DE19733789A1 - Verfahren zum Entfernen von Überzügen von thermoplastischen Substraten - Google Patents
Verfahren zum Entfernen von Überzügen von thermoplastischen SubstratenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfah
ren zum Wiederaufarbeiten von thermoplastischen Substraten,
deren Oberfläche mit schützenden oder dekorativen Überzügen
behandelt worden ist. Mehr im besonderen bezieht sich die
vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Entfernen orga
nischer, silicium-organischer Materialien, Lacke, Farbstof
fen oder metallhaltigen Überzügen von thermoplastischen Ge
genständen, wie weggeworfenen Compact Discs, Linsen für
Brillen oder für andere optische Anwendungen oder Lampen- oder
Scheinwerfer-Reflektoren.
Thermoplastische Substrate werden oft in Verglasungs-Anwendungen
eingesetzt. Geformte, thermoplastische Substra
te können einen Schutzüberzug benutzen, um optische Klar
heit und Schlagzähigkeit zu bewahren. Thermoplastische Ma
terialien benutzen häufig einen Schutzüberzug, um Kratzmar
ken zu vermeiden und den Abbau aufgrund der Umwelteinwir
kung zu minimieren, insbesondere, wenn das thermoplastische
Substrat, wie ein Polycarbonat-Gegenstand, bei Anwendungen
im Freien benutzt wird.
Ein Verfahren zum Behandeln eines thermoplastischen
Substrates, wie einer Polycarbonat-Folie, kann den Einsatz
eines Silicon-Hartüberzuges einschließen, bei dem die Poly
carbonat-Folie in die Hartüberzugs-Formulierung einge
taucht, getrocknet und thermisch oder mit UV-Licht gehärtet
wird. Zusätzliche Schutzüberzüge, die üblicherweise auf Po
lycarbonat-Gegenständen benutzt werden, sind Acrylmaterial-Hartüberzüge
und Hartüberzüge auf der Grundlage von Formal
dehyd/Melamin-Harzen. Andere thermoplastische Materialien,
wie eine Polymethylmethacrylat-Folie, können anfänglich mit
einer hitzehärtbaren Acryl-Grundierung behandelt werden,
gefolgt vom Aufbringen eines Silicon-Hartüberzuges. Poly
carbonate für Compact Discs werden häufig mit Aluminium nie
tallisiert, und die Oberfläche wird mit Lacken versiegelt.
Endverbraucher und Hersteller von thermoplastischen
Materialien, wie sie in der Polycarbonat-Industrie gefunden
werden, stehen Umweltbedenken aufgrund der Ansammlung
oberflächenbehandelter, thermoplastischer Gegenstände ge
genüber, weil sie nicht wieder aufgearbeitet werden können.
Die thermoplastischen Substrate werden häufig durch Vergra
ben in der Erde entsorgt, was Umweltbedenken verursachen
kann. Es gibt daher einen Bedarf, die Oberflächen-Überzüge
von den thermoplastischen Gegenständen zu entfernen, so daß
die thermoplastischen Substrate aufgearbeitet werden kön
nen.
Es wurden verschiedene Untersuchungen hinsichtlich der
Entfernung schützender oder dekorativer Überzüge von ther
moplastischen Materialien, wie Polycarbonaten, ausgeführt.
Einige der benutzten Verfahren schließen mechanische Ver
fahren, wie Sandstrahlen oder Behandeln mit unter Druck
stehendem CO₂ ein. Diese Verfahren haben sich als umweltmä
ßig und wirtschaftlich unattraktiv erwiesen.
Chemische Mittel zum Entfernen von Überzügen von ther
moplastischen Materialien sind in der US-PS 5,340,839 be
schrieben, in der ein Verfahren zum Entfernen von Silicon-
Überzügen von Polycarbonat-Substraten unter Einsatz einer
50%-igen, wässerigen, alkalischen Lösung in Kombination mit
Isopropanol offenbart ist. Ein Verfahren zum Entfernen ge
härteter Polyurethan-Farbe von der Oberfläche von Polycar
bonatmischungen ist in der US-PS 5,414,021 offenbart, das
ein wässeriges Bad, enthaltend ein organisches Lösungsmit
tel, ein Alkalimetallhydroxid und ein anionisches, oberflä
chenaktives Mittel, vorzugsweise mono- oder di-C₁₀-alky
lierte Diphenyletherdisulfonate, benutzt. Diese Verfahren
sind umweltmäßig unattraktiv und stellen aufgrund des Alko
holgehaltes bei der für die Entfernung der Überzüge erfor
derlichen Temperatur eine Feuergefahr dar.
Ein Verfahren zum Entfernen von Lack und Aluminium-Überzügen
ist durch Sony Music Entertainment, Inc. in der
US-PS 5,306,349 patentiert. Dieses erfordert eine alkali
sche Lösung mit einem chelatbildenden Mittel und einem Be
netzungsmittel sowie die Anwendung von Wärme und Ultra
schallenergie.
Es gibt einen Bedarf für ein Verfahren zum sicheren
Entfernen von Überzügen von thermoplastischen Substraten
ohne die Anwesenheit von Alkohol und ohne den zusätzlichen
Aufwand der Ultraschallenergie und der chelatbildenden Mit
tel. Die vorliegende Erfindung erfüllt diesen Bedarf.
Es wird ein Verfahren zum Wiedergewinnen thermoplasti
scher Substrate, wie aus Polycarbonatharzen geformten Ver
brauchsprodukten, durch die sichere und wirtschaftliche
Entfernung von Überzügen von den Oberflächen der thermopla
stischen Substrate beschrieben, wobei die Überzüge organi
sche Überzüge, silicium-organische Überzüge, metallhaltige
Überzüge, Lacke, Farbstoffe oder deren Mischungen ein
schließen. Die vorliegende Erfindung beruht auf der Fest
stellung, daß die Entfernung schützender und dekorativer
Überzüge von der Oberfläche thermoplastischer Substrate mit
einer wässerigen, alkalischen Lösung bewirkt werden kann,
die bei einer erhöhten Temperatur im Bereich von etwa 60-100°C
gerührt wird, wobei zusätzlich eine wirksame Menge
eines anionischen, nicht-ionischen oder eine Mischung von
anionischem und nicht-ionischem, oberflächenaktivem Mittel
in der alkalischen Lösung zur Entfernung des Überzuges be
nutzt wird. Die Behandlung mit der oberflächenaktives Mit
tel enthaltenden, alkalischen Lösung kann für eine Dauer
von weniger als einer Stunde bis zu mehreren Stunden ausge
führt werden.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich demgemäß auf
ein Verfahren zum Reinigen des Abfalls aus thermoplasti
schen Substraten, wie thermoplastischen, aromatischen Poly
carbonaten und thermoplastischen, aromatischen Polyester
carbonaten, die sich bei der Herstellung optischer Formkör
per, wie, z. B., Compact Discs, Linsen für Brillen und für
andere optische Anwendungen oder Lampen- oder Scheinwerfer-Reflektoren,
ansammeln.
Es wurde auch festgestellt, daß die überzogenen, ther
moplastischen Gegenstände vor der Behandlung mit der wässe
rigen, oberflächenaktives Mittel enthaltenden, alkalischen
Lösung zu Granulat oder Flocken zerkleinert oder gemahlen
werden können. Die Mittel zum Granulieren der thermoplasti
schen Gegenstände sind dem Fachmann bekannt.
Nach dem Behandeln der thermoplastischen Gegenstände
oder des thermoplastischen Granulates in der wässerigen,
oberflächenaktives Mittel enthaltenden, alkalischen Lösung
zur Entfernung des Überzuges, können die behandelten ther
moplastischen Substrate durch Spülen mit Wasser, vorzugs
weise entionisiertem Wasser, neutralisiert werden, gefolgt
von einem Spülen mit verdünnter Säure (1 gew.-%-ige Schwe
felsäure), dann Spülen mit entionisiertem Wasser bis zu ei
nem neutralen pH und Trocknen zur Herstellung eines im we
sentlichen wiederhergestellten, thermoplastischen Substra
tes ohne den Überzug.
Durch die vorliegende Erfindung wird ein Verfahren zum
Wiederaufarbeiten eines thermoplastischen Substrates aus
einem verworfenen, thermoplastischen Substrat geschaffen,
das mit einem dekorativen oder schützenden Überzug versehen
war, umfassend das Behandeln des weggeworfenen, thermopla
stischen Substrates in einer Lösung zur Entfernung des
Überzuges bei einer Temperatur von etwa 60°C bis etwa 100°C
unter Rühren und bei einem pH von etwa 10 bis etwa 14 für
eine genügende Zeitdauer, um den Überzug im wesentlichen
von dem weggeworfenen, thermoplastischen Substrat zu ent
fernen, Herausnehmen des behandelten, thermoplastischen
Substrates aus der Lösung zum Entfernen des Überzuges, Spü
len des behandelten, thermoplastischen Substrates mit einer
ersten wässerigen Spüllösung, gefolgt von einem Spülen mit
einer verdünnten, wässerigen Säurelösung und gefolgt von
einem zweiten Spülen mit einer wässerigen Lösung, bis der
pH der ablaufenden Spüllösung neutral ist, und Trocknen des
resultierenden, gespülten, thermoplastischen Substrates wo
bei die Lösung zum Entfernen des Überzuges etwa 40 bis 95
Gew.-% Wasser, etwa 5 bis 60 Gew.-% eines alkalischen Mate
rials und etwa 0,01 bis 20 Gew.-% eines oberflächenaktiven
Mittels umfaßt.
Verworfene, thermoplastische Substrate, die gemäß dem
Verfahren der vorliegenden Erfindung oberflächenbehandelt
werden können, sind Polycarbonat-Substrate, wie Verbund
stoffe mit Silicon-Hartüberzug, wie durch Patel, US-PS
5,041,313 und Olsen, US-PS 4,455,205 gezeigt, die durch
Bezugnahme hier aufgenommen werden. So kann, z. B., ein Poly
carbonat-Substrat anfänglich mit einer Acryl-Grundierung
grundiert worden sein, gefolgt von einer Behandlung mit ei
ner Silicon-Hartüberzugs-Zusammensetzung, wie durch Clark,
US-PS 4,027,073 gezeigt, die durch Bezugnahme hier aufge
nommen wird, oder durch eine andere Variation einer mit
kolloidalem Siliciumdioxid gefüllten Silicon- Zusammenset
zung, wie durch die US-PS 4,624,870 gezeigt, die durch
Bezugnahme hier aufgenommen wird.
Weitere verworfene Polycarbonat-Gegenstände, die mit
einem organischen Material oberflächenbehandelt worden wa
ren, und die gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung
behandelt werden können, sind Polycarbonat-Folien, die mit
einem Formaldehyd-Melaminharz (FMR) oder einem Acrylmateri
al, wie Polymethylmethacrylat, behandelt worden sind. Ver
worfene thermoplastische Substrate, die mit organischen,
UV-Strahlung absorbierenden oder stabilisierenden Materia
lien oberflächlich imprägniert worden sind, die gemäß der
Erfindung wieder aufgearbeitet werden können, sind von Ol
sen US-PSn 4,332,455 und 4,323,597 gezeigt, die durch Be
zugnahme hier aufgenommen sind.
Noch andere Polycarbonat-Gegenstände, die wiederaufge
arbeitet werden können, schließen Materialien ein, die
durch Phosgenisierung oder Umesterung aromatischer Bisphe
nole, wie 2,2-Bis-(2-hydroxyphenyl)propan, gebildet sind.
Zusätzliche Polycarbonat-Substrate, die wiederaufge
arbeitet werden können, können hergestellt werden aus aro
matischen Bisphenolen, wie 2,4′-Dihydroxybiphenylmethan,
Bis-(2-hydroxyphenyl)methan, 2,2′-Bis-(4-hydroxyphenyl)pro
pan, im folgenden als "Bisphenol A" oder "BPA" bezeichnet,
1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)ethan, 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)
propan, 4,4′-Dihydroxybiphenyl, 4,4′-Dihydroxy-3,3′,5,5′-
tetramethylbiphenyl, 2,4-Dihydroxybenzophenon, 4,4′-Dihy
droxybiphenylsulfon, 2,4′-Dihydroxydiphenylsulfon, 4,4′-Di
hydroxydiphenylsulfoxid, 4,4′-Dihydroxydiphenylsulfid, Te
tramethylbisphenol A, 1,1-Dichlor-2,2-bis(4-hydroxyphe
nyl)ethylen, 6,6′-Dihydroxy-3,3,3′,3′-tetramethylbis(1,1-
spiroindan) (spirobiindanbisphenol),
Copolycarbonate, die die obigen Bisphenole als die
hauptsächlichen Bisphenol-Bestandteile enthalten, sind
ebenfalls eingeschlossen. Eingeschlossen sind auch Bisphe
nol-A-poly(estercarbonat)e, bei denen die Bisphenol A-car
bonat-Gruppierungen die Hauptbestandteile sind.
Zusätzlich zu verworfenen Polycarbonat-Substraten kön
nen weitere verworfene thermoplastische Substrate mit einem
schützenden oder dekorativen Überzug ebenfalls gemäß der
Erfindung behandelt werden, wie Polymethylmethacrylate mit
einem Mn von etwa 10×10³ bis 500×10³. Es sind auch ver
worfene thermoplastische Substrate eingeschlossen, die einen
schützenden oder dekorativen Überzug haben, wie Polypheny
lenether, Mischungen von Polyphenylenethern, aromatische
Polyesterharze, Polystyrole und ABS-Harze.
Es können andere Zusätze in den oben erwähnten, ther
moplastischen Substraten vorhanden sein, wie Pigmente, Ent
flammungshemmer und Treibmittel. Verstärkende Materialien,
wie Pulver, Whiskers, Fasern oder Plättchen aus Metall
(d. h. Aluminium, Bronze, Eisen oder Nickel) und Nichtmetal
len (d. h. Kohlefasern, nadelförmiger CaSiO₃-Asbest, TiO₂,
Titanat-Whiskers, Glasflocken und ähnliche, können auch
vorhanden sein. Es können auch Stabilisatoren, wie Phosphi
te, Phosphate, Epoxide, gehinderte Phenole und ähnliche
entweder in Kombination oder einzeln, in Abhängigkeit vom
Endeinsatz, vorhanden sein.
Aromatische Polyestercarbonate im Zusammenhang mit der
vorliegenden Erfindung sind solche, die aus mindestens ei
nem aromatischen Bisphenol, aus mindestens einer aromati
schen Dicarbonsäure und aus Kohlensäure synthetisiert sind.
Geeignete Bisphenole sind solche, wie sie oben erwähnt
sind. Geeignete aromatische Dicarbonsäuren sind, z. B., Or
thophthalsäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure, tert-Bu
tylisophthalsäure, 3,3′-Diphenylether-dicarbonsäure, 4,4′-
Diphenyldicarbonsäure, 4,4′-Diphenyletherdicarbonsäure,
4,4′-Benzophenondicarbonsäure, 3,4′-Benzophenondicarbon
säure, 4,4′-Diphenylsulfondicarbonsäure, 2,2-Bis-(4-carb
oxyphenyl)propan, Trimethyl-3-phenylindan-4,5′-dicarbon
säure.
Die aromatischen Polyestercarbonate können nach aus
der Literatur für die Herstellung von Polycarbonaten be
kannten Verfahren produziert werden, z. B. durch Verfahren
in homogener Lösung, durch Schmelz-Umesterungsverfahren und
durch den Zweiphasen-Grenzflächenprozeß.
Die Überzüge, die durch das Verfahren der vorliegenden
Erfindung entfernt werden können, schließen organische
Überzüge, silizium-organische Überzüge, Acrylate, Farbstof
fe, Lacke und metallhaltige Überzüge ein.
Lacke, die gemäß der vorliegenden Erfindung vom Poly
mer entfernt werden können, sind, z. B., Lacke auf Grundlage
von Polyacrylnitril, Polyacrylat, Polymethacrylat, Polyvi
nylchlorid, Polysiloxan oder Melaminharz.
Farbstoffe, die für das Wiederaufarbeiten des thermo
plastischen Substrates durch das Verfahren dieser Erfindung
geeignet sind, sind, z. B., Farbstoffe auf Basis von Naph
thachinonen, Benzochinenen, Anthrachinonen und Azoverbin
dungen sowie organischen Pigmenten und anorganischen Pig
menten.
Bei dem Verfahren dieser Erfindung wurde das verwor
fene, überzogene, thermoplastische Substrat, das vorzugs
weise ein Polycarbonat-Substrat (z. B.: eine Folie, ein
Scheinwerfer, eine Compact Disc oder ein anderer geformter
Gegenstand) bedeutet, wurde mit einem dekorativen oder
schützenden Überzug, wie einem Silicon-Hartüberzug, einem
Formaldehyd-Melaminharz, einem Acryl-Überzug oder einem
metallhaltigen Überzug, wie Aluminium, behandelt. Vor dem
Kontakt mit der wässerigen, ein oberflächenaktives Mittel
enthaltenden, alkalischen Lösung zum Entfernen des Überzu
ges, kann das überzogene, thermoplastische Substrat vor
zugsweise unter Einsatz einer geeigneten Mahlvorrichtung
zur Herstellung eines teilchenförmigen Materials granuliert
werden. Falls erwünscht, kann jedoch das intakte, überzoge
ne, thermoplastische Substrat direkt in eine bewegte, wäß
rige, oberflächenaktives Mittel enthaltende, alkalische Lö
sung zur Entfernung des Überzuges eingetaucht werden.
Alkali- und Erdalkalihydroxide, die in dem Bad zum
Entfernen des Überzuges benutzt werden können, die einen
wirksamen pH von etwa 10 bis 14 erzielen, schließen Hydr
oxide von alkalischen Metallen, wie Lithium, Cäsium, Rho
dium, Calcium, Natrium und Kalium sowie Hydroxide von Amino
nium oder Tetraalkylammonium, z. B. Tetramethylammonium und
Tetrabutylammonium, ein. Diese alkalischen Materialien kön
nen in Form wässeriger Lösungen in einer Konzentration von
etwa 5-60 Gew.-% und vorzugsweise 5-15 Gew.-% benutzt wer
den.
Oberflächenaktive Mittel, die eingesetzt werden kön
nen, sind anionisch, nicht-ionisch und Mischungen davon.
Das oberflächenaktive Mittel kann in der wässerigen, alka
lischen Lösung in einer Konzentration von etwa 0,01 bis 20
Gew.-% eingesetzt werden. Ein bevorzugtes anionisches,
oberflächenaktives Mittel ist Dowfax 8390 der Dow Chemical
Company, Midland, Michigan. Ein anderes Beispiel eines an
deren oberflächenaktiven Mittels ist Dowfax 3B2, ein Pro
dukt der Dow Chemical, das ein C-10 monoalkylierter, disul
fonierter Diphenylether ist. Beispiele nicht-ionischer,
oberflächenaktiver Mittel sind Iconol TDA-6 und Plurafac LF
131, Produkte der BASF Corp. Ein Beispiel einer Mischung
aus nicht-ionischen und anionischen, oberflächenaktiven
Mitteln wäre der Einsatz des anionischen, oberflächenakti
ven Mittels Dowfax 8390 zusammen mit dem nicht-ionischen,
oberflächenaktiven Mittel Iconol TDA-6. Es können auch Kom
binationen oberflächenaktiver Mittel mit zwei oder mehr
nicht-ionischen, oberflächenaktiven Mitteln und einem anio
nischen, oberflächenaktiven Mittel benutzt werden, wie das
nicht-ionische, oberflächenaktive Mittel Plurafac LF 131,
das nicht-ionische, oberflächenaktive Mittel Iconol TDA-6
und das anionische, oberflächenaktive Mittel Dowfax 8390.
Die anionischen, oberflächenaktiven Mittel beruhen im
allgemeinen auf alkylierten Diphenylethersulfonaten. Sie
schäumen typischerweise wenig und werden leicht biologisch
abgebaut. Die anionischen, oberflächenaktiven Mittel vari
ieren in der Länge der Alkylkette und darin, ob einer oder
beide Phenylringe alkyliert und/oder sulfoniert sind.
Tabelle I ist eine Liste oberflächenaktiver Mittel,
die allein oder in Kombination mit anderen oberflächenakti
ven Mitteln in dem alkalischen Bad dieser Erfindung zur
Entfernung von Überzügen eingesetzt werden.
1 - Handelsmarke der Dow Chemical
2 - Handelsmarke der ICI
3 - Handelsmarke der BASF
4 - Handelsmarke der BASF
5 - Handelsmarke der Dow Chemical
6 - Handelsmarke der ICI
7 - Handelsmarke der BASF
8 - Handelsmarke der BASF
9 - Handelsmarke der Dow Chemical
10 - Experimentelles oberflächenaktives Mittel der Dow Chemical
11 - Experimentelles oberflächenaktives Mittel der Dow Chemical
12 - Experimentelles oberflächenaktives Mittel der Dow Chemical
13 - Handelsmarke der BASF
2 - Handelsmarke der ICI
3 - Handelsmarke der BASF
4 - Handelsmarke der BASF
5 - Handelsmarke der Dow Chemical
6 - Handelsmarke der ICI
7 - Handelsmarke der BASF
8 - Handelsmarke der BASF
9 - Handelsmarke der Dow Chemical
10 - Experimentelles oberflächenaktives Mittel der Dow Chemical
11 - Experimentelles oberflächenaktives Mittel der Dow Chemical
12 - Experimentelles oberflächenaktives Mittel der Dow Chemical
13 - Handelsmarke der BASF
Bemerkungen:
F.P. - Schmelzpunkt
N/A - Nicht anwendbar oder nicht erhältlich
MADS - monoalkylierter, disulfonierter Diphenylether
DADS - dialkylierter, disulfonierter Diphenylether
MAMS - monoalkylierter, monosulfonierter Diphenylether
DAMS - dialkylierter, monosulfonierter Diphenylether
N/A - Nicht anwendbar oder nicht erhältlich
MADS - monoalkylierter, disulfonierter Diphenylether
DADS - dialkylierter, disulfonierter Diphenylether
MAMS - monoalkylierter, monosulfonierter Diphenylether
DAMS - dialkylierter, monosulfonierter Diphenylether
Mit dem Verfahren dieser Erfindung können wirksame Resul
tate bei der Entfernung des Überzuges erzielt werden, wenn
das überzogene, thermoplastische Substrat im alkalischen
Bad zur Überzugsentfernung für eine Dauer von mindestens 5
Minuten bis etwa 6 Stunden unter Bewegen, wie Rühren oder
Drehen einer perforierten Trommel, ausgesetzt wird, die das
thermoplastische Substrat in der Lösung zur Überzugsentfer
nung enthält. Eine Badtemperatur im Bereich von etwa 60 bis
100°C und vorzugsweise etwa 70-95°C kann benutzt werden.
Nachdem die Überzüge von den thermoplastischen Sub
straten entfernt wurden, werden die thermoplastischen Sub
strate ohne Überzug aus der wässerigen, alkalischen Lösung
entfernt. Die vom Überzug befreiten, thermoplastischen Sub
strate werden dann mit Wasser, wie entionisiertem Wasser,
gewaschen, gefolgt von einem Spülen mit verdünnter Säure (1
Gew.-% Schwefelsäure), gefolgt von einem zweitem Spülen mit
entionisiertem Wasser, um restliche alkalische Lösung von
dem thermoplastischen Substrat zu entfernen. Das Spülen
findet statt, bis die ablaufende Spüllösung einen pH von
etwa 7 hat. Nach dem Waschen werden die thermoplastischen
Substrate in einem geeigneten Heißlufttrockner getrocknet,
wie dem Heißlufttrockner HAD, der von der Branson Ultraso
nic Corp., Danbury, CT, hergestellt und vertrieben wird.
Die zum Spülen und Trocknen der thermoplastischen Substrate
erforderliche Zeit beträgt etwa 15 Minuten.
Um dem Fachmann die Ausführung der Erfindung zu er
leichtern, werden die folgenden Beispiele zur Veranschauli
chung, nicht aber zu Einschränkung, angegeben. Alle Teile
beziehen sich auf das Gewicht.
In einem typischen Experiment wurde ein 300 ml fassen
der Dreihalskolben, der mit einem Kühler, Stickstoff-Ein
laß, Heizmantel, Thermometer mit Thermowatch-Temperaturreg
ler und einem Überkopf-Rührer ausgerüstet war, mit 50 g 50
gew.-%-igem, wässerigem Alkali (Natriumhydroxid), 100 ml
entionisiertem Wasser und 5,6 g einer handelsüblichen Lö
sung des oberflächenaktiven Mittels Dowfax 8390 (typischer
weise 35-45% oberflächenaktives Mittel) gefüllt, das ein
dialkylierter und disulfonierter Diphenylether mit einer
Alkylkettenlänge von 16 Kohlenstoffatomen ist. Die Tempera
tur der alkalischen Lösung betrug etwa 90°C, als 50 g ge
mahlene, überzogene Compact Discs hinzugefügt wurden, wo
rauf hin die Temperatur auf 100°C erhöht wurde. Proben der
Compact dick (Polycarbonatharz) wurden nach 2, 4 und 6
Stunden bei 95°C entfernt. Die Polymerproben wurden gründ
lich mit Wasser und mit verdünnter Schwefelsäure und dann
nochmals mit Wasser gespült, bis das dekantierte Spülwasser
einen pH von etwa 7 hatte. Die Compact Disc-Proben wurden
dann in einem Vakuumofen bei 120°C 1 Stunde lang getrock
net.
Um den Erfolg des Verfahrens der Erfindung zur Über
zugsentfernung weiter zu bewerten, wurden 10 g jeder Probe
gereinigter Compact Discs in 50 ml Methylenchlorid gelöst
und die Lösungen unter UV-Licht (266 nm) untersucht, um auf
restliche Hartüberzugs-Teile zu schauen. Eine Lösung einer
nach 2 Stunden entnommenen Probe zeigte die Anwesenheit von
etwas restlichem Hartüberzug, doch waren die Proben nach 4
Stunden und 6 Stunden klare Lösungen ohne die Anwesenheit
restlicher Hartüberzüge, was zeigt, daß eine vollständige
Überzugsentfernung stattgefunden hatte.
Ein 300 ml fassender Dreihalskolben, der mit einem
Heizmantel, einem Kühler, einem Überkopfrührer und einem
Thermometer mit einem Thermowatch-Temperaturregler ausge
rüstet war, wurde mit 114,9 g entionisiertem Wasser, 50 g
eines 50 gew.-%-igen Natriumhydroxids und 1 Gew.-% nicht
ionischem, oberflächenaktivem Mittel, Iconol TDA-6, ge
füllt. Die Lösung wurde bewegt und auf 95°C erhitzt. Nach
dem die Lösung 95°C erreicht hatte, wurden 50 g Compact
Disc-Material (Polycarbonatharz) hinzugegeben. Nach 1,5
Stunden nahe Rückfluß wurde das Compact Disc-Material ge
spült, mit 1%-iger Schwefelsäure neutralisiert und nochmals
bis zum pH 7 gespült. Die Probe wurde dann 1 Stunde lang in
einem auf 115°C erhitzten Vakuumofen getrocknet. Eine Me
thylenchlorid-Lösung des behandelten Materials zeigt unter
UV-Licht keine restlichen Hartüberzüge.
Ein 300 ml fassender Dreihalskolben, der mit einem
Heizmantel, einem Kühler, einem Überkopfrührer und einem
Thermometer mit einem Thermowatch-Temperaturregler ausge
rüstet war, wurde mit 99,96 g entionisiertem Wasser, 50 g
50 gewichtsprozentigem Natriumhydroxid und 16,7 g des ani
onischen, oberflächenaktiven Mittels XU 40492.25 (C-16 mo
noalkyliertem disulfoniertem Diphenylether, 10% aktive Be
standteile in Lösung) gefüllt, um eine 1 gew.-%-ige, ober
flächenaktive Behandlungslösung zu erhalten. Die Lösung
wurde bewegt und auf 95°C erhitzt. Nach Erreichen der 95°C
wurden zu der Lösung 50 g Compact Disc-Material hinzugege
ben. Nach 6 Stunden nahe Rückfluß wurde das Compact Disc-Material
gespült, mit 1%-iger Schwefelsäure neutralisiert
und nochmals bis zum pH 7 gespült. Die Probe wurde dann 1
Stunde lang in einem auf 115°C erhitzten Vakuumofen ge
trocknet. Eine Lösung des behandelten Materials in Methy
lenchlorid zeigte unter UV-Licht keinen restlichen Hart
überzug.
Ein 300 ml fassender Dreihalskolben, der mit einem
Heizmantel, einem Kühler, einem Überkopfrührer und einem
Thermometer mit einem Thermowatch-Temperaturregler ausge
rüstet war, wurde mit 114,9 g entionisiertem Wasser, 50 g
eines 50 gew.-%-igen Natriumhydroxids und 0,17 g des nicht
ionischen, oberflächenaktiven Mittels Plurafact LF 131 (0,1
Gew.-%) und 2,16 g von 35%-igem anionischem, oberflächenak
tivem Mittel Dowfax 8390 (1,3 Gew.-%) gefüllt. Die Lösung
wurde bewegt und auf 70°C erhitzt. Nach Erreichen der 70°C
wurden zu der Lösung 50 g Compact Disc-Material hinzugege
ben. Nach 0,5 Stunden nahe Rückfluß wurde das Compact Disc-Material
gespült, mit 1%-iger Schwefelsäure neutralisiert
und nochmals bis zum pH 7 gespült. Die Probe wurde dann
Stunde lang in einem auf 115°C erhitzten Vakuumofen ge
trocknet. Eine Lösung des behandelten Materials in Methy
lenchlorid zeigte unter UV-Licht keinen restlichen Hart
überzug.
Ein 37,85 l (10 Gallonen) fassender Brighton Reaktor,
der mit Vorrichtungen zum Rühren und zur Temperaturregelung
ausgerüstet war, wurde mit 16,2 kg entionisiertem Wasser, 3
kg Natriumhydroxid-Pellets (15 Gew.-%) und 26 g nicht-ioni
schem Plurafac LF 131 (0,1 Gew.-% in der Behandlungslösung
zur Überzugsentfernung) und 260 g von 35 gew.-%-igem, ani
onischem, oberflächenaktivem Mittel Dowfax 8390 (1,3 Gew.-%
in der Behandlungslösung zur Überzugsentfernung) sowie 500 g
nichtionischem, oberflächenaktivem Mittel Iconol TDA-6
(2,5 Gew.-% in der Behandlungslösung zur Überzugsentfer
nung) gefüllt. Die Lösung wurde bewegt und auf 70°C er
hitzt. Nach Erreichen der 70°C wurden 6 kg überzogenen
Compact Disc-Materials zu der Lösung hinzugegeben. Nach 1,5
Stunden wurde das Compact Disc-Material gespült, mit 1%
iger Schwefelsäure neutralisiert und dann zum pH 7 gespült.
Die Probe wurde dann 1 Stunde lang in einem auf 115°C er
hitzten Vakuumofen getrocknet. Eine Lösung des behandelten
Materials in Methylenchlorid zeigte keine Anwesenheit rest
lichen Hartüberzugs, wenn sie UV-Licht ausgesetzt wurde.
Tabelle 2 faßt verschiedene, oberflächenaktives Mittel
enthaltende, alkalische Lösungen zusammen, die zum Entfer
nen von Überzügen von Polycarbonatharz eingesetzt wurden.
Die entfernten Arten von Überzügen waren Aluminium, Lacke,
Acrylmaterialien, lösungsmittel- oder UV-gehärtete Silicon-Hartüberzüge.
Das benutzte Alkali war im allgemeinen ein
Alkalimetallhydroxid, wie Natriumhydroxid, doch können auch
Alkalimetallphosphate und Alkalimetallcarbonate zum Erzie
len eins pH zwischen 10 und 14 für die alkalische Lösung
benutzt werden. Weiter können Mischungen von alkalischen
Salzen oder Basen benutzt werden, um den pH zwischen 10 und
14 zu erzielen, wobei die Salze ausgewählt sind aus der
Gruppe bestehend aus Alkalimetallphosphaten, Alkalimetall
hydroxiden und Alkalimetallcarbonaten.
Claims (14)
1. Verfahren zum Wiederaufarbeiten eines thermoplasti
schen Substrates aus einem verworfenen, thermoplastischen
Substrat, das mit einem dekorativen oder schützenden Über
zug versehen worden war, umfassend:
- (1) Behandeln des verworfenen, thermoplastischen Sub strates in einer Lösung zur Überzugsentfernung bei einer Temperatur von etwa 60°C bis etwa 100°C unter Bewegung und bei einem pH von etwa 10 bis etwa 14 für eine genügende Zeitdauer, um den Überzug vom verworfenen, thermoplasti schen Substrat im wesentlichen zu entfernen;
- (2) Entfernen des behandelten, thermoplastischen Sub strates aus der Lösung zur Überzugsentfernung;
- (3) Spülen des behandelten, thermoplastischen Sub strates mit einer ersten wässerigen Spüllösung, gefolgt von einer verdünnten, wässerigen Säurespüllösung und gefolgt von einer zweiten wässerigen Spüllösung, bis der pH der ab laufenden Spüllösung etwa neutral ist, und
- (4) Trocknen des resultierenden gespülten, thermopla stischen Substrates, wobei die Lösung zur Überzugsentfernung etwa 40 bis 95 Gew.-% Wasser, etwa 5 bis 60 Gew.-% eines alkalischen Materials und etwa 0,01 bis 20 Gew.-% eines oberflächenak tiven Mittels umfaßt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das verworfene,
thermoplastische Substrat granuliert ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das verworfene,
thermoplastische Substrat ausgewählt ist aus der Gruppe
bestehend aus Polycarbonat-Substraten, Polymethylmethacry
laten, Polyphenylenethern, Mischungen von Polyphenylen
ethern, aromatischen Polyesterharzen, Polystyrolen, ABS-Harzen
und deren Mischungen.
4. Verfahren nach Anspruch 1, worin Natriumhydroxid zum
Aufrechterhalten des pH der Lösung zur Überzugsentfernung
zwischen etwa 10 und etwa 14 benutzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, worin das zum Aufrechter
halten des pH der Lösung zur Überzugsentfernung benutzte
alkalische Material ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend
aus Alkalimetallphosphaten, Alkalimetallhydroxiden, Alkali
metallcarbonaten und deren Mischungen.
6. Verfahren nach Anspruch 1, worin das oberflächenakti
ve Mittel ein anionisches, oberflächenaktives Mittel, ein
nicht-ionisches, oberflächenaktives Mittel oder eine Mi
schung davon ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, worin das anionische,
oberflächenaktive Mittel ein dialkylierter und disulfonier
ter Diphenylether oder ein monoalkylierter, disulfoniertes
Diphenylether ist.
8. Verfahren nach Anspruch 1, worin das nicht-ionische,
oberflächenaktive Mittel ein ethoxylierter Alkohol ist.
9. Verfahren nach Anspruch 1, worin die thermoplasti
schen Substrate aus thermoplastischen Substraten wieder
aufgearbeitet werden, die einen silicium-organischen Hart
überzug auf der Oberfläche tragen.
10. Verfahren nach Anspruch 1, worin die thermoplasti
schen Substrate aus thermoplastischen Substraten wieder
aufgearbeitet werden, die einen organischen Überzug auf den
Oberflächen tragen.
11. Verfahren nach Anspruch 10, worin die thermoplasti
schen Substrate aus thermoplastischen Substraten wieder
aufgearbeitet werden, deren Oberflächen einen Acrylüberzug
oder ein Formaldehyd-Melamin-Harz tragen.
12. Verfahren nach Anspruch 1, worin die thermoplasti
schen Substrate aus thermoplastischen Substraten wieder
aufgearbeitet werden, deren Oberflächen mit einem organi
schen UV-Stabilisator imprägniert sind.
13. Verfahren nach Anspruch 1, worin die thermoplasti
schen Substrate aus verworfenen, überzogenen, thermoplasti
schen Substraten wiedergewonnen werden, die als Compact-
Discs benutzt wurden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, worin die verworfenen
Compact-Discs einen Aluminium-Überzug und einen organischen
Überzug an der Oberfläche aufweisen.
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