Die Erfindung betrifft eine wässrige, Phenolate enthaltende flüssige Formulierung mit
einem Erstarrungspunkt von kleiner oder gleich minus 10°C, ein Verfahren zu ihrer
Herstellung, eine die Formulierung enthaltende wässrige Suspension oder
Dispersion sowie verschiedene industrielle Verwendungen der Formulierung.
Phenolderivat-Formulierungen haben Mängel, speziell beim Einsatz als
Konservierungsmittel im technischen Bereich, wie in hochkonzentrierten
Pigmentslurries. Salze von Phenol, alkyl- und arylsubstituierten Phenolen,
halogenierten Phenolen sowie Kresolen und halogenierten Kresolen sind bekannt als
Fungizide und Bakterizide im protektiven und kurativen Bereich. Die meisten
Formulierungen dieser Phenolate sind als wasserlösliche Alkalisalz-Formulierungen zu
alkalisch für die spätere Anwendung und beeinflussen dadurch das zu schützende
Produkt negativ oder haben einen Gefrierpunkt von 0°C oder nur wenig unter 0°C oder
kristallisieren bei tiefer Temperatur und hohen Konzentrationen speziell bei Beimpfung
mit Impfkristallen aus oder enthalten grosse Mengen an organischen Lösungsmittel
oder hohe Mengen an Alkalilaugenüberschuss.
Speziell Natrium-o-phenylphenolat sowie Kalium-o-phenylphenolat sind bekannt als
Fungizide für Holz, aber auch als Konservierungsmittel für Pigmentslurries. Natrium-o
phenylphenolat und Kalium-o-phenylphenolat sind in Pulverform erhältlich. Natrium-o
phenylphenolat ist weiterhin als 25 Gew.-%ige Natronlaugenlösung und als 35-38 Gew.-%ige
Emulsion, unter Verwendung hoher Mengen an Emulgatoren zu deren
Stabilisierung, auf dem Markt. Kalium-o-phenylphenolat ist als eine 35-39 Gew.-%ige
Kalilaugenlösung mit 38 Gew.-% Kalium-o-phenylphenolat und 6-10 Gew.-% Kalilauge
in Wasser auf dem Markt.
In der DE 198 59 136.5 werden neuerdings auch teilneutralisierte Formen von
o-Phenylphenol/Alkali-o-Phenylphenolat in Wasser und grossen Mengen organischer
Lösemittel, wie Glykolen und aromatischen Alkoholen, beschrieben. In der DE 42 02 051 A1
werden ebenfalls hochkonzentrierte flüssige Formen aus der Reihe der
Phenolderivate beschrieben. Diese liegen jedoch in der nicht neutralisierten Form vor,
besitzen einen Schmelzpunkt von über + 15°C und sind nicht wasserlöslich.
Natrium-o-phenylphenolat in Pulverform ist in grösseren Mengen nicht leicht zu
handhaben. Flüssige Formulierungen werden klar vorgezogen.
25 Gew.-% wässriges Natrium-o-phenylphenolat verursacht hohe Transport- und
Lagerkosten. Höhere Konzentrationen können wegen zu geringer Löslichkeit nicht
erreicht werden. Auch bei nur 25% Konzentration neigt das Produkt bereits zu
Auskristallisation bei Raumtemperatur. Bei Minustemperaturen kristallisiert es spontan
aus. 35-39 Gew.-% Kalium-o-phenylphenolat mit einem hohen Überschuss an
Kalilauge ist sehr ätzend und hat einen pH-Wert von weit über 12. Um eine
Kristallisation bei minus 10°C zu verhindern, ist ein bis zu 30%iger Überschuss an
Kalilauge notwendig. Dieser hohe pH-Wert und die hohe Ionenkonzentration führen
bei der Zugabe zu einem wässrigen Pigmentslurry mit hohem Feststoffgehalt, speziell
bei einer Konzentration von < 50 Volumen-% an Feststoff, zur Agglomeratbildung in
der Pigmentslurry und zu einer Veränderung des pH Werts im Endprodukt.
Die in der DE 198 59 136.5 beschriebenen teilneutralisierten Phenolate, gelöst in
Wasser und Glykolen, neigen bei ungenügender Scherung während des Einrührens
zur Ausbildung von Agglomeraten, Trennung der wässerigen Pigmentslurry von der
teilneutralisierten Phenolatlösung und zum Aufschwimmen derselben auf der
Oberfläche der Slurry. Die Konservierung ist dadurch nicht optimal, und es kann zu
Ablagerungen von Phenolaten in Rohrleitungen kommen. Der hohe Anteil an
organischen Lösemitteln im Bereich von 20-90 Gewichts-% ist zudem bei manchen
Anwendungen nicht erwünscht.
Die Verwendung von emulgiertem Natrium-o-phenylphenolat in Pigmentslurries mit
hohem Feststoffgehalt ist riskant, da der Emulgator die Pigmentdispergierung
destabilisiert und zu Schaumbildung neigt. Weiterhin liegt der Gefrierpunkt der meisten
wässrigen Salzlösungen und wässrigen Emulsionen von o-Phenylphenol bei, oder
nicht viel unterhalb 0°C. Nur Kalium-o-phenylphenolat mit einem starken Überschuss
von KOH hat einen Gefrierpunkt von minus 15°C. Diese Verbindung weist jedoch das
Risiko der Veränderung der Pigmentslurry - Eigenschaften, wie Agglomeratbildung
und pH Erhöhung auf. Während des Winters in Nordeuropa, z. B. in Norwegen, und in
Nordamerika und Kanada ist es unmöglich, wässrige Flüssigkeiten mit einem
Erstarrungspunkt um den Gefrierpunkt zu transportieren ohne zu riskieren, dass diese
gefrieren, wenn keine Heizung am Transportbehälter installiert ist. Das gleiche
Problem besteht bei der Lagerung. Weiterhin ist es ökonomisch und ökologisch
unvernünftig und von der Industrie nicht akzeptiert, derart niedrig konzentrierte
Lösungen über weite Distanzen zu transportieren.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine flüssige Formulierung von Phenolaten,4
bereitzustellen, die einen Gefrierpunkt bzw. einen Erstarrungspunkt von kleiner oder
gleich -10°C aufweist und deren Lösemittelsystem zu einem überwiegenden Anteil
Wasser enthält.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 näher
gekennzeichnete flüssige, Phenolate enthaltende wässrige Formulierung gelöst, die
einen Erstarrungspunkt von kleiner oder gleich -10°C aufweist. Die hier beschriebene
Formulierung weist die nachfolgenden Bestandteile auf:
- a) 50-80 Gew.-% eines oder mehrerer Phenolate;
- b) 0,1-10 Gew.-% mindestens eines Kristallisationshemmers; und
Wasser und wahlweise weitere Bestandteile als Rest.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen,
den nebengeordneten Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung.
Die erfindungsgemäße Formulierung zeichnet sich dadurch aus, daß sie Phenolate in
konzentrierter Form von 50-80 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Formulierung,
enthält. Unter Phenolate werden Salze der Phenole verstanden, die sich in Wasser mit
alkalischer Reaktion auflösen. Phenole ist die Gruppenbezeichnung für aromatische
Hydroxyverbindungen, bei denen die Hydroxygruppen direkt an den Benzolkern
gebunden sind. Beispiele für Phenole sind das Phenol selbst und einfach oder
mehrfach substituierte Phenole mit aliphatischen und/oder aromatischen
Substituenten. Beispiele hierfür wiederum sind o-Phenylphenol, Kresole und
Resorcine. In der vorliegenden Formulierung liegen die Phenole und ihre Derivate in
vollständig neutralisierter Form als Salze, d. h. als Phenolate, vor.
Weiterhin liegt bei der erfindungsgemäßen Formulierung der Phenolat-Gehalt,
gerechnet als entsprechendes Phenol resp. Phenolderivat bei vorzugsweise über 40
Gew.-%. Die Phenolatlösung, vorzugsweise o-Phenylphenolat, ist in Bezug auf das
Phenolat bevorzugt zu 103-115 Mol% neutralisiert, bevorzugt mit Alkalihydroxiden.
Dies bedeutet, daß der Phenolatlösung pro Mol Phenolat 1,03-1,15 Mol alkalische
Substanz, bevorzugt Alkalihydroxid zugesetzt wird. Insbesondere bevorzugt werden
zur Neutralisation 105 Mol% KOH, bezogen auf den Phenolatgehalt, eingesetzt.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Phenolate entfalten eine mikrobizide Wirkung und
wirken somit als Konservierungsmittel. Die erfindungsgemäßen Formulierungen
können aufgrund dieser Eigenschaften sowohl für den Protektoren als auch für den
kurativen Einsatz dienen.
Bevorzugte Phenolate sind einfach oder mehrfach substituierte Phenolate mit
aliphatischen und/oder aromatischen Substituenten. Beispiele für derartige Derivate,
die erfindungsgemäß einsetzbar sind, sind o-Phenylphenolat, halogenierte Phenolate,
Salze von Kresolen, Salze von halogenierten Kresolen und Salze von Resorcinen oder
deren Mischungen. Beispiele für Salze der Kresole sind Salze von halogenierten
Kresolen, insbesondere Salze von chlorierten Kresolen, Salze von o-, m- und p-Kresol,
Salze von Isopropyl-o-kresol, Salze von 4-Isopropyl-m-kresol. Ein Beispiel für ein
verwendbares Salz der Resorcine ist ein Salz des 4-n-Hexylresorcin.
Die Phenolate liegen in einer Menge von 50-80 Gew.-% vor, wobei selbstverständlich
alle Bereiche zwischen 50 und 80 Gew.-% von der Erfindung mit umfaßt werden.
Bevorzugte Bereiche sind 55-75 Gew.-%, 55-70 Gew.-%, 60-70 Gew.-%, 60-65
Gew.-% und besonders bevorzugt 65 Gew.-%, jeweils bezogen auf die gesamte
Formulierung.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Phenolatlösung mit
Alkalihydroxiden neutralisiert worden, so daß die Phenolate bevorzugt als Kaliumsalz,
Kalium- und Natriumsalz und/oder Kalium- und Lithiumsalz vorliegen. Insbesondere
bevorzugt liegen die Phenolate als Kaliumsalz vor.
Das Lösungsmittelsystem für die Phenolate enthält bevorzugt einen Überschuß von
0,03-0,15 Mol an Alkalihydroxiden. Pro Mol Phenolat werden zur Neutralisation
bevorzugt 1,03-1,15, weiterhin bevorzugt 1,05-1,10 Mol an Alkalihydroxiden
eingesetzt. Der Neutralisationsgrad mit Alkalihydroxid, bevorzugt mit Kaliumhydroxid,
bezogen auf das Phenolat, beträgt 102-115 Mol%, bevorzugt 103-107 Mol%,
besonders bevorzugt 105 Mol%.
Entscheidend für den Erfolg der vorliegenden Erfindung ist die überraschende und
nicht voraussehbare Wirkung geringer Mengen von Alkoholen, welche unerwartet als
Kristallisationshemmer wirken.
Als Kristallisationshemmer werden organische wasserlösliche Substanzen,
vorzugweise Alkohole, in Mengen von 0.1-10%, oder Mischungen derselben, z. B. in
Mengen von 1 bis 5 Gew.-% eingesetzt.
Als Kristallisationshemmer werden bevorzugt ein oder mehrere aliphatische
Glykolverbindungen wie Ethylenglykol, Monopropylenglykol und/oder Diethylenglykol,
und/oder ein oder mehrere aliphatische Alkohole wie Methanol, Ethanol, n-, iso-
Propanol, Isomere des Butanols, wie 1-Butanol und/oder des Pentanols und/oder ein
oder mehrere aromatische Alkohole wie Benzylalkohol, 2-Phenylethan-1-ol, 3-
Phenylpropan-1-ol und/oder 1-Phenylpropan-2-ol, eingesetzt.
Die Kristallisationshemmer liegen, bezogen auf die Gesamtformulierung, in einer
Menge von 0,1-10 Gew.-% vor. Bevorzugte Mengen sind 0,5-5,0 Gew.-%, weiterhin
bevorzugt 1-3 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtformulierung, wobei
selbstverständlich auch alle Bereiche zwischen 1 und 10 Gew.-% einsetzbar sind.
Beispiele für bevorzugt einsetzbare aromatische Alkohole sind:
Benzylalkohol und/oder 2-Phenylethan-1-ol und/oder 3-Phenylpropan-1-ol und/oder
1-Phenylpropan.
Beispiele für bevorzugt einsetzbare einwertige aliphatische Alkohole sind:
Methanol, Ethanol, Propanole, Butanole, Pentanole
Beispiele für bevorzugt einsetzbare aliphatische Glykole sind:
Ethylenglykol, Propylenglykol, Butandiole, Pentandiole.
Der Phenolatgehalt der erfindungsgemäßen Formulierung liegt, gerechnet als
entsprechendes Phenol resp. Phenolderivat, bei vorzugsweise über 40 Gew.-%. Die
Phenolatlösungen, bei denen o-Phenylphenolat besonders bevorzugt wird, sind in
Bezug auf das Phenolat bevorzugt zu 103-115 Mol% neutralisiert, bevorzugt mit
Alkalihydroxiden, insbesondere mit KOH. In einer bevorzugten Ausführungsform
werden zur Neutralisation 105 Mol% KOH, bezogen auf das Phenolatgehalt,
eingesetzt.
Die erfindungsgemäße Formulierung enthält neben den Phenolaten und den
Kristallisationshemmern, die einen Anteil von 50,1-90 Gew.-% ausmachen, 10-49,9 Gew.-%
Wasser sowie wahlweise weitere Bestandteile wie weitere mikrobiozid
wirkende Mittel und/oder mikrobiozid wirkende Mittel unterstützende Substanzen.
Bei der erfindungsgemäßen Formulierung handelt es sich um eine wässrige
Formulierung, wobei das Lösungsmittelsystem, welches einen Anteil an der
Formulierung von 20-50 Gew.-% hat, zu 90-99 Gew.-% aus Wasser besteht. Die
Kristallisationshemmer sind Teil des Lösungsmittelsystems und liegen in einem Anteil
von 0,1-10 Gew.-%, bezogen auf das Lösungsmittelsystem, vor. Es ist aber auch
möglich, innerhalb dieser Grenzen einen Teil des Wassers bzw. des
Kristallisationshemmers durch andere Bestandteile zu ersetzen, beispielsweise durch
weitere mikrobiozide Mittel und mikrobiozide Mittel unterstützende Substanzen.
Besonders bevorzugt werden als mikrobiozid wirkende Mittel eingesetzt: Amine,
primäre und/oder sekundäre und/oder tertiäre und/oder quaternäre Amine und/oder
Diamine, bevorzugt primäre und/oder sekundäre und/oder tertiäre und/oder quaternäre
Fettamine und/oder Diamine, wobei ein oder mehrere Substituenten am Stickstoff eine
Kettenlänge von 10 bis 20 Kohlenstoffatome, bevorzugt 10 bis 18 Kohlenstoffatome,
aufweisen. Beispiele hierfür sind Dodekylamin, Didodekylamin, Didodekylmethylamin,
Didodekylbenzylmethylammoniumchlorid, oder die Substanzen Dicocomethylbenzyl
ammoniumchlorid, N-Tallow-1,3-diaminopropan. Die primären und/oder sekundären
und/oder tertiären Fettamine und/oder die Amine können auch als Salze vorliegen. Als
Neutralisationsmittel für die primären und/oder sekundären und/oder tertiären Amine
und/oder die Diamine können Mineralsäuren und/oder organische Säuren eingesetzt
werden, wobei bevorzugt Ameisensäure und/oder Essigsäure eingesetzt wird. Ein
weiteres Beispiel für ein mikrobiozides Mittel ist Tributylzinnbenzoat. Beispiele für
mikrobiozide Mittel unterstützende Substanzen wie Komplexbildner, bevorzugt
Nitrilotriessigsäure, Ethylendiamintetraessigsäure und deren Alkalisalze und wahlweise
eine oder mehre Oxidationsstabilisatoren wie 2-Phosphono-1,2,4-butantricarbonsäure,
bevorzugt in Mengen von 0.05-1.0 Gew.-%.
In einer 60-70 Gew.-% Phenolat enthaltenden Formulierung liegen die
Kristallisationshemmer bevorzugt in einer Menge von 1-3 Gew.-%, bezogen auf die
gesamte Formulierung, vor.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung liegen Phenolate in der Formulierung in
einer Menge von 50-80 Gew.-%, bevorzugt 55-70 Gew.-%, vor, und als
Kristallisationshemmer eine oder mehrere aliphatische Glykolverbindungen und/oder
Glycerin und/oder ein oder mehrere aliphatische und/oder aromatische Alkohole in
einer Menge von 0,1-10 Gew.-%, bevorzugt 1-5 Gew.-% vor, wobei der Gesamtanteil
an Kristallisationshemmer maximal 10 Gew.-% beträgt und die Differenz zu jeweils 100
Gew.-% der Alkaliüberschuss von 0,03-0,15 Mol/Mol und Wasser ist.
Die Phenolate in der Formulierung weisen eine mikrobiozide Wirkung auf und wirken
somit als Konservierungsmittel. Aufgrund dieser Eigenschaften können sie sowohl für
den protektiven als auch für den kurativen Einsatz dienen. Die Formulierung hat den
Vorteil, daß die Phenolate nicht spontan oder allmählich auskristallisieren oder
zumindest derart langsam, daß dies nicht nachteilig wirkt.
Die erfindungsgemäßen Formulierungen weisen einen Kristallisationspunkt resp.
Gefrierpunkt, auch bei Zusatz von Kristallisationskeimen, von mindestens -10°C auf.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Formulierungen weisen Kristallisationspunkte resp.
Gefrierpunkte von -15°C oder sogar -20°C auf.
Die Formulierung ist somit auch dadurch charakterisiert, daß sie
- a) 50-80 Gew.-% zumindest eines Phenolats und
- b) 20-50 Gew.-% eines Lösungsmittelsystems enthält, welches zu 90-99,9 Gew.-%
aus Wasser und zu 0,1-10,0 Gew.-% aus zumindest einem
Kristallisationshemmer besteht, wobei ein Anteil von 1,0-4,9 Gew.-% Gew.-% dieser
Formulierung durch weitere mikrobiozide Mittel und/oder weitere Bestandteile ersetzt
sein kann.
Entscheidend für den Erfolg der vorliegenden Erfindung war somit die überraschende
und nicht voraussehbare Wirkung geringer Mengen von Alkoholen, die in einer Menge
von 0,1-10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtformulierung, eingesetzt werden und die
unerwartet in dieser Formulierung als Kristallisationshemmer wirken.
In weiteren Ausführungsformen der Erfindung sind in der Formulierung weitere
mikrobizid wirkende Stoffe enthalten, beispielsweise bakterizid und/oder fungizid
wirkende Verbindungen. Die Herstellung der erfindungsgemäßen Formulierung kann
vom Fachmann aufgrund seiner fachlichen Kenntnisse ohne erfinderische Schritte
vorgenommen werden. Beispielsweise werden bei der Herstellung der Formulierung
der vorliegenden Erfindung Wasser, das Neutralisationsmittel und der
Kristallisationshemmer und eventuell weitere Substanzen in einem Gefäss vorgelegt
und das Phenol unter Rühren und ev. Erwärmen gelöst.
Grundsätzlich ist die Reihenfolge der Zugabe gleich. Es kann jedoch zu einer
vorübergehenden Unverträglichkeit kommen, die zu einer vorübergehenden
Ausfällung von Stoffen führt. Bevorzugt werden deshalb das Wasser und das
Neutralisationsmittel vorgelegt und die Phenolverbindungen darin gelöst und
anschliessend der Kristallisationshemmer zugegeben.
Überraschend und unerwartet stellte sich heraus, dass mit Alkalihydroxiden vollständig
neutralisierte, bevorzugt zu 103-115 Mol.% neutralisierte Phenolatlösungen und mit
0.1-10 Gew.-% Alkoholen als Kristallisationshemmer, bezogen auf die
Gesamtformulierung, versehene Phenolatlösungen, bzw. von Salzen von Phenol und
deren Derivate, z. B., o-Phenylphenolat oder Salzen der Kresole, selbst bei hohem
Feststoffgehalt von über 50 Gew.-% an Phenolaten, und sehr niedriger Temperatur
von z. B. -20°C auch durch mehrmaligen Zusatz von Keimbildnern, wie festem
o-Phenylphenol nicht auskristallisierten, die Lösungen über Monate stabil blieben und
sich eine geringere Braunfärbung bildete als sie zum Beispiel von herkömmlichen,
wässerigen Lösungen von Alkalisalzen des o-Phenylphenols bestens bekannt ist und
der Gefrierpunkt für die gestellte Aufgabe optimal ist. Im Gegensatz dazu sind die
selben Formulierungen von Phenolaten überraschenderweise bei z. B. nur 40 Gew.-%
an Phenolaten bei -20°C nicht kristallisationsstabil sind und werden spontan fest.
Die erfindungsgemäße Formulierung wird, wie auch aus den anliegenden Beispielen
ersichtlich ist, bevorzugt als Konservierungsmittel, ganz bevorzugt zur Konservierung
wässriger Suspensionen oder Dispersionen von Mineralien, Füllstoffen, Pigmenten
und natürlichen oder synthetischen organischen Bindemitteln und deren Mischungen
eingesetzt. Suspensionen oder Dispersionen mit Feststoffgehalten von über 40 Gew.-%,
bevorzugt über 60 Gew.-% und weiterhin bevorzugt über 70 Gew.-% können ohne
Auskristallisieren der Phenolate mit der Formulierung der Erfindung auch bei
Temperaturen von < -10°C behandelt werden. Weiterhin ist sie zur Konservierung von
Kühlschmierstoffen, bevorzugt in der Metall bearbeitenden Industrie, einsetzbar. Die
die erfindungsgemäße Formulierung enthaltenden wässrigen Suspensionen oder
Dispersionen von Mineralien, Füllstoffen und/oder Pigmenten werden bevorzugt in den
Bereichen Papierherstellung, Papierbeschichtung und wässrige Lacke und Farben
eingesetzt. Die Formulierung ist sowohl für den protektiven als auch für den kurativen
Einsatz geeignet.
Die wässrige Suspension oder Dispersion kann weiterhin ein oder mehrere
synthetische und/oder natürliche organische Bindemittel, bevorzugt
Styrolbutadienlatices und/oder Styrolacrylatlatices, Stärke und/oder
Carboxymethylcellulose, enthalten, die vor mikrobiellem Befall und/oder Verderb
geschützt werden.
Die wässrige Suspension oder Dispersion enthält bevorzugt als Mineralien und/oder
Füllstoffe und/oder Pigmente Elemente der zweiten und/oder dritten Hauptgruppe
und/oder der vierten Hauptgruppe und/oder der vierten Nebengruppe des
Periodensystems der Elemente, insbesondere Calcium und/oder Silicium und/oder
Aluminium und/oder Titan und/oder Barium enthaltende Verbindungen und/oder
organische Pigmente.
Die wässrige Suspension oder Dispersion enthält bevorzugt Kaolin und/oder
Aluminiumhydroxid und/oder Titandioxid und/oder Bariumsulfat und/oder
Polystyrolhohlkugeln und/oder Formaldehydharze und/oder Cacliumcarbonat
enthaltende Mineralien und/oder Füllstoffe und/oder Pigmente, insbesondere
natürliche Calciumcarbonate und/oder präzipitierte Calciumcarbonate und/oder
Marmor und/oder Kalk und/oder Dolomit und/oder Dolomit enthaltende
Calciumcarbonate.
Die Erfindung betrifft somit auch wässrige Suspensionen oder Dispersionen von
Mineralien und/oder Füllstoffen und/oder Pigmenten und/oder natürlichen oder
synthetischen organischen Bindemitteln und/oder Kühlschmierstoffen, die die
Formulierung der vorliegenden Erfindung enthalten. Der Anteil der Formulierung in der
wässrigen Suspension oder Dispersion beträgt bevorzugt 100 g Formulierung/Tonne
zu konservierendes Gut bis 2500 g Formulierung/Tonne zu schützendes Gut.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen, auch im Vergleich
mit dem Stand der Technik, weiter erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese
beispielhaften Ausgestaltungen beschränkt.
Allgemeine Bemerkungen zu den Beispielen
1) Keimzählungen
Die Keimzahl wurde nach der Methode "Bestimmung von aeroben mesophilen
Keimen", Schweizerisches Lebensmittelbuch, Kapitel 56, Abschnitt 7.01, Ausgabe
1985, Revision 1988, bestimmt. Die gefundenen Bakterienstämme stammen
mehrheitlich aus der Familie der Pseudomonaden (vorwiegend Pseudomonas
aeruginosa); aber auch gram-positive Keime und Pilze lagen vor.
Allgemeine Bemerkungen zu den Beispielen
1) Keimzählungen
Die Keimzahl wurde nach der Methode "Bestimmung von aeroben mesophilen
Keimen", Schweizerisches Lebensmittelbuch, Kapitel 56, Abschnitt 7.01, Ausgabe
1985, Revision 1988, bestimmt. Die gefundenen Bakterienstämme stammen
mehrheitlich aus der Familie der Pseudomonaden (vorwiegend Pseudomonas
aeruginosa).
2. VISKOSITÄTSMESSUNG DER MINERAL- UND/ODER FÜLLSTOFF-
UND/ODER PIGMENT-SUSPENSION
Die Viskositätsmessung erfolgte auf einen Brookfield Viskosimeter Typ
PVF-100 bei 100 U/Min. Für die einzelnen Messungen wurden die
folgenden Spindeln verwendet:
Spindel
RV 2 40-320 mPa.s
RV 3 320-800 mPa.s
RV 4 800-1600 mPa.s
RV 5 1600-3200 mPa.s
RV 6 3200-8000 mPa.s
Die Messung erfolgte in einem 400 ml-Becherglas von niedriger Form.
Die Temperatur während der Messung betrug 20°C. Die Messung erfolgte
nach 1 Min. Rührzeit.
Vor den eigentlichen Messungen wurden alle Proben 2 Min. intensiv gerührt
(5000 U/Min., Rührscheibendurchmesser 50 mm).
Diese Art der Viskositätsmessung wurde für alle folgenden Beispiele
verwendet.
3. FEINHEIT DER MINERAL- UND/ODER FÜLLSTOFF- UND/ODER
PIGMENT-SUSPENSION
Die Feinheitsmerkmale der erfindungsgemäß hergestellten Suspensionen
wurden durch Sedimentationsanalyse im Schwerefeld mit dem
SEDIGRAPH 5100 der Firma Micromeritics, U.S.A., bestimmt.
Die Messung der kationisch stabilisierten Suspensionen erfolgte in
destilliertem Wasser. Die Dispergierung der Proben wurde mittels
Schnellrührer und Ultraschall vorgenommen.
Die Messung der Pulver erfolgte in 0,1% Na4P2O7 Lösung.
Die gemessene Teilchenverteilung wurde auf einem
X-Y-Schreiber als Durchgangs-Summenkurve dargestellt (siehe z. B. Belger,
P., Schweizerische Vereinigung der Lack- und Farben-Chemiker, XVII.
FATIPEC-Kongreß, Lugano, 23. bis 28. September 1984), wobei auf der
X-Achse der Teilchendurchmesser eines entsprechenden sphärischen
Durchmessers und auf der Y-Achse der Anteil an Teilchen in Gew.-%
aufgetragen wurde.
4. HERSTELLUNG DER PHENOLATLÖSUNGEN
Die entsprechende Menge an demin. Wasser wurde vorgelegt und darin die
berechnete Menge an Alkalilauge gelöst. Die Menge an Alkalilauge wurde so
berechnet, dass das Phenol zu 105 Mol-% mit Kaliumhydroxid neutralisiert wird,
ausser bei den Beispielen 2 und 3 zum Stand der Technik, wo 135 Mol%
Kaliumhydroxid verwendet wurden.
Anschliessend wurde entsprechend des geforderten Aktivgehaltes der Lösung in
(Gew.-%) das Phenol oder dessen Derivat zugefügt und unter Rühren und
Erwärmen auf 50°C gelöst.
Bei den erfinderischen Beispielen wurden je nach Versuchsreihe zwischen
1-10 Gew.-% Kristallisationshemmer zugegeben.
Beim Stand der Technik wurde kein Kristallisationshemmer zugesetzt.
Die Lösungen wurden anschliessend im Gefrierschrank während mindestens 24 Std.
gelagert, visuell auf Kristallisation geprüft, mit 50-100 mg des entsprechenden
trockenen Phenolats oder Phenolderivats als Keimbildner versetzt und bei -20°C
wieder auf Kristallisation geprüft.
Beispiele zum Stand der Technik
Beispiel 1
Stand der Technik
Probelösung 30 Gew.-%ig OPP, entsprechend 39 Gew.-% OPPK:
300.0 g o-Phenylphenol
103.5 g KOH
596.5 g Wasser
Probelösung 50 Gew.-%ig OPP, entsprechend 66.5 Gew.-% OPPK:
500.0 g o-Phenylphenol
173.0 g KOH
327.0 g Wasser
Das Wasser wurde jeweils vorgelegt, die KOH zugegeben und innert 5 Min. unter
Rühren auf dem Magnetrührer gelöst. Anschliessend wurde das o-Phenylphenol
zugegeben und bei 50°C unter Rühren auf dem Magnetrührer in der KOH Lösung
gelöst.
Resultate
Probelösung |
Kristallisation bei -20°C |
30 Gew.-% o-Phenylphenol (OPP) (105 Mol-% K-neutr.) |
ja |
50 Gew.-% o-Phenylphenol (OPP) (105 Mol-% K-neutr.) |
ja |
Eine 30, resp. 50 Gew.-%ige Lösung von o-Phenylphenol, entsprechend 39 Gew.-%,
resp. 66.5 Gew.-% Kalium-o-phenylphenolat, neutralisiert mit 1.05 Mol KOH pro Mol
o-Phenylphenol in destilliertem Wasser, kristallisiert teilweise spontan, teilweise nach
Lagerung über 3 Tage bei -20°C.
Bei Zugabe von 50 mg o-Phenylphenol (OPP Kristalle) als Keimbildner kristallisiert die
Lösung spontan bei -20°C zu einer festen Masse.
Die Lösung ist so nicht brauchbar.
Ohne grossen Überschuss an KOH ist die Lösung bei -20°C nicht kristallisationsfrei.
Beispiel 2
Stand der Technik
Probelösung 20 Gew.-%ig OPP, entsprechend ca. 25 Gew.-% OPPNa:
200.0 g o-Phenylphenol
49.4 g NaOH
750.6 g Wasser
Das Wasser wurde vorgelegt, die NaOH zugegeben und innert 5 Min. unter Rühren
auf dem Magnetrührer gelöst. Anschliessend wurde das o-Phenylphenol zugegeben
und bei 50°C unter Rühren auf dem Magnetrührer in der NaOH Lösung gelöst.
Resultate
Probelösung |
Kristallisation bei -20°C |
20 Gew.-% o-Phenylphenol, (105 Mol-% Na-neutr.) |
ja, spontan |
entsprechend 24.7 Gew.-% OPPNa |
der Gefrierpunkt liegt bei -7°C |
Eine 20 Gew.-%ige Lösung von o-Phenylphenol, entsprechend 24.7 Gew.-%iges
Natrium-o-phenylphenolat, neutralisiert mit 1.05 Mol NaOH pro Mol o-Phenylphenol in
destilliertem Wasser, kristallisiert spontan der Gefrierpunkt liegt bei nur minus 7°C.
Die Lösung ist so nicht brauchbar.
Beispiel 3
Stand der Technik
Probelösung 30 Gew.-%ig OPP, entsprechend 39 Gew.-% OPPK:
300.0 g o-Phenylphenol
133.4 g KOH entsprechend 1.35 Mol KOH/Mol OPP
566.6 g Wasser
Das Wasser wurde vorgelegt, die KOH zugegeben und innert 5 Min. unter Rühren auf
dem Magnetrührer gelöst. Anschliessend wurde das o-Phenylphenol zugegeben und
bei 50°C unter Rühren auf dem Magnetrührer in der KOH Lösung gelöst.
Resultat
Probelösung |
Kristallisation bei -20°C |
Handelsübliche 30 Gew.-%ige o-Phenylphenollösung, entsprechend einer 39 Gew.-% Kalium-o-phenylphenolat-Lösung (1.35 Mol KOH/Mol OPP) |
keine Kristallisation sichtbar |
Eine wässrige Aufschlämmung von Kaolin aus Georgia, USA, mit einem
Feststoffgehalt von 72,8 Gew.-% und einer Korngrössenverteilung, so dass 94 Gew.-%
der Partikel einen Durchmesser von weniger als 2 µm hatten (gemessen mit Sedigraph
5100, Micromeritics, USA), dispergiert mit 0,35 Gew.-% Natriumpolyacrylat und mit
einem pH-Wert von 7.4 wurde mit 300 g, bezogen auf 100%-iges OPP der obigen
handelsüblichen 39 gew.-%igen, resp. 66,5 gew.-%igen Kalium-o-phenylphenolat
Lösung/t Slurry (entspricht 300 ppm 100%-iges OPP) versetzt. Eine Blindprobe der
Kaolinslurry wurde auf die gleiche Art hergestellt, jedoch ohne Konservierungsmittel.
Resultate
In der Blindprobe ohne handelübliches Kalium-o-phenylphenolat wurde nach 48 Std.
eine Keimzahl von 105/g gemessen.
In der Probe mit 300 ppm, bezogen auf 100%-iges OPP, handelsüblichen Kalium-o
phenylphenolat wurde nach 48 Std. eine Keimzahl von < 100/g gemessen.
Die Viskosität des Kaolinslurry mit hohem Feststoffgehalt, dispergiert mit
Natriumpolyacrylat, erhöhte sich bei Zugabe von 300 ppm, bezogen auf 100%-iges
OPP der 39 Gew.-%igen, handelsüblichen Kalium-o-phenylphenolatlösung sofort und
über eine Lagerzeit von 1 Woche.
In diesem Fall besteht die Gefahr, dass der Slurry nach einem mehrwöchigen
Transport in grossen Mengen per Schiff, Bahn oder LKW nicht entladen werden kann.
300 ppm, bezogen auf 100%-iges OPP, zugegeben als Kalium-o-phenylphenolat, sind
jedoch notwendig, um den Slurry keimfrei zu halten. Es ist nicht möglich, den Slurry zu
konservieren, ohne die anderen Eigenschaften des Slurry negativ zu beeinflussen.
Beispiel 4
Stand der Technik
Eine wässrige Aufschlämmung von Calciumcarbonat aus natürlichem Marmor aus
Norwegen mit einem Feststoffgehalt von 77.8 Gew.-% und einer
Korngrössenverteilung, so dass 90 Gew.-% der Teilchen einen Durchmesser von
weniger als 2 µm hatten (gemessen mit Sedi-graph 5100, Micromeritics, USA), wurde
mit 250 g, bezogen auf 100%-iges OPP als handelsübliche, 39 Gew.-%ige Kalium-o
phenylphenolat.-lösung wie in Beispiel 2/t Slurry durch zutropfen unter Rühren innert
1 Min. konserviert. Eine Blindprobe der Calciumcarbonatslurry wurde auf die gleiche
Weise hergestellt, jedoch ohne Konservierungsmittel.
Der Siebrückstand der Blindprobe ohne handelübliches Kalium-o-phenylphenolat
betrug 25 ppm auf einem Sieb mit 45 µm Maschenweite.
Der Siebrückstand der Probe mit 250 ppm, bezogen auf 100%-iges OPP, zugegeben
als handelübliches Kalium-o-phenylphenolat, betrug 160 ppm auf einem Sieb mit 45 µm
Maschenweite.
In der Blindprobe ohne handelübliches Kalium-o-phenylphenolat wurde nach 48 Std.
eine Keimzahl von 105/g gemessen.
In der Probe mit 250 ppm, bezogen auf 100%-iges OPP, zugegeben als
handelsübliches Kalium-o-phenylphenolat/t, wurde nach 48 Std. eine Keimzahl von <
100/g gemessen.
Die Viskosität des Calciumcarbonatslurry mit hohem Feststoffgehalt, dispergiert mit
Natriumpolyacrylat, erhöhte sich nicht sehr stark über eine Lagerzeit von 1 Woche. Es
war jedoch ersichtlich, dass der Siebrückstand auf dem 45 mm-Sieb unannehmbar
anstieg. Die hohe Salzionenkonzentration führte zu Agglomeratbildung im
hochkonzentrierten Slurry. Der pH-Wert des Slurry veränderte sich negativ in den
alkalischen Bereich. Ein pH-Wert über 10 führt in der Streichfarbe der Papierindustrie
zu Rheologieproblemen. Weiterhin führt der erhöhte Siebrückstand eines solches
Produkts zwangsläufig zu Kratzern in der Papierbeschichtung und Stauben während
dem Drucken.
Um den Slurry vor Verderb durch Mikroorganismen zu schützen, sind 250 ppm,
bezogen auf 100%-iges OPP, zugegeben als handelsübliches Kalium-o-
phenylphenolat aus Beispiel 2, notwendig.
Es ist nicht möglich, den Slurry zu konservieren, ohne andere Eigenschaften des
Slurry negativ zu beeinflussen.
Beispiel 5
Stand der Technik
Probelösung 30 Gew.-%ig + 3% Monopropylenglykol:
300.0 g o-Phenylphenol
103.5 g KOH
30.0 g Monopropylenglykol
596.5 g Wasser
Probelösung 30 Gew.-%ig + 5% Monopropylenglykol:
300.0 g o-Phenylphenol
103.5 g KOH
50.0 g Monopropylenglykol
546.5 g Wasser
Das Wasser wurde jeweils vorgelegt, die KOH zugegeben und innert 5 Min. unter
Rühren auf dem Magnetrührer gelöst. Anschliessend wurde das o-Phenylphenol
zugegeben und bei 50°C unter Rühren auf dem Magnetrührer in der KOH Lösung
gelöst. Zum Schluss wurde das Monopropylengykol zugegeben.
Resultate
Probelösung |
Kristallisation bei -20°C Unter Impfen mit 100 mg OPP als Impfkristalle |
AL=L<30 Gew.-% o-Phenylphenol (OPP) (105 Mol-% K-neutr.) |
mit 3% Monopropylenglykol |
spontane Kristallisation |
mit 5% Monopropylenglykol |
spontane Kristallisation |
Eine 30 Gew.-%ige Lösung von o-Phenylphenol, neutralisiert mit 1.05 Mol KOH pro Mol
o-Phenylphenol, entsprechend 39 Gew.-% Kalium-o-phenylphenolat, in destilliertem
Wasser kristallisiert trotz Zugabe von 3-5 Gew.-% Monopropylenglykol durch OPP als
Impfkristalle bei -20°C spontan aus.
Erfindungsgemässe Beispiele
Beispiel 6
Probelösung 50 Gew.-%ig + 1% Monopropylenglykol:
500.0 g o-Phenylphenol
173.0 g KOH
10.0 g Monopropylenglykol
317.0 g Wasser
Probelösung 50 Gew.-%ig + 3% Monopropylenglykol:
500.0 g o-Phenylphenol
173.0 g KOH
30.0 g Monopropylenglykol
297.0 g Wasser
Probelösung 50 Gew.-%ig + 5% Monopropylenglykol:
500.0 g o-Phenylphenol
173.0 g KOH
50.0 g Monopropylenglykol
277.0 g Wasser
Das Wasser wurde jeweils vorgelegt, die KOH zugegeben und innert 5 Min. unter
Rühren auf dem Magnetrührer gelöst. Anschliessend wurde das o-Phenylphenol
zugegeben und bei 50°C unter Rühren auf dem Magnetrührer in der KOH Lösung
gelöst. Zum Schluss wurde das Monopropylengykol zugegeben.
Resultate
Probelösung |
Kristallisation bei -20°C Unter Impfen mit 100 mg OPP als Impfkristalle |
AL=L<50 Gew.-% o-Phenylphenol (OPP) (105 Mol-% K-neutr.) |
mit 1% Monopropylenglykol |
keine Kristallisation |
mit 3% Monopropylenglykol |
keine Kristallisation |
mit 5% Monopropylenglykol |
keine Kristallisation |
Eine 50 Gew.-%ige Lösung von o-Phenylphenol, neutralisiert mit 1.05 Mol KOH pro Mol
o-Phenylphenol, entsprechend 66.5 Gew.-% Kalium-o-phenylphenolat, in destilliertem
Wasser kristallisiert auch unter Zugabe von OPP als Impfkristalle bei -20°C nicht aus,
wenn der erfindungsgemässe Kristallisationshemmer in Form von Monopropylenglykol
zugegeben wird.
Beispiel 7
Probelösung 50 Gew.-%ig + 1% 1-Butanol:
500.0 g o-Phenylphenol
173.0 g KOH
10.0 g 1-Butanol
317.0 g Wasser
Probelösung 50 Gew.-%ig + 3% 1-Butanol:
500.0 g o-Phenylphenol
173.0 g KOH
30.0 g 1-Butanol
297.0 g Wasser
Probelösung 50 Gew.-%ig + 5% 1-Butanol:
500.0 g o-Phenylphenol
173.0 g KOH
50.0 g 1-Butanol
277.0 g Wasser
Probelösung 50 Gew.-%ig + 10% 1-Butanol:
500.0 g o-Phenylphenol
173.0 g KOH
100.0 g 1-Butanol
227.0 g Wasser
Das Wasser wurde jeweils vorgelegt, die KOH zugegeben und innert 5 Min. unter
Rühren auf dem Magnetrührer gelöst. Anschliessend wurde das o-Phenylphenol
zugegeben und bei 50°C unter Rühren auf dem Magnetrührer in der KOH Lösung
gelöst. Zum Schluss wurde das 1-Butanol zugegeben.
Resultate
Probelösung |
Kristallisation bei -20°C Unter Impfen mit 100 mg OPP als Impfkristalle |
AL=L<50 Gew.-% o-Phenylphenol (OPP) (105 Mol-% K-neutr.) |
mit 1% 1-Butanol |
keine Kristallisation |
mit 3% 1-Butanol |
keine Kristallisation |
mit 5% 1-Butanol |
keine Kristallisation |
mit 10% 1-Butanol |
keine Kristallisation |
Eine 50 Gew.-%ige Lösung von o-Phenylphenol, neutralisiert mit 1.05 Mol KOH pro Mol
o-Phenylphenol, entsprechend 66.5 Gew.-% Kalium-o-phenylphenolat, in destilliertem
Wasser kristallisiert auch unter Zugabe von OPP als Impfkristalle bei -20°C nicht aus
wenn der erfindungsgemässe Kristallisationshemmer in Form von 1-Butanol
zugegeben wird.
Beispiel 8
Probelösung 50 Gew.-%ig + 1% Benzylalkohol:
500.0 g o-Phenylphenol
173.0 g KOH
10.0 g Benzylalkohol
317.0 g Wasser
Probelösung 50 Gew.-%ig + 3% Benzylalkohol:
500.0 g o-Phenylphenol
173.0 g KOH
30.0 g Benzylalkohol
297.0 g Wasser
Probelösung 50 Gew.-%ig + 5% Benzylalkohol:
500.0 g o-Phenylphenol
173.0 g KOH
50.0 g Benzylalkohol
277.0 g Wasser
Das Wasser wurde jeweils vorgelegt, die KOH zugegeben und innert 5 Min. unter
Rühren auf dem Magnetrührer gelöst. Anschliessend wurde das o-Phenylphenol
zugegeben und bei 50°C unter Rühren auf dem Magnetrührer in der KOH Lösung
gelöst. Zum Schluss wurde der Benzylalkohol zugegeben.
Resultate
Probelösung |
Kristallisation bei -20°C Unter Impfen mit 100 mg OPP als Impfkristalle |
AL=L<50 Gew.-% o-Phenylphenol (OPP) (105 Mol-% K-neutr.) |
mit 1% Benzylalkohol |
keine Kristallisation |
mit 3% Benzylalkohol |
keine Kristallisation |
mit 5% Benzylalkohol |
keine Kristallisation |
Eine 50 Gew.-%ige Lösung von o-Phenylphenol, neutralisiert mit 1.05 Mol KOH pro Mol
o-Phenylphenol, entsprechend 66.5 Gew.-% Kalium-o-phenylphenolat, in destilliertem
Wasser kristallisiert auch unter Zugabe von OPP als Impfkristalle bei -20°C nicht aus,
wenn der erfindungsgemässe Kristallisationshemmer in Form von Benzylalkohol
zugegeben wird.
Beispiel 9
Probelösung 50 Gew.-%ig + 1% 1-Butanol:
500.0 g o-Phenylphenol
173.0 g KOH
10.0 g 1-Butanol
317.0 g Wasser
Das Wasser wurde jeweils vorgelegt, die KOH zugegeben und innert 5 Min. unter
Rühren auf dem Magnetrührer gelöst. Anschliessend wurde das o-Phenylphenol
zugegeben und bei 50°C unter Rühren auf dem Magnetrührer in der KOH Lösung
gelöst. Zum Schluss wurde das 1-Butanol zugegeben.
Eine wässrige Aufschlämmung von Kaolin aus Georgia, USA, mit einem
Feststoffgehalt von 72.8 Gew.-% und einer Korngrössenverteilung, so dass 94 Gew.-%
der Partikel einen Durchmesser von weniger als 2 µm hatten (gemessen mit Sedigraph
5100, Micromeritics, USA), dispergiert mit 0.35 Gew.-% Natriumpolyacrylat und mit
einem pH-Wert von 7.4 wurde mit 300 g, bezogen auf 100%-iges OPP, zugegeben als
obige 66.5 Gew.-%ige Kalium-o-phenylphenolat Lösung/t Slurry, versetzt. Eine
Blindprobe der Kaolinslurry wurde auf die gleiche Art hergestellt, jedoch ohne
Konservierungsmittel.
In der Blindprobe ohne Kalium-o-phenylphenolat wurde nach 48 Std. eine Keimzahl
von 105/g gemessen.
In der Probe mit je 300 ppm, bezogen auf 100%-iges OPP, zugegeben als Kalium-o
phenylphenolat/t Slurry, wurde nach 48 Std. eine Keimzahl von < 100/g gemessen.
Die Viskosität des Kaolinslurry mit hohem Feststoffgehalt, dispergiert mit
Natriumpolyacrylat, erhöhte sich bei Zugabe von jeweils 300 ppm, bezogen auf 100%-iges
OPP, der erfindungsgemässen Kalium-o-phenylphenolat Lösung nur gering. In
diesem Falle besteht keine Gefahr, dass der Slurry nach einem mehrwöchigen
Transport in grossen Mengen per Schiff, Bahn oder LKW nicht entladen werden kann.
300 ppm, bezogen auf 100%-iges OPP der erfindungsgemässen Kalium-o
phenylphenolat sind ausreichend um den Slurry keimfrei zu halten. Es ist möglich, den
Slurry zu konservieren, ohne andere Eigenschaften des Slurry negativ zu beeinflussen.
Beispiel 10
Probelösung 50 Gew.-%ig + 1% 1-Butanol:
500.0 g o-Phenylphenol
173.0 g KOH
10.0 g 1-Butanol
317.0 g Wasser
Das Wasser wurde jeweils vorgelegt, die KOH zugegeben und innert 5 Min. unter
Rühren auf dem Magnetrührer gelöst. Anschliessend wurde das o-Phenylphenol
zugegeben und bei 50°C unter Rühren auf dem Magnetrührer in der KOH Lösung
gelöst. Zum Schluss wurde das 1-Butanol zugegeben.
Eine wässrige Aufschlämmung von Calciumcarbonat aus natürlichem Marmor aus
Norwegen mit einem Feststoffgehalt von 77.8 Gew.-% und einer
Korngrössenverteilung, so dass 90 Gew.-% der Teilchen einen Durchmesser von
weniger als 2 µm hatten (gemessen mit Sedi-graph 5100, Micromeritics, USA), wurde
mit 250 g, bezogen auf 100%-iges OPP, der erfindungsgemässen 66.5 Gew.-%igen
Kalium-o-phenylphenolat/t Slurry durch Zutropfen unter Rühren innert 1 Min.
konserviert. Eine Blindprobe der Calciumcarbonatslurry wurde auf die gleiche Weise
hergestellt, jedoch ohne Konservierungsmittel.
Der Siebrückstand der Blindprobe ohne Kalium-o-phenylphenolat betrug 28 ppm auf
einem Sieb mit 45 µm Maschenweite.
Der Siebrückstand der Probe mit 250 ppm, bezogen auf 100%-iges OPP, zugegeben
als 66.5 Gew.-%ige erfindungsgemässe Kalium-o-phenylphenolatlösung, betrug 38 ppm
auf einem Sieb mit 45 µm Maschenweite.
In der Blindprobe ohne Kalium-o-phenylphenolat wurde nach 48 Std. eine Keimzahl
von 106/g gemessen.
In der Probe mit 250 ppm, bezogen auf 100%-iges OPP, zugegeben als
erfindungsgemässe Kalium-o-phenylphenolat 1 t Slurry, wurde nach 48 Std. eine
Keimzahl von je < 100/g gemessen.
Die Viskosität des Calciumcarbonatslurry mit hohem Feststoffgehalt, dispergiert mit
Natriumpolyacrylat, erhöhte sich nicht über eine Lagerzeit von 1 Woche. Sie lag
innerhalb der Schwankungsbreite der Methode. Der Siebrückstand auf dem 45 µm-
Sieb stieg nur sehr gering an und liegt ebenfalls in der Schwankungsbreite der
Methode. Die geringere Salzionenkonzentration in der erfindungsgemässen Lösung
führte zu keiner nennenswerten Agglomeratbildung im hochkonzentrierten Slurry. Der
pH-Wert des Slurry veränderte sich nicht entscheidend in den alkalischen Bereich. Die
Slurry, konserviert mit den erfindungsgemässen Formulierungen, ist für die
Papierindustrie geeignet.
Um die Slurry vor Verderb durch Mikroorganismen zu schützen, sind 250 ppm,
bezogen auf 100%-iges OPP, zugesetzt als Kalium-o-phenylphenolat, notwendig. Es
ist mit der erfindungsgemässen Formulierung möglich, den Slurry zu konservieren,
ohne andere Eigenschaften des Slurry negativ zu beeinflussen.
Beispiel 11
Probelösung 50 Gew.-%ig, gerechnet als o-Phenylphenol + 3% Monopropylenglykol:
500.0 g o-Phenylphenol
86.5 g KOH
60.3 g NaOH
30.0 g Monopropylenglykol
323.2 g Wasser
Das Wasser wurde jeweils vorgelegt, die KOH und NaOH zugegeben und innert 5 min
unter Rühren auf dem Magnetrührer gelöst. Anschliessend wurde das o-Phenylphenol
zugegeben und bei 50°C unter Rühren auf dem Magnetrührer in der KOH/NaOH
Lösung gelöst. Zum Schluss wurde das Monopropylengykol zugegeben.
Resultate
Probelösung |
Kristallisation bei -20°C Unter Impfen mit 100 mg OPP als Impfkristalle |
50 Gew.-% o-Phenylphenol (52.5 Mol-% K-neutr. und 52.5 Mol-% Na-neutr.) mit 3% Monopropylenglykol |
keine Kristallisation |
Eine 50 Gew.-%ige Lösung von o-Phenylphenol, neutralisiert mit je 0.525 Mol KOH
respektive und 0.525 Mol NaOH pro Mol o-Phenylphenol, entsprechend ca. 64 Gew.-%
Kalium/Natrium-o-phenylphenolat, in destilliertem Wasser kristallisiert auch unter
Zugabe von OPP als Impfkristalle bei -20°C nicht aus, wenn der erfindungsgemässe
Kristallisationshemmer in Form von Monopropylenglykol zugegeben wird.
Beispiel 12
Probelösung 50 Gew.-%ig, gerechnet als o-Phenylphenol + 3% 1-Butanol:
500.0 g o-Phenylphenol
173.0 g KOH
30.0 g 1-Butanol
297.0 g Wasser
Das Wasser wurde jeweils vorgelegt, die KOH zugegeben und innert 5 min unter
Rühren auf dem Magnetrührer gelöst. Anschliessend wurde das o-Phenylphenol
zugegeben und bei 50°C unter Rühren auf dem Magnetrührer in der KOH Lösung
gelöst. Zum Schluss wurde das 1-Butanol zugegeben.
Resultate
Art der Impfkristalle |
Kristallisation bei -15°C Unter Impfen mit 100 mg verschiedener Phenole/Phenolate, Kresole, Resorcine oder anderer Substanzen als Impfkristalle |
mit Phenol in Schuppenform |
keine Kristallisation |
mit o-Phenylphenol in Schuppenform |
keine Kristallisation |
mit Natrium-o-phenylphenolat in Schuppenform |
keine Kristallisation |
mit Kalium-o-phenylphenolat in Pulverform |
keine Kristallisation |
mit 4-Isopropyl-m-kresol in Pulverform |
keine Kristallisation |
mit 4-n-Hexylresorcin in Pulverform |
keine Kristallisation |
mit Quarzsand in Pulverform (50 Gew.-% < 2 µm) |
keine Kristallisation |
AL=L<mit o-Phenylphenol und Quarzsand in Pulverform |
(50 Gew.-% < 2 µm) |
keine Kristallisation |
Eine 50 Gew.-%ige Lösung von o-Phenylphenol, neutralisiert mit 1.05 Mol KOH pro
Mol o-Phenylphenol, entsprechend 66.5 Gew.-% Kalium-o-phenylphenolat, in
destilliertem Wasser kristallisiert auch unter Zugabe verschiedener Arten von
Impfkristallen bei minus 15°C nicht aus wenn der erfindungsgemässe
Kristallisationshemmer in Form von 3 Gew.-% 1-Butanol zugegeben wird.
Beispiel 13
Probelösung 40 Gew.-%ig + jeweils 10 Gew.-% verschieden Kristallisationshemmer:
400.0 g o-Phenylphenol
138.4 g KOH
100.0 g Monopropylenglykol, resp. 1-Butanol, resp. Benzylalkohol
361.6 g Wasser
Resultate
Das Wasser wurde jeweils vorgelegt, die KOH zugegeben und innert 5 Min. unter
Rühren auf dem Magnetrührer gelöst. Anschliessend wurde das o-Phenylphenol
zugegeben und bei 50°C unter Rühren auf dem Magnetrührer in der KOH Lösung
gelöst. Zum Schluss wurde der Kritallisationshemmer zugegeben.
Resultate
Probelösung |
Kristallisation bei -10°C Unter Impfen mit 100 mg OPP als Impfkristalle |
AL=L<40 Gew.-% o-Phenylphenol (OPP) (105 Mol-% K-neutr.) |
mit 10% Monopropylenglykol |
keine Kristallisation |
mit 10% 1-Butanol |
keine Kristallisation |
mit 10% Benzylalkohol |
keine Kristallisation |
Eine 40 Gew.-%ige Lösung von o-Phenylphenol, neutralisiert mit 1.05 Mol KOH pro Mol
o-Phenylphenol, entsprechend 53 Gew.-% Kalium-o-phenylphenolat, in destilliertem
Wasser kristallisiert auch unter Zugabe von OPP als Impfkristalle bei -20°C nicht aus
wenn die erfindungsgemässen Kristallisationshemmer in Form von
Monopropylenglykol, resp. 1-Butanol, resp. Benzylalkohol zugegeben wird.
Beispiel 14
Probelösung 50 Gew.-%ig + 5% Monopropylenglykol:
500.0 g Phenol
312.8 g KOH
50.0 g Monopropylenglykol
137.2 g Wasser
Das Wasser wurde jeweils vorgelegt, die KOH zugegeben und innert 5 Min. unter
Rühren auf dem Magnetrührer gelöst. Anschliessend wurde das Phenol zugegeben
und bei 50°C unter Rühren auf dem Magnetrührer in der KOH Lösung gelöst. Zum
Schluss wurde das Monopropylengykol zugegeben.
Resultate
Probelösung |
Kristallisation bei -20°C Unter Impfen mit 100 mg OPP als Impfkristalle |
AL=L<50 Gew.-% Phenol (105 Mol-% K-neutr.) |
mit 5% Monopropylenglykol |
keine Kristallisation |
Beispiel 15
Probelösung 50 Gew.-%ig + 5% Monopropylenglykol:
500.0 g o-Kresol
272,2 g KOH
50.0 g Monopropylenglykol
177,8 g Wasser
Das Wasser wurde jeweils vorgelegt, die KOH zugegeben und innert 5 Min. unter
Rühren auf dem Magnetrührer gelöst. Anschliessend wurde das o-Kresol zugegeben
und bei 50°C unter Rühren auf dem Magnetrührer in der KOH Lösung gelöst. Zum
Schluss wurde das Monopropylengykol zugegeben.
Resultate
Probelösung |
Kristallisation bei -20°C Unter Impfen mit 100 mg OPP als Impfkristalle |
AL=L<50 Gew.-% o-Kresol (105 Mol-% K-neutr.) |
mit 5% Monopropylenglykol |
keine Kristallisation |
Probelösung 50 Gew.-%ig + 5% Monopropylenglykol:
Beispiel 17
Probelösung 50 Gew.-%ig + 5% Monopropylenglykol + 0.2 Oxidationsinhibitor:
500.0 g o-Phenylphenol
173.0 g KOH
50.0 g Monopropylenglykol
2.0 g 2-Phosphono-1,2,4-butantricarbonsäure
275.0 g Wasser
Das Wasser wurde jeweils vorgelegt, die KOH zugegeben und innert 5 Min. unter
Rühren auf dem Magnetrührer gelöst. Anschliessend wurde das o-Phenylphenol
zugegeben und bei 50°C unter Rühren auf dem Magnetrührer in der KOH Lösung
gelöst. Zum Schluss wurde das Monopropylengykol und der Oxidationsstabilisator
zugegeben.
Resultate
Probelösung |
Kristallisation bei -20°C Unter Impfen mit 100 mg OPP als Impfkristalle |
AL=L<50 Gew.-% o-Phenylphenol (OPP) (105 Mol-% K-neutr.) |
mit 5% Monopropylenglykol |
keine Kristallisation |
Eine 50 Gew.-%ige Lösung von o-Phenylphenol, neutralisiert mit 1.05 Mol KOH pro Mol
o-Phenylphenol, entsprechend 66.5 Gew.-% Kalium-o-phenylphenolat, in destilliertem
Wasser kristallisiert auch unter Zugabe von OPP als Impfkristalle bei -20°C nicht aus,
wenn der erfindungsgemässe Kristallisationshemmer in Form von Monopropylenglykol
zugegeben wird. Der Oxidationsstabilisator beeinflusst die Eigenschaften der
Formulierung nicht negativ.
Beispiel 18
Probelösung 50 Gew.-%ig + 5% Monopropylenglykol + 0.05% Komplexbildner:
500.0 g o-Phenylphenol
173.0 g KOH
50.0 g Monopropylenglykol
0.5 g Ethylendiamintetraessigsäure - Dinatrium-Salz (EDTA)
276.0 g Wasser
Das Wasser wurde jeweils vorgelegt, die KOH zugegeben und innert 5 Min. unter
Rühren auf dem Magnetrührer gelöst. Anschliessend wurde das o-Phenylphenol
zugegeben und bei 50°C unter Rühren auf dem Magnetrührer in der KOH Lösung
gelöst. Zum Schluss wurde das Monopropylengykol und der Oxidationsstabilisator
zugegeben.
Resultate
Probelösung |
Kristallisation bei -20°C Unter Impfen mit 100 mg OPP als Impfkristalle |
AL=L<50 Gew.-% o-Phenylphenol (OPP) (105 Mol-% K-neutr.) |
mit 5% Monopropylenglykol |
keine Kristallisation |
Eine 50 Gew.-%ige Lösung von o-Phenylphenol, neutralisiert mit 1.05 Mol KOH pro Mol
o-Phenylphenol, entsprechend 66.5 Gew.-% Kalium-o-phenylphenolat, in destilliertem
Wasser kristallisiert auch unter Zugabe von OPP als Impfkristalle bei -20°C nicht aus,
wenn der erfindungsgemässe Kristallisationshemmer in Form von Monopropylenglykol
zugegeben wird. Der Komplexbildner beeinflusst die Eigenschaften der Formulierung
nicht negativ.
Beispiel 19
Probelösung 50 Gew.-%ig + 5% Monopropylenglykol + 1% die biozide Wirkung
unterstützende Substanz
500.0 g o-Phenylphenol
173.0 g KOH
50.0 g Monopropylenglykol
10.0 g Pepton
267.0 g Wasser
Das Wasser wurde jeweils vorgelegt, die KOH zugegeben und innert 5 Min. unter
Rühren auf dem Magnetrührer gelöst. Anschliessend wurde das o-Phenylphenol
zugegeben und bei 50°C unter Rühren auf dem Magnetrührer in der KOH Lösung
gelöst. Zum Schluss wurde das Monopropylengykol und die die biozide Wirkung
unterstützende Substanz zugegeben.
Resultate
Probelösung |
Kristallisation bei -15°C Unter Impfen mit 100 mg OPP als Impfkristalle |
AL=L<50 Gew.-% o-Phenylphenol (OPP) (105 Mol-% K-neutr.) |
mit 5% Monopropylenglykol |
keine Kristallisation |
AL=L<und 1% der die biozide Wirkung unterstützende Substanz |
Eine 50 Gew.-%ige Lösung von o-Phenylphenol, neutralisiert mit 1.05 Mol KOH pro Mol
o-Phenylphenol, entsprechend 66.5 Gew.-% Kalium-o-phenylphenolat, in destilliertem
Wasser kristallisiert auch unter Zugabe von OPP als Impfkristalle bei -15°C nicht aus,
wenn der erfindungsgemässe Kristallisationshemmer in Form von Monopropylenglykol
zugegeben wird. Das Pepton beeinflusst die Eigenschaften der Formulierung nicht
negativ.
Beispiel 20
Probelösung 50 Gew.-%ig + 7% Monopropylenglykol + 3% weitere, biozid wirkende
Substanz
500.0 g o-Phenylphenol
173.0 g KOH
70.0 g Monopropylenglykol
50.0 g N-Tallow-1,3-diaminopropan
207.0 g Wasser
Das Wasser wurde jeweils vorgelegt, die KOH zugegeben und innert 5 Min. unter
Rühren auf dem Magnetrührer gelöst. Anschliessend wurde das o-Phenylphenol
zugegeben und bei 50°C unter Rühren auf dem Magnetrührer in der KOH Lösung
gelöst. Zum Schluss wurden das Monopropylengykol und die weiteren biozid wirkende
Substanz zugegeben.
Resultate
Probelösung |
Kristallisation bei -15°C Unter Impfen mit 100 mg OPP als Impfkristalle |
AL=L CB=3<50 Gew.-% o-Phenylphenol (OPP) (105 Mol-% K-neutr.) |
mit 7% Monopropylenglykol |
keine Kristallisation |
AL=L<und 5% der weiteren biozid wirkenden Substanz |
Eine 50 Gew.-%ige Lösung von o-Phenylphenol, neutralisiert mit 1.05 Mol KOH pro Mol
o-Phenylphenol, entsprechend 66.5 Gew.-% Kalium-o-phenylphenolat, in destilliertem
Wasser kristallisiert auch unter Zugabe von OPP als Impfkristalle bei -15°C nicht aus,
wenn der erfindungsgemässe Kristallisationshemmer in Form von Monopropylenglykol
zugegeben wird. Das weitere Biozid beeinflusst die Eigenschaften der Formulierung
nicht negativ.
Beispiel 21
Probelösung 50 Gew.-%ig + 3% Monopropylenglykol + 500.0 g Trichlorphenol
150.0 g KOH
30.0 g Monopropylenglykol
320.0 g Wasser
Das Wasser wurde jeweils vorgelegt, die KOH zugegeben und innert 5 Min. unter
Rühren auf dem Magnetrührer gelöst. Anschliessend wurde das Trichlorphenol
zugegeben und bei 50°C unter Rühren auf dem Magnetrührer in der KOH Lösung
gelöst. Zum Schluss wurde das Monopropylengykol zugegeben.
Resultate
Probelösung |
Kristallisation bei -15°C Unter Impfen mit 100 mg OPP als Impfkristalle |
AL=L CB=3<50 Gew.-% Trochlorphenol (105 Mol-% K-neutr.) |
mit 3% Monopropylenglykol |
keine Kristallisation |
Eine 50 Gew.-%ige Lösung von Trichlorphenol, neutralisiert mit 1.05 Mol KOH pro Mol
Trichlorphenol, entsprechend 60 Gew.-% Kalium-Trichlorphenolat, in destilliertem
Wasser kristallisiert auch unter Zugabe von OPP als Impfkristalle bei -15°C nicht aus,
wenn der erfindungsgemässe Kristallisationshemmer in Form von Monopropylenglykol
zugegeben wird.
Beispiel 22
Probelösung 50 Gew.-%ig + 5% Monopropylenglykol + 5% weitere, biozid wirkende
Substanz
500.0 g o-Phenylphenol
173.0 g KOH
50.0 g Monopropylenglykol
50.0 g Natriumsalizylat
227.0 g Wasser
Das Wasser wurde jeweils vorgelegt, die KOH zugegeben und innert 5 Min. unter
Rühren auf dem Magnetrührer gelöst. Anschliessend wurde das o-Phenylphenol und
die weitere, biozid wirkende Substanz zugegeben und bei 50°C unter Rühren auf dem
Magnetrührer in der KOH Lösung gelöst. Zum Schluss wurde das Monopropylengykol
zugegeben.
Resultate
Probelösung |
Kristallisation bei -15°C Unter Impfen mit 100 mg OPP als Impfkristalle |
AL=L<50 Gew.-% o-Phenylphenol (OPP) (105 Mol-% K-neutr.) |
mit 5% Monopropylenglykol |
keine Kristallisation |
AL=L<und 5% der weiteren biozid wirkenden Substanz |
Eine 50 Gew.-%ige Lösung von o-Phenylphenol, neutralisiert mit 1.05 Mol KOH pro Mol
o-Phenylphenol, entsprechend 66.5 Gew.-% Kalium-o-phenylphenolat, in destilliertem
Wasser kristallisiert auch unter Zugabe von OPP als Impfkristalle bei -15°C nicht aus,
wenn der erfindungsgemässe Kristallisationshemmer in Form von Monopropylenglykol
zugegeben wird. Das weitere Biozid beeinflusst die Eigenschaften der Formulierung
nicht negativ.
Beispiel 23
Probelösung 50 Gew.-%ig + 5% Monopropylenglykol
500.0 g o-Kresol
174.9 g KOH
50.0 g Monopropylenglykol
275.1 g Wasser
Das Wasser wurde jeweils vorgelegt, die KOH zugegeben und innert 5 Min. unter
Rühren auf dem Magnetrührer gelöst. Anschliessend wurde das o-Kresol zugegeben
und bei 50°C unter Rühren auf dem Magnetrührer in der KOH Lösung gelöst. Zum
Schluss wurde das Monopropylengykol zugegeben.
Resultate
Probelösung |
Kristallisation bei -15°C Unter Impfen mit 100 mg o-Kresol als Impfkristalle |
AL=L CB=3<50 Gew.-% o-Kresol (105 Mol-% K-neutr.) |
mit 5% Monopropylenglykol |
keine Kristallisation |
Eine 50 Gew.-%ige Lösung von o-Kresol, neutralisiert mit 1.05 Mol KOH pro Mol o-
Phenylphenol, entsprechend 61.6 Gew.-% o-Kresol-Kaliumsalz, in destilliertem Wasser
kristallisiert auch unter Zugabe von o-Kresol als Impfkristalle bei -15°C nicht aus,
wenn der erfindungsgemässe Kristallisationshemmer in Form von Monopropylenglykol
zugegeben wird.