CH624428A5

CH624428A5 -

Info

Publication number: CH624428A5
Application number: CH1437276A
Authority: CH
Inventors: Norman Earl Stahlheber
Original assignee: Monsanto Co
Priority date: 1975-11-17
Filing date: 1976-11-16
Publication date: 1981-07-31
Also published as: DE2652216A1; FR2331544B1; AU1966976A; BE848388A; DK515176A; JPS5262225A; BR7607648A; CA1072578A; AU500762B2; ATA851176A; IT1063941B; AT345779B; ES453363A1; SE413312B; NL7612586A; FR2331544A1; SE7612776L; US4014929A; GB1505048A; NO763901L

Description

Diese Erfindung betrifft eine Detergensformulierung, die als Detergensbuilder ein neues kristallines Athercarboxylat-Monohydrat enthält; sie betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung dieser Detergensformulierung.

Es wurde festgestellt, dass eine Verbindung der Formel

COONa COONa CH - O - CH2 COONa ausgezeichnete Eignung als Detergensbuilder (Waschhilfsmittel) aufweist Diese Verbindung und ihre Verwendung als Detergensbuilder ist in der US-PS Nr. 3 865 755 beschrieben, auf die hier Bezug genommen wird. Unter Bedingungen hoher relativer Feuchtigkeit neigt die amorphe Form dieser Verbindung dazu, hygroskopisch zu sein und die Wasseraufnahme kann zu Agglomerationsproblemen der Verbindung als solcher oder der Detergensformulierungen, in denen sie Verwendung findet, führen. Ein höheres Hydrat (Tri- oder Tetrahydrat) der Verbindung, das im wesentlichen nicht hygroskopisch ist, kann dadurch hergestellt werden, dass man eine Lösung der Verbindung bei Raumtemperatur verdampft Das Trihydrat verliert jedoch sein Hydratwasser bei relativ niederen Temperaturen (um 100 °C) und es wird, wenn es schnell getrocknet wird, wie beispielsweise in Sprüh-Trocknungsverfahren zur Herstellung von Detergensformulierungen, in die amorphe Form umgewandelt

Es ist klar, dass die Schaffung einer Form der oben beschriebenen Verbindung, die relativ nicht hygroskopisch und thermisch stabil ist, einen Fortschritt darstellen würde.

Es wurde nun gefunden, dass das Monohydrat der Verbindung der obigen Formel relativ nicht hygroskopisch, thermisch stabil und kristallin ist.

Die erfindungsgemässe Detergensformulierung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie als Detergensbuilder eine Verbindung der Formel

COONa COONa CH - O - CH2 . H20 COONa deren Röntgen-Beugungsbild starke Diffraktionslinien aufweist, die den angenäherten Werten der Netzebenen-Abstände d: 8,14 Â, 5,65 À, 5,45 À, 5,24 À, 4,50 À, 4,35 Â, 3,42 À, 2,77 À, 2,59 À und 2,38 Â entsprechen, enthält Die Bezeichnung «angenähert» wird hier so verstanden, dass die angegebenen Netzebenen-Abstände um 1% aus Gründen der verschiedenen analytischen Verfahren, der gemeinsamen Ausfällung mit geringen Mengen anderer Materialien usw. abweichen können.

Das in der Detergensformulierung verwendete neue kristalline Monohydrat hat wünschenswerte Handhabungseigenschaften, die im allgemeinen bei kristallinen Materialien vorliegen und ist im wesentlichen weniger hygroskopisch als die wasserfreien kristallinen oder amorphen Formen dieser Verbindung. Weiterhin hat das neue kristalline Monohydrat, wie es hier verwendet wird, ausgezeichnete thermische Stabilität und verliert nicht leicht das Hydratwasser bei Temperaturen unter 220 °C im Gegensatz zum Trihydrat, das Wasser bei etwa 100 ®C, und zum Dihydrat das Wasser bei etwa 135 °C verliert. Weiterhin ist das Monohydrat wegen seiner leichter steuerbaren Kristallisationseigenschaften leichter aus Aufschlämmun-gen abzutrennen als andere Hydrate.

Das kristalline Monohydrat wird durch Kristallisation aus einer wässrigen Lösung von

COONa COONa

CH - O - CH2

COONa

2

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

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hergestellt. Wenn diese Ausgangsverbindung durch Neutralisation oder Yerseifung der entsprechenden Säure oder deren Estern mit Natriumhydroxid hergestellt ist, muss darauf geachtet werden, dass überschüssiges Natriumhydroxid neutralisiert oder so entfernt wird, dass die Gesamtmenge an Natriumhy- 5 droxid in der Lösung geringer ist als 5% des Gewichts der Ausgangsverbindung in der Lösung. Sonst werden übermässig grosse Mengen der Form, die eher einem Dihydrat als dem gewünschten Monohydrat entspricht, aus der Lösung gemäss dem hier beschriebenen Verfahren auskristallisiert. Die Neutra-10 lisation des Natriumhydroxidüberschusses unter Bildung von Natriumcarbonat kann zweckmässigerweise durch Einperlen von Kohlendioxid in die Lösung, bis der pH unter 11,5 liegt, erreicht werden.

Es ist weiterhin notwendig, dass die Kristallisation und 15 Abtrennung des Monohydrats aus der Lösung bei Temperaturen zwischen 50 und 220 °C bewirkt wird, wobei die Verwendung von Temperaturen nahe beim Siedepunkt (110 bis 115 °C) bevorzugt wird.

Weiterhin sollte die Wärmezuführung zu der Lösung so 2o gesteuert werden, dass die Bildung einer Lösung mit mehr als etwa 5% Übersättigung vermieden wird. Wenn die Hitzezuführung unnötig hoch ist (zum Beispiel wenn die Lösung kräftig gekocht wird), kann eine übermässige Übersättigung der Lösung diese stark viskos machen und bei weiterem Erhitzen 2s führt dies eher zur Bildung von amorphen Feststoffen als zu dem gewünschten kristallinen Monohydrat.

Die Ausfällung des kristallinen Monohydrats kann dadurch gefördert werden, dass man Impfkristalle des Monohydrats und/oder eine organische Flüssigkeit, die mit Wasser mischbar 30 ist, die aber eine relativ geringe Solvation des Monohydrats aufweist, beispielsweise Methanol, zugibt. Das ausgefällte kristalline Monohydrat kann mittels herkömmlicher mechanischer Verfahren abgetrennt und das Erhitzen fortgesetzt werden, um vorhandenes freies Wasser oder organisches Lösungs- 35 mittel zu entfernen.

Die Herstellung der erfindungsgemäss als Detergensbuilder in einer Detergensformulierung zu verwendenden Verbindung wird weiter durch die folgenden Beispiele erläutert, worin alle Teile und Prozentsätze sich auf das Gewicht beziehen, es *0 sei denn, dass dies anders angegeben ist.

Beispiel 1

Man bildet eine Lösung aus 1 Teil

COONa COONa

CH - 0 - CH_

I ^

COONa das im wesentlichen frei von Natriumhydroxid ist, in 1 Teil Wasser und mischt mit 1 Teil Methanol. Man hält das Gemisch bei atmosphärischem Druck etwa 2 h am Rückfluss und es bildet sich ein kristalliner fester Niederschlag, den man aus dem erhitzten Gemisch abtrennt. Dieser kristalline Feststoff wird mittels thermogravimetrischer und thermischer Differentialanalyse als Monohydrat identifiziert. Es hat die Formel

COONa

COONa CH - O - CH,

1 '

COONa h20

und weist ein Röntgenbeugungsbild auf, das durch die nachfolgenden Netzebenen-Abstände d gekennzeichnet ist: 8,14 À, 5,65 À, 5,45 Â, 5,24 À, 4,50 Â, 4,35 A, 3,42 Â, 2,77 À, 2,59 À und 2,38 Â.

Beispiel 2

Etwa 1000 g einer 40%igen wässrigen Lösung von COONa COOEa CH - O - CH2 COONa die im wesentlichen frei von Natriumhydroxid ist, erhitzt man bis zum Kochen. Durch Verdampfen des Wassers erhöht man die Feststoffkonzentration der Lösung auf 57%, 58'/2%, 60%, 61 Vi%, gibt 1 g des nach Beispiel 1 hergestellten Monohydrats als Impfmaterial zu. Nach dem letzten Impfen wird und bleibt die Lösung trüb. Das Impfen wird unterbrochen und das Sieden fortgesetzt, wobei die Wärmezufuhr so gesteuert wird, dass der Siedepunkt nicht 113 °C überschreitet (wenn eine unzweckmässige hohe Wärmezuführung angewendet wird, würde eine stärker übersättigte Lösung mit einem Siedepunkt oberhalb 113 °C gebildet). Das Kochen wird fortgesetzt, bis eine Aufschläm-mung, die wesentliche Mengen an Feststoffen enthält, vorhanden ist, wobei zu diesem Zeitpunkt die Feststoffe abgetrennt und als Monohydrat

COONa COONa

CH - O - CH2 . H20

COONa mittels der im Beispiel 1 angegebenen Verfahren identifiziert 45 wird.

Das neue kristalline Monohydrat wird in den erfindungsge-mässen Detergensformulierungen als Builder-Komponente verwendet, wie dies für das entsprechende Nicht-Monohydrat in der US-Patentschrift 3 865 755 beschrieben ist. Die Verwen-50 dung des Monohydrats ist besonders günstig zur Herstellung von Detergensformulierungen nach den geläufigen Sprüh-Trocknungsverfahren im Hinblick auf die hohe thermische Beständigkeit des Monohydrats.

G

Claims

624428 PATENTANSPRÜCHE

1. Detergensformulierung, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Detergensbuilder eine neue Verbindung der Formel

COONa COONa CH - 0 - CH2 . H20 COONa deren Röntgen-Beugungsbild starke Diffraktionslinien aufweist, die den angenäherten Werten der Netzebenen-Abstände d: 8,14 À, 5,65 Â, 5,45 Â, 5,24 À, 4,50 Ä, 4,35 À, 3,42 Â, 2,77 Â, 2,59 Â und 2,38 Â entsprechen, enthält.

2. Verfahren zur Herstellung der Detergensformulierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine wäss-rige Lösung einer neuen Verbindung der Formel

COONa COONa CH - 0 - CH COONa bildet, die weniger als 5 Gew.-% Natriumhydroxid, bezogen auf das Gewicht der Verbindung, enthält und aus der Lösung, während man sie bei einer Temperatur zwischen 50 und 220 °C und bei weniger als 5% Übersättigung hält, den Detergensbuilder der Formel

COONa COONa CH - O - CH . HO

i ^ ^

COONa auskristallisiert, abtrennt und mit mindestens einer anderen Detergenskomponente mischt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die Lösung bei ihrem Siedepunkt hält.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Förderung der Kristallisation die Lösung mit einer organischen Flüssigkeit versetzt, die mit Wasser mischbar ist und eine geringe Löslichkeit für den Detergensbuilder hat

5. Verfahren nach Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass man die Lösung mit dem kristallinen Detergensbuilder impft

6. Verfahren nach Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass man die Lösung mit dem kristallinen Detergensbuilder impft.

7. Verfahren nach Ansprüchen 2,3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass man die Lösung mit dem kristallinen Detergensbuilder impft

8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischen durch Sprühtrocknen erfolgt.