zusammen mit 70-40 Gew.-%, bevorzugt 65-45 Gew.-% eines oder mehrerer Glykolether der allgemeinen Formel Ib und/oder Ic, wobei die Summe 100 Gew.-% beträgt.
Beispiele für Glykolether der allgemeinen Formel Ia sind Ethylenglykolmethylether, Ethylenglykolethylether, Ethylenglykolbutylether, Diethylenglykolmonomethylether, Diethylenglykolmonoethylether, Diethylenglykolmonobutylether. Bevorzugt sind Diethylenglykolmonomethylether und Diethylenglykolmonobutylether.
Beispiele für Glykolether der allgemeinen Formel Ib und Ic sind Propylenglykolmonomethylether, Propylenglykolmonoethylether, Dipropylenglykolmonomethylether, Propylenglykolisobutylether, Dipropylenglykolisobutylether. Bevorzugt sind Propylenglykolmonomethylether und Propylenglykolmonoethylether.
Bei der Komponente B) des erfindungsgemäßen Gerätereinigers handelt es sich um aliphatische Ketone der allgemeinen Formel II, die einzeln oder im Gemisch eingesetzt werden können. Beispiele für diese Ketone sind Aceton, Diethylketon, Diisobutylketon, Methylethylketon, Methyl-n-propylketon, Methylisobutylketon. Bevorzugt sind Aceton, Methylethylketon und Methylisobutylketon.
Bei der Komponente C) des erfindungsgemäßen Gerätereinigers handelt es sich um aliphatische einwertige Alkohole mit 1-13 C-Atomen im Molekül, die verzweigt oder unverzweigt sein können. Die Alkohole können einzeln oder im Gemisch eingesetzt werden. Beispiele für derartige Alkohole sind Ethanol, n-Propanol, iso- Propanol, n-Butanol, iso-Butanol, tert.Butanol, n-Pentanol, 3-Methylbutanol, 2- Ethylhexanol. Bevorzugt werden n-Propanol, iso-Propanol, n-Butanol und iso-Butanol eingesetzt.
Als Komponente D) werden bevorzugt 5-15 Gew.-% eines oder mehrerer N- substituierter Pyrrolidone und/oder Butyrolacton eingesetzt. Beispiele für N- substituierte Pyrrolidone sind N-Alkylpyrrolidone wie N-Methyl-, N-Octyl-, N- Ethylpyrrolidon, N-Cyclohexylpyrrolidon und N-Hydroxyethylpyrrolidon.
Der erfindungsgemäße Gerätereiniger kann durch einfaches Vermischen der einzelnen Komponenten hergestellt werden.
Der erfindungsgemäße Gerätereiniger kann zur Reinigung von Spritzpistolen, Behältern u. ä. Lackierwerkzeugen bzw. Hilsgeräten, welche durch wasserverdünnbare oder lösemittelbasierende Lackreste verunreinigt sind, eingesetzt werden. Es handelt sich dabei um einen Universalreiniger, der für die verschiedensten Lackmaterialien auf Wasserbasis und auf Lösemittelbasis eine gleich gute Reinigungswirkung zeigt. Die Entfernung der Lackreste im Reinigungsautomaten oder beim Absprühen eines Geräteteiles mit dem Lösemittelgemisch in einem geeigneten Reinigungsbehälter erfolgt allein durch die Reinigungswirkung des erfindungsgemäßen Lösemittelgemisches, zusätzliche Operationen, wie z. B. das Arbeiten mit einem Pinsel oder einer Bürste sind nicht erforderlich.
Bei der Reinigung von mit Wasserlacken verunreinigten Geräten ist es vorteilhaft, die Geräte zunächst mit Wasser vorzureinigen und anschließend den erfindungsgemäßen Gerätereiniger einzusetzen. Verunreinigungen aus lösemittelbasierenden Lacken können direkt mit dem erfindungsgemäßen Reiniger entfernt werden.
Aufgrund der relativ langsamen Verdunstungsgeschwindigkeit des erfindungsgemäßen Lösemittelgemisches ist die gesundheitliche Belastung von Personen, die mit dem Gerätereiniger arbeiten, im Vergleich zu schnell verdunstenden Lösemittelgemischen, erheblich reduziert und für vergleichbare Reinigungsoperationen sind geringere Mengen an Lösemitteln erforderlich, so daß auch Reinigungsarbeiten außerhalb geschlossener Reinigungsbehälter ohne größere Probleme durchgeführt werden können.
Bei den entfernbaren Lackmaterialien handelt es sich um die in der Fahrzeug- und Industrielackierung üblicherweise einsetzbaren Überzugsmittel auf Lösemittel- und/oder Wasserbasis. Beispielhaft genannt seien: Steinschlagschutzgründe, Polyester- Spritzplasticen, Wasserprimer, Primer, Füller, Wasserfüller, Basislacke, Wasserbasislacke, pigmentierte Decklacke, pigmentierte Wasserdecklacke, Klarlacke, Wasserklarlacke. Die genannten Überzugsmittel sind dabei keinerlei Beschränkungen unterworfen. Sie können auf allen bekannten und für das entsprechende Überzugsmittel gebräuchlichen Bindemitteln beruhen. Beispielhaft genannt seien Alkyd-, Polyurethan-, Polyurethan-Harnstoff-, Polyester-, Polyacrylatbindemittel, Epoxidharze. Es kann sich um physikalisch trocknende oder chemisch vernetzende 1K- oder 2K-Bindemittel handeln. Vernetzer können beispielsweise sein Polyisocyanate (gegebenenfalls blockiert), Aminoplastharze, Polyamine, Umesterungsvernetzer. Weiterhin können die Überzugsmittel organische Lösemittel, Wasser, Pigmente, Füllstoffe und/oder lackübliche Additive und Hilfsstoffe enthalten.
Die Erfindung soll an den folgenden Beispielen dargestellt werden.
Beispiele
Es wurden Lösemittelgemische entsprechend Beispiel 1-3 und entsprechend Vergleichsbeispiel 4-5 hergestellt. In Tabelle 1 sind die Zusammensetzungen der jeweiligen Lösemittelgemische angegeben. Alle Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht. Die in einem Lösemittelgemisch enthaltenen Mengen der Einzelkomponenten sollen sich zu 100% addieren.
Tabelle 1
In Tabelle 2 wird die Mischbarkeit der hergestellten Lösemittelgemische mit der Naßphase, d. h. mit den jeweiligen Naßlacken und VE-Wasser beurteilt. In Tabelle 3 wird die Reinigungswirkung der Lösemittelgemische bei angetrockneten Lackresten beurteilt.
Tabelle 2
Tabelle 3
Im folgenden sind als Maß für die Flüchtigkeit der untersuchten Lösemittelgemische die Verdunstungszahlen (Butylacetat = 1) bei 25°C der jeweiligen Lösemittelgemische angegeben (bestimmt nach ASTM D 3539-87 (1992)).
Es wurde ein weiteres Vergleichsbeispiel 6 herangezogen, bei dem es sich um ein Lösemittelgemisch entsprechend DE 195 01 661 A1, Beispiel 1 handelt.
Lösemittelgemisch
Verdunstungszahl (Butylacetat = 1) bei 25°C
Beispiel 1 0,101
Beispiel 2 0,101
Beispiel 3 0,100
Vergleichsbeispiel 4 0,121
Vergleichsbeispiel 5 0,086
Vergleichsbeispiel 6 0,143
Aus den Beispielen ist ersichtlich, daß die erfindungegemäß als Gerätereiniger eingesetzten Lösemittelgemische (Beispiel 1-3) mit dem jeweils zu entfernenden Lack gut mischbar sind und die Reinigungswirkung bei der Entfernung von beliebigen angetrockneten Lackresten zufriedenstellend ausfällt. Die Lösemittelemission der erfindungsgemäßen Lösemittelgemische liegt für den Einsatz als Reinigerlösung in der gewünschten Größenordnung.
Die Vergleichsbeispiele 4 und 5 zeigen zwar ebenfalls eine relativ niedrige Lösemittelemission, die Reinigungswirkung beim Entfernen von angetrockneten Lackresten auf wässriger Basis ist jedoch nicht ausreichend, so daß eine universelle Einsetzbarkeit als Reinigerlösung nicht gegeben ist. Vergleichsbeispiel 6 (siehe DE 195 01 661 A1, Beispiel 1) zeigt eine gute universelle Reinigungswirkung für wasserbasierende und lösemittelbasierende Lacke, die Lösemittelemission dieser Gemische ist jedoch unbefriedigend hoch, was zu den im Stand der Technik genannten Nachteilen führt.

Claims (6)

1. Verfahren zur Reinigung von mit Lackresten verschmutzten Lackier- und sonstigen Arbeitsgeräten, bei dem die Lackreste mit einem Lösemittelgemisch entfernt werden, dadurch gekennzeichnet, daß als Gerätereiniger ein Lösemittelgemisch verwendet wird, das
  • A) 20-65 Gew.-%, bevorzugt 30-60 Gew.-% eines oder mehrerer Glykolether,
  • B) 9-40 Gew.-%, bevorzugt 15-30 Gew.-% eines oder mehrerer aliphatischer Ketone der allgemeinen Formel II
    wobei R2 = C1-5 Alkyl und R3 = C1-5-Alkyl bedeuten und R2 und R3 gleich oder verschieden sein können,
  • C) 10-35 Gew.-%, bevorzugt 15-25 Gew.-% eines oder mehrerer aliphatischer einwertiger Alkohole mit 1-13 C-Atomen im Molekül und
  • D) 5-20 Gew.-%, bevorzugt 5-15 Gew.-% eines oder mehrerer organischer Lösemittel, ausgewählt aus der Gruppe der N-substituierten Pyrrolidone und/oder Butyrolacton, enthält, wobei die Summe der Bestandteile A) bis D) 100 Gew.-% beträgt,
wobei das Lösemittelgemisch frei von Ethyl-3-ethoxypropionat und oberflächenaktiven Mitteln ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente A) ein oder mehrere Glykolether der allgemeinen Formeln
OH-(CH2-CH2-O)o-R4 Ia
mit R4 = C1-C4-Alkyl und o = 1 oder 2,
mit R5 = C1-C4-Alkyl und/oder
mit R6 = C1-C4-Alkyl verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente A) 40­ -70 Gew.-%, bevorzugt 45-65 Gew.-% eines oder mehrerer Glykolether der allgemeinen Formel Ia zusammen mit 70-40 Gew.-%, bevorzugt 65-45 Gew.-% eines oder mehrerer Glykolether der allgemeinen Formel Ib und/oder Ic enthält, wobei die Summe 100 Gew.-% beträgt, verwendet wird.
4. Gerätereiniger zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Lösungsmittelgemisch aus
  • A) 20-65 Gew.-%, bevorzugt 30-60 Gew.-% eines oder mehrerer Glykolether,
  • B) 9-40 Gew.-%, bevorzugt 15-30 Gew.-% eines oder mehrerer aliphatischer Ketone der allgemeinen Formel II
    wobei R2 = C1-5 Alkyl und R3 = C1-5-Alkyl bedeuten und R2 und R3 gleich oder verschieden sein können,
  • C) 10-35 Gew.-%, bevorzugt 15-25 Gew.-% eines oder mehrerer aliphatischer einwertiger Alkohole mit 1-13 C-Atomen im Molekül und
  • D) 5-20 Gew.-%, bevorzugt 5-15 Gew.-% eines oder mehrerer organischer Lösemittel, ausgewählt aus der Gruppe der N-substituierten Pyrrolidone und/oder Butyrolacton, enthält, wobei die Summe der Bestandteile A) bis D) 100 Gew.-% beträgt,
und wobei das Lösemittelgemisch frei von Ethyl-3-ethoxypropionat und oberflächenaktiven Mitteln ist.
5. Gerätereiniger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente A) ein oder mehrere Glykolether der allgemeinen Formeln
OH-(CH2-CH2-O)o-R4 Ia
mit R4 = C1-C4-Alkyl und o = 1 oder 2,
mit R5 = C1-C4-Alkyl und/oder
mit R6 = C1-C4-Alkyl enthalten sind.
6. Gerätereiniger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß er als Komponente A) 40-70 Gew.-%, bevorzugt 45-65 Gew.-% eines oder mehrerer Glykolether der allgemeinen Formel Ia zusammen mit 70-40 Gew.-%, bevorzugt 65-45 Gew.-% eines oder mehrerer Glykolether der allgemeinen Formel Ib und/oder Ic enthält, wobei die Summe 100 Gew.-% beträgt.
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