专利名称：水基醇－羟基羧酸－过氧化物组合物及其制备方法和用途的制作方法
几十年来，强酸和卤化碳溶剂基组合物被用于从金属和其它基底上剥离各种保护涂层。近年来，由于日益关注这些脱漆剂对健康和环境的不利影响，因此全世界各国政府立法机构都限制和/或禁止使用这些物质。
在美国专利5215675中，Wilkins等人提出一种基于乳酸乙酯之类的水溶性酯和过氧化氢之类的过氧化物的含水脱漆组合物。
在美国专利5405548和美国专利5542986中，Distaso描述了甲酸甲苄基酯或甲酸苄基酯和甲酸在用于剥离各种保护涂层的水基体系中的应用。
但这些已有技术组合物存在几个缺点，即，低溶解力(低效)、高成本、腐蚀性、稳定性范围窄、尤其是强烈的、令人不愉快的刺激气味。
本发明涉及一种可有效地从金属表面，如铝基合金上去除各种保护涂层，尤其是环氧树脂、交联聚氨酯、和醇酸树脂油漆的新的脱漆组合物。
该脱漆剂在去离子水或蒸馏水中包含三种基本组分，即，有或没有芳族醚的基于一种或多种高沸点、高闪点、芳族醇的溶剂体系；羟基羧酸；和过氧化物生成剂。
概括地说，成品配方中包含5-50重量份，优选25-35重量份的溶剂体系；3-20重量份，优选3.5-7重量份的羟基羧酸；和3-30重量份，优选5-10重量份的过氧化物生成剂。脱漆剂中的15-60重量份，优选40-50重量份为去离子水或蒸馏水。可根据具体用途使用其它添加剂，如加溶剂、表面活性剂、偶联剂，流变改进剂、缓蚀剂、稳定剂、和蒸发抑制剂。
在本发明中，重量份和重量百分数是指活性组成的重量份和重量百分数。例如，如果使用50％的含水过氧化氢，且在成品组合物中最好含有10重量份的过氧化氢生成剂，那么就应该使用20重量份的含水过氧化氢。
本发明提供了一种有效的脱漆组合物，它没有氯化溶剂、对环境无害且对用户温和。它对基底是非腐蚀性的或仅稍微腐蚀、非可燃的、无毒、低气味、且完全可生物降解。本发明还提供了用于制备液体或膏(粘稠)型配方，以剥离通过喷涂法或刷涂法而涂覆的非水平涂覆的基底的材料、工艺和技术。
本发明的脱漆组合物优选通过预混下述物质而制成(1)包含羟基羧酸、过氧化氢生成剂、去离子水或蒸馏水、和所选添加剂的极性相；和(2)包含有机溶剂体系的非极性相。为了制备液体脱漆剂，在连续混合条件下，将非极性相慢慢加入极性相中，这样可形成稳定的微乳液。如果需要膏型脱漆剂，就将极性相慢慢分散在非极性相中。
极性相通过在连续混合条件下加入3-20重量份的羟基羧酸、5-30重量份的过氧化物生成剂和15-60重量份的去离子水或蒸馏水而制成。
通常，非极性相占配方的5-50重量份，优选25-35重量份。苄醇、苄醇与苄基醚、苯氧基丙醇的混合物、以及苯氧基乙醇与苄基醚的混合物很合适。芳族醇与醚的重量比优选为2.5∶1。
为了形成液体脱漆剂，在连续混合条件下，将非极性相慢慢加入极性相中，直到形成透明的、稳定的微乳液型组合物。
为了得到膏(粘稠)型脱漆剂，利用可控分散操作，将极性相慢慢加入非极性相中。
羟基羧酸可由以下通式来描述HOOC-(CH2)n-(CH2)m-OH式I其中n和m为0-3的整数，且n和m之和至少为1；n和m之和优选等于1。优选的羟基羧酸为乙醇酸(羟基乙酸)，但也可使用上式所述的其它羟基羧酸，如羟基丙酸。通常，乙醇酸的用量为3-20重量份，优选3.5-7重量份。
过氧化物生成剂优选为过氧化氢。在包括铝及其合金的大多数金属的表面上，过氧化氢发生分解反应，生成一种立即能够产生氧气和水的初生氧中间体。氧气可通过首先将软化的保护涂层隆起，然后让大量脱漆组合物渗入金属-涂层界面而加速脱漆步骤。尽管可买到浓度最高为70％重量的过氧化氢，但优选的使用浓度为30-35％。这可通过用去离子水稀释较高浓度的过氧化氢而得到。
极性相中含去离子水可提高最终脱漆配方的总体脱漆效果。如果保护涂层是极性的，如聚氨酯，那么高介电常数的溶剂，如水(ε＝80.2，于20℃)就可在分离带电区域时产生积极影响，这样便于配方中的其它溶剂将膜软化。
去离子水最有利地是包含不超过约1％重量，优选低于约200ppm的溶解无机盐。特别优选导电率低于约400mho/cm的蒸馏水或去离子水。如果不能满足上述水参数，将会导致过氧化物分解，因此抑制了脱漆效果。
可在最终组合物中加入其它添加剂，如偶联剂(亚烷基二醇、DMSO)；稳定剂(N-乙酰苯胺)；螯合剂(膦酸、柠檬酸、EDTA)；缓蚀剂(苯并三唑、硼酸盐)；和流变改进剂(羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、各种树胶、烟雾二氧化硅或沉淀二氧化硅)。这些添加剂是本领域熟知的。一般来说，它们的用量为0.1-5.0％重量，优选0.2-3.0％重量。
也可使用蒸发抑制剂，如硅氧烷液体(聚硅氧烷)、水基蜡乳液、或石蜡油。在成品组合物中，通常使用0.1-3.0重量份，优选0.2-2.5重量份。也可加入增溶剂-乳化剂，如聚乙氧基化脱水山梨醇酯，尤其是聚乙氧基化脱水山梨醇单月桂酸酯、单棕榈酸酯、单硬脂酸酯、三硬脂酸酯、单油酸酯、或三油酸聚山梨酸酯。通常使用0.5-5.0重量份。使用基于成品组合物的约0.4-1.0重量份的流变改进剂。
非极性相包含一种或多种式II和III的醇，任意选含一种式IV的醚
R1-CH2-O-CH2-R2式II 式III 式IV其中X、Y和Z都是氢原子、或两个氢原子和一个甲基。R可以是乙基、丙基或异丙基；且R1和R2为氢原子和苄基、或都是苄基。
为了更加完整地描述本发明，可以关注以下实施例通常在制造工艺中使用不锈钢罐和能够在高达2000rpm的速度下操作的工业分散器。首先，所有的金属内表面都通过与硝酸(40％浓度)接触2-3小时而进行处理(钝化)，然后将由醇或醇混合物组成的非极性混合物抽吸到不锈钢罐中。
通过在300-400rpm下混合30-45分钟，将作为蒸发抑制剂的硅氧烷液体慢慢分散在非极性相中。然后向所得的混合物中，加入增溶剂-乳化剂、流变改进剂、和缓蚀剂。增溶剂-乳化剂为聚乙氧基化脱水山梨醇单油酸酯。流变改进剂为羟丙基纤维素。缓蚀剂为苯并三唑。
再将上述体系慢慢分散15-30分钟。单独制备出包含羟基羧酸、过氧化物生成剂、和蒸馏水或去离子水的极性相，然后慢慢加入分散罐中。羟基羧酸为乙醇酸。过氧化物生成剂为过氧化氢。组合物的粘度发生明显升高。在下一阶段，将分散器的速度升至1000-1200rpm，这时所有的固体物质都均匀乳化，然后稳定生成一种将在表A中进行更详细描述的膏型组合物。
如果制备液体组合物，在连续混合条件下，将非极性相慢慢加入极性相中。极性相和非极性相的组成如上所述。然后加入丙二醇(偶联剂)和苯并三唑(缓蚀剂)。表A给出了一系列的膏组合物。
表A
表B给出了一系列的液体型组合物。
表B
p><p>试验十六块用于商业和娱乐飞机的涂覆有黄色环氧树脂型底漆和灰色线型聚氨酯面漆的相同铝合金板(5.5×8.5英寸)。在室温(20℃)下，将十六块板中的八块涂覆以膏型组合物薄膜，将剩余的八块浸渍在液体组合物中。以作为时间函数的脱漆涂层百分数来评估这些组合物的效果，然后将结果列于表C表C
以上数据清楚地表明，与没有乙醇酸和过氧化氢的对比例(P-5至P-8、以及L-5至L-8)相比，本发明的膏配方和液体配方(组合物P-1至P-4、以及L-1至L-4)在脱漆速率和脱漆完整性方面都表现优异。
权利要求
1.一种含水的脱漆配方，包含(a)5-50重量份的式II和III的芳族醇，任意选含式IV的芳族醚，及其混合物
R1-CH2-O-CH2-R2式II 式III 式IV其中X、Y和Z都是氢原子、或两个氢原子和一个甲基，R可以是乙基、丙基或异丙基，且R1和R2为氢原子和苄基、或都是苄基；(b)5-30重量份的过氧化氢；(c)3-20重量份的式I的羟基羧酸HOOC-(CH2)n-(CH2)m-OH式I其中n和m为0-3的整数，且n和m之和等于1；和(d)15-60重量份的去离子水或蒸馏水。
2.根据权利要求1的配方，其中所述芳族醇为苄醇或甲基苄醇。
3.根据权利要求1的配方，其中所述芳族醇为1-苯氧基-2-丙醇。
4.根据权利要求1的配方，其中所述芳族醚为苄基醚。
5.根据权利要求1的配方，其中所述过氧化物生成剂为过氧化氢。
6.根据权利要求1的配方，其中所述羟基羧酸为乙醇酸。
7.一种脱漆配方，其中包含由以下物质组成的混合物(a)5-50重量份的苄醇，(b)5-30重量份的过氧化氢，(c)3-20重量份的乙醇酸，和(d)15-60重量份的去离子水或蒸馏水。
8.一种具有权利要求7的组成的膏型脱漆配方，其中包含0.5-5重量份的聚乙氧基化脱水山梨醇酯或其混合物作为增溶剂-乳化剂。
9.根据权利要求1的配方，它还包含0.4-1重量份的选自羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、沉淀二氧化硅、及其混合物的流变改进剂。
10.根据权利要求1的配方，其中包含0.1-3.0重量份的硅氧烷液体、石蜡油、或水基蜡乳液作为蒸发抑制剂。
11.根据权利要求1的配方，它还包含0.1-0.5重量份的2-巯基苯并噻唑、甲苯并三唑、苯并三唑、或2(3H)-苯并噻唑-乙二酮作为缓蚀剂。
12.根据权利要求1的配方，它还包含0.1-1.0重量份的双(六亚甲基)三氨基-五(亚甲基-膦酸)、柠檬酸、或EDTA作为螯合剂。
13.根据权利要求1的配方，它还包含0.1-1.0重量份的苯并三唑作为缓蚀剂和0.1-1.0重量份的双(六亚甲基)三氨基-五(亚甲基-膦酸)作为螯合剂。
14.一种用于制备膏型脱漆组合物的方法，其中包括，将包含5-50重量份苄醇的第一混合物分散在包含5-30重量份过氧化氢、3-20重量份乙醇酸、和15-60重量份去离子水或蒸馏水的第二混合物中，所述分散液还包含0.5-5.0重量份的聚乙氧基化脱水山梨醇酯、0.4-1.0重量份的羟丙基纤维素、和0.1-3.0重量份的硅氧烷液体、石蜡油、或乳化蜡(固体)。
15.一种用于制备膏型脱漆剂的方法，其中包括将包含3-20重量份乙醇酸、5-30重量份过氧化氢、和15-60重量份去离子水或蒸馏水的极性相分散在包含5-50重量份苄醇的非极性相中，得到成品组合物，所述成品组合物还包含0.5-5.0重量份的聚乙氧基化脱水山梨醇酯、0.4-1.0重量份的羟丙基纤维素、和0.1-3.0重量份的硅氧烷液体、石蜡油、或水基蜡乳液。
全文摘要
本发明公开了一种用于制备不含氯化溶剂的对环境无害的组合物、以及这种组合物在去除金属基底上的各种涂层的应用,该组合物非可燃、完全可生物降解,且低气味。该组合物包含由一种或多种高沸点、高闪点芳族溶剂、过氧化物生成剂、和羟基羧酸组成的水基混合物。它可制备成液体,然后可用于浸渍之类的操作;或在最优选需要薄膜的场合中时,制备成膏“粘稠型”物质。
文档编号C09D9/00GK1241200SQ97180811
公开日2000年1月12日 申请日期1997年12月18日 优先权日1997年12月18日
发明者S·威特米尔 申请人:内皮尔国际技术公司