KR20180087407A - 비수성 스트리핑 조성물 및 기판으로부터 유기 코팅을 스트리핑하는 방법 - Google Patents

비수성 스트리핑 조성물 및 기판으로부터 유기 코팅을 스트리핑하는 방법 Download PDF

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Abstract

민감한 기판으로부터 기판 표면에 영향을 주지 않으면서 유기 코팅을 효과적으로 스트리핑하기 위해, 신규의 비수성 스트리핑 조성물 및 방법이 제공된다. 스트리핑 조성물은 다음을 포함한다: A. 일반 화학식 R-OH (R 은 C4-C30 탄화수소 기) 를 갖는 알코올로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 100 ℃ 의 비등점을 갖는 적어도 하나의 고비등 용매; B. 고비등 글리콜, 글리콜 에테르 및 아민 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 100 ℃ 의 비등점을 갖는 적어도 하나의 고비등 조용매; 및 C. 산 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되거나 또는 히드록시드 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 pH 활성제.

Description

비수성 스트리핑 조성물 및 기판으로부터 유기 코팅을 스트리핑하는 방법
본 발명은 비수성 스트리핑 조성물 및 이 스트리핑 조성물을 사용하여 기판으로부터 유기 코팅을 스트리핑하는 방법에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 강 및 스테인리스 강과 같은 기판으로부터, 그리고 알루미늄, 아연, 및 마그네슘 기판과 같은 연질 금속 기판으로부터, 그리고 아연 도금 강과 같은 연질 금속으로 구성된 금속 코팅을 갖는 기판으로부터, 그리고 엔지니어링 플라스틱 기판으로부터, 에폭시 코팅, 폴리에스테르 코팅, 폴리우레탄 코팅, 아크릴 코팅, 및 다른 타입의 분말 코팅과 같은 유기 코팅, 또는 그의 잔류물을 제거하는 방법에 관한 것이다.
기판으로부터 유기 코팅을 제거하는 것은 많은 산업에서 매우 중요하다. 특히, 결함이 있는 코팅을 갖는 부품의 재작업을 위해 또는 기판은 온전하지만 잔류물이 제거되어야 하고/하거나 신규 코팅이 적용되어야 하는 부품을 재생하기 위해, 유기 코팅 또는 잔류물은 기판으로부터 제거될 필요가 있다.
US 3,790,489 A 로부터, 알칼리 금속 히드록시드, 알칼리 금속 나이트레이트, 알칼리 금속 클로라이드의 부식성 베이스, 알칼리 금속 퍼망가네이트, 이산화망간 및 Cr2O3 의 군에서 선택된 촉매, 및 바람직하게는 알칼리 금속 카보네이트를 가지며 상승된 온도에서 사용되는 것으로 기술된 페인트 스트리핑 화합물이 공지되어 있다. 성분들은 스트리핑을 위해 800 ℉ (약 426 ℃) 내지 900 ℉ (약 482 ℃) 의 온도에서 용융되고 유지된다.
그러나, 아연, 알루미늄 및 마그네슘과 같은 특정 금속, 또는 금속이나 그 합금으로 구성된 금속 코팅뿐만 아니라 다른 금속, 합금 및 심지어 비금속 기판이 US 3,790,489 A 에 기재된 바와 같은 조건 하에 화학적 공격 또는 파괴를 겪는다. 따라서, 이러한 부식성 조성물은 알루미늄, 마그네슘 및 아연과 같은 금속으로부터 코팅을 제거할 때 종래 기술의 교시에서 전형적으로 회피된다.
스트리핑 조성물 중의 고비등점 글리콜에 기초한 하나의 종래 기술 접근법은 US 6,855,210 B1 및 US 7,151,080 B2 에 개시되어 있는데, 기판으로부터의 스트리핑은 약 40 중량% 내지 약 98.9 중량% 의 고비등 알코올, 약 1 중량% 내지 약 60 중량% 의 비이온성 계면활성제, 및 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량% 의 알칼리 히드록시드 또는 알칼리 히드록시드의 혼합물을 포함하는 조성물을 사용함으로써 획득되고, 이 조성물은 무수성이고 아민이 본질적으로 없다. 그러나, 이 방법은 비교적 높은 작동 온도 범위 (작동 온도는 225 ℉ (약 107 ℃) 내지 350 ℉ (약 176 ℃), 더 바람직하게는 250 ℉ (약 121 ℃) 내지 325 ℉ (약 162 ℃) 인 것으로 보고됨) 를 요구하므로, 많은 에너지를 소비하고 또한 몇몇 안전 문제를 야기한다. 따라서, 조작자의 안전을 위한 프로세싱 라인의 적절한 셋업이 필요하다. 또한, 비교적 높은 작동 온도가 요구되므로, 플라스틱 기판으로부터 유기 코팅을 스트리핑/제거하는 데 사용이 제한된다.
종래 기술 방법 (특히 US 6,855,210 B1, US 7,151,080 B2) 이 위험한 것으로 판명된 노닐페놀 에톡실레이트를 사용하므로, WO 2013/117757 A1 은 하이드록시드 이온의 공급원, 비등점이 150 ℃ 이상인 고비등 알코올, 및 화학식 R-O-(CH2CH2O)nH (R 은 2 내지 30 탄소 원자 체인 길이를 갖는 선형 또는 분지형의 알킬 체인임) 로 표시되는 적어도 하나의 계면활성제를 포함하는 다른 비수성 스트리핑 조성물을 교시한다. 작동 온도는 100 ℃ 내지 200 ℃ 인 것으로 보고된다. 이 조성물은 바람직하게는 특히 아연도금된 기판 재료에서 일어나는 기재 재료의 공격을 피하기 위해 아민이 없다.
EP 1 319 694 A1 에는, 금속 표면으로부터, 특히 알루미늄이나 알루미늄 합금과 같은 비철 금속으로 제조된 금속 표면으로부터 래커를 스트리핑하기 위한 제제 및 방법이 개시되어 있다. 유기 페인트 스트리퍼의 주성분은 알코올성 유기 용매이다. 특히 양호한 페인트 스트리핑 효과는 페인트 스트리퍼가 추가 성분으로서 알콕시레이티드 알킬 알코올을 함유하는 것 때문에 달성된다.
본 발명에 따른 주제의 정의
본원의 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어 '알킬' 은 1 내지 30 개의 탄소 원자 (C1-C30) 를 갖는 포화 선형 또는 분지쇄 1가 탄화수소 라디칼을 지칭하며, 알킬 기는 독립적으로 후술하는 하나 이상의 치환기로 임의로 치환될 수도 있다. 알킬 기의 예는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 운데 실, 도데실, 이들의 고급 동족체, 및 이들의 모든 이성질체를 포함하며, 이것으로 제한되지 않는다.
본원의 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어 "알케닐" 은 하나 이상의 이중 결합을 갖고 2 내지 30 개의 탄소 원자 (C2-C30) 를 갖는 불포화 선형 또는 분지쇄 1가 탄화수소 라디칼을 지칭하며, 알케닐 기는 후술하는 하나 이상의 치환기로 임의로 치환될 수도 있다. 알케닐 기의 예는 에테닐 (CH2=CH-), 프로페닐 (CH2=C(CH3)- 또는 CH3-CH=CH-), 부타-1,3-디에닐 (CH2=CH-CH=CH- 또는 CH2=C(-)-CH=CH2) 등을 포함하며, 이것으로 제한되지 않는다.
본원의 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어 '알키닐'은 1 개 이상의 삼중 결합을 갖고 2 내지 30 개의 탄소 원자 (C2-C30) 를 갖는 불포화 선형 또는 분지쇄 1가 탄화수소 라디칼을 지칭하며, 알키닐 기는 독립적으로 후술하는 하나 이상의 치환기로 임의로 치환될 수도 있다. 알키닐 기의 예는 에티닐 (HC=C-), 프로피닐 (CH3-C=CH- 또는 CH=C-CH2-) 등을 포함하며, 이것으로 제한되지 않는다.
알케닐 기가 또한 삼중 결합을 포함할 수도 있고 그러면 또한 알키닐 기이거나, 또는 알키닐 기가 또한 이중 결합을 포함할 수도 있고 그러면 또한 알케닐 기일 수 있다는 것을 명심해야 한다.
본원의 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어 '시클로알킬' 및 '시클로 알케닐' 은 시클로펜틸 (C5H9), 시클로헥실 (C6H11), 시클로헥센일 (C6H9) 등과 같은 알리시클릭 기를 형성하는 5 내지 20 개의 탄소 원자 (C5-C20) 를 갖는 1가 포화 (시클로알킬) 또는 불포화 (시클로알케닐) 탄화수소 라디칼을 지칭한다. 용어 '시클로알킬' 및 시클로알케닐' 은 축합된 바이시클릭, 트리시클릭 및 더 높은 축합된 고리 시스템을 포함하는 라디칼을 또한 포함한다.
본원의 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어 '아릴' 은 부모 방향족 고리 시스템의 단일 탄소 원자로부터 하나의 수소 원자를 제거함으로써 유도된 6 내지 20 개의 탄소 원자 (C6-C20) 를 갖는 1가 방향족 탄화수소 라디칼을 지칭한다. 아릴은 방향족 카르보시클릭 고리에 융합된 방향족 고리를 포함하는 바이시클릭 라디칼을 또한 포함한다. 전형적인 아릴 기는 벤젠 (페닐), 치환된 벤젠, 나프탈렌 등으로부터 유도된 라디칼을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 아릴 기는 후술하는 하나 이상의 치환기로 독립적으로 임의로 치환된다.
알킬, 알케닐, 알키닐, 시클로알킬, 시클로알케닐, 및 아릴은 각각 치환될 수 있고, 이의 적어도 하나의 수소 원자는 할로겐 원자로 치환될 수 있다.
본원의 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어 '알킬렌', '알케닐렌', '알키닐렌', '시클로알킬렌' 및 '시클로알케닐렌' 은 수소 원자의 추가 추출에 의해 개별 1가 라디칼로부터 유도되는 2가 라디칼을 지칭하며, 즉 알킬렌은 예컨대 알킬로부터 유도된다.
본원의 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어 '할로겐' (Hal) 은 불소 (F), 염소 (Cl), 브롬 (Br) 또는 요오드 (I) 를 지칭한다.
본원의 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어 '탄화수소 기' 는 오로지 탄소 원자들로만 이루어진 선형 또는 분지쇄 백본 (backbone) 을 갖는 화학적 기를 지칭하며, 2 개의 이웃하는 탄소 원자들은 단일 결합 또는 이중 결합 또는 삼중 결합을 통해 서로 결합되거나 또는 방향족 고리의 구성요소이고, 이 백본은 탄소 원자에 결합된 수소 원자를 더 포함한다. 이 수소 원자는 할로겐 원자로 일부 치환되어 탄화수소 기의 일부를 형성할 수도 있다. 탄화수소 기는 히드록시 기를 포함하지 않는다. 더 바람직하게는, 탄화수소 기는 바이시클릭, 트리시클릭 및 고급 축합된 알리시클릭 기를 포함하는 선형 또는 분지쇄 알킬, 선형 또는 분지쇄 알케닐, 선형 또는 분지쇄 알키닐, 시클로알킬, 또는 시클로알케닐일 수 있다. 이들 화합물은 지방족 탄화수소 기이다. 또한, 탄화수소 기는 바람직하게는 바이시클릭, 트리시클릭 및 고급 축합된 아릴 기를 포함하는 아릴, 아릴알킬렌, 아릴알케닐렌, 아릴알키닐렌, 아릴시클로알킬렌, 또는 아릴시클로알케닐렌일 수 있고, 아릴알킬렌 중의 알킬렌, 아릴알케닐렌 중의 알케닐렌, 및 아릴알키닐렌 중의 알키닐렌은 전과 같이 선형 또는 분지쇄 기이고, 아릴시클로알킬렌 중의 시클로알킬렌 및 아릴시클로알케닐렌 중의 시클로알케닐렌은 고급 축합된 알리시클릭 고리 시스템을 형성할 수도 있다. 이들 후자의 경우에, 이작용기 (bifunctional group) 가 고비등 알코올의 OH 기에 대한 하나의 결합을 나타낸다. 아릴알킬렌, 아릴알케닐렌, 아릴알키닐렌, 아릴시클로알킬렌, 또는 아릴시클로알케닐렌인 탄화수소 기는 방향지방족 기이다. 이들 후자의 경우에, 이작용기는 고비등 알코올의 OH 기에 대한 하나의 결합을 나타낸다. 시클로알킬, 시클로알킬렌, 시클로알케닐, 시클로알케닐렌, 및 아릴 기에 결합된 수소 원자는 할로겐 원자에 의해, 또한 알킬, 알케닐, 및/또는 알키닐 기에 의해 부분 치환될 수 있다. 더 구체적으로, 여기서 사용되는 용어 'C4-C30 탄화수소 기' 는 시클로알킬, 시클로알킬렌, 시클로알케닐, 시클로알케닐렌, 및 아릴 기에서 수소 원자를 치환하는 알킬, 알케닐, 및/또는 알키닐 기에 포함된 모든 백본 탄소 원자를 함유하는 4 내지 30 개의 탄소 원자를 포함하는 백본을 갖는 기를 지칭한다. 보다 더 구체적으로, 여기서 사용되는 용어 'C4-C20 탄화수소 기' 는 전술한 바와 같은 모든 백본 탄소 원자를 함유하는 4 내지 20 개의 탄소 원자를 포함하는 백본을 갖는 기를 지칭한다. 유사하게, 여기서 사용되는 용어 'C4-C10 탄화수소 기' 는 전술한 바와 같은 모든 백본 탄소 원자를 함유하는 4 내지 10 개의 탄소 원자를 포함하는 백본을 갖는 기를 지칭한다. 따라서, 여기서 사용되는 용어 'C1-C20 탄화수소 기' 는 전술한 바와 같은 백본 탄소 원자를 함유하는 1 내지 20 개의 탄소 원자를 포함하는 백본을 갖는 기를 지칭한다. 용어 'C1-C20 탄화수소 기' 의 의미 내에서, 하나의 탄소 원자만을 갖는 기 ('C1 탄화수소 기') 를 지칭하며, 이 기는 메틸이고; 용어 'C1-C20 탄화수소 기' 의 의미 내에서, 2 개의 탄소 원자를 갖는 기 ('C2 탄화수소 기') 를 지칭하며, 이 기는 에틸, 에테닐 또는 에티닐이다.
본원 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어 '글리콜' 은 2 개의 히드록시 라디칼을 갖는 화학적 화합물, 즉 디올 화합물, 바람직하게는 제미널 (geminal) 디올 화합물을 지칭하며, 이는 더 바람직하게는 에틸렌 글리콜 (HO-CH2-CH2-OH) 또는 프로필렌 글리콜 (HO-CH(CH3)-CH2-OH) 로부터 유도된다. 더 바람직하게는, 여기서 사용되는 글리콜은 에테르 라디칼 결합을 통해 함께 결합되어 있는, -[O-CH2-CH2-O]- 또는 -[O-C(CH3)-CH2-O]- 와 같은, 에틸렌 글리콜 또는 프로필렌 글리콜로부터 유도된 하나 이상의 글리콜 구조 모이어티 (moieties) 를 갖는 것을 특징으로 한다. 글리콜 구조 모이어티의 수는 1 내지 10, 더 바람직하게는 1 내지 5, 보다 더 바람직하게는 1 내지 4 (모노에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜), 가장 바람직하게는 2 내지 4 일 수 있다. 글리콜의 일반 화학식은 보다 더 바람직하게는 HO-[CHR-CH2-O]nH 이고, 여기서 R 은 바람직하게는 H 또는 메틸이고, n 은 1 내지 10, 가장 바람직하게는 2 내지 4 의 정수이다. 예는 모노에틸렌 글리콜 (HO-CH2-CH2-OH), 디에틸렌 글리콜 (HO[-CH2-CH2-O]2H), 트리에틸렌 글리콜 (HO[-CH2-CH2-O]3H) 및 테트라에틸렌 글리콜 (HO[-CH2-CH2-O]4H) 이다.
본원 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어 '글리콜 에테르' 는 하나의 히드록시 라디칼, 및 탄화수소 기에 결합된 하나의 에테르 작용기를 갖는 에테르 알코올 화합물을 지칭한다. 글리콜 에테르는 바람직하게는 탄화수소 기를 히드록시 라디칼들 중 하나에 에테르 결합시킴으로써 글리콜로부터 유도된다. 탄화수소 기는 위에서 규정된 바와 같은 C1-C20 탄화수소 기, 바람직하게는 C1-C6 알킬 기일 수 있다. 글리콜 에테르의 일반 화학식은 R'O-[CHR-CH2-O]nH 이고, 여기서 R 은 H 또는 알킬 또는 아릴이고, R' 은 탄화수소 기, 바람직하게는 C1-C6 알킬이고, n 은 1 내지 10, 더 바람직하게는 1 내지 4, 가장 바람직하게는 2 내지 4 의 정수이다. 예는 메틸 모노에틸렌 글리콜 (CH3-O-CH2-CH2-OH) 및 부틸 디에틸렌 글리콜 (C4H9-O[-CH2-CH2-O]2H) 이다.
본원 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어 '아민 화합물' 은 하나 이상의 아민 화합물 라디칼을 갖는 1급, 2급 및 3급 아민 화합물을 지칭한다. 아민 화합물은 일반 화학식 R-NH2, R-NR' 또는 R-NR'R" 을 가질 수 있는 화합물이고, 여기서 R, R' 및 R" 은 탄화수소 기이고, 탄화수소 기의 백본의 수소 원자는 할로겐 (Hal), 히드록시 (OH), 카르복시 (COOH), 에스테르 (COOR, 여기서 R 은 C1-C6 알킬 또는 C1-C6 알케닐 또는 C1-C6 알키닐 또는 C6-C10 아릴), 아미드 (CONRR', 여기서 R, R' 은 독립적으로 H 또는 C1-C6 알킬 또는 C1-C6 알케닐 또는 C1-C6 알키닐 또는 C6-C10 아릴) 를 포함하는 작용기에 의해 더 치환될 수 있다. 아민 화합물의 예는 바람직하게는 분지형 및 비분지형 지방족 아민, 더 바람직하게는 모노에탄올 아민 (HO-CH2-CH2-NH2), 디에탄올 아민 ((HO-CH2-CH2-)2NH) 및 트리에탄올 아민 ((HO-CH2-CH2-)3N) 과 같은 비분지형 지방족 아민을 포함하는 알코올이다.
본원 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어 '산 화합물' 은 양성자를 교환할 수 있는 액체 중에 양성자를 제공하는 화학적 화합물을 지칭한다.
본원 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어 '히드록시드 화합물' 은, 해리 OH- 이온에 의해 분리 (split off) 되고/되거나 양성자를 교환할 수 있는 액체에 용해되면 양성자를 수용할 수 있는 화합물을 지칭한다. 이러한 화합물은 전형적으로 알칼리 금속 히드록시드 및 전이 금속 히드록시드와 같은 금속 히드록시드이다.
본원 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어 '알칼리 금속 히드록시드' 는 리튬 히드록시드, 소듐 히드록시드, 포타슘 히드록시드, 루비듐 히드록시드, 및 세슘 히드록시드를 지칭한다.
농도 값 (중량%) 또는 온도 값 또는 처리 시간 값 또는 두께 값과 관련하여 본원 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어 '약' 은, 주어진 정확한 (평균) 값뿐만 아니라 이 평균 값에 관해 ±30 % 인 농도 값 또는 온도 값 또는 처리 시간 값 또는 두께 값의 범위를 의미한다. 예를 들어, '약 3 중량%' 는 정확히 3 중량% 및 3 중량% - 3 중량% 의 30 % (= 3 중량% - 0.9 중량% = 2.1 중량%) 내지 3 중량% + 3 중량% 의 30 % (= 3 중량% + 0.9 중량% = 3.9 중량%) 의 범위를 의미하여, 2.1 중량% 내지 3.9 중량% 의 범위가 된다. 작동 온도 또는 처리 시간 또는 두께에 대해 주어진 '약' 으로 규정된 값의 범위는 상응하게 이해되며, 온도 값에 대한 상대 백분율은 ℃ 스케일에 기초한다 (40 ℃ 의 ±30 % 는 ±12 ℃ 임).
본 발명의 목적
따라서, 본 발명의 제 1 목적은, 종래 기술의 스트리퍼가 사용되는 때에 손상되는 기판 재료를 손상시키지 않으면서 밑에 있는 기판으로부터 페인트 및 다른 유기 코팅을 공격적으로 그리고 효과적으로 스트리핑하는데 사용되기에 적합한 스트리핑 조성물을 제공하는 것이다.
따라서, 본 발명의 제 2 목적은 안전 요건을 준수하며 제조 현장에서 사용될 수 있는 스트리핑 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 1 양태에 따르면, 이 목적들은 비수성 스트리핑 조성물에 의해 해결되며, 이 조성물은
A. 일반 화학식 R-OH 를 갖는 알코올로 이루어진 군으로부터 선택된 70 중량% 내지 95 중량%, 바람직하게는 80 중량% 내지 95 중량% 농도의 적어도 하나의 고비등 용매로서, 여기서 R 은 C4-C30 탄화수소 기이고, 상기 고비등 용매는 적어도 100 ℃ 의 비등점을 갖는, 상기 고비등 용매;
B. 고비등 글리콜, 고비등 글리콜 에테르 및 고비등 아민 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 2 중량% 내지 20 중량%, 바람직하게는 4 중량% 내지 15 중량% 농도의 적어도 하나의 고비등 조용매로서, 상기 고비등 조용매는 적어도 100 ℃ 의 비등점을 갖는, 상기 고비등 조용매; 및
C. 산 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되거나 또는 히드록시드 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 0.01 중량% 내지 5 중량% 농도의 적어도 하나의 pH 활성제, '이른바 활성화제' 를 포함한다.
상기한 성분 및 조성물의 100 중량% (wt.%) 까지 추가되는 임의로 추가된 성분들 모두의 양 또는 다른 말로 모든 성분의 합계는 총 100 중량% 를 초과하지 않는다. 예를 들어, 조성물이 3 개 이상의 화합물을 포함하는 경우, 적어도 하나의 고비등 용매의 양은 70 중량% 내지 90 중량% 의 농도일 수 있다.
본 발명의 제 2 양태에 따르면, 이 목적들은 기판으로부터 유기 코팅을 스트리핑하는 방법에 의해 또한 해결되며, 상기 방법은 다음의 방법 단계들을 포함한다:
a. 본 발명의 비수성 스트리핑 조성물을 제공하는 단계;
b. 기판을 스트리핑 조성물과 접촉시키는 단계; 및
c. 적어도 30 ℃ 로부터, 바람직하게는 적어도 40 ℃ 로부터 스트리핑 조성물에 포함된 성분들 중 어느 한 성분의 비등점 미만까지인 스트리핑 온도에 스트리핑 조성물을 유지하면서, 기판으로부터 코팅을 제거하는 단계.
본 발명의 제 3 양태에 따르면, 이 목적들은 기판으로부터 에폭시 코팅, 폴리에스테르 코팅, 폴리우레탄 코팅, 아크릴 코팅, 및 다른 타입의 분말 코팅과 같은 유기 코팅을 스트리핑하기 위한 또는 기판으로부터 오물 (dirt), 그리스 및 오일 또는 이들의 혼합물과 같은 유기 재료를 세정 또는 스트리핑하기 위한 비수성 스트리핑 조성물의 용도에 의해 또한 해결된다.
본 발명에 따른 조성물들 및 이 조성물들을 사용하는 방법이 기판을 처리함에 있어서 더 효과적이고 동시에 더 부드러운 스트리핑 조성물을 초래한다는 것을 발견하였다.
따라서, 본 발명의 비수성 스트리핑 조성물은 3 개의 중요 성분 및 임의적으로 추가의 성분을 함유하며, 이 3 개의 중요 성분은 다음과 같다: A- 적어도 하나의 저 VOC (volatile organic compound) 알코올; B- 적어도 하나의 글리콜 및/또는 글리콜 에테르 및/또는 아민 화합물; 및 C- 적어도 하나의 산 화합물 또는 적어도 하나의 히드록시드 화합물, 바람직하게는 알칼리 금속 히드록시드.
바람직하게는 고비등 조용매는 높거나 완전한 수용성 (물에서 90 % 이상의 조용매가 있는 때 물과의 완전한 혼화성) 이며, 높은 극성을 갖는다. 완전한 수용성은 조용매의 중요한 기능적 특성이다. 이러한 고 극성 조용매는 스트리핑 조성물을 다양한 코팅 타입에 유효하게 한다. 또한, 물과의 혼화성으로 인해 헹굼 공정을 돕는다.
(1차) 고비등 용매(들) (화학식 R-OH 를 갖는 고비등 알코올) 와 (2차) 고비등 조용매(들) (고비등 글리콜(들)), 글리콜 에테르(들), 아민 화합물(들)) 을 산 화합물(들) 또는 히드록시드 화합물(들)과 결합시킴으로써, 낮은 작동 온도에서도 기판으로부터 유기 코팅의 매우 효과적인 제거가 달성된다. 이는 폴리머 코팅의 용해 및 제거에 가장 강한 효과를 초래하는 용매 및 더욱 극성인 성질 및 극성을 초래하는 조용매 ((이는 산 화합물 또는 히드록시드 화합물 (pH 활성제) 의 용해를 돕고 물과의 양호한 혼화성으로 인해 기판의 헹굼을 향상시킨다고 생각됨) 때문인 것으로 생각된다.
기판으로부터 유기 코팅을 스트리핑하는 공격성 및 효율로 인해, 예를 들어 US 7,151,080 B2 에서 효율적인 스트리핑을 위해 필요하다고 보고된 작동 온도 (100 ℃ 를 훨씬 넘는 작동 온도) 와 비교하여 스트리핑 조성물의 작동 온도를 감소시키는 것이 가능하다. 작동 온도는 예를 들어 60 ℃ 내지 90 ℃, 더 바람직하게는 65 ℃ 내지 85 ℃ 까지, 더 낮은 값으로 감소될 수 있다. 마찬가지로, 스트리핑 조성물이 종래 기술의 조성물보다 훨씬 더 효율적이기 때문에, 처리 시간이 종래의 방법에 비해 감소될 수 있다. 이는 종래 기술의 조성물과 비교하여 용매와 조용매의 조합 때문이다.
조성물은 통상적인 또는 더 낮은 처리 시간에 걸쳐 그리고 통상적인 또는 더 낮은 온도에서, 종래 기술의 스트리퍼에 의해 손상된 밑에 있는 기판을 손상시키지 않으면서 페인트 및 다른 유기 코팅을 공격적으로 그리고 효과적으로 스트리핑한다.
스트리핑 조성물은 작업 조건, 특히 유기 코팅을 효과적으로 제거하는 데 필요한 작동 온도에서 안정적인 성분들로 더 구성된다. 또한, 조성물은 이것으로 작업하는 직원의 안전 요구사항을 충족시킨다.
이상 주어진 스트리핑 조성물의 정의로부터, 목적을 달성하는데 사용될 수 있는 4 개의 개별 메인 조성물이 존재한다는 것이 분명할 것이다:
1. 적어도 하나의 고비등 용매; 글리콜 및 글리콜 에테르로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 고비등 조용매; 및 산 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 pH 활성제를 함유하는 제 1 스트리핑 조성물;
2.적어도 하나의 고비등 용매; 글리콜 및 글리콜 에테르로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 고비등 조용매; 및 히드록시드 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 pH 활성제를 함유하는 제 2 스트리핑 조성물;
3. 적어도 하나의 고비등 용매; 아민 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 고비등 조용매; 및 산 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 pH 활성제를 함유하는 제 3 스트리핑 조성물; 및
4. 적어도 하나의 고비등 용매; 아민 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 고비등 조용매; 및 히드록시드 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 pH 활성제를 함유하는 제 4 스트리핑 조성물.
조성물 1, 3 및 4 가 가장 바람직하다.
본 발명의 스트리핑 조성물은 비수성이며, 이는 조성물이 본질적으로 물을 함유하지 않음을 의미한다. 스트리핑 과정의 수행 중에 대기로부터 약간의 취수 (water intake) 가 일어날 수도 있다. 바람직하게는, 조성물에 의도적으로 물을 첨가하지 않는다. 일반적으로, 또한 작동 중에 조성물 중의 물 함량은 1 중량% 미만, 바람직하게는 0.5 중량% 미만, 더 바람직하게는 0.1 중량% 미만, 가장 바람직하게는 0.01 중량% 미만이어야 한다. 조성물에 함유된 물은 스트리핑 성능에 부정적으로 영향을 미치지 않는다. 그러나, 조성물 중에 물이 존재할 때, 스트리핑 조성물은 일반적으로 알루미늄, 아연 및 마그네슘과 같은 연질 금속에 대한 화학적 공격을 나타내는 경향이 있다. 이러한 화학적 공격은 조성물에 존재하는 산 화합물 또는 히드록시드 화합물의 이온화에 기인하는 것으로 여겨지므로, 이 이온화로 인해 생성된 이온은 이들 금속을 에칭할 수 있다. 따라서, 조성물에 물을 첨가하여 물을 분배함으로써, 본 발명은 민감한 기판에 사용하기에 적합하다. 따라서, 여기서 사용되는 용어 '본질적으로 물을 함유하지 않음' 은 알루미늄, 마그네슘 또는 아연 기판을 공격할 정도로 포타슘 히드록시드 또는 산 성분을 이온화시키지 않는 수준의 물 함량을 의미한다.
본 발명의 스트리핑 조성물에 사용될 수 있는 고비등 용매는 다양한 다른 고비등 알코올, 구체적으로는 예컨대 60 ℃ 내지 90 ℃ 의 작동 온도에 적합한 비등점을 갖는 일반 화학식 R-OH 의 고비등 알코올로부터 선택될 수 있다. 더 바람직하게는, 본 발명에 따른 스트리핑 조성물은 65 ℃ 내지 85 ℃ 범위 내의 온도에서 작동되며, 이 범위 내에서 보다 높은 값으로 설정되는 온도가 코팅 제거가 어려운 스트리핑에 적합하다. 따라서, 안전상의 이유로, 예상되는 작동 온도보다 적어도 다소 높은 스트리핑 조성물 비등점을 갖는 것이 바람직하다. 그러므로, 적합한 용매의 선택은 주로 그의 비등점을 평가함으로써 이루어진다. 용매의 비등점은 스트리핑 조성물의 작동 온도보다 적어도 10 ℃, 더 바람직하게는 적어도 20 ℃, 가장 바람직하게는 적어도 30 ℃ 높아야 한다. 따라서, 본 발명에 따르면, 적어도 하나의 고비등 알코올의 비등점은 적어도 100 ℃ 일 것이다. 이는 200 ℃ 또는 300 ℃ 또는 그 이상으로 높을 수 있으며, 이의 최고 값은 조성물을 가열함으로써 제공되는 에너지 및 기판 재료의 열적 안정성에 의해 제한된다. 따라서, 안전상의 이유로, 예상되는 작동 온도보다 적어도 다소 높은 비등점을 갖는 스트리핑 조성물을 제공하는 것이 바람직하다. 결과적으로, 적합한 용매의 선택은 주로 그의 비등점을 평가함으로써 이루어진다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 스트리핑 조성물은 일반 화학식 R-OH 를 갖는 화합물인 적어도 하나의 고비등 용매를 함유하고, 여기서 R 은 아릴알킬렌이고, 아릴은 바람직하게는 C6-C10 아릴이고, 알킬렌은 바람직하게는 C1-C6 알킬렌이다.
본 발명의 더 바람직한 실시형태에 따르면, 스트리핑 조성물은, 벤질 알코올계 스트리핑 조성물로 양호한 스트리핑 성능이 획득된다고 판명되었으므로, 벤질 알코올 (C6H5-CH2-OH) 또는 다른 페닐알킬렌 화합물인 적어도 하나의 고비등 용매를 함유한다.
본 발명의 더욱 바람직한 실시형태에 따르면, 스트리핑 조성물은 약 80 중량% 내지 약 95 중량% 의 농도로 적어도 하나의 고비등 용매를 함유한다.
본 발명의 스트리핑 조성물에 사용될 수 있는 고비등 조용매는 고비등 글리콜, 고비등 글리콜 에테르 및 고비등 아민 화합물로부터, 더 바람직하게는 예를 들어 60 ℃ 내지 90 ℃ 의 작동 온도에서 적합한 비등점을 갖는 글리콜, 글리콜 에테르 및 아민 화합물로부터 선택되는, 다양한 다른 화합물로부터 선택될 수 있다. 따라서, 안전상의 이유로, 예상 작동 온도보다 적어도 다소 높은 비등점을 갖는 스트리핑 조성물을 제공하는 것이 바람직하다. 결과적으로, 적절한 조용매의 선택은 주로 그의 비등점을 평가함으로써 이루어진다. 조용매의 비등점은 스트리핑 조성물의 작동 온도보다 적어도 10 ℃, 더욱 바람직하게는 적어도 20 ℃, 가장 바람직하게는 적어도 30 ℃ 높아야 한다. 따라서, 본 발명에 따르면, 스트리핑 조성물에 사용되는 적어도 하나의 고비등 글리콜, 글리콜 에테르 및 아민 화합물의 비등점은 적어도 100 ℃ 일 것이다. 이는 200 ℃ 또는 300 ℃ 또는 그 이상으로 높을 수 있으며, 이의 최고 값은 조성물을 가열함으로써 제공되는 에너지 및 기판 재료의 열적 안정성에 의해 제한된다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 스트리핑 조성물은 글리콜 에테르 또는 3급 아민 화합물인 적어도 하나의 고비등 조용매를 함유한다.
본 발명의 더욱 바람직한 실시형태에 따르면, 스트리핑 조성물은 디에틸렌 글리콜 에테르 또는 트리에틸렌 글리콜 에테르 또는 테트라에틸렌 글리콜 에테르인 적어도 하나의 고비등 조용매를 함유한다.
본 발명의 더욱 바람직한 실시형태에 따르면, 스트리핑 조성물은 디에틸 글리콜 부틸에테르 (부틸 디에틸렌 글리콜 또는 부틸 디글리콜) 인 적어도 하나의 고비등 조용매를 함유하며, 이 조용매를 함유하는 스트리핑 조성물로 양호한 스트리핑 성능이 획득된다고 판명되었다.
본 발명의 더욱 바람직한 실시형태에 따르면, 스트리핑 조성물은 에탄올 아민, 가장 바람직하게는 트리에탄올 아민인 적어도 하나의 고비등 조용매를 함유한다.
본 발명의 더욱 바람직한 실시형태에 따르면, 스트리핑 조성물은 약 2 중량% 내지 약 20 중량%, 더 바람직하게는 약 4 중량% 내지 약 15 중량% 의 농도로 적어도 하나의 고비등 조용매를 함유한다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 다른 히드록시드 화합물, 더 바람직하게는 알칼리 금속 히드록시드가 적어도 하나의 pH 활성제로서 사용될 수 있다. 보다 더 바람직하게는, 소듐 히드록시드 (NaOH), 포타슘 히드록시드 (KOH), 또는 리튬 히드록시드 (LiOH) 와 같은 히드록시드 화합물은 알칼리 금속 히드록시드일 수 있다. LiOH, NaOH 또는 KOH 가 사용될 수 있지만, KOH 가 스트리핑 조성물에 보다 용이하게 용해되므로 일반적으로 바람직하다.
알칼리 금속 히드록시드는 고체 형태로 또는 수용액 히드록시드로서 첨가될 수 있다. 고체 형태로 첨가되는 경우, 결과적인 조성물은 과량의 물을 제거하기 위한 가열을 필요로 하지 않는다. 수성 액체 형태로 첨가되는 경우, 조성물은 조성물을 원하는 본질적으로 무수 (비수성) 상태로 회복시키기 위해 과량의 물을 제거하도록 물의 비등점 이상으로 가열될 필요가 있을 수 있다. 따라서, 알칼리 금속 수산화물을 고체 형태로 첨가하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시형태에 따르면, pH 활성제로서의 유기산의 사용은 히드록시드 화합물처럼 부스트업 성능을 또한 제공한다. 산 화합물은 바람직하게는 유기산이거나, 덜 바람직하게는 무기산, 예컨대 황산, 인산 및 질산일 수 있다. 그러나 무기산의 사용은 금속에 대한 공격적인 성격 때문에 선호되는 선택이 아니다. 유기산은 예를 들어 포름산, 아세트산, 프로피온산, 글리콜산 및 글루콘산과 같은 카르복시산, 또는 예를 들어 메탄 술폰산 (MSA), 벤젠 술폰산 등과 같은 술폰산, 또는 예를 들어 페닐 술핀산과 같은 술핀산, 또는 예를 들어 아미도술폰산과 같은 술팜산일 수 있다. 가장 바람직한 선택으로서, 적어도 하나의 pH 활성제는 젖산인데, 독성이 적고 냄새가 약해서 안전 장비 비용을 낮추기 때문이다.
고비등 용매 및 고비등 조용매 외에, 적어도 하나의 산 화합물 또는 적어도 하나의 히드록시드 화합물, 바람직하게는 알칼리 금속 히드록시드는 본 발명의 스트리핑 조성물에서 필수 성분이다. 이 성분이 없다면, 본 발명의 방법은 모든 코팅 타입에서 원하는 성능을 보이지 않을 것이다.
본 발명의 보다 더 바람직한 실시형태에 따르면, 스트리핑 조성물은 약 0.01 중량% 내지 약 5 중량% 의 농도로 적어도 하나의 pH 활성제를 함유한다. 히드록시드 화합물의 바람직한 농도는 약 0.01 중량% 내지 약 2 중량%, 더 바람직하게는 약 0.01 중량% 내지 약 1 중량% 이다. 산 화합물의 바람직한 농도는 약 0.01 중량% 내지 약 5 중량%, 더 바람직하게는 약 0.5 중량% 내지 약 5 중량% 이다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 스트리핑 조성물은 계면활성제의 혼합물을 포함하는 적어도 하나의 계면활성제를 더 포함한다. 계면활성제의 사용은 본 발명의 조성물에서 절대적인 요건은 아니며, 본 발명은 유기 코팅의 신속하고 부드러운 제거로 인해 어떠한 계면활성제의 첨가 없이 잘 작동한다. 계면활성제의 포함은 스트리핑 조성물의 우수한 코팅 침투 능력으로 인해 스트리핑 공정의 스트리핑 성능을 향상시키고, 또한 기판으로부터 코팅의 제거 후 스트리핑 용액의 헹굼과 유기 코팅의 스트리핑 후 금속 표면의 최종 외관을 향상시킨다.
본 발명의 또 다른 이점은 바람직한 계면활성제 레벨이 종래 기술의 스트리퍼에서 발견되던 것보다 낮다는 것이다. 또한, 저 발포 계면활성제 또는 저 HLB 및 고 HLB 계면활성제의 적절한 블렌딩이 본 발명에서 사용되는 경우, 계면활성제는 처리된 부분으로부터의 스트리핑 용액의 헹굼을 부가적으로 돕고, 동시에 후속 헹굼 단계에서 발포 문제를 제어한다. 따라서, 실제 발포 문제가 발생하지 않으며, 소포제 또는 다른 대응책이 요구되지 않는다. 이로써, 스트리핑 공정의 효율성과 비용 효율성이 향상될 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시형태에 따르면, 하나 이상의 계면활성제는 비이온성 계면활성제 또는 비이온성 계면활성제들의 혼합물 또는 적어도 하나의 비이온성 계면활성제와 적어도 하나의 음이온성 계면활성제이다.
비이온성 및/또는 음이온성 계면활성제는 고비등 용매 및 고비등 조용매가 폴리머 코팅에 침투하는 것을 돕고 또한 헹굼에도 도움이 되는 것 같다. 히드록시드 화합물, 바람직하게는 알칼리 금속 히드록시드, 또는 산 화합물과 같은 pH 활성제는 가교결합된 폴리머 코팅의 분해를 돕는다.
본 발명의 더욱 바람직한 실시형태에 따르면, 적어도 하나의 계면활성제는 바람직하게는 알킬 페놀 에톡실레이트가 아니다. 따라서, 본 발명의 스트리핑 조성물은 바람직하게는 이른바 APE 라는 화합물을 함유하지 않는다.
적절한 비이온성 계면활성제는 알코올 에톡실레이트, 2차 알코올 에톡실레이트를 포함하고, 에톡시화/프로폭시화 C8-C10 알코올 등이 좋은 후보이다. 이들 화합물은 적절한 생물분해성과 함께 공정 성능을 향상시킬 수 있다. 계면활성제의 역할은 스트리핑 조성물의 코팅 필름 내로의 침투/확산을 개선하여, 코팅 필름과 베이스 기판 사이의 결합을 부드럽게 하고 파괴하는 것이다. 또한 스트리핑 용액의 헹굼을 향상시킨다.
본 발명의 더욱 바람직한 실시형태에 따르면, 스트리핑 조성물은 약 0.5 중량% 내지 약 5.0 중량% 의 농도로 적어도 하나의 계면활성제를 함유한다. 계면활성제 레베과 관련하여, 스트리핑 조성물에서 더욱 바람직한 계면활성제 농도 범위는 약 0.5 중량% 내지 약 2.0 중량% 이다. 그러나, 다양한 계면활성제 제품에 대한 시험은, 비이온성 에톡시화 또는 프로폭시화 C8-C10 알코올 또는 2급 알코올 에톡실 레이트 (Dow Chemicals 사의 Triton 및 Tergitol 제품 등) 가 사용되는 경우, 더 많은 양으로부터, 예컨대 5 중량% 초과로부터 약 15 중량% 이상까지의 계면활성제 레벨이 성능의 현저한 증가를 나타내지 않는다는 것을 보여준다. 다른 한편으로, 이는 공정 성능에서의 어떠한 실제 이익 없이 증가된 농도로 적어도 하나의 계면활성제를 사용하기 위해 공정을 더 비싸게 만든다. 따라서, 계면활성제 레벨에 대한 하나의 바람직한 범위는 약 0.5 중량% 내지 약 2 중량% 이다.
본 발명의 가장 일반적인 방식의 설명에서, 스트리핑 조성물은 3 개의 중요 성분을 함유한다. 바람직한 실시형태에서, 이들 중요 성분은 특정 상대 비율로 조합된다. 본 발명의 바람직한 실시형태에서, 스트리핑 조성물은
A- 약 80 중량% 내지 약 95 중량% 의 적어도 하나의 고비등 용매;
B- 약 4 중량% 내지 약 15 중량% 의 적어도 하나의 고비등 조용매; 및
C- 약 0.01 중량% 내지 약 1 중량% 의 적어도 하나의 pH 활성제, 즉 산 화합물 또는 히드록시드 화합물, 바람직하게는 알칼리 금속 히드록시드
를 포함할 수 있고, 성분 A, B 및 C 는 스트리핑 조성물의 100 중량% 를 차지한다. 스트리핑 조성물이 개별 성분 A, B, C 중 하나 초과의 화합물을 함유하는 경우, 위에서 주어진 농도들은 이들 성분 각각의 모든 화합물의 전체 농도를 나타낸다.
본 발명의 더욱 바람직한 실시형태에 따르면, 스트리핑 조성물은 적어도 하나의 pH 활성제, 즉 산 화합물 또는 히드록시드 화합물에 더하여, 적어도 하나의 고비등 용매로서 벤질 알코올을, 그리고 조용매로서 적어도 하나의 고비등 글리콜, 글리콜 에테르 또는 아민 화합물을 함유한다. 이 경우, 벤질 알코올의 양은 바람직하게는 80 중량% 초과 (90 중량% 이하) 이다. 고비등 글리콜, 글리콜 에테르 또는 아민 화합물을 바람직하게 4 중량% 초과 레벨로 함유하는 것은, 다양한 코팅 타입의 스트리핑을 위해 조성물에 필요한 극성을 제공한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시형태에서, 스트리핑 조성물은 적어도 하나의 계면활성제를 더 포함하고, 따라서 다음과 같은 성분:
A- 약 70 중량% 내지 약 90 중량%, 더 바람직하게는 약 80 중량% 내지 약 90 중량% 의 적어도 하나의 고비등 용매;
B- 약 2 중량% 내지 약 20 중량%, 더 바람직하게는 약 5 중량% 내지 약 15 중량% 의 적어도 하나의 고비등 조용매;
C- 약 0.01 중량% 내지 약 5 중량%, 더 바람직하게는 약 0.2 중량% 내지 약 1 중량% 의 적어도 하나의 산 화합물 또는 적어도 하나의 히드록시드 화합물, 바람직하게는 알칼리 금속 히드록시드; 및
D- 약 0.5 중량% 내지 약 5 중량%, 더 바람직하게는 약 0.5 중량% 내지 약 2 중량% 의 적어도 하나의 계면활성제, 바람직하게는 비이온성 계면활성제 또는 비이온성 및 음이온성 계면활성제들의 혼합물
을 포함하고, 성분 A, B, C 및 D 는 스트리핑 조성물의 100 중량% 를 차지한다. 스트리핑 조성물이 개별 성분 A, B, C, D 중 하나 초과의 화합물을 함유하는 경우, 위에서 주어진 농도들은 이들 성분 각각의 모든 화합물의 전체 농도를 나타낸다.
스트리핑 조성물이 상기 성분 A, B, C, D 이외에 추가의 성분을 함유하는 경우, 각각의 비율은 그에 따라 조정될 것이다.
본 발명의 스트리핑 조성물로 의도적으로 처리될 수 있는 기판은 강, 아연도금 강, 아연 다이캐스트, 가공된 (wrought) 다이캐스트 알루미늄 합금, 황동, 구리 제품, 알루미늄, 알루미늄 다이캐스트 제품, 황동, 청동, 구리, 티타늄, 마그네슘, 도금된 기판 및 다른 기판으로 제조될 수 있다. (종래 기술의 조성물과 비교하여) 비교적 낮은 작동 온도 범위로 인해, 플라스틱, 예컨대 엔지니어링 플라스틱 기판과 같은 비금속 기판으로부터 유기 코팅을 제거하는 데에도 사용될 수 있다.
스트리핑된 전형적인 자동차 부품으로는 외부 판금 부품, 알루미늄 휠 및 플라스틱 헤드라이트 하우징이 있다. 비 자동차 부품으로는 건축용 하드웨어, 조명 부품, 배관 설비 및 전자제품 하우징이 있다. 본 발명의 스트리핑 조성물 및 방법의 바람직한 적용은 유기계 시스템의 스트리핑이다.
본 발명의 스트리핑 조성물 및 방법의 바람직한 적용은, 예컨대 강, 스테인리스 강, 아연도금 강, 아연 다이캐스트, 가공된 다이캐스트 알루미늄 합금, 황동, 구리 제품, 알루미늄, 알루미늄 다이캐스트 제품, 황동, 청동, 구리, 티타늄, 마그네슘, 및 도금된 기판으로 이루어진 기판으로부터 유기 코팅의 스트리핑이다. 이러한 코팅은 전착 코팅, 분말 코팅 (아크릴, 폴리에스테르, TGIC, 에폭시, 우레탄 (PU) 및 하이브리드 제형), 프라이머 코팅 (아크릴, 에폭시 및 우레탄), 용매기반 및 수성 유기 코팅 (주로 아크릴, 우레탄 및 에폭시) 및 단일 성분 (1K) 및 이성분 (2K) 클리어코트 기술 (주로 아크릴 및 우레탄 포뮬러) 을 포함한다. 특정 에나멜 및 래커 코팅도 또한 제거될 수 있다. 본 발명에 따라 스트리핑될 수 있는 통상적인 코팅의 타입의 예시적인 목록은 다음을 포함한다: 음극 및 양극 일렉트로코트 (납 및 무연 (non-lead) 타입 모두); 분말 프라이머 (에폭시, 폴리에스테르, 하이브리드 및 아크릴 타입); 에폭시, 아크릴, 폴리에스테르 TGIC 및 TGIC-프리 등과 같은 분말 모노코트; 에폭시, 아크릴, PU 2K 등의 액체 모노코트; 아크릴 클리어코트; 및 액체 용매 베이스코트; 다중 층을 갖는 복합 코팅도 또한 성공적으로 스트리핑될 수 있다. 예시적인 목록은 다음을 포함한다: 에폭시 분말 코트를 갖는 에폭시 코트 ("E-코트"); E-코트 플러스 에폭시 습식 페인트; 에폭시 프라이머 플러스 PU 2K 습식 페인트.
페인트, 래커 및 에나멜 코팅의 스트리핑 외에, 본 발명의 스트리핑 조성물 및 방법은 예를 들어 강, 아연도금 강, 아연 다이캐스트, 가공된 다이캐스트 알루미늄 합금, 황동, 구리 제품, 알루미늄, 알루미늄 다이캐스트 제품, 황동, 청동, 구리, 티타늄, 마그네슘, 및 도금된 기판들로 제조된 기판으로부터 예를 들어 오물, 그리스 및 오일과 같은 다른 유기 재료를 기판으로부터 세정 또는 스트리핑하기 위해 또한 사용될 수 있다. 따라서, 알루미늄 휠은 65 ℃ 내지 87 ℃에서 약 5 내지 약 30 분의 범위 내에서 세정될 수 있다. 다른 적절한 적용은 그리스, 탄소, 오일 등과 같은 유기질 오염물 (organic soils) 을 갖는 엔진 부품의 처리를 포함한다.
본 발명에 따르면, 스트리핑 조성물은 딥 또는 침지 공정에 사용되는 것이 바람직하며, 일련의 부품 또는 부품의 배치가 스트리핑 조성물에 잠긴다. 각 부품 또는 배치는 특정 코팅을 완전히 스트리핑하거나 후속 단계에서 헹구어내기에 충분할 만큼 느슨해지기에 충분한 시간 동안 처리된다. 대안적인 실시형태에서, 스트리핑 조성물은 스프레이 스트리핑 적용에 사용된다. 스프레이 스트리핑 적용에서 스프레이 모드의 물리적 에너지가 또한 중요한 역할을 하므로, 보통 스프레이 스트리핑은 딥 또는 침지 조건에 비해 다소 낮은 작동 온도에서 사용된다. 전형적인 압력은 약 0.5 내지 10 bar, 바람직하게는 약 5 bar 이다.
조성물에서 요구되는 처리 시간은 처리되는 특정 코팅 또는 잔류물, 코팅 또는 잔류물의 두께, 조성물 중의 산 또는 히드록시드 화합물 함량, 및 조성물의 작동 온도에 따라 달라진다. 처리 시간은 코팅의 특성, 코팅의 두께 및 코팅의 균일성에 따라 수 분 정도로 적거나 수 시간 정도로 많을 수 있다. 가장 바람직하게는, 처리 시간은 약 0.5 분 내지 약 300 분, 바람직하게는 약 10 내지 약 120 분이다. 처리된 코팅을 갖는 기판이 욕으로부터 제거되는 때, 물 린스 또는 물 스프레이와 같은 후처리가 수행되어, 남겨진 코팅 또는 잔류물의 흔적을 제거할 수 있다. 그러나, 어떤 경우에는 그러한 후처치가 필요하지 않다.
스트리핑 조성물의 작동 온도는 적어도 약 30 ℃, 바람직하게는 적어도 약 40 ℃, 더 바람직하게는 적어도 약 60 ℃, 보다 더 바람직하게는 적어도 약 65 ℃ 로 설정될 수 있다. 또한, 스트리핑 조성물의 작동 온도는 약 150 ℃ 이하 또는 심지어 더 높게, 더 바람직하게는 약 90 ℃ 이하, 보다 더 바람직하게는 약 85 ℃ 이하로 설정될 수 있다. 본 발명의 더욱 바람직한 실시형태에 따르면, 스트리핑 조성물의 작동 온도는 약 65 ℃ 내지 약 85 ℃ 이다.
통상적으로 스트리핑된 코팅 재료는 스트리핑 조성물에 머무르고 시간이 지남에 따라 스트리핑 욕에 축적된다. 코팅의 부드러운 잔유물의 패치를 여전히 갖는 부분적으로 스트리핑된 부품이 헹굼 욕에 이송되면, 이 헹굼 단계에서 이러한 잔류물은 제거될 수 있다. 이 경우, 스트리핑 욕 내의 코팅 축적 속도를 감소시키고, 욕 수명을 유리하게 연장할 수 있다.
스트리핑 조성물은 또한 스트리핑될 기판 표면 상에 분무될 수 있다. 스프레이 도포 전, 후, 또는 전후에 침지 담금 (immersion soak) 과 조합되어 사용될 수 있다.
기판으로부터 코팅을 스트리핑하기 위한 바람직한 작동 모드는 다음의 단계를 포함한다:
a. 탱크 장치에 본 발명의 스트리핑 조성물을 제공하는 단계;
b. 기판을 탱크 장치 내의 스트리핑 조성물과 접촉시키는 단계;
c. 약 15 분 내지 약 200 분의 시간 동안 스트리핑 조성물을 약 60 ℃ 내지 약 90 ℃ 의 온도로 가열하여 기판으로부터 경화된 유기 코팅을 제거하거나 느슨하게 하는 단계;
d. 기판 표면에 고압수 스프레이를 가함으로써 기판으로부터 유기 코팅을 완전히 제거하는 단계.
단계 d 에서 적용된 고압수 스프레이는 일반적으로 5 bar 내지 250 bar 의 압력을 갖는다.
다음의 예는 본 발명을 더 명확하게 설명하지만, 본 발명의 범위를 예시적인 실시형태로 제한하지는 않는다.
예 1 ( 비교예 및 본 발명에 따른 예):
제 1 실험에서, 본 발명의 스트리핑 조성물의 개별 성분의 효과는 유기 코팅의 제거에 대한 효과에 대해 3 개의 상이한 조건 하에서 시험된다:
I. 벤질 알코올 (BA: 본 발명에 따른 용매) 만을 그대로 사용하였다 (100 중량% BA);
II. BA 를 10 중량% 트리에탄올 아민 (TEA: 본 발명에 따른 조용매) 과 함께 사용하였다 (90 중량% BA, 10 중량% TEA); 그리고
III. BA + TEA 의 혼합물에 0.1 중량% 포타슘 히드록시드 (KOH: 본 발명에 따른 pH 활성제) 를 첨가하였다 (89.95 중량% BA, 9.95 중량% TEA, 0.1 중량% KOH).
스트리핑 성능을 시험하기 위해 3 개의 용액 모두를 75 ℃ 로 가열하였고 폴리에스테르 분말 코팅된 강 패널 (약 70 ㎛ 두께의 코팅) 을 사용하였다.
I. (BA 만) : 10 분 후, 코팅의 리프팅이 거의 관찰되지 않았다 (비교예);
II. (BA + TEA) : 유기 코팅의 약간의 팽윤과 리프팅 그리고 부분 제거 (50 %) 가 관찰되었다 (비교예);
III. (BA + TEA + KOH) : 유기 코팅의 거의 95 % 가 제거되었다 (본 발명에 따른 조성물).
코팅의 페인트 스트리핑은 BA (용매) 만으로 가능하지만, 너무 오래 걸린다. 제 2 성분 (KOH: pH 활성제) 의 조합으로, 성능이 다소 향상된다. 제 3 성분 (글리콜: 조용매) 이 BA-KOH 혼합물에 첨가되면, 성능이 더욱 향상된다. 이들 예는 최적의 성능을 얻기 위해 프로세스가 특정 성분들을 필요로 하는 이유를 보여준다. 계면활성제(들) 의 포함은 성능을 더욱 향상시킨다 (아래의 예 참조).
예 2 ( 비교예 ):
3 개의 고비등점 용매 및 조용매, 즉 벤질 알코올 (BA: 고비등 용매), 2-에틸 헥사놀 (6-ol: 고비등 용매), 및 디에틸렌 글리콜 부틸에테르 (d-bGly: 고비등 조용매) 를 페인트 스트리핑 성능을 위해 0.1 중량% 포타슘 히드록시드 (KOH) 와 함께 개별적으로 시험하였다:
3 개의 조성물 모두를 75 ℃ 로 가열한 다음, 폴리에스테르 분말 코팅된 강 패널을 스트리핑 조성물에서 스트리핑하였다.
I. BA (고비등 용매) 를 0.1 중량% KOH (본 발명에 따른 pH 활성제) 와 함께 사용하였다 (99 중량% BA, 0.1 중량% KOH);
II. 6-ol (고비등 용매) 를 0.1 중량% KOH 와 함께 사용하였다 (99 중량% 6-ol, 0.1 중량% KOH);
III. d-bGly (고비등 조용매) 를 0.1 중량% KOH 와 함께 사용하였다 (99 중량% d-bGly, 0.1 중량% KOH).
모든 조성물을 75 ℃ 로 가열한 다음, 폴리에스테르 분말 코팅된 강 패널을 스트리핑 조성물에서 스트리핑하였다.
I. (BA + KOH): 이 조성물은 기판 상에 약간의 작은 잔류물을 남기면서 20 분 이내에 코팅을 스트리핑할 수 있었다;
II. (6-ol + KOH): 2-에틸 헥사놀 + KOH 는 가장 느린 스트리핑 속도를 보여주었다;
III. (d-bGly + KOH): 이 조성물은 거의 2 배의 스트리핑 시간으로 성능에서 두 번째였다.
조성물 Ⅰ (BA + KOH) 로 코팅을 리프팅할 수는 있지만, 오랜 처리 시간이 필요하다.
예 3a ( 비교예 ):
모노에탄올 아민 (MEA: 고비등 조용매), 디에탄올 아민 (DEA: 고비등 조용매), 또는 트리에탄올 아민 (TEA: 고비등 조용매) 과 벤질 알코올 (BA: 고비등 용매) 의 90 : 10 중량% 비율의 혼합물 (BA+MEA 또는 BA+DEA 또는 BA+TEA) 을 유기 코팅의 제거를 위해 시험하였다. 모든 용액은 폴리에스테르 분말 코팅된 강 패널을 사용하여 75 ℃ 에서 시험되었다.
10 분의 처리 시간의 종료 시에, 50 내지 80 % 코팅이 제거되었다. MEA 함유 조성물은 가장 높은 제거 정도를 나타내었고, 그 다음으로 DEA, 그 다음으로 TEA 이었다. 강한 아민 냄새와 높은 정도의 아민 증기가 MEA 및 DEA 함유 조성물에서 관찰되었다. TEA 를 갖는 조성물은 눈에 띄는 아민 증기나 아민 냄새를 생성하지 않았다.
이 예들은 페인트 스트리핑 조성물에서 고비등 조용매로서 아민 화합물의 유익한 효과를 보여준다. 메틸 아민, 에틸 아민, 모노에탄올 아민 등과 같은 저분자량 아민 화합물은 조용매로서 양호하게 작용하지만, 이들의 높은 휘발성 및 불쾌한 냄새 때문에 상업적 제품에서 사용이 제한된다. 고분자량 아민 화합물, 예를 들어 DEA 및 TEA 는 고비등 조용매로서 더 양호한 선택이다.
예 3b ( 비교예 ):
20 중량%의 벤질 알코올 (BA: 고비등 용매) 및 74 중량%의 부틸 디글리콜 (고비등 조용매) 의 혼합물을, 포타슘 히드록시드 (KOH 플레이크: pH 활성제) 1.0 중량% 및 n-옥타놀 × 4 에틸렌 옥사이드 (계면활성제) 5 중량% 와 함께 시험하였다. 스트리핑 조성물은 80 ℃ 에서 '에폭시 분말 코팅' 으로 코팅된 강 패널의 스트리핑에 대해 시험되었다. 90 분 후 약 60 % 코팅 제거로 불량한 스트리핑이 관찰되었다.
예 3c ( 비교예 ):
79 중량% 의 트리에탄올 아민 (TEA: 고비등 조용매) 및 20 중량% 의 부틸 디글리콜 (고비등 조용매) 의 혼합물을 포타슘 히드록시드 (KOH 플레이크: pH 활성제) 1.0 중량% 와 함께 시험하였다. 스트리핑 조성물은 80 ℃ 에서 '에폭시 분말 코팅' 으로 코팅된 강 패널의 스트리핑에 대해 시험되었다. 120 분 후 약 50 내지 60 % 의 코팅 제거로 불량한 박리가 관찰되었다.
상기 예는 2 개의 고도 친수성 (수용성) 조용매들의 혼합물이 부분 수용성 고비등점 용매와 친수성 2차 용매의 혼합물만큼 양호한 성능을 나타내지 않음을 나타낸다.
예 4a (본 발명에 따른 예):
벤질 알코올 (BA: 고비등 용매) 과 트리에탄올 아민 (TEA: 고비등 조용매) 의 혼합물과 벤질 알코올 (BA: 고비등 용매) 와 디에틸렌 글리콜 부틸에테르 (d-bGly: 고비등 조용매) 의 90 : 10 중량% 비의 혼합물 (BA+TEA 또는 BA+d-bGly) 를 0.5 % 포타슘 히드록시드 (KOH: pH 활성제) 과 함께 시험하였다. 스트리핑 조성물 (I. 89.55 중량% BA + 9.95 중량% TEA + 0.5 중량% KOH; II. 89.55 중량% BA + 9.95 중량% b-dGly + 0.5 중량% KOH) 을 75 ℃ 로 가열하였고, TGIC 및 에폭시 분말 코팅 및 에폭시 e-코팅의 제거에 대해 시험하였다. 쌍방의 스트리핑 조성물은 TGIC 폴리에스테르 분말 코팅을 10 분 이내에 제거하였고, 에폭시 e-코팅 및 에폭시 분말 코팅을 15 분 이내에 제거하였다.
예 4b (본 발명에 따른 예):
74 중량% 의 벤질 알코올 (BA: 고비등 용매) 및 20 중량%의 부틸 디글리콜 (고비등 조용매) 의 혼합물을 포타슘 히드록시드 (KOH 플레이크: pH 활성제) 1.0 중량% 및 n-옥타놀 × 4 에틸렌 옥사이드 (계면활성제) 5 중량% 와 함께 시험하였다. 스트리핑 조성물을 80 ℃ 에서 '에폭시 분말 코팅' 으로 코팅된 강 패널의 스트리핑에 대해 시험하였다. 약 15 분 후 코팅의 완전 제거로, 양호한 스트리핑이 관찰되었다. 스트리핑된 패널의 헹굼 결과, 어떠한 스포팅 (spotting) 없이 외관이 균일하였다.
이 예는 페인트 스트리핑 조성물에서의 적은 양의 고비등 조용매와 많은 양의 고비등 용매의 조합의 유익한 효과를 명확히 보여준다.
예 4c (본 발명에 따른 예):
79 중량% 의 벤질 알코올 (BA: 고비등 용매) 및 20 중량% 의 부틸 디글리콜 (고비등 조용매) 의 혼합물을 포타슘 히드록시드 (KOH 플레이크: pH 활성제) 1.0 중량% 와 함께 시험하였다. 예 4b 와 대조적으로, 조성물은 어떠한 계면활성제도 함유하지 않았다. 스트리핑 조성물은 80 ℃에서 '에폭시 분말 코팅' 으로 코팅된 강 패널의 스트리핑에 대해 시험되었다. 약 15 분 후 코팅의 완전 제거로, 양호한 스트리핑이 관찰되었다. 스트리핑된 패널의 헹굼 결과, 예 4b 와 직접 비교하여 금속 표면 상에 약간의 스포팅 및 스트레이크 (strake) 가 있는 외관이 불균일했다.
이 예는 약 15 분 후 코팅의 신속하고 완전한 제거의 관점에서 페인트 스트리핑 조성물에서 적은 양의 고비등 조용매와 많은 양의 고비등 용매의 조합의 유익한 효과를 다시 보여준다. 다른 한편으로, 예 4b 와 비교하여, 계면활성제가 처리된 기판의 표면 외관의 관점에서 개선을 보인다는 것을 보여준다.
예 5 (본 발명에 따른 예):
표 1 에 기재된 6 개의 상이한 스트리핑 조성물을 페인트 및 분말 코팅 스트리핑 성능에 대해 85 ℃ 에서 시험하였다. 고비등 용매는 다시 벤질 알코올 (BA) 이었고, 고비등 조용매는 디에틸렌 글리콜 부틸에테르 (d-bGly) 이었고, pH 활성제는 포타슘 히드록시드 (KOH) 이었다.
사용된 상이한 비이온성 계면활성제 타입을 표 1 에 나타내었다. 이들은 저 발포성으로 인해 시험되었다. 하지만, 물론 계면활성제의 사용은 이 부류의 계면활성제로만 국한되지 않는다. 넓은 범위의 비이온성 및 음이온성 표면 활성제가 성능 향상을 위한 첨가제로서 사용될 수 있다.
강 패널은 TGIC 및 TGIC-프리 폴리에스테르 분말 코팅, 에폭시 분말 코팅, 에폭시 e-코트, 에폭시 습식 페인트, PU 2K 습식 페인트, 및 에폭시 프라이머-PU 2k 탑 코트, 에폭시 프라이머-에폭시 파우더 코트, 및 에폭시 e-코트 아크릴 탑 코트/클리트 (cleat) 코트로 코팅되었다. 단일 코트의 코팅 두께는 e-코팅 (약 20 ㎛ 이었음) 을 제외하고 약 70 ㎛ 이었다. 다중 코팅/이중 코팅의 경우, 두께는 90 내지 130 ㎛ 이었다.
모든 타입의 단일 코트가 15 분 이내에 제거된 반면, 이중 코트는 20 분 내지 25 분의 처리 시간 동안 제거되었다.
이들 계면활성제를 함유하는 모든 조성물은 동일한 긍정적인 결과를 산출하므로, 어느 하나의 특정 카테고리의 계면활성제를 사용할 필요는 없다. 계면활성제가 공정과 양립 가능하고 규제 관점에서 수용 가능하다면, 공정에 사용될 수 있다. 계면활성제의 역할은 단지 성능 (코팅의 스트리핑 속도) 의 추가 향상이다. 공정은 계면활성제 없이도 계속 작용하지만 속도가 느리고, 불량한 헹굼을 보일 수도 있다.
예 6 (본 발명에 따른 예):
예 5 의 조성물 1 및 2 를 비철 기판에서의 스트리핑 성능 및 기판 재료에 대한 공격성에 대해 시험하였다. 에폭시 및 TGIC 폴리에스테르 분말 코팅 및 PU 2K 습식 페인트 코팅된 주조 알루미늄, 가공된 알루미늄, 아연 다이캐스트 및 마그네슘 부품을 시험에 사용하였다. 쌍방의 조성물을 80 ℃ 에서 시험하였다.
유기 코팅의 제거 후 캐스트 및 가공된 알루미늄 및 아연 다이캐스트 기판과 같은 알칼리 민감 기판에서 화학적 공격이 관찰되지 않았다.
코팅되지 않은 연마/경면 마무리된 알루미늄 6061 패널이 가능한 화학적 공격 (에칭) 을 조사하기 위한 시험에 사용되었다. 쌍방의 조성물은 물을 함유하지 않고 이온 활성을 나타내지 않았으므로, 이들 조성물 중 일방에서도 화학적 공격이 관찰되지 않았다.
다른 기판 상의 모든 코팅 타입은 15 분 이내에 완전히 스트리핑되었다. 냉수로 헹구어낸 후, 모든 기판의 표면에는 어떠한 페인트 잔류물도 없었다. 연마된 알루미늄 패널의 경우, 표면은 어떠한 뚜렷한 화학적 공격 없이 광택이 있었다.
예 7 (본 발명에 따른 예):
예 4 와 유사하게, 벤질 알코올 (BA: 고비등 용매) 과 트리에탄올 아민 (TEA: 고비등 조용매) 의 혼합물 및 BA 와 디에틸렌 글리콜 부틸에테르 (d-bGly: 고비등 조용매) 의 혼합물을 90 : 10 중량% 비 (BA+TEA, BA+d-bGly) 에서 시험하였다. 하지만, 포타슘 히드록시드 대신에, pH 활성제로서 젖산 (LA: pH 활성제) 을 5 중량% 레벨 (I. 85.5 중량% BA + 9.5 중량% TEA + 5 중량% LA; II. 85.5 중량% BA + 9.5 중량% d-bGly + 5 중량% LA) 로 사용하였다.
쌍방의 조성물 (I.BA + TEA + LA, II.BA + b-dGly + LA) 을 80 ℃ 로 가열하였고, TGIC 및 에폭시 분말 코팅 및 에폭시 e-코팅의 제거에 대해 시험하였다. 쌍방의 조성물이 TGIC 폴리에스테르 분말 코팅을 8 분 이내에, 에폭시 e-코팅을 10 분 이내에, 에폭시 분말 코팅을 14 분 이내에 제거하였다.
예 8 (본 발명에 따른 예):
예 7 에 기재된 조성물을 TGIC 분말 코팅으로 코팅된 비철 기판, 즉 알루미늄 및 아연 도금 강 패널 상에서 시험하였다. 스트리핑 시험을 80 ℃ 에서 수행하였다.
쌍방의 코팅된 패널은 8 분 이내에 스트리핑되었고, 베이스 기판 상에 화학적 공격은 관찰되지 않았다.
또한, 코팅되지 않은 연마된/경면 마무리된 알루미늄 6061 패널을 10 분 동안 스트리핑 용액에 침지하여 가능한 화학적 공격 (에칭) 을 확인하였다. 쌍방의 조성물을 80 ℃ 에서 시험하였다.
쌍방의 조성물은 물이 없었으므로, 이온 활성의 결여로 인해, 알루미늄에 대한 화학적 공격/에칭이 조성물 중 어느 것에서도 관찰되지 않았다.
예 9 (본 발명에 따른 예):
91 중량% 의 벤질 알코올 (BA: 고비등 용매) 및 7 중량% 의 부틸 디글리콜 (고비등 조용매) 의 혼합물을 포타슘 히드록시드 (KOH 플레이크: pH 활성제) 0.5 중량% 및 Tergitol 15-S-3 (비이온성 계면활성제, CAS 번호 68131-40-8) 2 중량% 와 함께 시험하였다. 스트리핑 조성물을 약 650 ㎛ 두께의 폴리에스테르 분말 코팅으로 코팅된 스테인리스 강 랙의 스트리핑에 대해 시험하였다. 스트리핑을 50 ℃ 및 2 bar 스프레이 압력의 스프레이 스트리핑에 의해 행하였다.
55 분 이내에, 모든 코팅이 스트리핑되었다. 스트리핑 및 헹굼 후 금속 표면은 어떠한 스포팅 없이 균일하였다. 약 15 분 후 코팅의 완전한 제거로, 양호한 스트리핑이 관찰되었다. 스트리핑된 패널의 헹굼은 어떠한 스포팅 없이 외관이 균일하였다.
예 10 ( 비교예 ):
예 5 의 조성물 1 및 2 를 비철 기판에서의 스트리핑 성능에 대해 그리고 기판 재료에 대한 공격에 대해 1 중량%의 물로 시험하였다. 에폭시 및 TGIC 폴리에스테르 분말 코팅 및 PU 2K 습식 페인트 코팅된 캐스트 알루미늄, 가공된 알루미늄, 아연 다이캐스트 및 마그네슘 부품을 시험을 위해 사용하였다. 쌍방의 조성물을 80 ℃ 에서 시험하였다.
유기 코팅의 제거 후 캐스트되고 가공된 알루미늄 및 아연 다이캐스트 기판과 같은 알칼리 민감 기판에서 상당한 화학적 공격이 관찰되었다.
가능한 화학적 공격 (에칭) 을 확인하기 위한 시험에, 코팅되지 않은 연마된/경면 마무리된 알루미늄 6061 패널을 사용하였다. 쌍방의 조성물이 물을 함유하므로, 이온 활성으로 인해, 이들 조성물 쌍방에서 상당한 화학적 공격이 관찰되었다.
예 11 ( 비교예 ):
74 중량% 의 벤질 알코올 (BA: 고비등 용매) 및 20 중량%의 부틸 디글리콜 (고비등 조용매) 을 포함하는, 본 발명의 예 4b 에 따른 약간 변화된 혼합물을, 포타슘 히드록시드 (KOH 플레이크: pH 활성제) 1.0 중량% 및 5 중량% 의 n-옥타놀 × 4 에틸렌 옥사이드 (계면활성제) 와 함께 시험하였다. 예 4b 와는 대조적으로, 2 % 물 (D.I. 물) 을 첨가하였고, 상기한 화합물들의 양은 약간 희석되었다. 스트리핑 조성물을 80 ℃ 에서 '에폭시 분말 코팅' 으로 코팅된 알루미늄 패널의 스트리핑에 대해 시험하였다. 약 13 분 후 페인트 필름이 스트리핑되고 약간의 팽윤으로 코팅이 완전히 제거되어, 양호한 스트리핑이 관찰되었다. 스트리핑된 패널의 헹굼 결과, 어떠한 스포팅 없이 외관이 균일하지만, 베이스 금속에서 강한 화학적 공격 (에칭) 이 관찰되었다.
이 예는, 비수성 조성물을 사용하고 물이 고의로 또는 비의도적으로 본 발명에 따른 조성물에 첨가되는 것을 방지하는 유익한 효과를 명확히 보여준다.
결론
새롭고 예상되지 않은 것은, 본 발명에 따르면, 고비등 알코올로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 고비등 용매, 글리콜, 글리콜 에테르 및 아민 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 고비등 조용매, 및 산 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되거나 또는 히드록시드 화합물, 더 바람직하게는 유기산 화합물 또는 알칼리 금속 히드록시드 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 pH 활성제를 포함하는 스트리핑 조성물, 및 이 스트리핑 조성물이 사용되는 방법이다. 이 스트리핑 조성물은 상대적으로 낮은 작동 온도에서 습식 페인트 및 분말 코팅과 같은 유기 코팅을 제거하는데 매우 효과적이며 공격적이다. 또한, 종래 기술의 스트리핑 조성물 및 방법에 비해 적은 스트리핑 시간이 걸린다. 이 조성물은 임의로 적어도 하나의 비이온성 계면활성제 또는 계면활성제 혼합물을 더 함유할 수 있다. 또한, 본 발명의 스트리핑 조성물은 기판 표면, 특히 알루미늄, 아연도금 강 및 아연 다이캐스트와 같은 연질 금속에 대한 어떠한 공격도 나타내지 않는다. 작동 온도가 낮을수록, 작업자가 더 안전하고 에너지 비용이 더 낮아진다. 낮은 VOC, 낮은 독성 용매(들) 및 조용매(들)뿐만 아니라 생분해성 계면활성제(들)는, 스트리핑 조성물의 우수한 성능으로 인해 훨씬 더 용이하며 효율적으로 실행 가능한 환경 친화적인 공정을 제공한다.
Figure pct00001

Claims (20)

  1. A. 일반 화학식 R-OH 를 갖는 알코올로 이루어진 군으로부터 선택된 70 중량% 내지 95 중량% 농도의 적어도 하나의 고비등 용매로서, R 은 C4-C30 탄화수소 기이고, 상기 고비등 용매는 적어도 100 ℃ 의 비등점을 갖는, 상기 고비등 용매;
    B. 고비등 글리콜, 글리콜 에테르 및 아민 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 2 중량% 내지 20 중량% 농도의 적어도 하나의 고비등 조용매로서, 상기 고비등 조용매는 적어도 100 ℃ 의 비등점을 갖는, 상기 고비등 조용매; 및
    C. 산 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되거나 또는 히드록시드 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 0.01 중량% 내지 5 중량% 농도의 적어도 하나의 pH 활성제
    를 포함하는, 비수성 스트리핑 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    B. 상기 적어도 하나의 고비등 조용매는 아민 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 고비등 조용매는 적어도 100 ℃ 의 비등점을 갖고;
    C. 적어도 하나의 pH 활성제는 산 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되거나 또는 히드록시드 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 비수성 스트리핑 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    B. 상기 적어도 하나의 고비등 조용매는 고비등 글리콜 및 글리콜 에테르로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 고비등 조용매는 적어도 100 ℃ 의 비등점을 갖고;
    C. 적어도 하나의 pH 활성제는 산 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 비수성 스트리핑 조성물.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항에 있어서,
    상기 조성물은 적어도 하나의 계면활성제를 더 포함하는, 비수성 스트리핑 조성물.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 계면활성제는 비이온성 계면활성제 또는 비이온성/음이온성 계면활성제 혼합물인, 비수성 스트리핑 조성물.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 고비등 용매는 R 이 아릴알킬인 화합물인, 비수성 스트리핑 조성물.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 고비등 용매는 벤질 알코올인, 비수성 스트리핑 조성물.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 고비등 조용매는 글리콜 에테르 또는 3급 아민 화합물인, 비수성 스트리핑 조성물.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 고비등 조용매는 디에틸렌 글리콜 에테르 또는 트리에틸렌 글리콜 에테르 또는 테트라에틸렌 글리콜 에테르인, 비수성 스트리핑 조성물.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 고비등 조용매는 디에틸렌 글리콜 부틸에테르인, 비수성 스트리핑 조성물.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 고비등 조용매는 트리에탄올 아민인, 비수성 스트리핑 조성물.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 pH 활성제는 유기산인, 비수성 스트리핑 조성물.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 pH 활성제는 젖산인, 비수성 스트리핑 조성물.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물 중의 물 함량이 0.5 중량% 미만인, 비수성 스트리핑 조성물.
  15. 기판으로부터 유기 코팅을 스트리핑하는 방법으로서, 상기 방법은 다음의 방법 단계:
    a. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항의 비수성 스트리핑 조성물을 제공하는 단계;
    b. 상기 기판을 상기 스트리핑 조성물과 접촉시키는 단계; 및
    c. 적어도 30 ℃ 로부터 상기 스트리핑 조성물에 포함된 성분들 중 어느 한 성분의 비등점 미만까지인 스트리핑 온도에 상기 스트리핑 조성물을 유지하면서, 상기 기판으로부터 상기 유기 코팅을 제거하는 단계
    를 포함하는, 기판으로부터 유기 코팅을 스트리핑하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 기판은 알루미늄, 마그네슘, 아연, 스테인리스 강, 또는 엔지니어링 플라스틱 기판인, 기판으로부터 유기 코팅을 스트리핑하는 방법.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 스트리핑 조성물의 작동 온도가 65 ℃ 내지 85 ℃ 인, 기판으로부터 유기 코팅을 스트리핑하는 방법.
  18. 제 15 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판은 에폭시 코팅, 폴리에스테르 코팅, 폴리우레탄 코팅, 아크릴 코팅, 및 다른 타입의 분말 코팅과 같은 유기 코팅으로 코팅되는, 기판으로부터 유기 코팅을 스트리핑하는 방법.
  19. 강, 아연도금 강, 아연 다이캐스트, 가공된 (wrought) 다이캐스트 알루미늄 합금, 황동, 구리 제품, 알루미늄, 알루미늄 다이캐스트 제품, 황동, 청동, 구리, 티타늄, 마그네슘, 및 도금된 기판으로 구성된 기판으로부터 에폭시 코팅, 폴리에스테르 코팅, 폴리우레탄 코팅, 아크릴 코팅, 및 다른 타입의 분말 코팅과 같은 유기 코팅을 스트리핑하기 위한 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 비수성 스트리핑 조성물의 용도.
  20. 강, 아연도금 강, 아연 다이캐스트, 가공된 다이캐스트 알루미늄 합금, 황동, 구리 제품, 알루미늄, 알루미늄 다이캐스트 제품, 황동, 청동, 구리, 티타늄, 마그네슘, 및 도금된 기판으로 구성된 기판으로부터 그리스, 오일, 또는 이들의 혼합물과 같은 유기 재료를 세정 또는 스트리핑하기 위한 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 비수성 스트리핑 조성물의 용도.
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