DE2011407A1

DE2011407A1 - Verfahren zum Entfernen von Farbüberzügen auf Metallflächen

Info

Publication number: DE2011407A1
Application number: DE19702011407
Authority: DE
Inventors: Joseph; Corbett William James; Cincinnati Ohio Cooper (V.St.A.)
Original assignee: WR Grace and Co
Current assignee: WR Grace and Co
Priority date: 1969-04-17
Filing date: 1970-03-11
Publication date: 1970-10-29
Also published as: FR2042094A5; US3743542A; US3832235A; US3629004A

Description

201U07

New York, N«Y,/V,8t_uA_o

Hamburg, 20„ Februar 1970

Verfahren zum Entfernen yon Farbüberzügen auf MetallflKchen

Die Erfindung betrifft die Entfernung von Farbüberzügen auf Metallflächen, und insbesondere das Reinigen von Metallischen, z.B. von Autoteilen, welche mit Acrylharzüberaügen versehen sind.

Es sind seit langem Verfallen bekannt, bei denen zur Entfernung von Farbanstrichen flüssige oder pastenförmige Mittel Verwendung finden«, Dabei werden üblicherweise die mit Farbanstrich versehenen Oberflächen zur Entfernung der Farbe in heiße alkalische Bäder getaucht oder es wird ein flüssiger oder pastsnföriniger Farbentferner auf die Farbfirohen, aufgetragen, worauf der so behandelte Farbanstrieh mechanisch durch Kratzen oder dergleichen entfernt wird. Bei Anwendung "bestimmter flüssiger oder pastenförmiger Farbentfernungsinittel kann der behandelte Farbanstrich durch Waschen entfernt werden.

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SAD

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• -2 ~ "

In neuerer Zelt 3ind äußerst fest haftend-2, dauerhafte Farbanstriche und -überzüge auf Basis von chemisch widerstandsfähigen Harzen, a.B. VInylharzen, Acrylharzon und Epoxyharzen, entwickelt worda«, die für herkömmliche Farbentfemungsmlttel ein besonderes Problem darstellen. Zwar sind auch für diese Laclte Farbentferner entwickelt worden, doch haben sie sich nicht als vollständig befriedigend erwieeen. Insbesondere sind bei Anwendung dieser Mittel für eine vollständige Farbentfernuag sehr lange Behandlungszeiten erforderlich. Die Verwenaung wKssriger alkalischer Lösungen mit einem Gehalt an Phenolverbindungen, z.B. Cre3ylaten_s in Form heißer Bilder ist zwar vorgeschlagen worden, hat jedoch in der Praxis kaum Eingang gefunden, weil die bai der Verwendung von Phenolverbindung auftretenden Probleme bezüglich der Abfallverwertung besonders schwierig sind.

Mit der Erfindung wird ein Verfahren zum Entfernen von Farbanstrichen auf Metallflüchen vorgeschlagen, bei dem der Farbüberzug mit LösungsmitteidKrnpfen behandelt vrird, welche den trockenen Fllmüberzwg entfernan oder isumindest die anschließende mechanische Farbentfernung ganz erheblich erleichtern. Die erflndung3gewii3e Arbeitswelse ist besonders wertvoll zur Entfernung von Kunstharslacken, z.B. solchen auf Basis von Yinylhai-sen, Acrylharze?! oda:·.» Kpcxy · harzen.

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BAD ORIGINAL

,■■ ... 201U07

Dcngemäe ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zum Entfernen von Farbüberzügen auf Metallfliohen, -das dadurch gekennzeichnet ist, daß man flüchtiges Farblösungsmittel zum Sieden erhitzt, die mit Farbanstrich versehene MetallflKehe mit den Dämpfen des erhitzten Farblösungsmittels In Berührung bringt und anschließend zumindest eine erheblich· Menge der Farbe von der Metallflache entfernt.

Bei de« erfindungsgeraSßen Verfahren wird das als Farbentfernungsnlttel dienende Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemisch zum Sieden erhitzt und anschließend die ■it dem Farbanstrich versehene Metallfläche mit den Lösungsmitteldampfen in Berührung gebracht. Das Verfahren wird vorzugsweise In einem geschlossenen System ausgeführt, um Dampfverluste zu vermelden und den Sicherheitsanforderungen zu genügen. Eine Vorrichtung in Form einer Dampfentfettungsmaschine ist gegebenenfalls für diesen Zweck verwendbar« Die Farbentfernungsvorrichtung weist vorzugsweise einen mit Kühlschlangen versehenen Außenteil auf, um auf diese Welse ein kontinuierliches Sieden des Lösungsmittels am Bückfluß zu erreichen. Die jeweils im Einzelfall verwendete Vorrichtung ist jedoch für die Durchführung der Erfindung nicht wesentlich.

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Das erfindungsgemäße Verfahren kann zur Entfernung von Farbüberzügen von einer großen Anzahl verschiedener Metalle, z.B. Eisenmetallen, Kupfer, Aluminium und ähnlichen Metallen oder deren Legierungen Verwendung finden. Zu den mittels des Verfahrene entfernbaren Farben gehören Klarlacke, Pigmentlacke, Latexanstriche, Emulsionsüberzüge und andere. Herkömmliche trocknende Farben auf Ulbasis, Acrylharzanstriche, Epoxyharzanstriche, Phenolharzanstriche und Kautschukanstriche lassen sich ebenfalls wirkungsvoll entfernen. Das Verfahren 1st besonders geeignet zur Entfernung von Acrylharz-und Epoxyharzanstrichen auf Eisenmetallflächen, z.B. Stahloberflüchen.

Die flüchtigen, im erfindungsgemäQen Verfahren Verwendung findenden Lösungsmittel enthalten geeigneterweise flüssige chlorierte Kohlenwasserstoffe, hydrierte aromatische Lösungsmittel, gesättigte heterocyclische Verbindungen, Alkinylalkohol, Glycolether., Äthanol-Alkylguanidinaminkomplexe oder aliphatisch^ Alkohole«

Das Lösungsmittel kann auch ein Gemisch aus einer der vorstehenden Verbindungen mit einem oberflächenaktiven Mittel, ftinern Imidazolderivat oder einer Carbonsäure sein.

0098^^/1722 ^ßAD O^R1GINAL

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Geeignete flüssige chlorierte Kohlerorasäserstoffe sind Ue a, Methylenchlorid, Trichloräthylen₅ Psrchlorethylen, Trichlorbenzol und Orfchodle.hlorbensol»

Ein geeignetes hydriertes aromatisches ?shynn&smitb-al ist z,B. Tetrahydronaphthalin,

Besonders geeignete gesättigte het&rocy^iissc&o Verbindungen sind Stickstoff, Sauerstoff otisr- Stickstoff und .Sauerstoff in der Grundstruktwr en thai tuende Ver» bindungen, z.B» Morpholin, "N-Hethyliaorpholiri,.. Thioraorpholln, Dioxan und

oberfläohenaktif/e Stoffe sind u„&„ Alkyl-fonsäursn,. bsi denan der Al^yl't'est» stv?a 8 bis 13 KohlensfcoiTatorae enthält, sstB« D

Ie Imidaxolderiyate buhen sich Alicyl{eoao)ätliylcyclo-

(M Iranol CS) und Alkyl(oetoyl 5Uthylcyol olmlnldiunr-1 -

ei'-υlesen» Bei den unter dem HaKdevü-naüien ''Miraiiol" bekimnben synthetischen Tensidan handelt ss sich um Verbindungen, die in don USA-Patenl-aiiihriftei-· ?. 528 378· und 2 77i5 O66i riiüiör beschrieben siyui 'ϋτιΟ. die die folgende

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allgemeine Formel aufweisen

N CIL,

Il I '-

11-0— '

OH

In der Π ein Kohlenviasaerstoffraa¹;; mit 4 biss 18 Kohlenstoffatomen, R₁ «In Kohlenwasao^stoffräs'r. iilb 1 bis 4 Kohlennboft'atomen, H_pCC ein A.-iylrest mit ι bis ':> Kohlen stoffatomen, X gleich H, Na, K, -CH₂CuOlIa, 01[.-.GOOK octe -CHgCOOH und Y gleich H, Ha eier K sind,

Zu brauchbaren Allcinyla.lkohlön schü

Verwendbare Glycoljlbhar sind u.räar andojcsr?! /i¹ thji «ng.ycolmcnomethy 1 ä ther, Äthyl englyc oJjcü. '.>oM bhy 1 ä thar, Äthyl onglyeoiphonylather, Prop.y-Lsnglyoo'R-fttbyläther wiü Kfchoxytr!glycol.

Einsetzbare Carbonsäuren sind in da? Hainfcsav.'hß ti Io niederen Fettsäur jn mit 1 bis etwa ¹I Kohlenafcoi'i'a'com'in, wie Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure wr-Al BMi:Virsäure,

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PAD ORIGINAL

Xthanol-Alkylguanidinaminkoraplexe, welche Im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind untei¹ anderem unter der Handelsbezeichnung ,"Aerosol 61" im Handel; hierbei handelt es sich um eine Athylenoxydadditions- verbindung eines Octadecylguanldinaniinkomplexes.

Ein brauchbarer aliphatiselier Alkohol ist zum Beispiel Methylisobutylcarbinol.

Mischungen der vorstehend als brauchbar bezeichneten Lösungsmittel lassen sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls einsetzen. So können beispielsweise Oemlsohe von etwa 10 bis 90 Gewichtsteilen Morpholin mit entsprechend etwa 90 bis 10 Gewicht st eilen flüssiger· chlorierter Kohlenwasserstoffe» hydrierter aromatischer· Kohlenwasserstoffe, Glycolether oder Mischungen derselben verwendet werden» Gemische aus etwa 10 bie 90 Gewlchts- tellen Methylenchlorid oder Perchloräthylen mit ent sprechend etwa 90 bis 10 Gewichtsteilen Alkylbensol- sulfonsäure, niederen aliphatischen Alkoholen und deren Olycoläthern, Alkinylalkcholen, hydrierten 'aromatischen Kohlenwasserstoffen, Carbonsäuren mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Imldazolderivaten» fithanoiguanidinaminkotnplex oder die Mischungen derselben sind ebenfalls zur Durchführung des erfindungsgem-ißen Verfahrens geeignet«

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Die erfindungsgeraäß verwendeten Mittel zeigen die beste Durchdringung und somit hervorragende Eigenschaften zur Farbentfernung für Acrylharzlacke. In diesem Fall läßt sich eine annähernd vollständige Entfernung der Lacke ohne irgendeine mechanische Unterstützung erreichen.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung sollen die folgenden Beispiele dienen, in denen alle Angaben in Teilen sich auf Gewichtsteile beziehen, falls nichts anderes gegeben 1st.

■viz jeweils 3π cn langen Schenkeln, welche mit

·. " ; ·■■ aioket ^»■'■.v.iiTrag aus polymerisiert em λ> . ,··>!βη waren, wurden über

■*<)Γ·λ ·■..ΐ,■.;.Λ^■.rviJ■U;-■_I · ■ ■ b- '^r.j.&Gh aus 8^ Ge-

^;'^; 11 «iliiea oberfläc/iuiii:.·. ■'■'/«n ■:;i'\. formel enthielten:

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Diese Zusammensetzung ergab ein durchsichtiges bernsteinfarbenes Gemisch mit einem Siedepunkt von 40⁰C. Die Parbhaken wurden den Dämpfen dieser Mischung etwa 30 Minuten lang ausgesetzt, worauf die abgelöste Farbe abgebürstet wurde. Die Haken wurden den Dämpfen der Zusammensetzung nochmals 15 Minuten lang ausgesetzt, worauf sich etwa 98 # des Farbauftrags entfernen ließen. Bei Bearbeitung von Haken mit dem gleichen Farbauftrag mit einem alkalischen Abbeizmittel in einem heißen Tank 1st normalerweise ein Zeitraum von bis zu 4 Stunden erforderlich, um das gleiche Ergebnis zu erzielen.

Beispiel 2

Farbhaken mit 10 cm langen Schenkeln, welche mit einem 2 mm dicken Farbauftrag aus polyraerisierteia Aerylamidharz (Jones Dabney) versehen waren, wurden dem Äbbeis-zerfahren unterworfen» Dazu wurden die Haken über Becher-gläsern angeordnet, welche ein Geniisch aus 50 Gewichtsteilen Morpholin und 50 Gewichtsteilen Tetrahydr©naphthalin enthielten. Die Dämpfe dieses bei 4Q⁰C siedenden Lösungsmittelgemisches wurden mit dera Farbauftrag in Berührung gebracht« Die Wirkung der eindringenden Lösungandtteldämpfe war sofort erkennbar· Nach 60 Minuten ließ sich der Fsrbanstrlch zu etwa 90 % entfernen. Normalerweise sind sus? Entfernung eines derartigen Farbauftrages! für vollständige

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- ίο -

Abbeizung 3 bis 4 Stunden erforderlich, wenn man die Entfernung mit einem Tank mit heißer alkalischer Lösung vornimmt·

Beispiele 3 bis 17

Die Arbeitsweise des Beispiels 2 wurde wiederholt, wobei die Behandlungszelten zwischen 15 und 35 Minuten schwankten und die verwendeten Mittel die folgenden Zusammensetzungen aufwiesen*

Beispiel 3

Bestandteile Gewichtstelle,

Methylenchlorid 83

Ameisensäure (90 ^) 10

oberflächenaktives Imidazolinderivat gemäß Beispiel 1 I

lineare Dodecylbenzolsulfonsäure 6

Beispiel 4 Bestandteile Gewlchtstelle

Methylenchlorid 73

Ameisensäure (90 Jß) 10

lineare Dodecylbenzolsulfonsäure l Äthylenglycolphenyläther iC

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Beispiel

Bestandteile	Bestandteile	Gewichtsteile
Metbylenchlorid Ameisensäure (90 j£) Xthylenglyoolphenyläther	Methylenchlorid	80 10 6
Beispiel 6
GewiehtsteiXe
10 11

Bestandteile

itthyienohlorM (SO

getaäi E@ispl€l 1

Dcdeeylbenzolsöifcass P«r chlor äthy ler?

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	Beispiel	8	Gewichtstelle
Bestandteile			10
Morpholin			90
Orthodlchlorbenzol
	Beispiel	9	Gewichtstelle
Bestandteile			10
Morpholln			90
Äthoxytrlglyc öl
	Beispiel	10	Gewichtsteile
Bestandteile			100
MorphoJIn

tyI

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Beispiel

Bestandteile	Beispiel 14	Bestandteile	Beispiel 15	Bestandteile	Beispiel 16	Bestandteile	Beispiel 17	Bestandteile	Gewlohtstelle
Methylenchlorid	Methylenchlorid	Methylenchlorid	Methylenchlorid	Morpholin	50
Tetrahydronaphthalin	Ameisensäure (90 ^)	Ameisensäure (90 %)	Ameisensäure (90 ^)	Tetrahydronaphthalin	50
Tetrahydronaphthalin	lineare Dodecylbenzolsulfonsäure	lineare Dodecylbenzolsulfonsäure
Tetrahydronaphthalin	Tetrahydronaphthalin	Gewichtsteile
47,6
48
47,6

Gewichtsteile
77,5
10
2,5
10

Gewlohtsteile
38,75
5
1,25
55

Gewichtsteile
50
50

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~ 14 -

Bei Anwendung der Mittel gemäß den Beispielen 5 bis 17 wurde Jeweils eine Abbeizung des Farbanetriches auf den Haken von 75 bis 100 % erreicht.

Belapiel 18

3tahlbleche von 10 χ 15 cm Kantenlänge mit 4 Acrylharzanstrichen (Pittsburgh Plate Glass Duracor 100) auf einem Epoxyharzprimer wurden dem Farbabbeizverfahren unterworfen. Die Stahlbleche wurden dazu über Bechergläsern angeordnet, welche ein Gemisch aus 75 Gewichtsteilen Methylenchloric, 10 Gewichtsteilen 90 #iger Ameisensäure und 7 Gewichtsteilen linearer Dodecylbenzolsulfonsäure sowie 10 Gewichtsteilen ftthylenglyoolphenylather enthielten. Sobald die Dämpfe dieses Lösungsmittelgemisches mit dem Lack in Berührung kamen, ließ sich die Wirkung der eindringenden Dämpfe sofort erkennen. Nach 17 Minuten w&ren 95 bis 98 % des Farbanstriches von den Stahlblechen entfernt. Normalerweise ist für die Entfernung eines derartigen Lackauftrages ein Zeitraum von 60 Minuten erforderlich, wenn man das wirksamste der bislang bekannten heißen alkalischen Abbeizmittel verwendet.

Beispiele 19 bis 26

Di« Arbeitsweise des Baispiels 18 wurde wied^holt., "t*?«l die Behandlungszeiten zwischen 15 und 30 -'Unatev 1 ,^ ₄*κ die Zusammensetzung der verwendeten Abbeirw:!*;fc> . -t'·

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Beispiel 19

Bestandteile	Bestandteile	Beispiel 21	Bestandteile	Gewichtstelle
Perchloräthylen	Perchloräthylen	Perohloräthylea	50
Äthylenglycolmethyläther	ÄthylenglycolmethylSther	50
Beispiel 20	Morpholln
Qewichtsteile
33
33
33

Gewichtstelle
70

Methyl enchlorid Bestandteil

ff

80

Bestandteil®	s C 90 :	Gswiehtefcsile
Methylenchi
JUneisensauT;	3 SC⁷ lib Q
Wasser	..^: "I'm
lineare Be^		7_σ0

		^¹S D


1 ?^· <-> ^l SJ1 ■) "^ ^³ ^ΛΤ^ ^^-" '¹^ ί V^ rS
s Imldasolin»
spiel 1

■ kkliltt

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Beispiel 24 Bestandteile Gewichtsteile

Methylenchlorid 60

Ameisensäure (90 5^) 20

Propylenglycolraethyläther 10

lineare Dxlecylbenzolsulfonsäure 10

	^etwviteil«	Gewiohtsteile
		75
Af		10
Pr-	.·.··■·. ^; ..-Γ -'ithe	r 8

BAD ORIGINAL

- I₇ -

Beispiel 27

Farbhaken mit jeweils 10 cm langen Schenkeln und einem Acrylharzauftrag (Glidden) von etwa 1*5 rm Dicke wurden dem Harzabbeizverfahren unterworfen. Di© Haken mii³den über Bechergläsern angeordnet, welche ein Gemisch aus 80 Gewichtsteilen Methylönchlorid und 20 Gewichtsteilen Ameisensäure enthielten. Die Dämpfe dieses Lösungsmittelgemisches wurden mit dem Laokauftrag in Berührimg gebracht, wobei die Wirkung der eindringenden Dämpfe sofort, erkennbar war. Nach 20 Minuten waren 85 bis 90 $ des Farbauftrags von dem Metallhaken entfernt. Im allgemeinen ist zur Abbeizung eines derartigen Lack&ufty&ges eine Seit von mehreren Stunden erforderlich, wenn nisn ein heißes alkalisches Abbeizmittel im Taucftverfabs*.^ anwendet«

Beispiele 28 bis 30

Das Verfahren des Beispiels 27 wurde wiederholt, wobei Farbhaken rait einem ähnlichen. Farbauftrag Verwendung fanden« Die Behendlusgszeit schwankte zwischen 20 und 30 Minuten«' wobei das Abbeismittel die folgenden Zusammensetzungen aufwiess

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Beispiel

Bestandteile	Bestandteile	Bestandteile	Gewichtsteile
Perohloräthylen	Perchloräthylen	Methylenchlorid	36,4
Methylenchlorid	Methylenchlorid	Ameisensäure (90 %)	36,4
Ameisensäure (90 %)	Di-tri-isopropanolamln	Pp on vl anal ve ölmethvläfcher	18,2
lineare Dodecylbenzolsulfonsäure	Bdispiel 30	9, C
Beispiel 29
Gewichtstelle
30
50
20

Gewichtsteilö
80
10
10

Bei Anwendung der vorstehenden Mittel wurde eine Ent fernung des Farbauftrags auf dan Haken von 85 bis 98 erreicht.

Beispiel 31

Farbhaken mit Jeweils 10 cn? lan^eo 5>*h*?ir;ν**!::., / .Ιαie etwa 6 bis 12 mm dicker? Her;

Χ.λ-

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BAD QRtGWAL

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Autoeatlve J-^2) aufwiesen« warden dem Hfebeizverfahren unterworfen. Die Haken wurden Über BecherglSsern angeordnet» welche ein Gemisch aus 36,4 Gewichtsteilen Perchloräthylen, 36,4 Gewlchtf teilen Polyetilorbenzol, 9 Qewiohtsteilen linearer Dodssylbenzolsialfonsäure und 18,2 Qewlchtsteilen 90 #iger Ameisensäure enthielten· Di· Dämpfe dieses Lösuneeraittelgeäniscslies ww&en mit dem Farbauftrag in Berührung gebracht» Haels waren 85 bis 90 £> des Lacl€@s ®n lsi» für mixm vollständige Abbeisung dl©s©s.

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Beispiel 33

Bestandteile	Bestandteile	Gewichtstelle
Perchloräthylen	Perchloräthylen	80
lineare Dodecylbenzol3ulfonsäure	Äthoxytr!glycol	20
Beispiel 34
Gewichtsteile
50
50

. f::i9jn fällen wird«« 75 bis 100 % des Farbauftrages

Claims

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Patentansprüche

TU Verfahren zum Entfernen von Farbüberzügen auf Metallflachen, dadurch gekennzeichnet, daß man fluchtiges Farblösungsmittel zum Sieden erhitzt, die mit Farbanstrich versehene Metallfläche mit den Dämpfen des erhitzten Farblösungsmittels in Berührung bringt und anschließend zumindest eine erhebliche Menge der Farbe von der Metallische entfernt.

2„ Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch'gekennzeichnet, daß man als flüchtiges Lösungsmittel einen flüssigen chlorierten Kohlenwasserstoff, ein hydriertes aromatisches Lösungsmittel, eine gesättigte heterocyclische Verbindung, einen Alkinylalkohol, einen Glycolether, einen Sthanol-Alkylguanidinaniinkomplex oder einen aliphatischen Alkohol verwendet«

3* Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ' das Lösimgsmittelgemisch ein oberflächenaktives Mittel, ein Imidazolderivat oder eine Carbonsäure entholte

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k. Verfahren gemäß Anspruch 2_f dadurch gekennzeichnet, daß man als Lösungsmittel ein Oerniech von etwa 10 bis etwa 90 Gewichtsteilen Morpholin mit etwa 90 bis 10 Gewichtsr>«ilen eiises flüssigem chlorierten Kohlenwasserstoffe», eines hydrierten aromatischen Kohlenwasserstolfea» eines Glycoiäthers oder einer Mischung derselben verwendet.

5. Verfahren gemliß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als flüchtiges Lösungsmittel ein Gemisch von etwa 83 Gewichtsteilen i'et-Uylenchlorid,, etwa 10 Gewichtsteilen 90 #iger AmelHsm>·nure un-J. «M.wi* I Gewichtsteil eines oöörri;.xhenai<:r..iⁱ/e;) l^t-.iiαa^o.ί.tiiι^^ -er folgenden Formel verwendet:

Up-«

'" ^^*-CH_nCKCM,. S0,N a

² ^J

OH ²\ OH

6. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der zu entfernenden Par-he uai Automobillack auf Acrylharzbasis

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