INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Bien que la présence d’eau dans de telles formulations de peroxyde organique solide puisse atténuer les problèmes de sécurité, elle peut également perturber ou même entraver leur application finale. Par exemple, la présence d’eau peut provoquer la formation de plusieurs petites bulles d’air ou de grumeaux à la surface de la peinture acrylique pendant la polymérisation ce qui peut gêner son utilisation. De plus, la présence d’eau dans la formulation de peroxyde organique solide entrave ses propriétés d’écoulement, ce qui la rend plus sujette à l’agglomération pendant le transport et le stockage.
De surcroît, la mise en œuvre d’un processus de séchage pour faire évaporer la phase aqueuse contenue dans les formulations de peroxyde organique solide peut être délicate dans la mesure où elle nécessite de chauffer de telles formulations à une température proche de la température de décomposition auto-accélérée TDAA du peroxyde organique ou plus élevée que celle-ci ce qui provoque sa dégradation chimique. En d’autres termes, il y a un assez grand risque que la mise en œuvre d’un tel processus de séchage puisse déclencher les problèmes de sécurité précédemment décrits.
Par conséquent, il subsiste un réel besoin de fournir un procédé pour la production d’une composition en poudre comprenant un peroxyde organique solide affichant une faible teneur en eau et pouvant facilement couler, sans déclencher pendant sa mise en œuvre les problèmes de sécurité liés à la décomposition chimique incontrôlée du peroxyde organique.
En d’autres termes, l’un des buts de la présente invention est de produire en toute sécurité un produit pouvant couler comprenant un peroxyde organique solide qui est prêt à être utilisé et qui peut être fabriqué sans entrave dans son application finale prévue.
Description de l’invention La présente invention résulte notamment des constatations inattendues, par les inventeurs, que la mise en œuvre d’un processus tel que décrit ci-après permet d’atteindre les objectifs susmentionnés.
Par conséquent, la présente invention concerne un procédé pour la production d’une composition sous forme de poudre, comprenant les étapes consistant à :
a) mélanger au moins un solvant organique, au moins un peroxyde organique solide et une phase aqueuse,
c) mélanger au moins une charge inerte, de préférence au moins deux charges inertes, avec la composition qui s’ensuit afin d’obtenir une composition en poudre comprenant ledit peroxyde organique solide.
Le procédé selon la présente invention rend possible d’obtenir en toute sécurité une composition en poudre pouvant couler comprenant au moins un peroxyde organique solide qui est prête à être utilisée et qui peut être fabriquée sans entrave dans son application finale.
En d’autres termes, le procédé de la présente invention conduit à une composition en poudre, de préférence ayant de fines particules, qui a les atouts de pouvoir couler facilement et de présenter une faible teneur en eau.
La mise en œuvre d’un tel procédé permet de restreindre les risques liés à la décomposition chimique incontrôlée du peroxyde organique, en particulier en n’effectuant pas une étape de séchage pour le retrait de la phase aqueuse présente dans la composition comprenant ledit peroxyde organique.
Cela veut dire que le procédé de l’invention réduit au minimum les risques de décomposition exothermique pendant la préparation de la composition en poudre.
Le procédé selon la présente invention a l’avantage supplémentaire de produire une composition en poudre comprenant au moins un peroxyde organique solide qui est prête à être mélangée avec des résines acryliques ou de polyesters dans la mesure où elle ne nécessite pas d’éliminer en outre sa teneur en eau résiduelle. De fait, la teneur en eau résiduelle de la composition obtenue ne gêne pas son application finale.
De surcroît, le procédé peut être facilement optimisé et suivi à l’échelle du laboratoire ainsi que sur une production à grande échelle. En effet, le processus selon l’invention est facile à mettre en œuvre et consomme une faible quantité d’énergie.
En d’autres termes, le procédé selon la présente attention a l’avantage d’éviter une étape de séchage, qui est grande consommatrice d’énergie et concernée par un risque de sécurité.
Des solvants polaires non miscibles acceptables comprennent (i) des composés soufrés, par exemple le diméthylsulfoxyde, (ii) des composés azotés, par exemple le N,N-diméthylformamide, (iii) des composés halogénés, par exemple le dichlorométhane ou le chloroforme, (iv) l’éthylène glycol, ou encore : les éthers de glycol, incluant notamment le polyéthylène glycol de formule chimique HO-(CH2-CH2-O)n-H de masse molaire moyenne en masse de 90 à 800g/mol, par exemple le diéthylène glycol et le tétraéthylène glycol, le polypropylène glycol de formule chimique H[OCH(CH3)CH2]nOH de masse molaire moyenne en masse de 130 à 800g/mol, par exemple le dipropylène glycol et le tétrapropylène glycol, les dialkyl formamides, dans lesquels le groupe alkyl peut comprendre de 1 à 8 ou de 1 à 3 atomes de carbones, notamment le diméthyl formamide (DMF), les dialkyl sulfoxydes, dans lesquels le groupe alkyl peut comprendre de 1 à 8 ou de 1 à 3 atomes de carbones, notamment le diméthylsulfoxyde (DMSO) et le sulfolane les composés comprenant un cycle furane, les esters de carbonate cycliques, comprenant notamment de 3 à 8 ou de 3 à 4 atomes de carbones, notamment le carbonate de propylène et le carbonate d’éthylène.
De préférence, le solvant polaire peut être l’éthylène glycol ou un éther de glycol, en particulier le polyéthylène glycol de formule chimique HO-(CH2-CH2-O)n-H de masse molaire moyenne en masse de 90 à 800g/mol ou le polypropylène glycol de formule chimique H[OCH(CH3)CH2]nOH de masse molaire moyenne en masse de 130 à 800g/mol, ou un composé comprenant un cycle furane, ou un ester de carbonate cyclique, en particulier le carbonate de propylène ou d’éthylène, seuls ou en mélange, de préférence seuls.
Dans un mode de réalisation préféré, le solvant polaire est choisi parmi le carbonate de propylène, le carbonate d’éthylène, l’éthylène glycol et le polyéthylène glycol de formule chimique HO-(CH2-CH2-O)n-H de masse molaire moyenne en masse de 90 à 800g/mol, seuls ou en mélange, de préférence seuls.
L’étape (b) est mise en œuvre en présence d’un milieu aqueux à pH supérieur à 7, par exemple de 7,1 jusqu'à un pH allant à la saturation du composé dans l'eau, de préférence de 8 à 14, davantage de préférence de 9 à 14, ou dans tout intervalle défini par deux de ces limites.
Ce milieu aqueux basique est typiquement obtenu par ajout d’un composé basique à de l’eau, de préférence un composé basique nucléophile.
Avantageusement, la quantité de composé basique utilisée est de 0,1 à 50%m, de préférence d’au moins 1%m, davantage de préférence d’au moins 3%m, de manière encore plus préférée d’au moins 5%m voire au moins 10%m par rapport à la masse totale de la composition traitée (composition fournie par l’étape (a)). Par exemple, la quantité de composé basique utilisée peut être de 0,1 à 15% en masse, davantage de préférence avec 1 à 15% en masse, de manière encore préférée de 1 à 10% en masse, notamment de 1 à 5% en masse, par rapport à la masse totale de la composition traitée (composition fournie par l’étape (a)).
Le composé basique en solution peut être ajouté à la composition fournie à l’étape (a) soit avant l’étape (b) ou au cours de l’étape (b). Cette addition du composé basique à la composition peut éventuellement être suivie d’une étape de mélange avant la mise en œuvre de l’étape (b).
Le composé basique est ainsi ajouté à la composition sous forme solubilisée dans un milieu aqueux, de préférence dans l’eau.
Dans un mode de réalisation, le composé basique peut comprendre un oxyde, un hydroxyde, un bicarbonate, ou un alcoolate d’un cation de métal alcalin ou d’un cation de métal alcalino-terreux, ou un hydroxyde ou un bicarbonate d’un cation quaternaire d'ammonium, par exemple d’un cation de tétraméthylammonium (TMA+), de tétraéthylammonium (TEA+), de tétrapropylammonium (TPA+), de tétrabutylammonium (TBA+). De préférence, le composé basique peut comprendre un oxyde ou un hydroxyde précité, seuls ou en mélange.
Dans un mode de réalisation préféré, le composé basique peut être choisi parmi LiOH, NaOH, CsOH, Ba(OH) 2 , Na 2 O, KOH, K 2 O, CaO, Ca(OH) 2 , MgO, Mg(OH) 2 , NH 4 OH, EtONa, MeONa, TEAOH, TBuOH, TMAOH, et leurs mélanges. Un composé basique préféré peut être choisi parmi NaOH, KOH et leurs mélanges, de préférence en solution dans l’eau.
Description détaillée de l’étape b) de traitement en régime turbulent
Lors de l’étape (b), la composition est traitée dans des conditions efficaces pour générer un régime turbulent, qui renforcent le transfert des impuretés contenues dans la composition vers une phase aqueuse ou une phase organique non miscible avec la composition ou qui modifient les impuretés suffisamment pour permettre leur séparation avec la composition. En particulier, l’étape (b) est mise en œuvre dans des conditions qui ne provoquent pas de conversion de la composition à traiter.
Avantageusement, le composé basique ajouté à l’étape (b) est en solution dans l’eau, et la teneur en composé basique de l’eau est de 0,1 à 50% en masse, de préférence de 25% à 50% en masse davantage de préférence de 40 à 50% en masse, de manière encore plus préférée l’eau est saturée en composé basique, notamment l’eau contient une quantité juste suffisante de composé basique pour obtenir une solution saturée.
Lors de l’étape (b), le ratio en volume du composé basique en solution dans l’eau / composition, i.e. le ratio en volume du mélange (composé basique + eau)/composition, pourra être de 0,1/99,9 à 80/20, de 1/99 à 80/20, de 1/99 à 70/30, de 1/99 à 65/35, de 1/99 à 60/40, de 1/99 à 50/50, ou encore dans tout intervalle défini par deux quelconques des bornes précitées.
Le peroxyde organique solide est de préférence présent en une teneur allant de 10 à 60 % en poids, par rapport au poids total de la composition en poudre.
Selon un mode de réalisation préféré, le peroxyde organique solide est présent en une teneur allant de 20 à 60 % en poids, de préférence de 30 à 55 % en poids, de préférence encore de 40 à 55 % en poids, par rapport au poids total de la composition en poudre.
De préférence, le solvant organique a une solubilité inférieure à 5 mg/l, de préférence inférieure à 1 mg/l, de préférence inférieure à 0,1 mg/l dans de l’eau à température ambiante, notamment à une température allant de 15 °C à 27 °C, de préférence de 20 °C à 25 °C, sous pression atmosphérique (environ 1 bar ou 1,013 × 10 5 Pa).
De préférence, le peroxyde organique solide a une solubilité inférieure à 5 % en poids, de préférence inférieure à 1 % en poids, de préférence inférieure à 0,1 % en poids dans le solvant organique à température ambiante, notamment à une température allant de 15 °C à 27 °C, de préférence de 20 °C à 25 °C, sous pression atmosphérique (environ 1 bar ou 1,013 × 10 5 Pa).
De préférence, le solvant organique a une solubilité inférieure à 5 mg/l, de préférence inférieure à 1 mg/l, de préférence inférieure à 0,1 mg/l dans de l’eau à température ambiante, notamment à une température allant de 15 °C à 27 °C, de préférence de 20 °C à 25 °C, sous pression atmosphérique (environ 1 bar ou 1,013 × 10 5 Pa) et le peroxyde organique solide a une solubilité inférieure à 5 % en poids, de préférence inférieure à 1 % en poids, de préférence inférieure à 0,1 % en poids dans le solvant organique à température ambiante, notamment à une température allant de 15 °C à 27 °C, de préférence de 20 °C à 25 °C, sous pression atmosphérique (environ 1 bar ou 1,013 × 10 5 Pa).
Le solvant organique est notamment liquide jusqu’à une température strictement inférieure à la température de décomposition auto-accélérée TDAA dudit peroxyde organique.
Le terme « température de décomposition auto-accélérée TDAA du peroxyde organique » au sens de la présente invention désigne la température la plus basse à laquelle une décomposition exothermique du peroxyde organique débute dans son emballage, de préférence selon l’épreuve H.4 de l’ONU, telle que décrite dans le Manuel d’épreuves et de critères de l’ONU, 7 e édition révisée de 2019.
Aux fins de la présente invention, par l’expression « le solvant organique qui est liquide jusqu’à une température strictement inférieure à la température de décomposition auto-accélérée TDAA dudit peroxyde organique » il est entendu que le solvant organique reste dans un état liquide jusqu’à une température strictement inférieure à la température la plus basse à laquelle une décomposition exothermique du peroxyde organique débute dans son emballage, de préférence selon l’épreuve H.4 de l’ONU.
Selon un mode de réalisation préféré, le solvant organique (ou le mélange de solvants organiques) est dans un état liquide à une température comprise entre 4 °C et une température strictement inférieure à la température de décomposition auto-accélérée TDAA dudit peroxyde organique, de préférence à une température comprise entre 15 °C et une température strictement inférieure à la température de décomposition auto-accélérée TDAA dudit peroxyde organique.
Selon un mode de réalisation préféré, le solvant organique est dans un état liquide à une température comprise entre 15 °C et au moins 10 °C de moins, de préférence au moins 20 °C de moins, que la température de décomposition auto-accélérée TDAA dudit peroxyde organique solide.
Selon un mode de réalisation préféré, le solvant organique est dans un état liquide à une température allant de 15 °C jusqu’à une température strictement inférieure à 75 °C, de préférence de 25 °C à 65 °C, de préférence encore de 35 °C à 60 °C, de préférence même encore de 45 °C à 55 °C.
Avantageusement, le solvant organique est un solvant organique qui n’est pas un phtalate, de préférence un plastifiant qui n’est pas un phtalate.
Avantageusement, le solvant organique présente un très bon profil toxicologique et a été autorisé pour des applications sensibles par les autorités compétentes.
En particulier, le solvant organique a l’intérêt d’être autorisé pour des applications de contact alimentaire.
De préférence, le solvant organique est autorisé pour des usages alimentaires.
De préférence, lorsque le solvant organique a une solubilité inférieure à 5 mg/l dans de l’eau à température ambiante, de préférence inférieure à 1 mg/l dans de l’eau à température ambiante, de préférence inférieure à 0,1 mg/l dans de l’eau à température ambiante et que le peroxyde organique solide a une solubilité inférieure à 5 % en poids dans le solvant organique à température ambiante, de préférence inférieure à 1 % en poids dans le solvant organique à température ambiante, de préférence inférieure à 0,1 % en poids dans le solvant organique à température ambiante, le solvant organique peut être sélectionné dans le groupe constitué par les esters, en particulier les esters d’acides monocarboxyliques, dicarboxyliques, tricarboxyliques et polycarboxyliques amenés à réagir avec des monoalcools, des diols, des triols ou des polyols, les alcools, les alcanes et les huiles minérales.
La composition peut comprendre en outre peut comprendre un composant qui est un diluant miscible avec l'huile de liquéfaction de plastique. Ce diluant a de préférence un indice de diène d'au plus 0,5 g I2/100 g, mesuré selon UOP 326-17, un indice de brome d'au plus 5 g Br2/100 g, mesuré selon ASTM D1159. Le diluant est de préférence choisi parmi un naphta et/ou un solvant paraffinique et/ou un diesel ou un gasoil de distillation directe, contenant au plus 1 % en poids de soufre, de préférence au plus 0,1 % en poids de soufre, et/ou un courant d'hydrocarbures ayant un intervalle d'ébullition entre 50°C et 150°C ou un intervalle d'ébullition entre 150°C et 250°C ou un intervalle d'ébullition entre 200°C et 350°C, ayant de préférence un indice de brome d'au plus 5 gBr2/100g, et/ou un indice de diène d'au plus 0,5 gI2/100g ou toute combinaison de ceux-ci.
(a1) une étape de liquéfaction de déchets contenant des plastiques et l’obtention d’un produit d’hydrocarbures comprenant une phase gazeuse, une phase liquide et une phase solide,
(a2) une étape de séparation de la phase liquide dudit produit, ladite phase liquide formant une huile de liquéfaction de plastique,
Lorsque l’eau est utilisée pour le lavage (ii), elle peut présenter un pH acide, basique ou neutre. Un pH acide peut être obtenu par addition d’un ou plusieurs acides organiques ou inorganiques. Des exemples d’acides organiques utilisables comprennent l’acide citrique (C 6 H 8 O 7 ), l'acide formique (CH₂O₂), l'acide acétique (CH₃COOH). Des exemples d’acides inorganiques sont l'acide sulfamique (H 3 NSO 3 ) l’acide chlorhydrique (HCl), l'acide nitrique (HNO 3 ), l'acide sulfurique (H 2 SO 4 ), l'acide phosphorique (H 3 PO 4 ). Un pH basique peut être obtenu par addition d’oxydes de métaux alcalins et alcalino-terreux, d’hydroxydes de métaux alcalins et alcalino-terreux (par exemple NaOH, KOH, Ca(OH) 2 ), de bicarbonates de métaux alcalins et alcalino-terreux et des amines (par exemple triéthylamine, éthylènediamine, ammoniaque)
A titre d’exemple, on pourra considérer que le solvant polaire (ou qu’un mélange de solvants polaires le cas échéant) est non miscible lorsque son taux de récupération est supérieur ou égal à 0,95. Ce taux de récupération est défini comme le rapport du volume d’extrait sur le volume de solvant initial, cet extrait étant une phase contenant le solvant, non miscible avec la composition contenant une huile de liquéfaction, récupérée après agitation puis décantation d’un mélange d’une partie par volume de solvant avec vingt-cinq parties par volume de la composition contenant une huile de liquéfaction à purifier, à pression atmosphérique et à une température de 20°C.
On pourra notamment déterminer ce taux de récupération en suivant la procédure suivante : Introduction de 50 mL de composition contenant une huile de liquéfaction dans un ballon à fond plat d’un volume de 100mL, à l’aide d’une pipette de précision de +/-0,5mL, Introduire 2 mL de solvant dans le ballon, à l’aide d’une pipette de précision +/-0,1mL, Introduire un barreau aimanté, fermer le ballon avec un bouchon en polypropylène, Agiter le mélange sur une plaque d’agitation mécanique à une vitesse 500 tours/min pendant 5min, A la fin des 5 minutes, arrêter l’agitation, retirer le barreau aimanté à l’aide d’une tige aimantée, Transférer le contenu du ballon dans un tube gradué présentant une précision de +/-0,05 mL pour un volume inférieur ou égal à 2mL et une précision de +/-0,1 mL pour un volume supérieur à 2mL. Attendre la démixtion complète par décantation et mesurer le volume des 2 phases à l’aide des graduations. On considère que la démixtion complète est atteinte lorsque les volumes des deux phases ne varient plus.
La charge inerte est de préférence sélectionnée parmi les combinaisons de silices à double fonctionnalité. En particulier, la charge inerte est avantageusement sélectionnée parmi les combinaisons d’au moins une silice hydrophobe et d’au moins une silice hydrophile.
Avantageusement, la présence d’une combinaison d’au moins une silice hydrophobe et d’au moins une silice hydrophile améliore la coulabilité de la composition en poudre.
La charge inerte est de préférence sélectionnée parmi les silices vendues par la société Evonik sous les dénominations commerciales SIPERNAT®.
En particulier, la charge inerte peut être sélectionnée dans le groupe constitué par les silices hydrophobes, telles que les silices vendues sous la dénomination commerciale SIPERNAT® D17, les silices hydrophiles, telles que les silices vendues sous la dénomination commerciale SIPERNAT® 2200, et les mélanges de celles-ci.
La composition comprend au moins une charge inerte, notamment au moins deux charges inertes, de préférence en une concentration allant de 5 % à 50 % en poids, de préférence encore allant de 10 % à 30 % en poids, de préférence même encore de 15 % à 25 % en poids, par rapport au poids total de ladite composition en poudre. Lorsqu’au moins deux charges inertes sont présentes, la concentration totale préférée des charges va de 5 % à 50 % en poids, de préférence encore elle va de 10 % à 30 % en poids, de préférence même encore de 15 % à 25 % en poids, par rapport au poids total de ladite composition en poudre.
La composition peut comprendre en outre au moins une poudre ayant une structure cristalline et une température de fusion allant de 30 °C à 80 °C afin de réduire avantageusement l’abrasivité de ladite composition en poudre.
La poudre ayant une structure cristalline et une température de fusion allant de 30 °C à 80 °C peut être sélectionnée parmi les acides gras solides.
Les acides gras solides sont de préférence linéaires ou ramifiés et comprennent dans leur structure un nombre d’atomes de carbone allant de 6 à 20, de préférence allant de 10 à 20, de préférence encore allant de 12 à 20, de préférence même encore de 14 à 20, en particulier de 16 à 20.
De préférence, les acides gras sont sélectionnés dans le groupe constitué par l’acide laurique, l’acide myristique, l’acide caprique, l’acide palmitique, l’acide stéarique et les mélanges de ceux-ci.
De préférence même encore, l’acide gras solide est l’acide stéarique, par exemple l’acide stéarique vendu sous la dénomination commerciale EDENOR® ST1 GS par la société EMERY.
Selon un mode de réalisation préféré, la composition comprend au moins une charge inerte, de préférence deux charges inertes, sélectionnées parmi les silices, et au moins une poudre ayant une structure cristalline et une température de fusion allant de 30 °C à 80 °C, de préférence sélectionnée parmi les acides gras solides, en particulier l’acide stéarique.
La phase aqueuse, de préférence de l’eau, peut être présente en une concentration allant jusqu’à 10 % en poids (10 % en poids étant inclus), par rapport au poids total de la composition en poudre, de préférence en une concentration allant de 3 à 10 % en poids, de préférence de 4 à 7 %, par rapport au poids total de la composition en poudre, et de préférence même encore de 4 à 6 % en poids par rapport au poids total de la composition en poudre.
De préférence, la composition est une formulation sans phtalate.
Selon un mode de réalisation préféré, la composition comprend :
Dans le cas d’une âme centrale comportant deux couches d’entretoises pyramidales, ce procédé comporte :
- une première étape de soudage de chacune des deux couches destinées à former l’âme centrale respectivement à la première peau et à la seconde peau, le soudage étant réalisé par déplacement d’un outil de soudage sur la paroi de chaque couche en suivant un chemin entre les pyramides de chaque couche,
- une deuxième étape de brasage entre les sommets tronqués plans des pyramides de chacune des deux couches pour les réunir et former l’âme centrale.
Dans les autres modes de réalisation de l’âme centrale, ce procédé comporte :
- une première étape de soudage de l’âme centrale à la première peau, le soudage étant réalisé par un outil de soudage,
- une deuxième étape de brasage ou de collage de la seconde peau avec l’âme centrale.
Avantageusement, dans le cadre d’un procédé appliqué à des matériaux métalliques et à une âme centrale comportant des entretoises pyramidales, on utilise au cours de la première étape un outil de friction-malaxage comme outil de soudage. En variante, il est possible d’utiliser comme outil de soudage un outil de soudage laser ou un outil de soudage par point.
De préférence, préalablement à cette première étape, on réalise une étape préalable de pointage au cours de laquelle on effectue un pointage par soudage par point entre la paroi de la couche de l’âme centrale et la première peau.
Avantageusement, dans le cadre d’un procédé appliqué à des matériaux thermoplastiques, on utilise au cours de la première étape comme outil de soudage un outil de soudage par ultrasons ou un outil de soudage par induction..
la est une vue en coupe longitudinale d'un ensemble propulsif d'aéronef ;
la est une vue en coupe longitudinale d'un panneau de capotage selon un premier état antérieur de la technique ;
la est une vue en coupe longitudinale d'un panneau de capotage selon un second état antérieur de la technique ;
la est une vue en coupe longitudinale de principe d’un panneau de capotage selon l’invention ;