專利名稱：塑料表面涂料水性去漆方法及其去漆組合物的制作方法
技術領域：
本發明系有關于一種塑料表面涂料去漆方法及所使用之去漆組合物，特別是有關于使用以特定醇類及鹼的水溶液配方的去漆技術。
傳統廢塑料表面涂料去除之方法有壓出過濾、有機溶劑去除、噴砂去漆法及低溫去漆法等。
請參閱第1圖。第1圖為壓出過濾法之示意圖。其方法為在壓出機中裝入不同網目之過濾網，將塑料熔融通過濾網。由于涂料層不易熔融被阻絕于濾網外，達到過濾分離之效果。然而，此種方法由于濾網孔隙有限，且有些涂料也會熔融隨著塑料一起通過濾網，使得再生料的品質無法提升為其缺點。
有機溶劑去漆方法，乃使用二氯甲烷、甲苯、二甲苯、二甲基甲酰胺、乙酸丁酯及市售之去漆劑來將塑料表面之涂料去除。然而這些有機溶劑除了會溶解涂料外，亦會侵蝕塑料，影響再生料之物性，而有機溶劑對于人體健康有很大危害。
噴砂去漆法乃噴砂于塑料表面以達去漆之效果。但由于塑料件之曲屈，凹凸不平，故只能小量操作，無法大量生產，故無法發揮廢塑料回收再利用之經濟效益。
低溫去漆法是在液態氮低溫(約-150℃)操作，其使得漆層的高分子材料在Tg(玻璃轉化溫度)以下時，物性會變成脆化，只需少許外力施加，會使漆層脆化龜裂及脫落，然在含有漆層的塑料件上，兩者皆屬高分子材料，漆層及塑料件均易嚴重龜裂，故不合去漆要求。
有鑒于以上已知技術之缺點，本發明之目的是要提供一種塑料表面涂料之水性去漆方法及所使用的去漆組合物。利用這種水性去漆方法及去漆組合物可解決以上已知技術所遭遇之問題及缺點。
為了達成上述本發明之目的，本發明之塑料表面涂料去除技術是使用包括40-90wt％選自甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、仲丁醇、及叔丁醇及其混合物的醇類及少于10wt％選自氫氧化鉀、氫氧化鈉、氨水的鹼類水性去漆組合物。
此水性去漆組合物先與表面具有涂料之塑料粉碎料攪拌混合，然后再加熱至60-130℃以將塑料粉碎料上之涂料去除。通常塑料粉碎料之用量為去漆組合物之20-60重量％。與塑料粉碎料分離之涂料水性去漆組合物以及塑料粉碎料再利用例如過濾之方法作固液分離。分離后之塑料碎料經水洗、干燥、或再壓出造粒即可使用。而水性去漆組合物則可通過例如蒸餾方法回收再使用。
依照本發明之一特征，本發明之方法特別適用于將在ABS、PP、PE、PS及PVC塑料表面上之氨基甲酸乙酯-丙烯酸系及纖維素系涂料去除。
依照本發明之另一特征，涂料已經去除之塑料經過濾、水洗、干燥等制程，可經壓出造粒過程或直接包裝為再生塑料粒。若塑料顆粒的尺寸小于5mm，可省去壓出造粒的過程，直接包裝成再生塑料粒。若大于5mm則需要壓出造粒為更小尺寸的再生塑料粒，以便于射出成形等后段加工的操作。
依照本發明之又一特征，由于塑料本身與水性去漆劑不會相容，在本發明中適當的去漆操作條件下，去漆劑不會侵蝕攻擊塑料，而且不經壓出造粒再一次的熱處理，故能維持一定的物性品質；再生塑料粒可單獨使用或與新料摻配使用，皆可達到預期目標，提升再生料的就用層次。
依照本發明之再一特征，醇類可經蒸餾純化制程，再生重覆合作，達到經濟效益，涂料污泥經化學分析無毒性物質析出，可依一般廢棄物掩埋處理，其量少，僅為原塑料重量之2％。
以下通過實施例及附圖詳細說明本發明，但這些實施例之目的只為例示本發明而并非用來限定本發明之范圍。附圖的簡單說明
圖1為已知技術壓出過濾法之示意圖；圖2為本發明之化學去漆法之原理示意圖；圖3為本發明之水性去漆法之詳細流程圖；以及圖4為本發明之去漆及配料簡單流程圖。
現請參閱圖2。依照本發明，當表面具有涂料之塑料，例如回收保險桿浸漬于本發明之水性去漆組合物中時，首先涂料面漆會分解并分散于溶液中，接著涂料底漆亦分解、分散于溶液中而能達到塑料與涂料充分分離之效果。
再請參閱第3圖。表面具有涂料之粉碎塑料粒先送至反應槽1加入本發明之去漆劑，經攪拌步驟2后經加熱步驟3加熱至60-130℃以將塑料粒表面之涂料溶解分散在去漆劑之中。之后經冷卻步驟4冷卻至室溫后作固液分離5。固液分離5可用過濾法。分離出之固體粉碎塑料粒經水洗步驟6、干燥步驟7及包裝8后即為成品9，可經壓出造粒過程或直接包裝為再生塑料粒。
固液分離后之濾液51為去漆劑以及溶解出之涂料的混合物。此濾液51先經攪拌步驟52，加熱步驟53后蒸餾54。蒸餾回收之去漆劑55回收至反應槽1再使用。蒸餾之殘渣541再經過濾步驟542。過濾出的污泥546經固化547后作掩埋處理。而濾液543則再經中和步驟544排放之。
以下藉由實施例詳細敘述本發明。
實施例1以重量比水45.0％，甲醇500％及氫氧化鉀5.0％的比率調配出去漆組合物。
將機車上的ABS塑料外殼粉碎(其上附著的涂料為氨基甲酸乙酯-丙烯酸系涂料)并與去漆組合物混合。混合比率為去漆組合物100重量份，ABS塑料廢料25-50重量份。
將所得混合物在65-75℃和攪拌速度30-120rpm下攪拌4-8小時，并依照圖3之流程得到去除涂料的ABS塑料再生料。
去漆率(％)以熱分解氣相色層分析測試，結果示于表1。而ABS塑料再生料之物性(拉力強度、伸長率、抗折強度、抗折彈性系數、耐沖擊強度及熱變形溫度)依照ASTM測試，測試結果示于表1。
實施例2以重量比水45.0％，乙醇50.0％及氫氧化鉀5.0％的比率調配出去漆組合物。
將汽車上的PP塑料保險桿粉碎(其上附著的涂料為纖維素系涂料)并與去漆組合物混合。混合比率為去漆組合物100重量份，PP塑料廢料25-50重量份。
將所得的混合物在75-85℃溫度和攪拌速度30-120rpm下攪拌4-8小時，并依照圖3之流程得到去除涂料的PP塑料再生料。
去漆率(％)以熱分解氣相色層分析測，結果示于表2。而PP塑料再生料的物性(拉力強度、伸長率、抗折強試、抗折彈性系數、耐沖擊強度及熱變形溫度)依照ASTM測試，測試結果示于表2。
實施例3以重量比水35.0％，正丙醇60.0％及氨水5.0％的比率調配出去漆組合物。
將機車上的ABS塑料外殼粉碎(其上附著的涂料為氨基甲酸乙酯-丙烯酸系涂料)并與去漆組合物混合。混合比率為去漆組合物100重量份，ABS塑料廢料25-50重量份。
將所得的混合物在95-105℃溫度和攪拌速度30-120rpm下攪拌4-8小時，并依照圖3之流程得到去除涂料的ABS塑料再生料。
去漆率(％)以熱裂解氣相色層分析測試，結果示于表1。而ABS塑料再生料的物性(拉力強度、伸長率、抗折強度、抗折彈性系數、耐沖擊強度及熱變形溫度)依照ASTM測試，測試結果示于表1。
實施例4以重量比水25.0％，異丙醇70.0％及氫氧化鈉5.0％的比率調配出去漆組合物。
將汽車上的PP塑料保險桿粉碎(其上附著的涂料為纖維素涂料)并與去漆組合物混合。混合比率為去漆組合物100重量份，PP塑料廢料25-50重量份。
將所得混合物在80-90℃溫度和攪拌速度30-120rpm下攪拌4-8小時，并依照圖3之流程得到去除涂料的ABS塑料再生料。
去漆率(％)以熱分解氣相色層分析測試，結果示于表2。而ABS塑料再生料之物性(拉力強度、伸長率、抗折強度、抗折彈性系數、耐沖擊強度及熱變形溫度)依照ASTM測試，測試結果示于表2。
實施例5以重量比水25.0％，正丙醇70.0％及氫氧化鉀5.0％的比率調配出去漆組合物。
將機車上的ABS塑料外殼粉碎(其上附著的涂料為氨基甲酸乙酯-丙烯酸系涂料)并與去漆組合物混合。混合比率為去漆組合物100重量份，ABS塑料廢料25-50重量份。
將所得混合物在115-125℃溫度和攪拌速度30-120rpm下攪拌4-8小時，并依照圖3之流程得到去涂料的ABS塑料再生料。
去漆率(％)以熱分解氣相色層分析測試，結果示于表1。而ABS塑料再生料之物性(拉力強度、伸長率、抗折強度、抗折彈性系數、耐沖擊強度及熱變形溫度)依照ASTM測試，測試結果示于表1。
實施例6以重量比水15.0％，仲丁醇80.0％及氫氧化鈉5.0％的比率調配出去漆組合物。
將汽車上的PP塑料保險桿粉碎(其上附著的涂料為纖維素涂料)并與去漆組合物混合。混合比率為去漆組合物100重量份，PP塑料廢料25-50重量份。
將所得混合物在95-105℃溫度和攪拌速度30-120rpm下攪拌8-16小時，并依照圖3之流程得到去除涂料的ABS塑料再生料。
去漆率(％)以熱分解氣相色層分析測試，結果示于表2。而ABS塑料再生料之物性(拉力強度、伸長率、抗折強度、抗折彈性系數、耐沖擊強度及熱變形溫度)依照ASTM測試，測試結果示于表2。
實施例7以重量比水15.0％，叔丁醇50.0％及氨水5.0％的比率調配出去漆組合物。
將機車上的ABS塑料外殼粉碎(其上附著的涂料為氨基甲酸乙酯-丙烯酸系涂料)并與去漆組合物混合。混合比率為去漆組合物100重量份，ABS塑料廢料25-50重量份。
將所得混合物在80-90℃溫度和攪拌速度30-120rpm下攪拌8-16小時，并依照圖3之流程得到去除涂料的ABS塑料再生料。
去漆率(％)以熱分解氣相色層分析測試，結果示于表1。而ABS塑料再生料的物性(拉力強度、伸長率、抗折強度、抗折彈性系數、耐沖擊強度及熱變形溫度)依照ASTM測試，測試結果示于表1。
表1壓出過濾及水性去漆的廢ABS塑料物性比較
*熱裂解氣相色層分析表2壓出過濾及水性去漆的廢PP塑料再生物性比較
*熱裂解氣相色層分析將本發明中去漆后的塑料料與傳統的壓出過濾去漆的塑料料作一比較(如表一及表二所示)。水性去漆的ABS比壓出過濾的ABS的物性較佳，尤其耐沖擊強度；PP的情況亦然，尤其是PP的去漆效果比ABS更佳，這是因為PP材料本身不具有極性的官能基，與漆類的接著能力較差所致。
將以上實施例中的去漆后的塑料，經過水洗、干燥等過程。若粉碎料的顆粒尺寸大于5mm，需經過壓出造粒，以便后段的配料及射出加工等制程。粉碎料的顆粒尺寸本就小于5mm，即可不經壓出造粒制程，直接進入配料及射出加工等制程(如第四圖所示)。
權利要求
1.一種將塑料表面涂料去除的水性去漆方法，包括以下步驟(a)將表面具有涂料的塑料粉碎料與一水性去漆組合物混合，其中該水性去漆組合物包括40-90wt％選自甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、仲丁醇、及叔丁醇或其混合物的醇類以及少于10wt％選自氫氧化鉀、氫氧化鈉、氨水的鹼類，而且該塑料粉碎料的量為水性去漆組合物的20-60重量百分比；(b)將該塑料粉碎料與水性去漆組合物之混合物加熱至60-130℃以將塑料粉碎料上的涂料去除。
2.如權利要求1的去漆方法，另包括以下步驟(c)將已去除涂料之塑料粉碎料與水性去漆組合物及涂料作固液分離；之后(d)回收水性去漆組合物。
3.如權利要求1的去漆方法，其中該塑料粉碎料選自ABS(丙烯、丁二烯、苯乙烯共聚體)、PP(聚乙烯)、PS(聚苯乙烯)及PVC(聚氯乙烯)。
4.如權利要求1的去漆方法，其中該塑料粉碎料上附著的涂料為氨基甲酸乙酯-丙烯酸系涂料及纖維素系涂料。
5.如權利要求1的去漆方法，其中鹼類之重量比小于10wt％。
6.如權利要求1的去漆方法，其中該塑料粉碎料之量組為水性去漆組合物的25-50重量％。
7.如權利要求2的去漆方法，其中固液分離之方法為過濾。
8.如權利要求2的去漆方法，其中通過蒸餾回收水性共聚組合物。
9.一種用于將塑料表面涂料去除的水性去漆組合物包括(a)40-90wt％選自甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、仲丁醇及叔丁醇或其混合物的醇類。(b)少于10wt％選自氫氧化鉀、氫氧化鈉及氨水的鹼類。
10.如權利要求9的水性去漆組合物，它是適用于將附著在選自ABS(丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚物)、PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PS(聚苯乙烯)及PVC(聚氯乙烯)上之氨基甲酸乙酯-丙烯酸系涂料及纖維素系涂料去除。
全文摘要
使用包含特定醇類及鹼類之去漆組合物水溶液將塑料表面涂料去除。去漆組合物水溶液先與表面有涂料之廢塑料粉碎料混合攪拌再加熱至60-130℃，本發明之方法去漆率高達約95％。再生料純度高、物性，特別是耐沖擊特性好。而且由于使用水性去漆組合物，符合環境保護及工業安全的要求。
文檔編號C09D9/00GK1149606SQ95119028
公開日1997年5月14日 申請日期1995年11月4日 優先權日1995年11月4日
發明者李吉祥, 陳誼彰, 楊炎勝, 關家倫 申請人:財團法人工業技術研究院