NL1016382C1

NL1016382C1 - Paint stripper composition comprises one or more types of surfactant in a mixture of organic solvents

Info

Publication number: NL1016382C1
Application number: NL1016382A
Authority: NL
Inventors: Jacob Van Velsen
Original assignee: Jacob Van Velsen
Priority date: 2000-10-10
Filing date: 2000-10-10
Publication date: 2002-04-11

Abstract

Paint stripper composition comprises one or more types of surfactant in a liquid or viscous mixture of organic solvents. An Independent claim is also included for a paint stripping process in which the composition is used at high temperature (60-110degreesC) or at room temperature.

Description

Product formulatie en proces voor de verwijdering van verf, lak en coatings onder gebruikmaking van organisch chemische verbindingen.Product formulation and process for the removal of paint, varnish and coatings using organic chemical compounds.

De uitvinding betreft een proces op basis van een nieuwe produkt formulatie voor het verwijderen 5 van diverse typen verfsoorten en lakken, zowel op water-, als ook op oplosmiddel gebaseerde coatings, inclusief epoxy-coatings, polyurethanen, polyesters, acrylaten en andere typen van bedrijfsmatig toegepaste coatings, zoals vernissen en poedercoatings, vanaf verschillende soorten oppervlakken.The invention relates to a process based on a new product formulation for removing various types of paints and lacquers, both water-based and solvent-based coatings, including epoxy coatings, polyurethanes, polyesters, acrylates and other types of commercial applied coatings, such as varnishes and powder coatings, from different types of surfaces.

Deze produkt formulatie verbetert de huidig toegepaste techniek en het rendement van het 10 verwijderen van verf en coatings (verf-stripping) op een milieuvriendelijke en gunstige bedrijfseconomische wijze.This product formulation improves the currently applied technique and the efficiency of removing paint and coatings (paint stripping) in an environmentally friendly and favorable business economical manner.

Andere toepassingen omvatten de ontvetting van werkstukken en onderdelen als ook de verwijdering van lijm soorten en het verwijderen van speciale defluxing produkten, zoals die toegepast worden bij de produktie van panelen met gedrukte bedrading in de electronische 15 industrie.Other applications include the degreasing of workpieces and parts as well as the removal of glue types and the removal of special defluxing products, such as those used in the production of printed wiring panels in the electronic industry.

In dit verwijderings proces c.q. stripping-proces hetwelk op continue basis functioneert, dringt het geformuleerde produkt, hierna de stripper genoemd, in de coating. In dit permeatieproces begint de coating te zwellen en wordt soms zacht. De coating gaat over in een soort gelvorm in het strip-proces. Hetgeen feitelijk gebeurt, wanneer de coating behandeld wordt 20 met het stripper produkt, is dat een colloïdale zwelling optreedt. Inplaats van het oplossen van de coating, c.q. overgaan van de coating in het stripper produkt, gebeurt precies het tegenover gestelde. De stripper dringt in de coating en deze gaat opzwellen in de vorm van een geleiachtige massa. De coating wordt zachter en meer vloeibaar, naarmate de contacttijd toeneemt. Gedurende dit continue permeatieproces van de stripper, komt de coating vrij van de ondergrond en komt 25 deze los en is dan niet langer gehecht aan het oorspronkelijke oppervlak waarop de coating aangebracht c.q. gehecht is.In this removal process or stripping process, which functions on a continuous basis, the formulated product, hereinafter referred to as the stripper, penetrates into the coating. In this permeation process, the coating starts to swell and sometimes becomes soft. The coating changes to a gel form in the stripping process. What actually happens when the coating is treated with the stripper product is that a colloidal swelling occurs. Instead of dissolving the coating or transferring the coating to the stripper product, exactly the opposite happens. The stripper penetrates the coating and it swells in the form of a gel-like mass. The coating becomes softer and more fluid as the contact time increases. During this continuous permeation process of the stripper, the coating is released from the substrate and comes loose and is then no longer adhered to the original surface on which the coating is applied or adhered.

Tensio-actieve verbindingen verminderen de oppervlakte spanning van mengsels van organische vloeistoffen in sterke mate, indien toegepast en aanwezig in relatief lage concentraties. Deze uitvinding betreft het gebruik van specifieke tensio-actieve verbindingen wanneer toegepast 30 als specifieke component in de formulatie van de stripper, bestaande uit een specifiek 1016382 2 oplosmiddelmengsel, hetgeen verantwoordelijk is voor de uitvoering en voortgang van het actieve stripping-proces op tijdbasis.Tensio-active compounds greatly reduce the surface tension of mixtures of organic liquids, if used and present in relatively low concentrations. This invention relates to the use of specific surfactants when used as a specific component in the formulation of the stripper, consisting of a specific solvent mixture, which is responsible for the execution and progress of the active stripping process on a time basis.

De tensio-actieve verbinding c.q. het tenside vervult dus de rol van activator in het proces van stripping.The surfactant compound or the surfactant thus fulfills the role of activator in the stripping process.

5 Tevens wordt in of na de actieve stripwerking, mogelijk ook de basis ondergrond gereinigd ten behoeve van secundaire vervolgbehandelingen zoals galvaniseren, metaal opdampen, vlamspuiten en anti-corrosie behandeling.5 Also in or after the active stripping action, the base substrate may also be cleaned for secondary follow-up treatments such as galvanizing, metal vapor deposition, flame spraying and anti-corrosion treatment.

De tensio-actieve verbinding bestaat uit een oppervlakte actieve verbinding van het non-ionogene type op basis van een alkylpolyethyleenglycolether welke opgebouwd is uit een 10 verzadigde synthetische vetalcohol, voorzien van een korte koolstofketen volgens de algemene structuurformule R0(CH2CH20)XH. Hierbij is R een synthetische verzadigde C-10 vetalcohol.The surfactant consists of a non-ionic type surfactant based on an alkyl polyethylene glycol ether composed of a saturated synthetic fatty alcohol, provided with a short carbon chain according to the general structural formula R0 (CH2 CH2 O) XH. Here, R is a synthetic saturated C-10 fatty alcohol.

De ethoxyleringsgraad x van het molecuul bedraagt als waarde minimaal 3 en maximaal 11. Eventueel wordt een tweede tenside verbinding in een concentratie van (1-10 gew. %) als secundaire activator, een anionisch tenside, op basis van een zure fosforzure-ester van een 15 vetalcoholalkoxylaat en/of een zeep op basis van een Kalium-zout van een verzadigd- c.q. onverzadigd vetzuur toegevoegd aan het produkt mengsel dat tevens de genoemde alkylpolyethyleenglycolether bevat.The ethoxylation degree x of the molecule is a value of a minimum of 3 and a maximum of 11. Optionally, a second surfactant compound in a concentration of (1-10% by weight) is used as a secondary activator, an anionic surfactant, based on an acidic phosphoric ester of a fatty alcohol alkoxylate and / or a soap based on a potassium salt of a saturated or unsaturated fatty acid added to the product mixture which also contains the said alkyl polyethylene glycol ether.

De tensiden zijn alle voor > 90% biologisch afbreekbaar en bezitten, evenals de andere componenten gedurende een langjarige periode van industrieel gebruik volgens de huidige 20 beschikbare kennis geen gezondheidsgevaarlijke werking.The surfactants are all> 90% biodegradable and, like the other components, do not have a health-threatening effect during a long-term period of industrial use according to current available knowledge.

De produkt formulatie op basis van samenstellende componenten luidt:The product formulation based on component components is:

Component naam Chemische formule CAS Nummer EINECS Nummer Gewichts % 1,3 Dioxolane-2-one-4-methyl C^eQj 109-32-7 203-372-1 24 1 -Methyl-2-pyrrolidon C5H9NO 872-50-4 212-828-1 48Component name Chemical formula CAS Number EINECS Number Weight% 1.3 Dioxolane-2-one-4-methyl C 1-10 109-32-7 203-372-1 24 1 -Methyl-2-pyrrolidone C5H9NO 872-50-4 212 -828-1 48

Dimethylglutaraat 55 -65 % C7H12O4 1119-40-0 214-277-2 14Dimethyl glutarate 55-65% C 7 H 12 O 4 1119-40-0 214-277-2 14

Dimethylsuccinaat 15-25% CeHio04 106-65-0 203-419-9 5Dimethyl succinate 15-25% CeH 10 O 4 106-65-0 203-419-9 5

Dimethyladipaat 10-20% Q1H14O4 627-93-0 211-020-6 5Dimethyladipate 10-20% Q1 H14 O4 627-93-0 211-020-6 5

Alkylpolyethyleenglycolether, RO(CH2CH20)xH — Opgenomen in 0-4Alkyl polyethylene glycol ether, RO (CH 2 CH 2 O) x H - Included in 0-4

Isodecanol, geëthoxyleerd, polymeer EINECS —Isodecanol, ethoxylated, polymer EINECS -

Zure fosforzureester van een — Opgenomen in 0-4 vetalcoholalkoxylaat. EINECS —Acidic phosphoric acid ester of - Incorporated in 0-4 fatty alcohol alkoxylate. EINECS -

Alcoholen Cl 6-08, geëthoxyleerd, gepropoxyleerd 10 1 6 38 2 3Alcohols C1 6-08, ethoxylated, propoxylated 10 1 6 38 2 3

Deze formuhtie voldoet aan de hoogste eisen welke kunnen worden gesteld aan het externe- en interne milieu, indien het produkt bedrijfsmatig wordt toegepast.This formulation meets the highest requirements that can be imposed on the external and internal environment if the product is used commercially.

Het produkt bevat geen chloorhoudende verbindingen is volledig biologisch afbreekbaar en goed mengbaar met water.The product contains no chlorine-containing compounds, is fully biodegradable and can be mixed well with water.

5 Het stripper produkt heeft een relatief hoog vlampunt van ca. 95 °C, zodat het gebruik op industriële schaal bijdraagt tot een betere en veilige werkomgeving.The stripper product has a relatively high flash point of approximately 95 ° C, so that its use on an industrial scale contributes to a better and safe working environment.

Het gebruik van het gezondheidsgevaarlijke methyleenchloride en andere gechloreerde oplosmiddelen (Tri- en Perchloorethyleen) zoals voorkomend in vele verfstrippers wordt op deze wijze volledig vermeden.The use of the hazardous methylene chloride and other chlorinated solvents (Tri- and Perchlorethylene) as occurring in many paint strippers is completely avoided in this way.

10 Indien adequate ventilatie van de werkruimte wordt toegepast zullen de MAC-waarden, als wettelijk toegestane concentraties bij een acht-urige werkdag niet worden bereikt.10 If adequate ventilation of the workspace is applied, the MAC values, as legally permitted concentrations, will not be achieved on an eight-hour working day.

Het geformuleerde produkt is niet zuur of alkalisch, doch practisch neutraal tot licht alkalisch van aard. Hierdoor is het produkt totaal niet agressief c.q. corrosief in gedrag tot staal, aluminium en metalen. Deze worden dus niet aangetast en et is eerder een zekere passiverende 15 werking waar te nemen van het metaaloppervlak. Andere materialen zoals glas en hout worden eveneens niet aangetast.The formulated product is not acidic or alkaline, but practically neutral to slightly alkaline in nature. As a result, the product is totally non-aggressive and / or corrosive in behavior to steel, aluminum and metals. These are therefore not affected and it is rather possible to observe a certain passivating effect of the metal surface. Other materials such as glass and wood are also not affected.

De uitvoering van het strip-proces geschiedt voor moeilijk verwijderbare verfsoorten bij verhoogde temperatuur. De benodigde striptijd wordt hierdoor aanzienlijk verkort. Bij een badtemperatuur van 60-85 °C is in vele gevallen een verkorting van de benodigde striptijd waar te 20 nemen.The stripping process is carried out for types of paint that are difficult to remove at an elevated temperature. The required stripping time is thereby considerably shortened. At a bath temperature of 60-85 ° C a shortening of the required stripping time can be observed in many cases.

De verf ofwel coating welke los gekomen is van het oppervlak is eenvoudig te verwijderen met een borstel of hoge druk waterspuit. De verwijdering van de verfresten uit het procesbad vindt plaats d.m.v. filtratie van de stripvloeistof over een eenvoudige zeefinrichting.The paint or coating that has come loose from the surface can easily be removed with a brush or high pressure water spray. The removal of the paint residues from the process bath takes place by means of filtration of the stripping liquid over a simple sieving device.

De uitvoering van het stripproces met genoemde produkt formulatie bij verhoogde 25 temperatuur maakt deel uit van de uitvinding.The implementation of the stripping process with said product formulation at elevated temperature forms part of the invention.

Indien de activiteit van het strip produkt vermindert, hetwelk merkbaar is door een verlengde striptijd, kan deze eenvoudig worden hersteld door het toevoegen tot de juiste concentratie van de bovengenoemde tenside verbinding, thans activator genoemd.If the activity of the stripping product diminishes, which is noticeable by an extended stripping time, it can be easily restored by adding the above-mentioned surfactant compound, now called activator, to the correct concentration.

Voor toepassing van het stripper produkt op verticale oppervlakken kan het produkt in 30 verdikte vorm worden samengesteld door toevoeging en inmenging in het eindprodukt van een % iy> a ö 5 ^ ^ 4 geschikt, niet giftig, verdikkingsmiddel, op basis van een non-ionic cellulose ether zoals hydroxypropylcellulose. CAS nummer: 9004-64-2.For use of the stripper product on vertical surfaces, the product can be formulated in thickened form by adding and mixing in the end product a suitable non-toxic, thickener-based, non-toxic, thickener-based product. cellulose ether such as hydroxypropyl cellulose. CAS number: 9004-64-2.

Een concentratie van 1-2 % van deze verbinding op basis van gewicht zal resulteren in een voldoend visceus produkt, hetwelk dan met bijvoorbeeld een kwast of roller kan worden 5 opgebracht op de te verwijderen verflaag op het verticale oppervlak.A concentration of 1-2% of this compound on the basis of weight will result in a sufficiently viscous product, which can then be applied to the paint layer to be removed on the vertical surface with, for example, a brush or roller.

Nadat de verflos gekomen is van het oppervlak kan deze met water en een borstel of een spons, zoals boven genoemd worden verwijderd.After the paint release has come from the surface, it can be removed with water and a brush or a sponge as mentioned above.

Toepassingen van verfstrippers omvatten vloeistof-vaste stof grensvlakken waar verlang vanfte oppervlaktespanning in het proces van verwijderen van polymere coatings belangrijk kan zijn.Paint stripper applications include liquid-solid interfaces where the demand for surface tension can be important in the process of removing polymer coatings.

10 In deze gevallen speelt de oppervlaktespanning binnen de vaste fase, welke gevormd wordt door de coating ofwel verflaag, alsook de oppervlaktespanning in de vloeibare fase, het stripper-produkt, een aanzienlijke rol in de “bevochtiging” ofwel, de permeatie in de verf coating.In these cases, the surface tension within the solid phase, which is formed by the coating or paint layer, as well as the surface tension in the liquid phase, the stripper product, plays a significant role in the "wetting" or permeation in the paint coating. .

Zeer vaak kan een combinatie van een surfactant met een mengsel van geschikte koolwaterstof oplosmiddelen een graad van verlaging van oppervlakte spanning bewerkstelligen 15 die niet met één van de beide (tenside of produkt mengsel), of meer typen alleen, bereikt kan worden. Normaliter, en dat is vaak het geval, is het de surfactant verbinding die in deze ondersteunende activiteit, c.q. in combinatie met het produktmengsel, de verlaging van de oppervlakte spanning in de vaste fase bewerkstelligt, terwijl de gemengde koolwaterstof verbindingen bijdragen in de verlaging van de oppervlakte spanning aan het grensvlak van de 20 vaste fase. Het netto resultaat zal een systeem blijken te zijn dat met een relatief hoge snelheid indringt in de coating en op deze wijze in sterke mate bijdraagt aan de totale stripping activiteit van de stripper. Via reductie van de hechting van de polymere coating wordt op deze wijze de verwijdering van diverse soorten coatings vanaf het oppervlak waarop zij aangebracht zijn, in de vorm van het strippings-proces gerealiseerd. Het is dit positieve effect dat de surfactant 25 verbinding/ verbindingen heeft op het specifieke geformuleerde actieve mengsel van organische oplosmiddelen welke de stripper activiteit bepaald en waarop aanspraak gemaakt wordt in dit octrooi.Very often a combination of a surfactant with a mixture of suitable hydrocarbon solvents can bring about a degree of reduction in surface tension that cannot be achieved with either (tenside or product mixture), or more types alone. Normally, and that is often the case, it is the surfactant compound which, in this supporting activity, or in combination with the product mixture, causes the reduction of the surface tension in the solid phase, while the mixed hydrocarbon compounds contribute to the reduction of the surface tension at the interface of the solid phase. The net result will prove to be a system that penetrates into the coating at a relatively high speed and in this way contributes greatly to the stripper's overall stripping activity. By reducing the adhesion of the polymeric coating, the removal of various types of coatings from the surface on which they are applied is achieved in the form of the stripping process. It is this positive effect that the surfactant has compound / compounds on the specific formulated active mixture of organic solvents which determines the stripper activity and which is claimed in this patent.

Als component in de geformuleerde stripper samenstelling zullen de tensiden kunnen voorkomen in vloeibare als ook in gedispergeerde vorm.As a component in the formulated stripper composition, the tensides may be present in liquid as well as in dispersed form.

30 4 H ^ V. 5 3 130 4 H ^ V. 5 3 1

Claims

1. Improvement of paint stripping technology, in an economical and environmentally friendly manner, with the aim of being able to process-remove hard-to-remove coatings, paints and lacquers, including other types of polymeric products such as adhesives from various different ground surfaces, by the presence of one or more different types of surfactant compounds in the liquid or viscous paint stripper product, based on the described combination of organic solvents which form the total product formulation.

Paint stripping product in the form of a formulated chemical product according to claim 1, characterized in that the specific composition of the formulated product contains one or more types of surfactant compounds.

3. Practical implementation, also on a technical scale, of the paint stripping process at elevated temperature in the temperature range of 60 - 85 ° C and higher to around 110 ° C, with the aim of realizing a considerable reduction in the required stripping time in the implementation of the process. However, depending on the type of paint, the process can also be carried out well at room temperature.

4. The product is biodegradable, miscible in water and does not develop toxic fumes in the practice of implementation.

5. The product is also reactivable for the active action of the product.

6. The product has a high flash point of approximately 95 ° C.

7. Total recycling of the finished product is possible through return of the product with subsequent reprocessing by the producer or others for reformulation.

8. In this way the prevention and distribution of chemical waste in the environment is completely prevented. 30 1016382