DE68917498T2

DE68917498T2 - Verfahren zum Entfernen einer Farbschicht von der Oberfläche eines Gegenstandes, wie z.B. Gestelle oder Rahmen und Produkte und Zusammenstellungen zum Durchführen des Verfahrens.

Info

Publication number: DE68917498T2
Application number: DE68917498T
Authority: DE
Inventors: Attilio Bernasconi
Original assignee: Beta Ricerche & Sviluppi; SIO IND OSSIGENO ALTRI GAS
Current assignee: Beta Ricerche & Sviluppi; SIO IND OSSIGENO ALTRI GAS
Priority date: 1988-03-04
Filing date: 1989-03-02
Publication date: 1995-04-20
Anticipated expiration: 2009-03-03
Also published as: DK98489D0; US5064475A; IT1215993B; DK98489A; AU602285B2; ZA891591B; NZ228174A; DE68917498D1; EP0331582A2; PT89896B; KR890014702A; EP0331582A3; ATE110035T1; BR8901007A; IT8819652A0; ES2063150T3; EP0331582B1; AU3094589A; PT89896A; JPH0214778A

Description

In der Technik ist das Problem bekannt, eine Anstrich- oder Farbschicht von einem Objekt zu entfernen, um es passend neu anzustreichen oder um die Farbe zu entfernen, weil sie einen vorhergehenden Anstrich bildet, unerwünscht ist, oder die Entfernung notwendig ist.
In der vorliegenden Beschreibung sowie aus Gründen der Vereinfachung wird die Technik zum Entfernen einer Anstrichschicht von einem Objekt mit dem Begriff "Entfernen" bezeichnet.
Die vorliegende Erfindung geht davon aus, daß es beispielsweise bekannt ist, daß die Lackiergestelle von Lackieranlagen nach mehreren Arbeitszyklen wegen der Schichtdicke des Anstrichs, der sich angesammelt hat, unbrauchbar werden, einerseits wegen eines übermäßigen Verbrauchs von Anstrichmaterial und andererseits wegen der Wärmeverschwendung bei der Polymerisationsreaktion während des Aushärtens des Anstrichs im Ofen. Weitere Probleme betreffen die erhebliche Gewichtszunahme und die zunehmende thermische Isolation der Gestelle, die jedes elektrostatische Lackierverfahren uneffizient machen. Die Gestelle müssen deshalb ersetzt oder die Schichten des Lackierstoffes, die sich darauf angesammelt haben, entfernt werden, um ihnen durch das "Entfernen" ihr ursprüngliches Aussehen zu verleihen.
Es sind bereits mehrere Entfernungsverfahren bekannt:
Beispielsweise ist es aus der unter der Nr. 1 204 905 veröffentlichten italienischen Patentanmeldung Nr. 20915 A/86 bekannt, ein Gestell bedeckende Anstrichschichten zu entfernen, indem diese Schichten durch Abkühlen mit flüssigen Gasen auf eine tiefe Temperatur und ggf. durch eine endgültige Entfernung herbei führende mechanische Einwirkung aufgebrochen werden.
Diese Technik des Eintauchens in flüssiges Gas ist relativ wirkungsvoll, kann jedoch durch die Verwendung und den Verbrauch großer Mengen dieses Gases sowie durch die Notwendigkeit einer langandauernden mechanischen Einwirkung mit der Folge hoher Anlage- und Betriebskosten häufig unwirtschaftliche Aspekte haben.
Die Patentanmeldung DE-A-3 43 132 beschreibt ein Verfahren zum Entfernen einer Anstrichschicht von der Oberfläche eines Gestells, bei dem vor dem Aufbringen der Anstrichschicht eine Vorbehandlungsmaterialschicht auf die Oberfläche des Gestells aufgebracht wird; letztere besteht aus FEP, PTFE oder PFA. Daraufhin kann die Anstrichschicht mittels einer Tieftemperaturflüssigkeit entfernt werden.
Die Patentanmeldung EP-A-147 984 beschreibt ein Verfahren, mit dem eine Polyurethanschicht mittels eines Lösungsmittels von einem Substrat entfernt werden kann. Bei diesem Verfahren wird zwischen der Gestelloberfläche und der Polyurethanschicht eine Sperrschicht aufgetragen, deren Hauptfunktion darin besteht, das Gestell vor für die Entfernung verwendeten Lösungsmitteln zu schützen.
Die Patentanmeldung DE-A-31 05 088 beschreibt ein Verfahren zum Entfernen eines Lackes von einem Gestell, bei dem das Gestell vor dem Auftragen des Lackes mit einem Überzug versehen wird. Dieses Mittel besteht aus einem Material, das mit der Maßgabe ausgewählt wird, sich bei einer erhöhten Temperatur abzuschälen oder Risse auszubilden. Das den Überzug bildende Material wird aus einem Silikon oder einem Polysiloxan gewonnen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein perfektioniertes Verfahren zum Entfernen von Anstrichschichten zu schaffen, das eine Verringerung der für die Entfernung benötigten Flüssiggasmenge oder der Aufenthaltszeit des Gestells im Gas oder in bestimmten Fällen sogar das Entfallen der Flüssiggasanwendung ermöglicht.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die für eine vollständige Entfernung der Anstrichschicht übliche mechanische Einwirkung zu reduzieren oder in gewissen Fällen ohne diese auszukommen.
Um diese Aufgabe zu lösen, und um weitere nachfolgend angeführte Vorteile zu erreichen, schlägt die Erfindung ein Verfahren zum Entfernen einer Anstrichschicht vor, die auf der Oberfläche eines Gestells aufgetragen und ausgehärtet ist, umfassend die folgenden Schritte:
a) Durchführen einer Vorbehandlung des Gestells durch Auftragen eines Überzugsprodukts auf seiner Oberfläche, das aus einem Vorbehandlungsanstrich auf der Grundlage von Vinylharzen und einem Vorbehandlungsanstrich auf der Basis von Polyurethanharzen ausgewählt ist, wobei das Überzugsprodukt eine Verminderung der Haftung des vom Gestell zu entfernenden Anstrichs erlaubt,
b) Ausbilden und Härten der zu entfernenden Anstrichschicht auf dem Gestell,
c) gegebenenfalls Erwärmen des Gestells,
d) Entfernen der Anstrichschicht.
Um das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen, verwendet man bevorzugt als Überzugsprodukt einen Vorbehandlungsanstrich auf der Grundlage von Vinylharzen.
Es handelt sich bevorzugt um ein flüssiges Produkt, das auf der Grundlage eines Vinylanstrichs in einem Lösungsmittel, wie beispielsweise Aceton, Toluol und Xylen, erhalten wird, dem man metallisches Aluminiumpulver (oder andere metallische oder nicht-metallische elektrische Leiter) beifügen und für das man dank chlorierter Lösungsmittel und synthetischer Lösungsmittel eine optimale Viskosität erhalten kann.
Dieses Produkt hat bevorzugt eine aus den folgenden Bestandteilen ausgewählte Zusammensetzung:
- Standardvinylanstrich: 40-60%
- sehr widerstandsfähiger Vinylanstrich: 20-40%
- chloriertes Lösungsmittel: 10-20%
- organisches Lösungsmittel: 5-20%.
Dieses Produkt kann außerdem 1 bis 5% Aluminiumpulver oder andere elektrisch leitfähige Materialien enthalten, die den für eine elektrostatische Lackierung erforderlichen elektrischen Kontakt gewährleisten.
Dieses Produkt ist in alkalischen Lösungsbädern oder in Phosphorsäurelösungsbädern selbst bei einer Badtemperatur von 70ºC unveränderlich und verunreinigt diese Bäder nicht. Außerdem hält es Lufttemperaturen in der Größenordnung von 140ºC für eine Eintauchzeit von weniger als 10 Minuten stand, ohne seine charakteristischen physikalisch-chemischen Eigenschaften zu verändern.
Das Auftragen des Produkts kann durch Eintauchen des Gestells bewirkt werden, den man daraufhin für einige Minuten ruhen läßt. Ferner kann man das Gestell mittels einer Luftmischpistole besprühen und ihn anschließend für einige Minuten ruhenlassen. In beiden Fällen läßt die Viskosität des Produkts die Ausbildung eines Niederschlags derselben Dichte von etwa 20 um zu (Viskosität von 15 bis 18 Sekunden auf dem "Becher" Ford Nr. 4).
Dieses Vorbehandlungsprodukt hat aufgrund seiner Vinylgrundlage eine Antihaftwirkung, durch die die Anstrichschichten auf dem Gestell nicht haften. Diese Eigenschaften können durch Aluminiumpulverpartikel verbessert werden, die das Vorbehandlungsprodukt heterogen machen und die Haftfähigkeit verringern, die zwischen dem Produkt und dem Gestell oder sogar zwischen den Produktmolekülen vorhanden sein kann.
Eine weitere Eigenschaft des Produkts besteht darin, unter der Einwirkung der Polymerisationswärme in der Aushärtungsphase der Anstrichschicht sowie aufgrund eines Lösungsmittelgemisches ein Gas freizusetzen, das unter Volumenvergrößerung Blasen derart bildet, daß die Haftoberfläche der Anstrichschichten deutlich verringert wird, und zwar bis zu 50%.
Gemäß einer anderen Ausführungsform zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet man als Überzugsprodukt einen Vorbehandlungsanstrich auf der Grundlage von Polyurethanharzen.
Es handelt sich dabei bevorzugt um einen Pulveranstrich auf der Grundlage eines aromatischen Polyurethanharzes, das schnell polymerisiert und einen hohen Thixotropiewert hat (20 Minuten X 160ºC); dieser Vorbehandlungsanstrich kann 5% Aluminiumpulver und andere leitfähige Materialien enthalten, um den für eine elektrostatische Lackierung erforderlichen elektrischen Kontakt sicherzustellen.
Dieses Produkt ist in alkalischen Lösungsbädern oder in Phosphorsäurelösungsbädern selbst bei einer Badtemperatur von 70ºC unveränderlich und verunreinigt die Bäder nicht. Es hält außerdem Lufttemperaturen in der Größenordnung von 250ºC während einer Aufenthaltszeit von weniger als 10 Minuten stand, ohne seine physikalisch-chemischen Eigenschaften zu ändern.
Dieses Produkt wird üblicherweise mit elektrostatischen Zerstäubervorrichtungen aufgetragen, die einen Niederschlag von wenigstens 100 um (nach der Polymerisation) auf dem unbehandelten Gestell zulassen. Dieses Produkt wird polymerisiert, indem es Luft von 130 bis 140ºC für 5 Minuten ausgesetzt wird.
Dieses Vorbehandlungsprodukt erzeugt zwischen dem Gestell und der sich nachfolgend ausbildenden Anstrichschicht eine Trennschicht. Dieses Produkt zeigt aufgrund seiner starken Thixotropie eine Neigung, sich im Laufe der Polymerisation zu verflüssigen; d. h., es hat die Neigung, sich eher wie ein Thermoplast als wie ein Duroplast zu verhalten und dadurch die Haftung zwischen den Anstrichschichten instabil zu machen, die sich aufeinanderfolgend angesammelt haben. Außerdem setzt das Produkt auf der Grundlage eines aromatischen Polyurethans im Laufe der Polymerisation gasförmige Bestandteile frei.
Diese Gase können wegen der Anstrichschichten, die sich aufeinanderfolgend auf dem Gestell angesammelt haben, nicht in die Atmosphäre entweichen und vergrößern unter der Wärmeeinwirkung ihr Volumen, wodurch in der Zwischenschicht zwischen dem Gestell und den Anstrichschichten eine poröse Zone gebildet wird, die aus sehr zerbrechlichen offenen Zellen besteht, welche die Trennschicht noch instabiler machen.
Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist neben der vorstehend beschriebenen Phase eine Vorbehandlungsphase für das Gestell vor der Ausbildung der zu entfernenden Anstrichschicht vorgesehen.
Bei dieser weiteren Vorbehandlungsphase handelt es sich um eine Behandlung des Gestells mit einer Säure oder mehreren Säuren vor der Phase der Vorbehandlung mit dem Überzugsprodukt.
Durch Vorbehandlung des Gestells durch Eintauchen in ein Säurebad (beispielsweise ein Gemisch starker Säuren) wird eine Oxidation der gesamten Gestelloberfläche bewirkt, die die Haftung des aufzutragenden Überzugsprodukts verbessert.
Diese Phase wird vor allem für solche Gestelle eingesetzt, die nach mehreren Sandstrahlbehandlungen eine unregelmäßige Oberfläche aufweisen, auf der das Überzugsprodukt schwerer haften würde.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Phase zur Wiedererwärmung des Gestells vorgesehen, auf dem sich bereits die zu entfernende Anstrichschicht ausgebildet hat.
Nach dem Durchlaufen eines Ofens wird das Gestell im Laufe dieser Phase in einem Luftstrom angeordnet, dessen Temperatur zwischen 150 und 250ºC (vorzugsweise zwischen 200 und 220ºC) für 10 bis 30 Minuten (vorzugsweise 20 Minuten) liegt.
Diese Phase bewirkt eine Zunahme der Gasmenge, die in dem Überzugsprodukt in der Vorbehandlungsphase gebildet worden ist sowie die Karbonisierung unter Bildung von Asche. Diese Wirkungen tragen zur Vergrößerung der Instabilität der zu entfernenden Anstrichschicht bei.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann nach der Vorbehandlungsphase mit dem Überzugsprodukt einfach in die Endphase überleiten, in der das Gestell, auf dem die zu entfernende Anstrichschicht ausgebildet ist, mit wenigstens einem verflüssigten Gas, wie beispielsweise flüssigen Stickstoff, entsprechend der in der vorstehend genannten italienischen Patentanmeldung Nr. 20915 A/86 vorgesehenen Technik in Kontakt gebracht wird
Der Kontakt zwischen dem Gestell und dem Tieftemperaturflüssiggas erzeugt eine mit Rißbildung verbundene Versprödung der zu entfernenden Anstrichschicht, die zu einer vollständigen Ablösung dieser Schicht führen kann. Falls dies nicht der Fall sein sollte, wird die Abtrennung und die Entfernung durch eine manuelle oder automatische mechanische Einwirkung vervollständigt, wie beispielsweise Ablösen, Sandstrahlen, Kugelstrahlen usw . .
Die finale Phase des Eintauchens in das flüssige Gas ist bevorzugt, jedoch nicht unerläßlich.
Sie kann insbesondere dann vermieden werden, wenn das Überzugsprodukt der Vorbehandlungsphase ein Vorbehandlungsanstrich auf der Grundlage von Vinylharzen ist. In diesem Fall kann dank der Antihaftwirkung und der Zunahme des Gases in der Polymerisationsphase eine nahezu vollständige Abtrennung der zu entfernenden Anstrichschicht erreicht werden.
Die Erfindung wird anhand eines nicht beschränkend angeführten Ausführungsbeispiels besser verständlich:

BEISPIEL

Auf einem geeigneten Gestell für zu lackierende Teile wird eine Vorbehandlung durchgeführt, indem man auf das Gestell ein Überzugsprodukt der folgenden Zusammensetzung aufträgt:
50% Standardvinylanstrich
28% sehr widerstandsfähiger Vinylanstrich
2% metallisches Aluminiumpulver
12% chloriertes Lösungsmittel (1,1,1-Trichlorethan)
8% 1,2-Dichlorpropantoluol
100%
Das Auftragen geschieht durch Eintauchen des Gestells für einige Minuten in ein Gefäß, das die vorstehend genannte Zusammensetzung enthält.
Die vorliegende Erfindung hat auch eine geeignete Anlage zur Durchführung des vorstehend genannten Verfahrens zur Aufgabe.
Beispielsweise umfaßt eine geeignete Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der automatischen Ausführung ein Hebezeug, an dem die zu behandelnden Gestelle aufgehängt-sind, die die folgenden Arbeitsphasen durchlaufen:
- Eintauchen in ein vollständig isoliertes Gefäß, das ein Tiefsttemperaturfluid enthält, für die in dieser Phase notwendige Zeit,
- Hindurchtransportieren durch eine Kugelstrahlvorrichtung mit einem Kugelkaliber von 2 bis 6 mm zur Entfernung,
- Trocknen der Kondensationsausdünstung auf den Gestellen mittels Luft,
- Säuerung in einem nicht-oxidierbaren Eisenbehälter, der eine Lösung aus starken Säuren enthält,
- Ruhenlassen in der Umgebungstemperatur,
- Anwenden der Flüssigkeitsvorbehandlung durch Eintauchen und Zerstäuben oder Anwenden der Vorbehandlung durch elektrostatisches Zerstäuben,
- Ruhenlassen bei Umgebungstemperatur oder Polymerisieren bei 130 bis 140ºC für 5 Minuten,
- Austragen der Gestelle und Zuführen von Gestellen.
Näheres über die Konstruktion ist den Regeln für die Verwendung und den Einsatz von Tiefkühlfluiden sowie der vorstehend genannten Patentanmeldung Nr. 20915 A/86 zu entnehmen.
Insgesamt ist deutlich geworden, daß das erfindungsgemäße Verfahren das Entfernen einer Anstrichschicht oder allgemeiner eines beliebigen zu entfernenden Körpers stark erleichtert, der sich auf dem Gestell ausbildet.
Die Vorbehandlungseinwirkung auf das Gestell vermindert in beträchtlichem Maße den Verbrauch flüssigen Stickstoffs oder eines beliebigen anderen verflüssigten Gases, das zur Entfernung benötigt wird. Außerdem vermindert diese Einwirkung die Aufenthaltszeit des Gestells in dem Behälter mit dem verflüssigten Gas, und schließlich vermindert diese Einwirkung die gesamte zum Entfernen notwendige mechanische Einwirkung.

Claims

1. Verfahren zum Entfernen einer Anstrichschicht, die auf der Oberfläche eines Gestells aufgetragen und ausgehärtet ist, umfassend die folgenden Schritte:

a) Durchführen einer Vorbehandlung des Gestells durch Auftragen eines Überzugsprodukts auf seiner Oberfläche, das aus einem Vorbehandlungsanstrich auf der Basis von Vinylharzen und einem Vorbehandlungsanstrich auf der Grundlage von Polyurethanharzen ausgewählt ist, wobei das Überzugsprodukt eine Verminderung der Haftung des vom Gestell zu entfernenden Anstrichs erlaubt,

b) Ausbilden und Härten der auf dem Gestell zu entfernenden Anstrichschicht,

c) gegebenenfalls Erwärmen des Gestells,

d) Entfernen der Anstrichschicht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Anstrichschicht entfernt, indem man das Gestell mit zumindest einem verflüssigten Gas, wie beispielsweise flüssigem Stickstoff, in Kontakt bringt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gestell in zumindest ein verflüssigtes Gas eintaucht.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es eine zum Schluß stattfindende mechanische Entfernungsphase umfaßt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell während des Schritts c) auf eine Temperatur zwischen 150 und 250ºC, vorzugsweise zwischen 200 und 220ºC, erwärmt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Anstrichschicht auf dem Gestell durch Aushärten in einem Ofen härtet.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schritt a) eine Behandlungsphase des Gestells mit einer oder mehreren Säuren vorgeschaltet ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorbehandlungsanstrich ein elektrisch leitendes Produkt umfaßt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitende Produkt Aluminiumpulver ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorbehandlungsanstrich in einem oder mehreren Lösungsmitteln aufgelöst wird.

11. Für die Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 geeignete Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Vorbehandlungsanstrich auf der Grundlage von Vinylharzen und/oder einen Vorbehandlungsanstrich auf der Grundlage von Polyurethanharzen oder Polyurethanharze sowie ein elektrisch leitendes Produkt umfaßt.

12. Zusammensetzung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorbehandlungsanstrich in einem oder mehreren Lösungsmitteln aufgelöst wird.

13. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitfähige Produkt aus Aluminiumpulver besteht.

14. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorbehandlungsanstrich einen Standardvinylanstrich umfaßt.

15. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß er umfaßt: 78% Vinylanstrich, enthaltend 50% Standardvinylanstrich, 2% Aluminiumpulver, 12% chloriertes Lösungsmittel und 8% 1-2-Dichlorpropan oder Toluol.