TW201807098A - 非水性剝離組合物及自基材剝離有機塗層之方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種新穎的非水性剝離組合物及方法,以實現有機塗層自敏感基材之有效剝離而不影響該基材表面。該剝離組合物包含:A.至少一種高沸點溶劑,選自由具有化學通式R-OH之醇組成之群,其中R係C4
-C30
烴基,其中該高沸點溶劑具有至少100℃之沸點;B-至少一種高沸點共溶劑,選自由高沸點二醇、二醇醚及胺化合物組成之群,其中該高沸點共溶劑具有至少100℃之沸點;及C-至少一種pH活性劑,選自由酸化合物組成之群或選自由氫氧化物化合物組成之群。
Description
本發明係關於一種非水性剝離組合物及使用此剝離組合物自基材剝離有機塗層之方法。更特定言之,本發明係關於一種自基材(如鋼及不鏽鋼)及亦自軟金屬基材(如,鋁、鋅及鎂基材),及自具有由軟金屬製成之金屬塗層的基材(諸如鍍鋅的鋼),以及自工程塑膠基材移除有機塗層(諸如環氧樹脂塗層、聚酯塗層、聚胺基甲酸酯塗層、丙烯酸塗層及不同類型之粉末塗層)或其殘餘物的方法。
自基材移除有機塗層在多種工業中係極其重要的。特定言之,有機塗層或殘餘物需要自基材移除,用於具有含缺陷塗層之零件之再加工,或用於回收其中基材無破損但需要移除殘餘物及/或需要塗覆新塗層的零件。 根據US 3,790,489 A已知一種油漆剝離化合物,其經描述其在高溫下使用,具有鹼金屬氫氧化物之苛性鹼、鹼金屬硝酸鹽、鹼金屬氯化物、選自鹼金屬高錳酸鹽、二氧化錳及Cr2
O3
及較佳鹼金屬碳酸鹽之群的催化劑。該等組分經熔合且保持在800℉ (約426℃)與900℉ (約482℃)之間的溫度用於剝離。 然而,如在US 3,790,489 A中教示,某些金屬(諸如鋅、鋁及鎂)或由金屬或其合金組成之金屬塗層、以及其他金屬、合金及甚至非金屬基材,在該等條件下受到化學侵蝕或毀壞。因此,當自金屬,諸如自鋁、鎂及鋅移除塗層時,在先前技術教示內容中通常避免該等腐蝕性組合物。 基於剝離組合物中之高沸點二醇之一種先前技術方法由US 6,855,210 B1及US 7,151,080 B2教示,其中自基材剝離係藉由使用包含約40重量%至約98.9重量%之高沸點醇、約1重量%至約60重量%之非離子界面活性劑及約0.1重量%至約10重量%之鹼金屬氫氧化物或鹼金屬氫氧化物之混合物的組合物來實現,其中該組合物係無水的且基本上不含任何胺。然而,此方法需要相對高的操作溫度範圍(據報導操作溫度在225℉ (約107℃)與350℉ (約176℃)之間,更佳在250℉ (約121℃)與325℉ (約162℃)之間),因此耗費許多的能量且亦產生一些安全問題。因此,針對操作者之安全,其需要處理線之適當設定。此外,由於其需要相對高的操作溫度,因此其具有有限的自塑膠基材剝離/移除有機塗層的用途。 由於先前技術方法(尤其US 6,855,210 B1、US 7,151,080 B2)利用已證明為有害的壬基酚乙氧基化物,因此WO 2013/117757 A1教示另一種非水性剝離組合物,該組合物包含氫氧離子源、具有至少150℃之沸點之高沸點醇及至少一種由化學式R-O-(CH2
CH2
O)n
H表示之界面活性劑,其中R係烷基鏈,具有2至30個碳原子鏈長之直鏈或分支鏈。據報導操作溫度在100℃與200℃之間。該組合物較佳不含胺以避免侵蝕基材材料,其將尤其發生於鍍鋅的基材材料上。 EP 1 319 694 A1揭示一種用於自金屬表面,尤其自由非鐵金屬(諸如鋁或鋁合金)製成之金屬表面剝離塗漆的試劑及方法。該有機油漆剝離劑之主要組分係醇有機溶劑。由於該油漆剝離劑含有作為額外組分之烷氧基化烷基醇,因此實現了尤其良好的油漆剝離效果。
根據本發明之主題之定義
如在本申請案之描述及申請專利範圍中使用之術語『烷基』係指具有1至30個碳原子(C1
-C30
)之飽和直鏈或分支鏈單價烴基,其中烷基可視情況獨立地經一或多個下文所描述之取代基取代。烷基之實例包括(但不限於)甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一基、十二基及其高碳同系物,同時包括其所有異構體。 如在本申請案之描述及申請專利範圍中使用之術語「烯基」係指具有至少一個雙鍵且具有2至30個碳原子(C2
-C30
)之不飽和直鏈或分支鏈單價烴基,其中烯基可視情況經下文所描述之一或多個取代基取代。烯基之實例包括(但不限於)乙烯基(CH2
=CH-)、丙烯基(CH2
=C(CH3
)-或CH3
-CH=CH-)、丁-1,3-二烯基(CH2
=CH-CH=CH-或CH2
=C(-)-CH=CH2
)及其類似者。 如在本申請案之描述及申請專利範圍中使用之術語『炔基』係指具有至少一個參鍵且具有2至30個碳原子(C2
-C30
)之不飽和直鏈或分支鏈單價烴基,其中炔基可視情況獨立地經一或多個下文所描述之取代基取代。炔基之實例包括(但不限於)乙炔基(HC≡C-)、丙炔基(CH3
-C≡CH-或CH≡C-CH2
-)及其類似者。 可記住烯基亦可含有參鍵且將則亦為炔基,或炔基亦可含有雙鍵且將則亦為烯基。 如在本申請案之描述及申請專利範圍中使用之術語『環烷基』及『環烯基』係指具有5至20個碳原子(C5
-C20
)之形成脂環基之單價飽和(環烷基)或不飽和(環烯基)烴基,諸如環戊基(C5
H9
)、環己基(C6
H11
)、環己烯基(C6
H9
)及其類似者。術語『環烷基』及『環烯基』亦包括包含縮合雙環、三環及高碳縮合環系統之基團。 如在本申請案之描述及申請專利範圍中使用之術語『芳基』係指藉由自母體芳環系統之單個碳原子移除一個氫原子衍生之具有6至20個碳原子(C6
-C20
)的單價芳族烴基。芳基亦包括包含稠合至芳族碳環之芳環的雙環基團。典型的芳基包括(但不限於)衍生自苯(苯基)、經取代之苯、萘及其類似者之基團。芳基視情況獨立地經一或多個本文中下文所描述之取代基取代。 烷基、烯基、炔基、環烷基、環烯基及芳基可各自為經取代的,其中其至少一個氫原子可經鹵素原子取代。 如在本申請案之描述及申請專利範圍中使用之術語『伸烷基』、『伸烯基(alkenylene)』、『伸炔基(alkinylene)』、『伸環烷基』及『伸環烯基』係指藉由進一步提取氫原子衍生自各別單價基團之二價基團,亦即,例如伸烷基衍生自烷基。 如在本申請案之描述及申請專利範圍中使用之術語『鹵素』 (Hal)係指氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)或碘(I)。 如在本申請案之描述及申請專利範圍中使用之術語『烴基』係指具有僅僅由碳原子組成之直鏈或分支鏈主鏈之化學基團,其中兩個相鄰碳原子經由單鍵或雙鍵或三鍵鍵結在一起或為芳環之成員,其中此主鏈進一步包括鍵結於碳原子之氫原子。此等氫原子可部分經鹵素原子取代,由此形成烴基之一部分。烴基不包括羥基。更佳地,烴基可為直鏈或分支鏈烷基、直鏈或分支鏈烯基、直鏈或分支鏈炔基、環烷基或環烯基,包括雙環、三環及高碳縮合脂環族基團。此等化合物係脂族烴基。此外,烴基可較佳為芳基、芳基伸烷基、芳基伸烯基、芳基伸炔基、芳基伸環烷基或芳基伸環烯基,包括雙環、三環及高碳縮合芳基,其中芳基伸烷基中之伸烷基、芳基伸烯基中之伸烯基及芳基伸炔基中之伸炔基係如前所述之直鏈或分支鏈基團,且其中芳基伸環烷基中之伸環烷基及芳基伸環烯基中之伸環烯基可形成高碳縮合脂環族環系統。在此等後面的情況下雙官能基團存在一個結合高沸點醇的OH基團的鍵。為芳基伸烷基、芳基伸烯基、芳基伸炔基、芳基伸環烷基或芳基伸環烯基之烴基係芳脂族基團。在此等後面的情況下,雙官能基團存在一個結合高沸點醇的OH基團的鍵。鍵結於環烷基、伸環烷基、環烯基、伸環烯基及芳基之氫原子可部分經鹵素原子取代,進一步經烷基、烯基及/或炔基取代。更特定言之,如本文所用之術語『C4
-C30
烴基』係指具有包含4至30個碳原子(包括包含於取代環烷基、伸環烷基、環烯基、伸環烯基及芳基上之氫原子之烷基、烯基及/或炔基中的所有主鏈碳原子)之主鏈之基團。甚至更特定言之,如本文所用之術語『C4
-C20
烴基』係指具有包含4至20個碳原子(包括如本文中前文所述之所有主鏈碳原子)之主鏈之基團。類似地,如本文所用之術語『C4
-C10
烴基』係指具有包含4至10個碳原子(包括如本文中前文所述之所有主鏈碳原子)之主鏈之基團。因此,如本文所用之術語『C1
-C20
烴基』係指具有包含1至20個碳原子(包括如前文所述之主鏈碳原子)之主鏈之基團。就在術語『C1
-C20
烴基』之意義中而言,提及一個基團,其僅具有一個碳原子(『C1
烴基』),此基團係甲基;且就在術語『C1
-C20
烴基』之意義中而言,提及一個基團,其具有兩個碳原子(『C2
烴基』),此基團係乙基、乙烯基或乙炔基。 如在本申請案之描述及申請專利範圍中使用之術語『二醇』係指具有兩個羥基之化合物,亦即,二醇化合物,較佳偕二醇化合物(geminal diol compound),其更佳衍生自乙二醇(HO-CH2
-CH2
-OH)或丙二醇(HO-CH(CH3
)-CH2
-OH)。更佳地,如本文所用之二醇之特徵在於具有一或多個衍生自乙二醇或丙二醇之二醇結構部分,如-[O-CH2
-CH2
-O]-或-[O-C(CH3
)-CH2
-O]-,其經由醚基團鍵鍵結在一起。二醇結構部分之數目可為1至10,更佳1至5,甚至更佳1至4 (單乙二醇、二乙二醇、三乙二醇)且最佳2至4。二醇之化學通式甚至更佳為HO-[CHR-CH2
-O]n
H,其中R較佳係H或甲基,且其中n係1至10、最佳2至4範圍內之整數。實例係單乙二醇(HO-CH2
-CH2
-OH)、二乙二醇(HO[-CH2
-CH2
-O]2
H)、三乙二醇(HO[-CH2
-CH2
-O]3
H)及四乙二醇(HO[-CH2
-CH2
-O]4
H)。 如在本申請案之描述及申請專利範圍中使用之術語『二醇醚』係指具有一個羥基及鍵結至烴基之一個醚官能基之醚醇化合物。二醇醚較佳藉由醚鍵結烴基至羥基中之一者而衍生自二醇。烴基可為如本文中前文所定義之C1
-C20
烴基,較佳C1
-C6
烷基。二醇醚之化學通式係R'O-[CHR-CH2
-O]n
H,其中R係H或烷基或芳基,其中R'係烴基,較佳C1
-C6
烷基,且其中n係1至10、更佳1至4且最佳2至4範圍內之整數。實例係甲基單乙二醇(CH3
-O-CH2
-CH2
-OH)及丁基二乙二醇(C4
H9
-O[-CH2
-CH2
-O]2
H)。 如在本申請案之描述及申請專利範圍中使用之術語『胺化合物』係指具有一或多個胺化合物基團之一級、二級及三級胺化合物。胺化合物係可具有化學通式R-NH2
、R-NR'H或R-NR'R"之化合物,其中R、R'及R"係烴基,其中烴基之主鏈之氫原子可進一步經官能基取代,該等官能基包括鹵素(Hal)、羥基(OH)、羧基(COOH)、酯(COOR,其中R係C1
-C6
烷基或C1
-C6
烯基或C1
-C6
炔基或C6
-C10
芳基)、醯胺(CONRR',其中R、R'獨立地為H或C1
-C6
烷基或C1
-C6
烯基或C1
-C6
炔基或C6
-C10
芳基)。胺化合物之實例較佳係分支鏈及未分支脂族胺,更佳係含醇之未分支脂族胺,諸如單乙醇胺(HO-CH2
-CH2
-NH2
)、二乙醇胺((HO-CH2
-CH2
-)2
NH)及三乙醇胺((HO-CH2
-CH2
-)3
N)。 如在本申請案之描述及申請專利範圍中使用之術語『酸化合物』係指在能夠交換質子之液體中提供質子之化合物。 如在本申請案之描述及申請專利範圍中使用之術語『氫氧化物化合物』係指如下化合物:能夠藉由解離OH¯離子分解及/或若化合物溶解於能夠交換質子之液體中則接收質子。該等化合物通常係金屬氫氧化物,諸如鹼金屬氫氧化物及過渡金屬氫氧化物。 如在本申請案之描述及申請專利範圍中使用之術語『鹼金屬氫氧化物』係指氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銣及氫氧化銫。 如在本申請案之描述及申請專利範圍中關於濃度值(重量%)或溫度值或處理時間值或厚度值使用之術語『約』意謂給出之精確(平均)值以及濃度值或溫度值或處理時間值或厚度值之範圍,該範圍相對於此平均值± 30 %。舉例而言,『約3重量%』意謂恰好3重量%及3重量% - 3重量%之30% (= 3重量% - 0.9重量% = 2.1重量%)至3重量% + 3重量%之30% (= 3重量% + 0.9重量% = 3.9重量%)之範圍,由此產生2.1重量%至3.9重量%之範圍。相應地理解藉由針對操作溫度或處理時間或厚度給出之『約』定義之值範圍,其中溫度值之相對百分比基於℃標度(40℃之± 30%係± 12℃)。 [本發明目標] 因此本發明之第一目標係提供一種剝離組合物,其適用於強力地且有效地自下方基材剝離油漆及其他有機塗層而不損害基材材料,當使用先前技術剝離劑時該基材材料遭到損壞。 因此本發明之第二目標係提供一種剝離組合物,其可用於遵從安全要求之製造位置中。 根據本發明之第一態樣,此等目標藉由非水性剝離組合物解決,其中此組合物包含: A- 至少一種濃度為70重量%至95重量%、較佳80重量%至95重量%之高沸點溶劑,選自由具有化學通式R-OH之醇組成之群,其中R係C4
-C30
烴基,其中高沸點溶劑具有至少100℃之沸點; B- 至少一種濃度為2重量%至20重量%、較佳4重量%至15重量%之高沸點共溶劑,選自由高沸點二醇、高沸點二醇醚及高沸點胺化合物組成之群,其中高沸點共溶劑具有至少100℃之沸點;及 C- 至少一種pH活性劑,「所謂活化劑」濃度為0.01重量%至5重量%,其選自由酸化合物組成之群或選自由氫氧化物化合物組成之群。 上文所有組份及視情況添加之組份的量相加係組合物的至多100重量% (wt.%),或換言之,所有組份的總和不超過總共100重量%。舉例而言,若組合物包含多於三種化合物,則至少一種高沸點溶劑的量可為濃度70重量%至90重量%。 根據本發明之第二態樣,此等目標亦藉由自基材剝離有機塗層之方法解決,其中該方法包含以下方法步驟: a- 提供本發明之非水性剝離組合物; b- 使基材與剝離組合物接觸;及 c- 自基材移除有機塗層,同時使剝離組合物保持在一定剝離溫度下,該剝離溫度係至少30℃、較佳至少40℃至最多低於包含於剝離組合物中之組分中之任一者的沸點。 根據本發明之第三態樣,此等目標亦藉由使用非水性剝離組合物解決,該非水性剝離組合物用於自基材剝離有機塗層,諸如環氧樹脂塗層、聚酯塗層、聚胺基甲酸酯塗層、丙烯酸塗層及不同類型之粉末塗層;或用於自基材清潔或剝離有機材料,諸如污跡、潤滑脂及油或其混合物。 發現根據本發明之組合物及使用此等組合物之方法在處理基材方面產生更有效且同時更溫和的剝離組合物。 因此,本發明之非水性剝離組合物含有三種關鍵組分及視情況存在之其他組分,此等三種關鍵組分係:A-至少一種低VOC (揮發性有機化合物)醇;B-至少一種二醇及/或二醇醚及/或胺化合物;及C-至少一種酸化合物或至少一種氫氧化物化合物,較佳鹼金屬氫氧化物。 較佳地,高沸點共溶劑係高的或完全可溶於水的(可與水完全混溶,其中多於90%共溶劑於水中)且具有高極性。完全水溶性係共溶劑之關鍵功能特性。該等高度極性共溶劑使得剝離組合物在各種塗層類型上有效。此外,歸因於其與水之混溶性,其亦對沖洗製程有幫助。 藉由使(主要)高沸點溶劑(具有化學式R-OH之高沸點醇)及(次要)高沸點共溶劑(高沸點二醇、二醇醚、胺化合物)與酸化合物或氫氧化物化合物組合,甚至在低操作溫度下實現有機塗層自基材之極有效的移除。咸信此係由於溶劑在溶解及移除聚合物塗層上產生其最強效果且共溶劑產生其更多極性性質及極性,其有助於溶解酸化合物或氫氧化物化合物(pH活性劑),且亦咸信歸因於共溶劑與水之良好混溶性,共溶劑改良基材之沖洗。 歸因於自基材剝離有機塗層之積極性及效率,相比於據報導為例如US 7,161,080 B2中之有效剝離所必需的操作溫度(操作溫度遠高於100℃),有可能降低剝離組合物之操作溫度。操作溫度可顯著降低至較低值,例如降低至60℃與90℃之間,更佳降低至65℃與85℃之間。同樣,處理時間相比於習知方法可降低,此係因為剝離組合物與先前技術組合物相比更加有效。此係由於相比於先前技術組合物,溶劑與共溶劑進行了組合。 組合物強力地且有效地歷經習知或較低處理時段、且在習知或較低溫度下剝離油漆及其他有機塗層,而不損害由先前技術剝離劑損壞之下方基材。 剝離組合物進一步由在操作條件下、尤其在有效移除有機塗層所需之操作溫度下穩定的組分組成。此外,組合物滿足工作人員用其操作之安全性之要求。 由本文中上文給出之剝離組合物之定義,將清楚存在四種單獨的可用以達成目標之主要組合物: 1. 第一剝離組合物,含有至少一種高沸點溶劑;至少一種選自由二醇及二醇醚組成之群的高沸點共溶劑;及至少一種選自由酸化合物組成之群的pH活性劑; 2. 第二剝離組合物,含有至少一種高沸點溶劑;至少一種選自由二醇及二醇醚組成之群的高沸點共溶劑;及至少一種選自由氫氧化物化合物組成之群的pH活性劑; 3. 第三剝離組合物,含有至少一種高沸點溶劑;至少一種選自由胺化合物組成之群的高沸點共溶劑;及至少一種選自由酸化合物組成之群的pH活性劑;及 4. 第四剝離組合物,含有至少一種高沸點溶劑;至少一種選自由胺化合物組成之群的高沸點共溶劑;及至少一種選自由氫氧化物化合物組成之群的pH活性劑。 組合物1、3及4係最佳的。 本發明之剝離組合物係非水性的,此意謂組合物基本上不含水。一些水攝入可在操作剝離程序期間自大氣產生。較佳地,不特意將水添加至組合物中。一般而言,組合物中之含水量(亦在操作期間)應小於1重量%,較佳小於0.5重量%,更佳小於0.1重量%且最佳小於0.01重量%。含於組合物中之水不負面地影響剝離效能。但當水存在於組合物中時,剝離組合物通常傾向於對軟金屬如鋁、鋅及鎂展現化學侵蝕。咸信該化學侵蝕係由於存在於組合物中之酸化合物或氫氧化物化合物之電離,使得因此電離所致而生成之離子可蝕刻此等金屬。因此,藉由免除水避免添加水至組合物,本發明適用於敏感基材上。因此,如本文所用,術語『基本上不含水』意謂含水量在一定含量下,該含量將不會電離氫氧化鉀或酸組分達至其將侵蝕鋁、鎂或鋅基材之程度。 可用於本發明之剝離組合物中之高沸點溶劑可選自各種不同的高沸點醇,尤其選自具有化學通式R-OH之彼等高沸點醇,其沸點適合於例如60℃至90℃之操作溫度。更佳地,根據本發明之剝離組合物在65℃至85℃範圍內之溫度下操作,其中設定在此範圍內之較高值之溫度適合於剝離難以移除之塗層。因此,出於安全原因,期望具有沸點至少稍微大於預期操作溫度之剝離組合物。因此,對適當溶劑之選擇主要藉由評估其沸點來進行。溶劑之沸點應高於剝離組合物之操作溫度至少10℃,更佳至少20℃且最佳至少30℃。因此根據本發明,至少一種高沸點醇之沸點將係至少100℃。其可高達200℃或300℃或甚至更高,其最高值藉由經由加熱組合物提供之能量及基材材料之熱穩定性來限制。因此,出於安全原因,期望提供具有至少稍微大於預期操作溫度之沸點之剝離組合物。因此,對適當溶劑之選擇主要藉由評估其沸點來進行。 根據本發明之一較佳實施例,剝離組合物含有至少一種高沸點溶劑,其係具有化學通式R-OH之化合物,其中R係芳基伸烷基,其中芳基較佳係C6
-C10
芳基且其中伸烷基較佳係C1
-C6
伸烷基。 根據本發明之一甚至更佳實施例,剝離組合物含有至少一種高沸點溶劑,其係苯甲醇(C6
H5
-CH2
-OH)或另一種苯基伸烷基化合物,因為已證明藉由苯甲醇類剝離組合物獲得了良好剝離效能。 根據本發明之一甚至更佳實施例,剝離組合物含有至少一種濃度為約80重量%至約95重量%之高沸點溶劑。 可用於本發明之剝離組合物中之高沸點共溶劑可選自各種不同化合物,選自高沸點二醇、高沸點二醇醚及高沸點胺化合物,更佳選自沸點適合於例如60℃至90℃之操作溫度的彼等二醇、二醇醚及胺化合物。因此,出於安全原因,期望提供具有至少稍微大於預期操作溫度之沸點之剝離組合物。因此,對適當共溶劑之選擇主要藉由評估其沸點來進行。共溶劑之沸點應高於剝離組合物之操作溫度至少10℃,更佳至少20℃且最佳至少30℃。因此根據本發明,用於剝離組合物中之至少一種高沸點二醇、二醇醚及胺化合物之沸點將係至少100℃。其可高達200℃或300℃或甚至更高,其最高值藉由經由加熱組合物提供之能量及基材材料之熱穩定性來限制。 根據本發明之一較佳實施例,剝離組合物含有至少一種高沸點共溶劑,其係二醇醚或三級胺化合物。 根據本發明之一甚至更佳實施例,剝離組合物含有至少一種高沸點共溶劑,其係二乙二醇醚或三乙二醇醚或四乙二醇醚。 根據本發明之一甚至更佳實施例,剝離組合物含有至少一種高沸點共溶劑,其係二乙二醇丁基醚(丁基二乙二醇或丁基二甘醇),因為已證明藉由含有此共溶劑之剝離組合物獲得了良好剝離效能。 根據本發明之一甚至更佳實施例,剝離組合物含有至少一種高沸點共溶劑,其係乙醇胺,最佳三乙醇胺。 根據本發明之一甚至更佳實施例,剝離組合物含有至少一種濃度為約2重量%至約20重量%、更佳約4重量%至約15重量%之高沸點共溶劑。 根據本發明之一較佳實施例,不同氫氧化物化合物,更佳鹼金屬氫氧化物,可用作至少一種pH活性劑。甚至更佳地,氫氧化物化合物,諸如氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鉀(KOH)或氫氧化鋰(LiOH),可為鹼金屬氫氧化物。雖然可使用LiOH、NaOH或KOH,但KOH一般較佳,因為其更易於溶解於剝離組合物中。 鹼金屬氫氧化物可以固體形式或作為氫氧化物水溶液添加。若以固體形式添加,則所得組合物不需要加熱以驅除任何過量的水。若以水性液體形式添加,則組合物可需要加熱至高於水之沸點以驅除任何過量的水,以將組合物恢復至其所需之基本無水(非水性)狀態。因此,較佳添加呈固體形式之鹼金屬氫氧化物。 根據本發明之另一較佳實施例,類似於氫氧化物化合物,使用有機酸作為pH活性劑亦增強效能。酸化合物較佳係有機酸或較不佳可為無機酸,諸如硫酸、磷酸及硝酸。然而,由於礦物酸對金屬具有侵蝕性,因此使用礦物酸不為較佳選擇。有機酸可為羧酸,諸如甲酸、乙酸、丙酸、乙醇酸及葡萄糖酸;或磺酸,諸如甲磺酸(MSA)、苯磺酸等;或亞磺酸,諸如苯基亞磺酸;或胺磺酸,諸如醯胺磺酸。作為最佳選擇,至少一種pH活性劑係乳酸,因為其毒性低且氣味溫和,此降低安全設備成本。 除高沸點溶劑及高沸點共溶劑以外,至少一種酸化合物或至少一種氫氧化物化合物,較佳鹼金屬氫氧化物,係本發明之剝離組合物中之基本組分。無該組分本發明之方法將不在所有塗層類型上展示所需效能。 根據本發明之一甚至更佳實施例,剝離組合物含有至少一種濃度為約0.01重量%至約5重量%之pH活性劑。氫氧化物化合物之較佳濃度在約0.01重量%至約2重量%、更佳約0.01重量%至約1重量%範圍內。酸化合物之較佳濃度在約0.01重量%至約5重量%、更佳約0.5重量%至約5重量%範圍內。 根據本發明之一較佳實施例,剝離組合物進一步包含至少一種界面活性劑,包括界面活性劑之混合物。在本發明之組合物中,界面活性劑之使用不為絕對要求,且本發明由於快速且溫和地移除有機塗層而在不添加任何界面活性劑之情況下表現良好。由於剝離組合物之塗層穿透能力優良,因此包括界面活性劑增強剝離製程之剝離效能,且亦增強自基材移除塗層之後剝離溶液之洗出,及剝離有機塗層之後金屬表面之最終外觀。 本發明之另一優勢係較佳界面活性劑含量低於先前技術剝離劑中發現之彼等含量。此外,若本發明中使用低發泡界面活性劑或低HLB及高HLB界面活性劑之適當摻合,則界面活性劑另外有助於自處理之零件洗出剝離溶液,且同時其亦控制後續沖洗步驟中之發泡問題。因此,無實際發泡問題產生,不需要消泡劑或其他抵消措施。因此剝離製程之效率以及其成本效益可得到改良。 根據本發明之另一較佳實施例,至少一種界面活性劑係非離子界面活性劑或非離子界面活性劑之混合物,或至少一種非離子界面活性劑及至少一種陰離子界面活性劑。 非離子及/或陰離子界面活性劑似乎有助於高沸點溶劑及高沸點共溶劑滲入聚合物塗層中且亦有助於沖洗。pH活性劑,諸如氫氧化物化合物,較佳鹼金屬氫氧化物,或酸化合物有助於分解交聯之聚合物塗層。 根據本發明之一甚至更佳實施例,至少一種界面活性劑較佳不為烷基酚乙氧基化物。因此,本發明之剝離組合物較佳不含所謂APE之該等化合物。 適當之非離子界面活性劑包括醇乙氧基化物、二級醇乙氧基化物、乙氧基化/丙氧基化C8
-C10
醇等,其等為良好之候選物。此等化合物可使製程效能增強以及提供充足之生物可降解性。界面活性劑之作用係改良剝離組合物於塗佈膜中之滲入/擴散,以使得其較軟且斷開塗佈膜與基底基材之間的黏合。其亦改良剝離溶液之洗出。 根據本發明之一甚至更佳實施例,剝離組合物含有至少一種濃度為約0.5重量%至約5.0重量%之界面活性劑。關於界面活性劑含量,剝離組合物中之甚至更佳之界面活性劑濃度範圍係約0.5重量%至約2.0重量%。然而,對各種界面活性劑產品之測試揭示在使用非離子乙氧基化或丙氧基化C8
-C10
醇或二級醇乙氧基化物(諸如來自陶氏化學(Dow Chemicals)之Triton及Tergitol產品)之情況下,較高量(例如高於5重量%至約15重量%及高於15重量%)之界面活性劑含量不展示任何顯著之效能升高。另一方面,使用至少一種增加濃度之界面活性劑使得製程更加昂貴,而在製程效能方面無任何實際益處。因此,界面活性劑含量之一個較佳範圍係約0.5重量%至約2重量%。 在本發明之描述之最常用方式中,剝離組合物含有三種關鍵組分。在一較佳實施例中,此等關鍵組分在指定相對比例內組合:在本發明之一較佳實施例中,剝離組合物可包含: A- 約80重量%至約95重量%之至少一種高沸點溶劑; B- 約4重量%至約15重量%之至少一種高沸點共溶劑;及 C- 約0.01重量%至約1重量%之至少一種pH活性劑,亦即酸化合物或氫氧化物化合物,較佳鹼金屬氫氧化物, 其中組分A、B及C組成剝離組合物之100重量%。若剝離組合物含有各別組分A、B、C之多於一種化合物,則本文中前文給出之濃度指示此等組分中之一各別者之所有化合物的總體濃度。 根據本發明之一甚至更佳實施例,剝離組合物含有苯甲醇作為至少一種高沸點溶劑,及至少一種高沸點二醇、二醇醚或胺化合物作為共溶劑,外加至少一種pH活性劑,亦即,酸化合物或氫氧化物化合物。在此情形下,苯甲醇的量較佳> 80重量% (高達90重量%)。在用於剝離各種塗層類型之組合物中,以較佳> 4重量%含量包括高沸點二醇、二醇醚或胺化合物提供所需之極性。 在本發明之另一較佳實施例中,剝離組合物進一步包含至少一種界面活性劑且因此包含如下之組分: A- 約70重量%至約90重量%、更佳約80重量%至約90重量%之至少一種高沸點溶劑; B- 約2重量%至約20重量%、更佳約5重量%至約15重量%之至少一種高沸點共溶劑; C- 約0.01重量%至約5重量%、更佳約0.2重量%至約1重量%之至少一種酸化合物或至少一種氫氧化物化合物,較佳鹼金屬氫氧化物;及 D- 約0.5重量%至約5重量%、更佳約0.5重量%至約2重量%之至少一種界面活性劑,較佳非離子界面活性劑或非離子與陰離子界面活性劑之混合物, 其中組分A、B、C及D組成剝離組合物之100重量%。若剝離組合物含有各別組分A、B、C、D之多於一種化合物,則本文中前文給出之濃度指示此等組分中之一各別者之所有化合物的總體濃度。 若剝離組合物含有除上文組分A、B、C、D以外之甚至其他組分,則各別百分比將因此調節。 可意欲用本發明之剝離組合物處理之基材可由鋼、鍍鋅的鋼、鋅壓鑄件、鍛造及壓鑄鋁合金、黃銅、銅產品、鋁、鋁壓鑄產品、黃銅、青銅、銅、鈦、鎂、鍍覆基材及其他基材製成。由於操作溫度範圍相對更低(相比於先前技術組合物),因此其甚至可用於自非金屬基材(諸如塑膠,例如工程塑膠基材)移除有機塗層。 剝離之典型汽車組件包括外部片材金屬組件、鋁輪及塑膠前燈殼體。非汽車組件包括架構硬體、照明組件、衛生器具及電子殼體。本發明之剝離組合物及方法之較佳應用係剝離有機類系統。 本發明之剝離組合物及方法之較佳應用係自基材剝離有機塗層,該基材例如由鋼、不鏽鋼、鍍鋅的鋼、鋅壓鑄件、鍛造及壓鑄鋁合金、黃銅、銅產品、鋁、鋁壓鑄產品、黃銅、青銅、銅、鈦、鎂及鍍覆基材製成。此等塗層包括:電鍍塗層、粉末塗層(丙烯酸、聚酯、TGIC、環氧樹脂、胺基甲酸酯(PU)及混合調配物)、底塗劑塗層(丙烯酸、環氧樹脂及胺基甲酸酯)、溶劑基及水基有機塗層(主要為丙烯酸、胺基甲酸酯及環氧樹脂)及單組分(1K)及雙組分(2K)透明塗層技術(主要為丙烯酸及胺基甲酸酯調配物)。亦可移除某些瓷漆及塗漆塗層。可根據本發明剝離之常見塗層類型之例示性清單包括:陰極及陽極電塗層(鉛及非鉛類型兩者);粉末底塗劑(環氧樹脂、聚酯、混合物及丙烯酸類型);粉末單塗層,諸如環氧樹脂、丙烯酸、聚酯TGIC及無TGIC等;液體單塗層,諸如環氧樹脂、丙烯酸、PU 2K等;丙烯酸透明塗層;及液體溶劑底塗層;亦可成功地剝離具有多層之複合塗層。例示性清單包括:具有環氧樹脂粉末塗層之環氧樹脂塗層(「E塗層」);E塗層加環氧樹脂濕油漆;環氧樹脂底塗劑加PU 2K濕油漆。 除剝離油漆、塗漆及瓷漆塗層以外,本發明之剝離組合物及方法亦可用於自例如由鋼、鍍鋅的鋼、鋅壓鑄件、鍛造及壓鑄鋁合金、黃銅、銅產品、鋁、鋁壓鑄產品、黃銅、青銅、銅、鈦、鎂及鍍覆基材製成之基材清潔或剝離其他有機材料,諸如污跡、潤滑脂及油。因此,鋁輪可在65℃至87℃下在約5至約30分鐘範圍內清潔。其他適當應用包括處理具有諸如潤滑脂、碳、油等之有機污物之引擎組件。 根據本發明,剝離組合物較佳用於浸漬或浸沒製程中,其中一系列零件或成批零件浸沒於剝離組合物中。將各零件或批次處理足以完全剝離特定塗層或使其足夠疏鬆以在後續步驟中洗出之時間。在一替代實施例中剝離組合物用於噴霧剝離應用中。由於噴霧剝離應用中噴霧模式之物理能量亦發揮重要作用,因此通常在與浸漬或浸沒條件相比稍微更低之操作溫度下使用噴霧剝離。典型壓力係約0.5-10巴,較佳約5巴。 組合物中所需之處理時間視處理之特定塗層或殘餘物、塗層或殘餘物之厚度、組合物中之酸或氫氧化物化合物含量及組合物之操作溫度而變化。處理時間視塗層之性質、其厚度及塗層之均一性而定可少至幾分鐘至多達幾小時。最佳處理時間係約0.5 min至約300 min,較佳約10至約120 min。當具有經處理之塗層之基材自浴移除時,可進行後處理,諸如水沖洗或水噴霧,以移除塗層之任何殘餘或保留的殘餘物。然而,在一些情形下,不需要該後處理。 可將剝離組合物之操作溫度設定成至少約30℃,較佳至少約40℃,更佳至少約60℃且甚至更佳至少約65℃。此外,可將剝離組合物之操作溫度設定成至多約150℃或甚至高於150℃,更佳至多約90℃且甚至更佳至多約85℃。根據本發明之一甚至更佳實施例,剝離組合物之操作溫度係約65℃至約85℃。 通常剝離之塗層材料保留於剝離組合物中且隨時間積聚於剝離浴中。若仍具有塗層之軟殘餘物之斑塊的部分剝離之零件轉移至沖洗浴,則可在此沖洗步驟中移除此等殘餘物。在此情形下,有可能降低剝離浴中塗層積聚之速率且有利地延長浴壽命。 剝離組合物亦可噴霧至待剝離之基材表面上。其可在噴霧施用之前或之後或兩種情況下與浸沒浸泡組合使用。 自基材剝離塗層之較佳操作模式包含以下步驟: a. 在槽裝置中提供本發明之剝離組合物; b. 在槽裝置中使基材與剝離組合物接觸; c. 加熱剝離組合物至約60℃至約90℃之溫度,持續約15 min至約200 min之時間段,且因此自基材移除或疏鬆固化之有機塗層; d. 藉由施加高壓水噴霧至基材表面自基材完全移除有機塗層。 步驟d.中所施加之高壓水噴霧一般具有5巴至250巴之壓力。
以下實例更清楚地闡明本發明而不將其範疇限制於例示性實施例。實例 1 ( 比較實例及根據本發明之實例 ) :
在第一實驗中,針對本發明之剝離組合物之個別組分對移除有機塗層之作用,在三種不同條件下測試其作用: I. 僅直接使用苯甲醇(BA:根據本發明之溶劑) (100重量% BA); II. BA與10重量%三乙醇胺(TEA:根據本發明之共溶劑)一起使用(90重量% BA,10重量% TEA);及 III. 0.1重量%氫氧化鉀(KOH:根據本發明之pH活性劑)添加至BA + TEA之混合物中(89.95重量% BA,9.95重量% TEA,0.1重量% KOH)。 將所有三種溶液均加熱至75℃且將聚酯粉末塗佈之鋼板(約70 µm厚塗層)用於測試剝離效能。 I. (僅BA): 在10 min後觀測到塗層幾乎不脫離(比較實例); II. (BA + TEA): 觀測到有機塗層之一定膨脹及脫離及部分移除(50%) (比較實例); III. (BA + TEA + KOH): 幾乎95%之有機塗層經移除(根據本發明之組合物)。 僅用BA (溶劑),塗層之油漆剝離係可能的,但其花費過長時間。藉由第二組分(KOH:pH活性劑)之組合,其展示稍微較佳之效能。若將第三組分(二醇:共溶劑)添加至BA-KOH混合物之頂部,則其進一步增強效能。此等實例展示所述製程如何/為何需要某些組分以達成最佳效能。包括界面活性劑進一步增強效能(參見下文實例)。實例 2 ( 比較實例 ) :
將三種高沸點溶劑及共溶劑,亦即苯甲醇(BA:高沸點溶劑)、2-乙基己醇(6-醇:高沸點溶劑)及二乙二醇丁基醚(d-bGly:高沸點共溶劑)分別與0.1重量%氫氧化鉀(KOH)一起測試,來測試其油漆剝離效能: 將所有三種組合物均加熱至75℃且隨後以剝離組合物剝離聚酯粉末塗佈之鋼板。 I. BA (高沸點溶劑)與0.1重量% KOH (根據本發明之pH活性劑)一起使用(99重量% BA,0.1重量% KOH); II. 6-醇 (高沸點溶劑)與0.1重量% KOH一起使用(99重量% 6-醇,0.1重量% KOH); III. d-bGly (高沸點共溶劑)與0.1重量% KOH一起使用(99重量% d-bGly,0.1重量% KOH)。 將所有組合物加熱至75℃且隨後以剝離組合物剝離聚酯粉末塗佈之鋼板。 I. (BA + KOH): 此組合物能夠在20 min內剝離塗層,且一些小殘餘物留於基材上; II. (6-醇 + KOH) 2-乙基己醇 + KOH展示最慢之剝離速率; III.(d-bGly + KOH) 此組合物在效能方面次最佳,具有幾乎兩倍之剝離時間。 用組合物I. (BA + KOH)脫離塗層係可能的,但需要長處理時間。實例 3a ( 比較實例 ) :
針對有機塗層之移除,測試90:10重量%比率之苯甲醇(BA:高沸點溶劑)以及單乙醇胺(MEA:高沸點共溶劑)、二乙醇胺(DEA:高沸點共溶劑)或三乙醇胺(TEA:高沸點共溶劑)之混合物(BA + MEA或BA + DEA或BA + TEA)。所有溶液均在75℃下使用聚酯粉末塗佈之鋼板測試。 在10 min處理時間結束時,移除50-80%塗層。含有MEA之組合物展示最高程度之移除,之後為DEA且之後為TEA。在含有MEA及DEA之組合物中觀測到強烈之胺氣味及高含量之胺蒸氣。具有TEA之組合物未產生任何顯著的胺蒸氣或胺氣味。 此等實例展示胺化合物作為油漆剝離組合物中之高沸點共溶劑之有益作用。低分子量胺化合物諸如甲胺、乙胺、單乙醇胺等作為共溶劑表現良好,但其高揮發性及令人不快之氣味使得其在商業產品中的使用受到限制。高分子量胺化合物諸如DEA及TEA係作為高沸點共溶劑之較佳選擇。實例 3b ( 比較實例 ) :
將20重量%之苯甲醇(BA:高沸點溶劑)與74重量%之丁基二甘醇(高沸點共溶劑)之混合物與1.0重量%之氫氧化鉀(KOH薄片:pH活性劑)及5重量%之正辛醇× 4環氧乙烷(界面活性劑)一起測試。在80℃下測試剝離組合物對塗佈有『環氧樹脂粉末塗層』之鋼板之剝離。觀測到較差剝離,其中90分鐘之後移除約60%塗層。實例 3c ( 比較實例 ) :
將79重量%之三乙醇胺(TEA:高沸點共溶劑)與20重量%之丁基二甘醇(高沸點共溶劑)之混合物與1.0重量%之氫氧化鉀(KOH薄片:pH活性劑)一起測試。在80℃下測試剝離組合物對塗佈有『環氧樹脂粉末塗層』之鋼板之剝離。觀測到較差剝離,其中120分鐘之後移除約50-60%塗層。 上文之實例指示兩種高度親水性(可溶於水)之共溶劑之混合物表現得不如部分可溶於水的高沸點溶劑與親水性第二溶劑之混合物一樣好。實例 4a ( 根據本發明之實例 ) :
將90:10重量%比率之苯甲醇(BA:高沸點溶劑)與三乙醇胺(TEA:高沸點共溶劑)之混合物及苯甲醇(BA:高沸點溶劑)與二乙二醇丁基醚(d-bGly:高沸點共溶劑)之混合物(BA + TEA或BA + d-bGly)與0.5%氫氧化鉀(KOH:pH活性劑)一起測試。將兩種剝離組合物(I. 89.55重量% BA + 9.95重量% TEA + 0.5重量% KOH;II. 89.55重量% BA + 9.95重量% b-dGly + 0.5重量% KOH)均加熱至75℃且測試其對TGIC及環氧樹脂粉末塗層及環氧樹脂e塗層之移除。兩種剝離組合物均在10 min內移除TGIC聚酯粉末塗層且在15 min內移除環氧樹脂e塗層及環氧樹脂粉末塗層。實例 4b ( 根據本發明之實例 ) :
將74重量%之苯甲醇(BA:高沸點溶劑)與20重量%之丁基二甘醇(高沸點共溶劑)之混合物與1.0重量%之氫氧化鉀(KOH薄片:pH活性劑)及5重量%之正辛醇× 4環氧乙烷(界面活性劑)一起測試。 在80℃下測試剝離組合物對塗佈有『環氧樹脂粉末塗層』之鋼板之剝離。觀測到良好剝離,其中在約15分鐘之後完全移除塗層。沖洗剝離之面板,外觀係均一的,無任何斑點。 此實例明確展示高量之高沸點溶劑及較低量之高沸點共溶劑的組合在油漆剝離組合物中之有益作用。實例 4c ( 根據本發明之實例 ) :
將79重量%之苯甲醇(BA:高沸點溶劑)與20重量%之丁基二甘醇(高沸點共溶劑)之混合物與1.0重量%之氫氧化鉀(KOH薄片:pH活性劑)一起測試。相比於實例4b,組合物不包含任何界面活性劑。在80℃下測試剝離組合物對塗佈有『環氧樹脂粉末塗層』之鋼板之剝離。觀測到良好剝離,其中在約15分鐘之後完全移除塗層。沖洗剝離之面板,外觀係非均一的,與實例4b直接比較,在金屬表面上具有一些斑點及條紋。 鑒於約15分鐘之後塗層經快速及完全移除,此實例再次展示高量之高沸點溶劑及較低量之高沸點共溶劑的組合在油漆剝離組合物中之有益作用。另一方面,鑒於經處理基材之表面外觀,與實例4b相比,其展示界面活性劑展示改良。實例 5 ( 根據本發明之實例 ) :
在85℃下測試表1中描述之六種不同之剝離組合物之油漆及粉末塗層剝離效能。高沸點溶劑再次係苯甲醇(BA),高沸點共溶劑係二乙二醇丁基醚(d-bGly)且pH活性劑係氫氧化鉀(KOH)。 所用之不同非離子界面活性劑類型展示於表1中。歸因於其低發泡特性對其進行測試。但當然,界面活性劑之使用不僅僅受限於僅此類界面活性劑。廣泛範圍之非離子及陰離子界面活性劑可能用作添加劑用於效能增強。 鋼板塗佈有TGIC及無TGIC聚酯粉末塗層、環氧樹脂粉末塗層、環氧樹脂e塗層、環氧樹脂濕油漆、PU 2K濕油漆以及多層塗層,諸如環氧樹脂底塗劑-PU 2k頂塗層、環氧樹脂底塗劑-環氧樹脂粉末塗層及環氧樹脂e塗層-丙烯酸頂塗層/夾塗層(cleat coat)。單塗層之塗層厚度係大約70 µm,但e塗層除外,其係約20 µm。對於多層塗層/雙塗層,厚度係90至130 µm。 所有類型之單塗層在15 min內移除,而雙塗層在20 min至25 min之處理時間期間移除。 所有含有此等界面活性劑之組合物產生相同之積極結果,因此不需要使用任何一種特定類別之界面活性劑。若界面活性劑與所述製程相容且針對調控觀點可接受,則其可用於所述製程中。界面活性劑之作用係僅僅用於進一步增強效能(加速塗層之剝離)。在無界面活性劑之情況下製程仍起作用,但速度較慢且可能展示較差沖洗。實例 6 ( 根據本發明之實例 ) :
在非鐵基材上測試實例5之組合物1及2之剝離效能,且在基材材料上測試其侵蝕。環氧樹脂及TGIC聚酯粉末塗層及PU 2K濕油漆塗佈之鑄造鋁、鍛造鋁、鋅壓鑄件及鎂零件用以測試。兩種組合物均在80℃下測試。 在移除有機塗層之後在鹼性敏感基材(如鑄造及鍛造鋁及鋅壓鑄基材)上未觀測到化學侵蝕。 在測試中使用未經塗佈之拋光/鏡面磨光之鋁6061面板以檢驗可能的化學侵蝕(蝕刻)。由於兩種組合物均不含水且未展示離子活性,因此在此等組合物中之任一者中未觀測到化學侵蝕。 不同基材上之所有塗層類型在15 min內完全剝離。在用冷水沖洗之後,所有基材之表面不含任何油漆殘餘物。在拋光鋁面板之情況下,表面係光亮的,無任何明顯的化學侵蝕。實例 7 ( 根據本發明之實例 ) :
類似於實例4,測試90:10重量%比率之苯甲醇(BA:高沸點溶劑)與三乙醇胺(TEA:高沸點共溶劑)之混合物及BA與二乙二醇丁基醚(d-bGly:高沸點共溶劑)之混合物(BA + TEA,BA + d-bGly)。但使用5重量%含量之乳酸(LA:pH活性劑)而非氫氧化鉀作為pH活性劑(I. 85.5重量% BA + 9.5重量% TEA + 5重量% LA;II. 85.5重量% BA + 9.5重量% d-bGly + 5重量% LA)。 將兩種組合物(I. BA + TEA + LA,II. BA + b-dGly + LA)均加熱至80℃且測試對TGIC及環氧樹脂粉末塗層及環氧樹脂e塗層之移除。兩種組合物均在8 min內移除TGIC聚酯粉末塗層且在10 min內移除環氧樹脂e塗層且在14 min內移除環氧樹脂粉末塗層。實例 8 ( 根據本發明之實例 ) :
在非鐵基材上測試實例7中所描述之組合物,該等非鐵基材亦即鋁及鍍鋅的鋼板,其塗佈有TGIC粉末塗層。在80℃下進行剝離測試。 兩種塗佈之面板均在8 min內剝離,且在基底基材上未觀測到化學侵蝕。 另外,亦將未經塗佈之拋光/鏡面磨光之鋁6061面板浸入剝離溶液中10 min以檢驗可能的化學侵蝕(蝕刻)。兩種組合物均在80℃下測試。 由於兩種組合物均不含水,因缺乏離子活性,在組合物中之任一者中未觀測到對鋁之化學侵蝕/蝕刻。實例 9 ( 根據本發明之實例 ) :
將91重量%之苯甲醇(BA:高沸點溶劑)與7重量%之丁基二甘醇(高沸點共溶劑)之混合物與0.5重量%之氫氧化鉀(KOH薄片:pH活性劑)及2重量%之Tergitol 15-S-3 (非離子界面活性劑,CAS號68131-40-8)一起測試。測試剝離組合物對塗佈有約650 µm厚的聚酯粉末塗層之不鏽鋼架之剝離。在50℃及2巴噴霧壓力下藉由噴霧剝離來進行剝離。 在55分鐘內,剝離所有塗層。剝離及沖洗之後的金屬表面係均一的,無任何斑點。觀測到良好剝離,其中在約15分鐘之後完全移除塗層。沖洗剝離之面板,外觀係均一的,無任何斑點。實例 10 ( 比較實例 ) :
使用1重量%之水測試實例5之組合物1及2在非鐵基材上之剝離效能及其在基材材料上之侵蝕。環氧樹脂及TGIC聚酯粉末塗層及PU 2K濕油漆塗佈之鑄造鋁、鍛造鋁、鋅壓鑄件及鎂零件用以測試。兩種組合物均在80℃下測試。 在移除有機塗層之後在鹼性敏感基材(如鑄造及鍛造鋁及鋅壓鑄基材)上觀測到顯著之化學侵蝕。 在測試中使用未經塗佈之拋光/鏡面磨光之鋁6061面板以檢驗可能的化學侵蝕(蝕刻)。由於兩種組合物均含有水,歸因於離子活性,在兩種此等組合物中均觀測到顯著之化學侵蝕。實例 11 ( 比較實例 ) :
將根據本發明實例4b稍微改變的包含74重量%之苯甲醇(BA:高沸點溶劑)及20重量%之丁基二甘醇(高沸點共溶劑)之混合物與1.0重量%之氫氧化鉀(KOH薄片:pH活性劑)及5重量%之正辛醇× 4環氧乙烷(界面活性劑)一起測試。相比於實例4b,添加2%水(D.I.水),其中前述化合物的量經稍微稀釋。在80℃下測試剝離組合物對塗佈有『環氧樹脂粉末塗層』之鋁面板之剝離。觀測到良好剝離,其中約13分鐘之後完全移除塗層,且剝離之漆膜有一定膨脹。沖洗剝離之面板,外觀係均一的,無任何斑點,但在基底金屬上觀測到強化學侵蝕(蝕刻)。 此實例明確展示使用非水性組合物且防止水特意或非預期地添加至根據本發明之組合物中的有益作用。結論
根據本發明,新穎且出人意料的是一種剝離組合物及一種其中使用此剝離組合物之方法,該剝離組合物包含至少一種高沸點溶劑,選自由高沸點醇組成之群;及至少一種高沸點共溶劑,選自由二醇、二醇醚及胺化合物組成之群;及pH活性劑,選自由酸化合物組成之群或選自由氫氧化物化合物、更佳有機酸化合物或鹼金屬氫氧化物化合物組成之群。此剝離組合物在相對低操作溫度下極有效且強力地移除有機塗層,諸如濕油漆及粉末塗層。與先前技術剝離組合物及方法相比,其亦花費較少剝離時間。此組合物可視情況另外含有至少一種非離子界面活性劑或界面活性劑混合物。此外,本發明之剝離組合物在尤其軟金屬(如鋁、鍍鋅的鋼及鋅壓鑄件)之基材表面上不展示任何侵蝕。較低之操作溫度提供較佳之操作員安全及較低之能量成本。低VOC、低毒性溶劑及共溶劑以及可生物降解界面活性劑提供環境友好的製程,由於剝離組合物之效能優良,因此該製程更加容易且可更高效地執行。表 1
*) 二乙二醇丁基醚1
) 二級醇乙氧基化物2
) 二級醇乙氧基化物3
) 具有C8
-C10
醇之聚乙二醇/聚丙二醇單苯甲醚4
)乙氧基化/丙氧基化C8
-C10
醇
無
Claims (20)
- 一種非水性剝離組合物,其包含: A- 至少一種高沸點溶劑,呈70重量%至95重量%之濃度,選自由具有化學通式R-OH之醇組成之群,其中R係C4 -C30 烴基,其中該高沸點溶劑具有至少100℃之沸點; B- 至少一種高沸點共溶劑,呈2重量%至20重量%之濃度,選自由高沸點二醇、二醇醚及胺化合物組成之群,其中該高沸點共溶劑具有至少100℃之沸點;及 C- 至少一種pH活性劑,呈0.01重量%至5重量%之濃度,選自由酸化合物組成之群或選自由氫氧化物化合物組成之群。
- 如請求項1之剝離組合物,其中 B- 該至少一種高沸點共溶劑選自由胺化合物組成之群,其中該高沸點共溶劑具有至少100℃之沸點;及 C- 至少一種pH活性劑選自由酸化合物組成之群或選自由氫氧化物化合物組成之群。
- 如請求項1之剝離組合物,其中 B- 該至少一種高沸點共溶劑選自由高沸點二醇及二醇醚組成之群,其中該高沸點共溶劑具有至少100℃之沸點;及 C- 至少一種pH活性劑選自由酸化合物組成之群。
- 如請求項1至3中任一項之剝離組合物,其中該組合物進一步包含至少一種界面活性劑。
- 如請求項4之剝離組合物,其中該至少一種界面活性劑係非離子界面活性劑或非離子/陰離子界面活性劑混合物。
- 如請求項1至3中任一項之剝離組合物,其中該至少一種高沸點溶劑係其中R為芳烷基之化合物。
- 如請求項1至3中任一項之剝離組合物,其中該至少一種高沸點溶劑係苯甲醇。
- 如請求項1至3中任一項之剝離組合物,其中該至少一種高沸點共溶劑係二醇醚或三級胺化合物。
- 如請求項1至3中任一項之剝離組合物,其中該至少一種高沸點共溶劑係二乙二醇醚或三乙二醇醚或四乙二醇醚。
- 如請求項1至3中任一項之剝離組合物,其中該至少一種高沸點共溶劑係二乙二醇丁基醚。
- 如請求項1至3中任一項之剝離組合物,其中該至少一種高沸點共溶劑係三乙醇胺。
- 如請求項1至3中任一項之剝離組合物,其中該至少一種pH活性劑係有機酸。
- 如請求項1至3中任一項之剝離組合物,其中該至少一種pH活性劑係乳酸。
- 如請求項1至3中任一項之剝離組合物,其中該組合物中之含水量小於0.5重量%。
- 一種自基材剝離有機塗層之方法,該方法包含以下方法步驟: a- 提供如請求項1至14中任一項之非水性剝離組合物; b- 使該基材與該剝離組合物接觸;及 c- 自該基材移除該有機塗層,同時使該剝離組合物保持在一定剝離溫度下,該剝離溫度係至少30℃至最多低於包含於該剝離組合物中之組分中之任一者的沸點。
- 如請求項15之方法,其中該基材係鋁、鎂、鋅、不鏽鋼或工程塑膠基材。
- 如請求項15及16中任一項之方法,其中該剝離組合物之該操作溫度係65℃至85℃。
- 如請求項15及16中任一項之方法,其中該基材塗佈有有機塗層,諸如環氧樹脂塗層、聚酯塗層、聚胺基甲酸酯塗層、丙烯酸塗層及不同類型之粉末塗層。
- 一種如請求項1至14中任一項之非水性剝離組合物之用途,其用於自由鋼、鍍鋅的鋼、鋅壓鑄件、鍛造及壓鑄鋁合金、黃銅、銅產品、鋁、鋁壓鑄產品、黃銅、青銅、銅、鈦、鎂及鍍覆基材製成之基材剝離有機塗層,諸如環氧樹脂塗層、聚酯塗層、聚胺基甲酸酯塗層、丙烯酸塗層及不同類型之粉末塗層。
- 一種如請求項1至14中任一項之非水性剝離組合物之用途,其用於自由鋼、鍍鋅的鋼、鋅壓鑄件、鍛造及壓鑄鋁合金、黃銅、銅產品、鋁、鋁壓鑄產品、黃銅、青銅、銅、鈦、鎂及鍍覆基材製成之基材清潔或剝離有機材料,諸如潤滑脂及油或其混合物。
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