DE4405196A1

DE4405196A1 - Reinigungslösung sowie Verfahren zur Reinigung von Lackierwerkzeugen und Verwendung der Reinigungslösung zum Entfernen von ggf. getrockneten Lackresten

Info

Publication number: DE4405196A1
Application number: DE4405196A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Heise; Werner Alfons Dr Jung
Original assignee: BASF Lacke und Farben AG
Current assignee: BASF Farben und Fasern AG
Priority date: 1993-09-30
Filing date: 1994-02-18
Publication date: 1995-04-06

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Reinigungslösung, enthaltend ein Gemisch organi scher Lösemittel. Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Reinigung von Lackierwerkzeugen sowie die Verwendung der Reinigungslösung zum Ent fernen von ggf. getrockneten Lackresten.

In den Lackierwerkstätten/-betrieben fallen viele Reinigungsarbeiten von Lackierwerkzeugen an, so z. B. die Reinigung von Spritzpistolen, Pinseln, Bürsten und anderem. Hierzu werden häufig handels übliche Reinigungslösungen auf Basis organischer Lösemittel eingesetzt, die beispielsweise aromati sche Kohlenwasserstoffe und/oder Ester enthalten.

An die Reinigungslösung werden dabei in bezug auf die Reinigungswirkung hohe Ansprüche gestellt, da oftmals bereits ausgehärtete Lackreste entfernt werden müssen. Hinzu kommt, daß die Reinigungs lösungen universell einsetzbar sein müssen, d. h. zur Reinigung der mit den unterschiedlichsten Beschichtungsmitteln verunreinigten Werkzeuge und Arbeitsgeräte geeignet sein müssen.

Bei stärkerer Verschmutzung werden die verschmutz ten Lackierwerkzeuge bzw. Arbeitsgeräte zur Reini gung in ein Lösemittelgemisch getaucht und mecha nisch, beispielsweise mit Hilfe einer Bürste oder eines Pinsels, gereinigt. Bei Verwendung der han delsüblichen Reinigungslösungen auf Basis organi scher Lösemittel bedeutet diese Arbeitsweise jedoch eine erhebliche Belastung der Mitarbeiter durch die verwendeten organischen Lösemittel.

Bei nur leichter Verschmutzung der Geräte werden die zu reinigenden Geräte in eine sogenannte Drestermuschel gehalten und mittels Versprühung von Lösemitteln gereinigt. Dies erlaubt zwar durch geeignete Abluftvorrichtungen eine Reduzierung der Lösemittelbelastung der Mitarbeiter, jedoch werden die abgesaugten Lösemitteldämpfe über Rohrleitun gen in die Umgebung der Lackierwerkstätten emittiert und führen somit zu einer Belastung der Um welt. Aufgrund immer schärferer Umweltgesetze und gesetzlicher Auflagen wird jedoch eine Verringe rung der Lösemittelbelastung der Umgebung beim Reinigen der Lackiergeräte und Arbeitsgeräte gewünscht.

Es wurde daher versucht, wasserverdünnbare Reini gungsmittel auf Basis handelsüblicher Emulgatoren und Tensidzusätze einzusetzen. Diese wäßrigen Rei nigungsmittel führen zwar zu einer verminderten Lösemittelemission, zeigen aber oft nur eine unge nügende Reinigungswirkung, vor allem bei ange trockneten Lackrückständen. Stark alkalische wäß rige Lösungen, z. B. auf Basis Kalilauge, bedürfen einer längeren Einwirkzeit auf die verschmutzen Geräte und führen bei der Entsorgung zu Problemen im Abwasserbereich.

Auch der Einsatz von hochsiedenden organischen Lösemittel vermindert zwar die Lösemittelbelastung der Umgebung, zeigt aber oft nur eine ungenügende Reinigungswirkung, vor allem bei angetrockneten Lackrückständen.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, Reinigungslösungen für Lackierwerkzeuge und Arbeitsgeräte zur Verfügung zu stellen, die eine gute Reinigungswirkung auch für angetrocknete Lackreste zeigen, dabei aber gleichzeitig zu einer Verminderung der Lösemittelemission führen. Dabei sollte die Reinigungslösung universell einsetzbar sein, d. h. die unterschiedlichen Lackreste bzw. Beschichtungsmittelreste sollten auch im ange trockneten Zustand problemlos entfernbar sein.

Überraschenderweise wird diese Aufgabe durch eine Reinigungslösung, enthaltend ein Gemisch organi scher Lösemittel, gelöst, die dadurch gekennzeich net ist, daß sie

1. einen Dampfdruck bei 20°C von maximal 3 mbar aufweist und
2. ein Lösemittelgemisch enthält, das aus
a) 5 bis 60 Gew.-% aromatischen und ggf. aliphati schen und/oder cycloaliphatischen Kohlenwasser stoffen und
b) 40 bis 95 Gew.-% mindestens eines weiteren Lösemittels, ausgewählt aus der Gruppe der Ester und/oder Ketone und/oder Etherester und/oder Alkohole und/oder Etheralkohole,

besteht, wobei die Summe der Gewichtsanteile der Komponenten (a) und (b) jeweils 100 Gew.-% beträgt und wobei die Komponente (a) zu mindestens 60 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Komponente (a), aus mindestens einem aromatischen Kohlenwasserstoff besteht.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung dieser Reinigungslö sung sowie ein Verfahren zum Reinigen von Lackier werkzeugen und Arbeitsgeräten, bei dem die Lackierwerkzeuge bzw. Arbeitsgeräte mit dieser Reinigungslösung behandelt werden. Die Erfindung betrifft schließlich auch die Verwendung der Rei nigungslösung zum Entfernen von ggf. angetrockne ten Lackresten.

Es ist überraschend und war nicht vorhersehbar, daß das erfindungsgemäße Lösemittelgemisch bei der Reinigung von Lackierwerkzeugen zu einer Verminde rung der Lösemittelemission führt und dabei gleichzeitig eine gute Reinigungswirkung aufweist. So können auch angetrocknete Lackreste problemlos entfernt werden. Außerdem ist die Reinigungslösung universell einsetzbar, d. h. daß die unterschied lichsten Lackreste problemlos entfernt werden können. So können beispielsweise Beschichtungsmit tel auf der unterschiedlichsten Bindemittelbasis entfernt werden, wie z. B. Beschichtungsmittel auf der Basis von Acrylaten und Isocyanathärtern, von carboxylgruppenhaltigen Acrylaten und Epoxidhär tern, von Polyamidoaminen und Epoxidhärtern, von Polyvinylbutyralen und Säurehärtern (z. B. Phosphorsäure) und von oxidativ trocknenden Lacksystemen, wobei es sich bei den genannten Beschichtungsmitteln sowohl um pigmentierte Decklacke und Füller als auch um Klarlacke handeln kann.

Es ist erfindungswesentlich, daß die verwendete Reinigungslösung einen Dampfdruck von maximal 3 mbar bei 20°C aufweist. Bevorzugt liegt der Dampf druck der Reinigungslösung bei 20°C bei maximal 1,5 mbar.

Es ist ferner erfindungswesentlich, daß die Reini gungslösung ein Lösemittelgemisch enthält, das aus

a) 5-60 Gew.-% aromatischen und ggf. aliphatischen und/oder ggf. cycloaliphatischen Kohlenwasserstof fen und
b) 40 bis 95 Gew.-% mindestens eines weiteren Lösemit tels, ausgewählt aus der Gruppe der Ester und/oder Ketone und/oder Etherester und/oder Alkohole und/oder Etheralkohole,

besteht. Dabei beträgt die Summe der Gewichtsan teile der Komponenten (a) und (b) jeweils 100 Gew.-%. Es ist ferner erfindungswesentlich, daß die Komponente (a) zu mindestens 60 Gew.-%, bezo gen auf das Gewicht der Komponente (a), aus minde stens einem aromatischen Kohlenwasserstoff besteht.

Bevorzugt werden als Komponente (a) Lösemittel eingesetzt, die einen Dampfdruck bei 20°C von maximal 3 mbar und bevorzugt einen Dampfdruck bei 20°C von weniger als 1,5 mbar aufweisen.

Beispiele für als Komponente (a) geeignete aroma tische Kohlenwasserstoffe sind:

- Gemische aromatischer Kohlenwasserstoffe mit einem Siedepunkt zwischen 150 und 240°C und einem Dampfdruck bei 20°C von weniger als 4 mbar;
- Solvess® 150 der Firma Esso-Chemie, ein han delsübliches Gemisch aromatischer Kohlenwas serstoffe mit einem Aromatengehalt von 99 Gew.-%, einen Siedebereich von 186 bis 203°C, einem Kauributanolwert von 90, einer Verdunstungszahl (Ether = 1) nach DIN 53 170 von 120 und einem Dampfdruck bei 20°C von 1,5 mbar;
- Solvess® 200 der Firma Esso-Chemie, eine han delsübliche Mischung aromatischer Kohlenwas serstoffe mit einem Aromatengehalt von 98 Gew.-%, einem Siedebereich von 221 bis 270°C, einem Kauributanolwert von 100 und einer Verdunstungszahl (Ether = 1) nach DIN 53 170 von 1000.

Beispiele für als Komponente (a) geeignete (cyclo)aliphatische Kohlenwasserstoffe sind Tetralin (Dampfdruck bei 20°C 0,3 mbar), Dipenten (Dampfdruck bei 20°C 2,3 mbar) sowie die Handelsprodukte

- Benzin 180/210 der Firma Shell, ein Gemisch handels üblicher aliphatischer Kohlenwasserstoffe mit einem Siedebereich zwischen 180 und 210°C, einem Aromaten gehalt von 18 Vol.-% und einem Dampfdruck bei 20° von 1,5 mbar, und
- Shellsol® T der Firma Shell, ein handelsübliches Gemisch aromatischer Kohlenwasserstoffe mit einem Aromatengehalt von < 0,5 Gew.-%, einem Siedebereich von 184 bis 217°C, einem Kauributanolwert von 2,6, einer Verdunstungszahl (Ether = 1) nach DIN 53 170 von 107 und einem Dampfdruck bei 20°C von 1,1 mbar.

Bevorzugt werden als Komponente (a) die handels üblichen Kohlenwasserstoffe Shellsol® T, Solvess® 150, Solvess® 200 und Benzin 180/210 eingesetzt.

Als Komponente (b) werden Ester und/oder Ketone und/oder Etherester und/oder Alkohole und/oder Etheralkohole eingesetzt. Bevorzugt werden dabei Ester und/oder Etherester und/oder Alkohole einge setzt. Bevorzugt besteht die Komponente (b) zu mindestens 40 Gew.-% aus mindestens einem Ester und/oder Etherester und/oder Alkohol. Es ist ferner bevorzugt, daß die als Komponente (b) ver wendeten Lösemittel einen Dampfdruck bei 20°C von maximal 4,0 mbar, bevorzugt einen Dampfdruck bei 20°C von maximal 1,6 mbar, aufweisen.

Beispiele für als Komponente (b) geeignete Ester sind beispielsweise Propylpropionat (Dampfdruck 1,53 mbar bei 21,8°C), Butylpropionat (Dampfdruck bei 20°C p²⁰ = 2,4 mbar), Pentylpropionat (Dampf druck 1,8 mbar bei 21,8°C), Ethyllactat (Dampf druck bei 20°C p²⁰ = 2,4 mbar), Butylbutyrat (p²⁰ = 4 mbar), Isobutylisobutyrat, (p²⁰ = 4 mbar), Butyllactat (p²⁰ = 0,5 mbar), Acetessigsäu remethylester (p²⁰ = 1 mbar), Acetessigsäure ethylester (p²⁰ = 1,1 mbar), Glykolsäurebutylester (p²⁰ = 1,3 mbar), Ethylenglykoldiacetat (p²⁰ = 1,6 mbar) und Butyrolacton (p²⁰ = 1 mbar).

Beispiele für als Komponente (b) geeignete Ketone sind Diethylketon (p²⁰ = 1,3 mbar), Ethylamylketon (p²⁰ = 2,7 mbar), Diisobutylketon (p²⁰ = 1,9 mbar), Isophoron (p²⁰ = 0,3 mbar) und Cyclohexanon (p²⁰ = 3,5 mbar).

Beispiele für als Komponente (b) geeignete Ether ester sind Ethylglykolacetat (p²⁰ = 1,6 mbar), Butylglykolacetat (p²⁰ = 0,3 mbar), Ethyldiglykol acetat (p²⁰ = 0,1 mbar), Butyldiglykolacetat (p²⁰ = 0,01 mbar), 3-Methoxi-n-butylacetat (p²⁰ = 1,5 mbar), Ethylethoxipropionat (p²⁰ = 1 mbar), Ethoxipropylacetat (p²⁰ = 2,3 mbar) u.ä.

Beispiele für als Komponente (b) geeignete Alko hole sind beispielsweise Cyclohexanol (p²⁰ = 0,1 mbar), Tetrahydrofurfurylalkohol (p²⁰ = 0,3 mbar), Diacetonalkohol (p²⁰ = 1,1 mbar) und Ethylenglykol sowie Methoxibutanol, n-Propoxipropanol (p²⁰ = 1,7 mbar), Isopropoxipropanol, Methylalkohol, Methyl isobutylcarbinol (p²⁰ = 2,9 mbar), 2-Ethylbutanol (p²⁰ = 1,2 mbar), Isooctylalkohol (p²⁰ = 0,5 mbar), 2-Ethlyhexanol (p²⁰ = 0,1 mbar), Isononyl alkohol (p²⁰ = 0,4 mbar) und Isodecylalkohol (p²⁰ = 0,01 mbar).

Als Komponente (b) geeignet sind ferner Etheralko hole, wie z. B. Butylglykol (p²⁰ = 0,8 mbar), Methyldiglykol (p²⁰ = 0,3 mbar), Ethyldiglykol (p²⁰ = 0,1 mbar), Butyldiglykol (p²⁰ = 0,1 mbar), Tripropylenglykolmethylether (p²⁰ = 0,4 mbar), Diethylenglykol (p²⁰ = 0,013 mbar) und Triethylen glykol (p²⁰ = 0,0002 mbar).

Bevorzugt werden als Komponente (b) Butylglykol acetat, 3-Methoxi-n-butylacetat, Ethylethoxipro pionat, Diacetonalkohol, Methoxibutanol, Isopropo xipropanol und Butylpropionat eingesetzt.

Bei der Auswahl der als Komponente (a) und/oder (b) eingesetzten Lösemittel werden bevorzugt solche Lösemittel eingesetzt, die nur einen gerin gen Geruch aufweisen, da diese Lösemittel eine höhere Akzeptanz beim Anwender aufweisen.

Ferner ist bei der Auswahl der als Komponente (a) und/oder (b) eingesetzten Lösemittel darauf zu achten, daß Lösemittel, deren Dampfdruck bei 20°C oberhalb von 3 mbar liegt, nur in solchen Mengen eingesetzt werden, daß der Dampfdruck der gesamten Lösemittelmischung bei 20°C maximal 3 mbar beträgt.

Die erfindungsgemäßen Reinigungslösungen werden hergestellt durch Vermischen der einzelnen Bestandteile.

Die erfindungsgemäßen Reinigungslösungen werden zum Reinigen von Lackierwerkzeugen und/oder Arbeitsgeräten eingesetzt, wobei die Lackierwerk zeuge und/oder die Arbeitsgeräte bevorzugt bei Um gebungstemperatur mit der Reinigungslösung behan delt werden. Bei stark verschmutzten Lackierwerk zeugen und/oder Arbeitsgeräten können dabei die zu säubernden Gegenstände in die Reinigungslösung getaucht und mechanisch unter Zuhilfenahme einer Bürste, eines Pinsels oder ähnlichem gereinigt werden. Bei leichterer Verschmutzung können die zu säubernden Geräte auch in eine sogenannte Drester muschel gehalten und mittels Versprühung der Rei nigungslösung gereinigt werden.

Daneben eignet sich die erfindungsgemäße Reini gungslösung auch zum Entfernen von Lackresten, die auch bereits angetrocknet sein können, von den unterschiedlichsten Gegenständen.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbei spielen näher erläutert. Alle Angaben über Teile und Prozente sind dabei Gewichtsangaben, falls nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist.

Beispiel 1 und 2 und Vergleichsbeispiel 1 und 2

Aus den in Tabelle 1 angegebenen Lösemitteln werden die Reinigungslösungen 1 und 2 sowie V1 und V2 durch Mischen der angegebenen Lösemittel herge stellt.

Die Reinigungswirkung der Reinigungslösungen 1 und 2 sowie V1 und V2 wurde beurteilt, indem Spritzpi stolen manuell mit den verschiedenen Reinigungslö sungen mittels eines Pinsels gereinigt wurden. Die Spritzpistolen waren dabei jeweils mit einer Viel zahl von angetrockneten Beschichtungsmitteln ver unreinigt. Untersucht wurde im einzelnen die Rei nigungswirkung der angegebenen Reinigungslösungen gegenüber angetrockneten Beschichtungsmitteln auf der Basis von Acrylaten und Isocyanathärtern, von carboxylgruppenhaltigen Acrylaten und Epoxidhär tern, von Polyamidoaminen und Epoxidhärtern, von Polyvinylbutyralen und Säurehärtern (Phosphorsäure), von oxidativ trocknenden Lacksy stemen, wobei es sich bei den genannten Beschich tungsmitteln sowohl um pigmentierte Decklacke und Füller als auch um Klarlacke handelte. Beurteilt wurde, wie leicht und mit welchem Zeitaufwand das angetrocknete Beschichtungsmittel entfernbar war.

Die so ermittelte Reinigungswirkung der Reini gungslösungen ist ebenfalls in Tabelle 1 darge stellt. Die Reinigungslösung des Vergleichsbei spiels V2 zeigt zwar eine gute Reinigungswirkung, hat jedoch einen Dampfdruck bei 20°C von weit über 3 mbar und ist daher aufgrund der damit ver bundenen Emissionen in der Praxis nicht geeignet.

Erläuterungen zu Tabelle 1:

1) Butoxyl = 3-Methoxibutylacetat
2) EEP = Ethoxiethylpropionat
3) Dampfdruck des Lösemittels bei 20°C
4) Der Dampfdruck wurde nach der dynamischen Methode gemessen, wobei die Siedetemperatur der Prüfsubstanz bei einem bestimmten vorgegebenen Druck bei totalem Rückfluß gemessen wird. Die Druckkonstanthaltung erfolgt über einen Manostaten. Die Methode entspricht der OECD- Prüfrichtlinie OECD, Paris, 1981, Test Guideline 104.

Claims

1. Reinigungslösung, enthaltend ein Gemisch organi scher Lösemittel, dadurch gekennzeichnet, daß sie

1. einen Dampfdruck bei 20°C von maximal 3 mbar aufweist und
2. ein Lösemittelgemisch enthält, das aus
a) 5 bis 60 Gew.-% aromatischen und ggf. ali phatischen und/oder cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffen und
b) 40 bis 95 Gew.-% mindestens eines weiteren Lösemittels, ausgewählt aus der Gruppe der Ester und/oder Ketone und/oder Etherester und/oder Alkohole und/oder Etheralkohole,

besteht, wobei die Summe der Gewichtsanteile der Komponenten (a) und (b) jeweils 100 Gew.-% beträgt und wobei die Komponente (a) zu minde stens 60 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Komponente (a), aus mindestens einem aromati schen Kohlenwasserstoff besteht.

2. Reinigungslösung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß sie einen Dampfdruck bei 20°C von maximal 1,5 mbar aufweist.

3. Reinigungslösung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Lösemittelgemisch ent hält, das aus

a) 15 bis 30 Gew.-% aromatischen und ggf. alipha tischen und/oder ggf. cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffen und
b) 70 bis 85 Gew.-% mindestens eines weiteren Lösemittels, ausgewählt aus der Gruppe der Ester und/oder Ketone und/oder Etherester und/oder Alkohole und/oder Etheralkohole

besteht, wobei die Summe der Gewichtsanteile der Komponenten (a) und (b) jeweils 100 Gew.-% beträgt.

4. Reinigungslösung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente (b) zu mindestens 40 Gew.-% aus mindestens einem Ester und/oder Etherester und/oder Alkohol besteht.

5. Reinigungslösung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die als Komponente (a) und/oder (b), bevorzugt die als Komponente (b) ver wendeten Lösemittel einen Dampfdruck bei 20°C von maximal 3 mbar aufweisen.

6. Reinigungslösung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Komponente (a) Gemische aromatischer Kohlenwasserstoffe mit einem Siedepunkt zwischen 150 und 240°C und einen Dampf druck bei 20°C von weniger als 4 mbar enthält.

7. Reinigungslösung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Komponente (b) Butylglykolacetat, 3-Methoxi-n-butylacetat, Ethylethoxipropionat, Butylpropionat, Diacetonalko hol, Methoxibutanol und/oder Isopropoxipropanol enthält.

8. Verfahren zur Herstellung einer Reinigungslösung durch Mischen der einzelnen Bestandteile, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reinigungslösung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 hergestellt wird.

9. Verfahren zum Reinigen von Lackierwerkzeugen und Arbeitsgeräten, dadurch gekennzeichnet, daß die Lackierwerkzeuge und die Arbeitsgeräte mit einer Reinigungslösung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 behandelt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lackierwerkzeuge und die Arbeitsgeräte bei Umgebungstemperatur mit der Reinigungslösung behan delt werden.

11. Verwendung der Reinigungslösung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zum Entfernen von ggf. getrockne ten Lackresten.