Die Erfindung betrifft die Verwendung einer wäßrigen Zubereitung in flüssiger oder
pastöser Form als Abbeizmittel zum Entfernen von Farben und Klebern. Diese Zube
reitungen können als Abbeizlösungen oder -pasten, Pinselreini
ger, Handreiniger und für Tauchbäder zum Entfernen von Farb
stoffen, Beschichtungen und Klebern verwandt werden.
Arbeitsmittel für Fassaden, Wände, Möbel etc. bestehen her
kömmlicherweise zu 70 bis 90% aus organischen Lösemitteln,
wobei aus Gründen des Umwelt- und Gesundheitsschutzes Chlorkoh
lenwasserstoffe und Aromaten nicht mehr erwünscht sind.
Inzwischen kommen jedoch auch Aliphaten und selbst entaromati
sierte Benzine in den Verdacht, bei Dauerbelastungen Nieren
schäden zu verursachen. Es besteht deshalb ein Bedarf an Zube
reitungen zum Lösen von Beschichtungen und Klebern, die auf der
Verwendung umwelt- und gesundheitsverträglicher organischer
Lösemittel aufbauen.
In der DE-34 38 399 A1 wurden lösemittelhaltige Zubereitungen
auf Basis von Dibasenestern vorgeschlagen, die eine Reihe von
Anforderungen an derartige Zubereitungen erfüllen. Inzwischen
stoßen aber die dort eingesetzten Dibasenester auf toxikologi
sche Bedenken, welche vom Hersteller bis heute nicht ausgeräumt
werden konnten. Entsprechendes gilt für die Zubereitungen der
EP-A-0 294 041, in denen in Wasser emulgierte Dibasenester vor
geschlagen werden. Wenn dies auch die Verwendung von Dibasen
estern nicht völlig ausschließt, besteht doch die Notwendig
keit, den Gehalt auf unbedenkliche Anteile abzusenken.
Bei Dibasenestern werden insbesondere die Langzeitwirkungen aus
Rückständen für bedenklich gehalten, welche in der Oberfläche
der damit behandelten Materialien (Holz, Putz, Stein) nach der
Behandlung zurückbleiben. Bei einer Verdunstungszahl von 4.800
(Ether: 1) können geringe Menge wochenlang in Innenräumen von
Bewohnern aufgenommen werden. Eine Untersuchung hat jedoch er
geben, daß bei weiblichen Ratten schon nach 7 Wochen unter Be
lastung an 5 Wochentagen à 6 Stunden selbst die minimale Kon
zentration von 20 mg/m3 (Aerosol-Konzentration) bleibende Schä
den des Nasengewebes blieben. Hier bestätigt sich das bekannte
Problem, daß sogenannte Altstoffe verwendet und teilweise sogar
behördlich empfohlen werden, die noch nicht ausreichend unter
sucht und bewertet sind.
Zahlreiche andere bekannte Zubereitungen beruhen ebenfalls noch
auf der Verwendung oder dem Zusatz als bedenklich eingestufte
Lösemittel, so daß damit zu rechnen ist, daß sie in absehbarer
Zeit Beschränkungen unterliegen werden. Dies gilt auch für die
aus der EP-A-0 085 163 bekannten Zubereitungen, die zwar keine
Chlorkohlenwasserstoffe und Aromaten mehr enthalten, dennoch
hinsichtlich einiger Komponenten bedenklich erscheinen. Der
Austausch dieser Lösungsmittel gegen toxikologisch unbenkli
chere ist aber nicht nur wegen der Änderung der Löseeigenschaf
ten problematisch, sondern zugleich auch deshalb, weil die Ent
flammbarkeit ungünstig beeinflußt wird. Dies kann dazu führen,
daß mit derartigen lösemittelausgetauschten Abbeizpasten einge
strichene sonnenerwärmte Fassaden dann schon mit einem Feuer
zeug oder durch Funkenflug in Brand gesetzt werden könnten.
Ein bislang als unbedenklich für Umwelt und Gesundheit angese
henes Lösemittel, Ethyl-3-ethoxypropionat (EEP), das als Aus
tauschmittel für organische Lösemittel in herkömmlichen Beizern
infrage kommt, hat einen Flammpunkt von nur 58°C, bei einer
relativ hohen Verdunstungszahl von 110, gegenüber einem Flamm
punkt von 75°C und einer Verdunstungszahl von 4.800 für bislang
in Abbeizern weit verbreiteten Dibasenestern. Der Austausch von
Dibasenestern gegen EEP würde damit nicht nur die Feuergefähr
lichkeit erhöhen, sondern zugleich auch die Tiefenwirkung her
absetzen, da die stark erhöhte Verdunstungsrate die Einwirkzeit
verkürzt. Wegen des niedrigen Flammpunktes wurde EEP deshalb
bislang nicht als Grundbestandteil von Abbeizern eingesetzt.
Ein weiteres Problem stellen die Pinselreiniger und Handreiniger dar, welche als
Pinselreiniger in der Regel leicht brennbar eingestellt sind (Gefahrenklase A II)
oder als Handreiniger nur wenig Lösemittel, meist Benzine, enthalten. Beide
Einstellungen haben den Nachteil, daß sie starke, klebrige Verschmutzungen,
insbesondere durch moderne umweltverträgliche Acrylat-Dispersions-Lacke auf
Wasserbasis, nur schwer angreifen. Hieraus erklärt sich die Tatsache, daß die
Nachfrage nach sogenannten Nitro- oder Nitro-Universal-Verdünnern trotz
Ausbreitung der als umweltfreundlich angepriesenen Wasserlacke keinesfalls
gesunken ist.
Nitroverdünner enthalten aber leicht flüchtige Ester, Ketone, Aromaten,
Alkohole und Aliphaten. Der Flammpunkt liegt in der Regel um oder unter 0°C.
So stellen sie beim Hobby-Werker ein erhebliches Gefahrenpotential dar, wobei
durch die Aromaten auch gesundheitliche Schäden nicht auszuschließen sind,
zumal wenn diese Nitroverdünner als Handreiniger oder Pinselreiniger
eingesetzt werden. Es ist sicher nicht hilfreich für den Schutz von Umwelt und
Gesundheit, wenn der Verbraucher auf Anstrichmaterial mit Umweltzeichen
zurückgreift, aber ein Mehrfaches der dabei eingesparten Lösemittel
anschließend in Form von Nitroverdünnung für Reinigungs- und
Säuberungszwecke benötigt.
Es ist bekannt (WO 89/12673), wässrige Zubereitungen zu verwenden, die Ethyl-
3-ethoxypropionat (EEP) enthalten, und zwar zum Reinigen von Teppichen,
Polstern und dgl., wobei sich durch den Zusatz einer alkoholischen Komponente,
wie Benzylalkohol, acaricide Eigenschaften einstellen. Das EEP soll hierbei
Fleckentfernung und Emulsionsbildung des Reinigungsmittels mit organischen
Verschmutzungen fördern.
Schließlich ist eine wässrige Zubereitung zur Verwendung als Abbeizmittel
bekannt (US-A-5 049 300), die aus 55 bis 95 Gew.-% NMP, 1 bis 25 Gew.-%
Säure, insbesondere Ameisensäure und 1 bis 20 Gew.-% EEP bestehen, wobei
hier allerdings die Abbeizwirkung in erster Linie auf der Verwendung von
Ameisensäure beruht, die aber aus toxikologischen Gründen kaum als
Abbeizmittel einsetzbar ist.
Der Erfindung liegt danach die Aufgabe zugrunde, Abbeizmittel zum Lösen von
Farbstoffen und Klebern mit möglichst hoher Lösekraft bereitzustellen, welche
während der Einwirkzeit nicht brennbar sind, genügend lange offenbleiben,
wenig schwerflüchtige Rückstände in den Poren zurücklassen, ein gutes
Löseverhalten für die unterschiedlichen Anstrichstoffe und Kleber besitzen und
toxikologisch unbedenklich sind.
Diese Aufgabe wird durch Verwendung einer Zubereitung der eingangs
beschriebenen Art als Abbeizmittel gelöst, welche aus 30 bis 55 Gew.-% einer
wässrigen Tensidlösung und 45 bis 70 Gew.-% einer organischen Lösemittelphase
besteht, welche selbst wenigstens 33 Gew.-%, bezogen auf die Lösemittel, Ethyl-
3-ethoxypropionat (EEP) enthält. Vorzugsweise beträgt der EEP-Anteil der
organischen Lösemittel wenigstens 50 Gew.-%. In jedem Fall sollte EEP der
Hauptbestandteil
der Lösemittelphase sein, also das Lösemittel mit dem größten
Anteil.
Die erfindungsgemäßen wäßrigen Zubereitungen können EEP als
einziges Lösemittel in der organischen Lösemittelphase enthal
ten. Es versteht sich, daß die organische Lösemittelphase über
die eigentlichen Lösemittel hinaus Tenside, Emulgatoren, Ver
dickungsmittel, etc. enthalten kann.
Die organische Lösemittelphase kann neben dem EEP bis zu 40
Gew.-% wassermischbare organische Lösemittel enthalten. Bevor
zugte wassermischbare organische Lösemittel sind N-Methylpyrro
lidon, Glycerin und die Monoalkylether von Di- und Triethylen
glykol sowie Di- und Tripropylenglykol. Diese Lösungsmittel
können allein wie auch in Mischung zugesetzt sein.
Daneben oder alternativ kann die organische Lösemittelphase
neben dem EEP toxikologisch unbedenkliche Ester oder Ketone
enthalten, wie sie üblicherweise in Zubereitungen zum Entfernen
von Farbstoffen und Klebern verwandt werden. Es ist zweckmäßig,
daß EEP dabei der Hauptbestandteil dieser Phase ist, also
wenigstens 50 Gew.-% der Lösemittel ausmacht.
Bevorzugte Ester sind dabei organische Diester, die als
Diesterlösungsmittel und Dibasenester bekannt sind. EEP und
Diester liegen dabei vorzugsweise in einem Gew.-Verhältnis von
wenigstens 1 : 1 vor.
Sofern die Zubereitungen nach der erfindungsgemäßen Verwendung als Pinselreiniger
oder flüssige Abbeizer verwandt werden sollen, ist die Zugabe
eines Verdickungsmittels nicht erforderlich. Zweckmäßigerweise
kann die Lösemittelphase aber mit üblichen organischen und/oder
anorganischen Verdickungsmitteln, vorzugsweise Cellulosederiva
ten, pyrogener Kieselsäure und/oder Bentoniten, verdickt sein.
Alternativ oder zusätzlich können Cellulosederivate zugegen
sein, insbesondere Hydroxypropylcellulose und ihre Derivate,
die zweckmäßigerweise in einer Menge von 0,1 bis 1,0 Gew.-%,
bezogen auf die gesamte Zubereitung, zugegen sind.
Die Tensidphase der erfindungsgemäß verwendeten Zubereitungen kann eben
falls mit üblichen Verdickungsmitteln verdickt sein, beispiels
weise mit Polysachariden, die zweckmäßigerweise in einer Menge
von 0,1 bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Zubereitung,
zugegen sind. Besonders bevorzugt ist Xanthangummi. Sorbit kann
ebenfalls in einer Menge von 0,1 bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf
die gesamte Zubereitung, zugegen sein, um das Retentionsverhal
ten der wäßrigen Phase zu verbessern.
Die Verdickungsmittel sowohl in der organischen Lösemittelphase
als auch in der wäßrigen Tensidlösung dienen zum einen dazu,
die erfindungsgemäßen Zubereitungen auf die jeweils gewünschte
Konsistenz zu bringen, zum anderen aber auch dazu, die leicht
flüchtigen Bestandteile einer jeden Phase an der vorzeitigen
Verdunstung zu hindern und damit die Offenzeit der Zubereitung
auf der damit zu behandelnden Beschichtung zu verlängern.
Die Zubereitungen nach der erfindungsgemäßen Verwendung enthalten in ihrer wäßrigen
Phase Tenside, vorzugsweise in einer Menge von bis zu 25 Gew.-
%, bezogen auf die gesamte Zubereitung. Dabei können für derar
tige Zweiphasensysteme übliche Tenside eingesetzt werden.
Bevorzugt sind natürliche Netzmittel, wie Saponin, Sulfosucci
nate, deren Derivate, Alkylpolyalkylenglykolether und Fettsäu
reester von Aminoalkoholen, insbesondere Triethanolaminoleat.
Dabei können Alkylpolyalkylenglykolether in einer Menge von bis
zu 15 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Zubereitung, enthalten
sein. Triethanolaminoleat kann in einer Menge von bis zu 20
Gew.-%, bezogen auf die gesamte Zubereitung, zugegen sein. Der
Lösemittelphase kann ferner Ölsäure zugesetzt werden und der
Tensidphase Triethanolamin.
Erfindungsgemäß ist es gelungen, Arbeitspasten auf EEP-Basis
mit einem Zusatz von nur 30 Gew.-% Wasser über eine Einwirkzeit
von 5 bis 10 Stunden offen und schwer entflammbar zu gestalten,
und das trotz der hohen Verdunstungsrate von EEP und Wasser.
Dies wird insbesondere dadurch erreicht, daß die Lösemittel
phase normal mit organischen und anorganischen Verdickungsmit
teln verdickt ist, wobei in vorteilhafter Weise kleine Mengen
eines geeigneten Cellulosetyps zugesetzt werden, der die Ver
dunstungszeit dieser Phase verlangsamt, ohne das Eindringen in
die zu entlackende Oberfläche zu verhindern.
Als Tenside, die auch zur Verdickung des Systems beitragen,
gleichzeitig aber das Eindringen und die Abwaschbarkeit verbes
sern, kommen die dem Fachmann bekannten Emulgatoren und Tenside
unter Einschluß von Seifen infrage.
Die wäßrige Phase wird, wie die Lösemittelphase, mit Verdic
kungsmitteln angedickt, wobei Xanthangummi und Sorbit bevorzugt
sind. Auch hier wird durch die Verdickung die Verdunstung
wesentlich verlangsamt. Als Tensid kann auch ein Naturtensid,
wie Saponin, zugesetzt werden.
Die Zubereitung nach der erfindungsgemäßen Verwendung kann mit alkalisch rea
gierenden Substanzen, wie Triethanolamin, Natronlauge, Kali
lauge usw. in der wäßrigen Phase alkalisch eingestellt werden.
Wenn dazu die Lösemittelphase eine Fettsäure, beispielsweise
Ölsäure oder Olein, enthält, findet bei der Mischung der beiden
Phasen zur erfindungsgemäßen Zubereitung eine Verseifung unter
gleichzeitiger Verdickung des Systems statt.
Die Zubereitungen nach der erfindungsgemäßen Verwendung können als klare stabile
Lösungen, aber auch als stabile Emulsionen, insbesondere Mikro
emulsionen, vorliegen, je nach Zusammensetzung.
Insgesamt wird erfindungsgemäß, je nach Einstellung, ein halb
transparentes bzw. opakes Gel erzielt, welches gegen Kalt-Warm-
Lagerung lagerstabil ist, nicht brennt, kein Gefahrgut im Sinne
der Transport- und Lagervorschriften ist und sich neutral,
alkalisch oder sauer einstellen läßt, je nach gewünschtem Ein
satzzweck. Hier liegt ein wesentlicher Unterschied zu den Zube
reitungen gemäß DE-40 03 700 A1, welche nicht alkalisch einge
stellt werden können.
Gegenüber solchen Dispersionen, die Dibasenester als Wirkstoff
enthalten (EP-A-0 294 041), bringt die Verwendung von EEP toxi
kologische Vorteile. Weitere Vorteile ergeben sich bezüglich
der Lagerstabilität und der Einsatzbreite. Dibasenester ent
haltende wäßrige Dispersionen werden derzeit nur auf dem US-
Markt eingesetzt, wo hauptsächlich Acrylat-Dispersionen zu
lösen sind. Weitere Nachteile dieser Mischungen sind ihre
geringe Lagerstabilität und ihre Tendenz zum Aufrahmen des
Lösungsmittelgehalts.
Flüssige Einstellungen der Zubereitungen nach der erfindungsgemäßen Verwendung kön
nen für Pinselreiniger, flüssige Lösungsmittel und Handreiniger
eingesetzt werden. Für diese Zusammensetzungen kann auf Verdic
kungsmittel ganz oder teilweise verzichtet werden, weil hier
nur ein schneller Angriff auf die Verschmutzung, aber keine
lange Offenzeit gefordert wird.
Es wurde überraschenderweise gefunden, daß bei den
Zubereitungen nach der erfindungsgemäßen Verwendung schon bei einem Wassergehalt von 30 bis
35 Gew.-%, bezogen auf die Zubereitung, transparente bis leicht
opake Mikroemulsionen erzielbar sind, welche so gut miteinander
gemischt sind, daß kein Flammpunkt mehr feststellbar ist. Dies
wird insbesondere durch einen relativ hohen Tensidanteil in der
wäßrigen Phase erreicht. Mit einem höheren Wasseranteil sind
die erfindungsgemäßen Zubereitungen auch mit Docht, also bei
spielsweise an der Kleidung oder auf Putzlappen, nicht brenn
bar.
Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispielrezepturen
erläutert, in denen die Bestandteile nach Gewichtsteilen
gemischt sind. In jedem Fall werden durch herkömmliche Disper
gierverfahren klare oder leicht opake Mikroemulsionen erhalten.
Zur Herstellung werden vorzugsweise zunächst die organische und
die wäßrige Phase separat erstellt und dann ineinander disper
giert.
Beispiel 1 - Abbeizer
33,30 GT Wasser
10,00 GT Ethyldiglykol
7,00 GT Natriumoleat
0,30 GT Hydroxypropylcellulose-Derivat
0,33 GT Xanthan
0,20 GT Saponin
2,00 GT Alkylpolyalkylenglykolether
34,20 GT Ethylethoxypropionat
10,00 GT N-Methylpyrrolidon
2,30 GT pyrogene Kieselsäure
1,75 GT Bentone
Die Zubereitung mit EEP als Hauptbestandteil der organischen
Lösemittelphase besitzt bei gutem Haftvermögen und langer
Offenzeit ein gutes Eindringvermögen.
Beispiel 2 - Abbeizer
33,00 GT Wasser
10,00 GT Ethyldiglykol
7,00 GT Natriumoleat
0,30 GT Hydroxypropylcellulose-Derivat
0,33 GT Xanthan
0,50 GT Sulfobernsteinsäureester
2,00 GT Alkylpolyalkylenglykolether
34,20 GT Ethylethoxypropionat
10,00 GT N-Methylpyrrolidon
2,30 GT pyrogene Kieselsäure
1,25 GT Bentone
Beispiel 3 - Pinselseife
29,5 GT Wasser
0,5 GT Hydroxypropylcellulose-Derivat
10,0 GT Ethyldiglykol
20,0 GT Dipropylenglykolmonomethylether
30,0 GT Ethylethoxypropionat
20,0 GT Triethanolaminoleat
5,0 GT Alkylpolyalkylenglykolether
Beispiel 4 - Pinselseife
34,7 GT Wasser
0,3 GT Hydroxypropylcellulose-Derivat
5,0 GT Glycerin
5,0 GT Alkylpolyalkylenglykolether
20,0 GT Triethanolaminoleat
45,0 GT Ethylethoxypropionat
Beispiel 5 - Liquid
35,0 GT Wasser
4,0 GT Alkylpolyalkylenglykolether
16,0 GT Triethanolaminoleat
45,0 GT Ethylethoxypropionat
2,0 GT Sulfobernsteinsäureester
Beispiel 6 - Liquid
35,0 GT Wasser
4,0 GT Alkylpolyalkylenglykolether
16,0 GT Triethanolaminoleat
40,0 GT Ethylethoxypropionat
5,0 GT Dipropylenglykolmonomethylether
Beispiel 7 - Liquid
30,0 GT Wasser
4,0 GT Sulfobernsteinsäureester
12,0 GT Alkylpolyalkylenglykolether
14,0 GT Dipropylenglykolmonomethylether
40,0 GT Ethylethoxypropionat
Beispiele 8 bis 10 - Abbeizer
Die Angriffsgeschwindigkeit der Zubereitungen nimmt mit stei
gendem DES/DBE-Anteil ab.
Beispiele 11 bis 14 - Reiniger
Alle Lösungen sind klar und stabil und haben keinen Flammpunkt.
Der Glyzerinzusatz dient in erster Linie der Verbesserung des
Hautschutzes. Die Lösungen können als Hand- und Pinselreiniger
eingesetzt werden, Beispiel 14 als universeller Reiniger.