FR2823760A1

FR2823760A1 - Composition useful for making slow-burning candles comprises paraffin wax, fatty acid methyl esters and monoolefin/vinyl ester copolymer

Info

Publication number: FR2823760A1
Application number: FR0105493A
Authority: FR
Inventors: Brigitte Lecouturier; Didier Andre; Yannick Jolivet
Original assignee: Total Raffinage Distribution SA
Current assignee: Total Marketing Services SA
Priority date: 2001-04-24
Filing date: 2001-04-24
Publication date: 2002-10-25
Anticipated expiration: 2021-04-24
Also published as: HUP0303979A2; EP1397473B1; WO2002086040A1; DE60201605T2; FR2823760B1; HUP0303979A3; EP1397473A1; DE60201605D1; ATE279498T1; PL363268A1

Abstract

Composition useful for making candles comprises: paraffin wax with a m. pt. below 65 deg C; 5-25 wt.% fatty acid methyl esters; less than 10 wt.% of a monoolefin/vinyl ester copolymer; and optionally conventional additives

Description

laisser agir.to let do.

Nouvelle composition de parafme et son utilisation dans des New paraffin composition and its use in

verrines ou autres contenants.verrines or other containers.

La présente invention concerne une nouvelle composition de paraffine et son utilisation comme constituant principal pour des bougies à durce de combustion améliorée, disposces notamment dans The present invention relates to a new paraffin composition and to its use as a main constituent for candles with an improved combustion hardness, arranged especially in

une enceinte en verre ou autres contenants. a glass enclosure or other containers.

On sait que la durce de combustion d'une composition de paraffine, par exemple une bougie, est un critère commercial important et qu'une demande est de plus en plus souvent exprimoe, aussi bien o pour une utilisation dans des édifices à caractère religieux que pour l'éclairage chez des particuliers, de disposer sur le marché de bougies présentant à la fois une faible vitesse de combustion, une combustion complète, harmonieuse et régulière, ainsi qu'une flamme éclairante et It is known that the combustion hardness of a paraffin composition, for example a candle, is an important commercial criterion and that a demand is more and more often expressed, both for use in buildings of a religious nature and for for lighting in private homes, to have on the market candles having at the same time a low combustion speed, a complete, harmonious and regular combustion, as well as an illuminating flame and

sans fumoe.without fumoe.

On sait aussi que, pour augmenter la durce de combustion d'une bougie, plusieurs solutions ont été envisagées, que ce soit par l'ajout d'accessoires, par exemple métalliques, à incorporer à la bougie, ou par des formulations spécifiques de la masse combustible. C'est à ce dernier aspect, qui tend à proposer une composition de paraffine particulière visant à améliorer la durce ainsi que la qualité de We also know that, to increase the combustion hardness of a candle, several solutions have been considered, whether by adding accessories, for example metallic, to be incorporated into the candle, or by specific formulations of the combustible mass. It is to this last aspect, which tends to propose a particular paraffin composition aimed at improving the hardness as well as the quality of

combustion, que s'intéresse la présente invention. combustion, which is concerned with the present invention.

Pour que des bougies, ou tout autre article utilisant de la paraffine destince à une combustion, puissent bruler pendant une longue période, il est connu que la composition de paraffine qui les 2s constitue, éventuellement additionnce de différents additifs, doit avoir une vitesse de combustion relativement lente, c'est-à-dire une consommation ralentie en produits hydrocarbonés. De plus, cette combustion doit s'opérer d'une façon parfaitement régulière et homogène, afin que la surface supérieure de la bougie reste sensiblement plane et qu'elle évite de présenter, à sa partie haute, une surface concave, avec parfois un creux accentué au niveau de la mèche de la bougie. Dans ce dernier cas, en effet, la quantité d'air devenant insuffisante pour alimenter la flamme, il en résulte une combustion incomplète de la masse combustible, pouvant aller jusqu'à l'extinction In order for candles, or any other article using paraffin intended for combustion, to be able to burn for a long period, it is known that the paraffin composition which forms them, possibly adding various additives, must have a burning rate. relatively slow, that is to say a slow consumption of hydrocarbon products. In addition, this combustion must take place in a perfectly regular and homogeneous manner, so that the upper surface of the spark plug remains substantially flat and that it avoids having, at its upper part, a concave surface, sometimes with a hollow accentuated at the wick of the candle. In the latter case, in fact, the quantity of air becoming insufficient to supply the flame, this results in incomplete combustion of the combustible mass, which can go as far as extinction.

de la flamme.of flame.

On sait également que, dans la profession, l' on appelle couramment verrine des enccintes en verre, généralement transparent, ayant pour la plupart une forme cylindrique, mais dont la section transversale peut prendre une forme quelconque. A l'intérieur de ces verrines peuvent étre disposces différentes matières et, notamment, une composition de paraffine, seule ou en mélange, qui, associce à une s ou plusieurs mèches, est utilisée comme bougie éclairante. C'est à ce type d'application, qui n'a pas un caractère limitatif, que l'on se rétérera et que l'on désignera globalement sous l'appellation " verrine " It is also known that, in the profession, it is commonly called verrine glass enclosures, generally transparent, for the most part having a cylindrical shape, but the cross section of which can take any shape. Inside these verrines can be disposed different materials and, in particular, a paraffin composition, alone or in mixture, which, associated with one or more wicks, is used as a lighting candle. It is this type of application, which is not limiting, which we will refer to and which we will generally refer to as "verrine"

dans la suite de la présente description. in the rest of this description.

Le choix d'une composition de paraffine appropriée à une 0 utilisation comme bougie éclairante dans une verrine est une opération complexe, car de nombreux paramètres doivent étre pris en considération, tels que la qualité et la vitesse de combustion, cette Choosing a paraffin composition suitable for use as a light candle in a verrine is a complex operation, since many parameters must be taken into account, such as the quality and the rate of combustion, this

dernière étant directement lice au point de fusion de la paraffine. the latter being directly attached to the melting point of the paraffin.

L'objectif recherché est. en effet, d'obtenir une combustion complète, mais la plus lente possible de la masse combustible, y compris le long de la paroi du verre, avec une flamme éclairante et sans fumoe, et ceci The objective sought is. indeed, to obtain a complete, but as slow as possible combustion of the combustible mass, including along the wall of the glass, with an illuminating flame and without smoke, and this

malgré la faible vitesse de combustion recherchée. despite the low combustion speed sought.

Pour obtenir une fusion uniforme de l'ensemble de la surface supérieure de la bougie, et non seulement d'une portion de cette o surface contiguë à la mèche, il est donc nécessaire d'abaisser de façon significative le point de fusion de la paraffine utilisoe pour la fabrication de la bougie. Or, industriellement, on ne dispose généralement pas de paraffine répondant de façon parfaitement satisfaisante à cette condition et, pour abaisser encore davantage le point de fusion de la paraffine constituant essentiellement la bougie, il a été envisagé d'incorporer à cette paraffine de qualité commerciale, un composé combustible liquide. Ceci permet en effet de fondre la bougie suivant toute sa surface supérieure, méme au contact de la paroi de verre de la verrine, ce qui n'est d'ailleurs possible que parce que la bougie est logée dans une enceinte en verre ou dans tout autre type de récipient analogue. En effet, si cette composition était utilisoe isolément, par exemple sous forme d'un cierge, la composition liquide To obtain a uniform melting of the entire upper surface of the candle, and not only of a portion of this surface contiguous to the wick, it is therefore necessary to significantly lower the melting point of the paraffin used for making the candle. However, industrially, there is generally no paraffin satisfactorily satisfying this condition and, to further lower the melting point of the paraffin essentially constituting the candle, it has been envisaged to incorporate this commercial grade paraffin , a liquid combustible compound. This makes it possible to melt the candle along its entire upper surface, even in contact with the glass wall of the verrine, which is moreover only possible because the candle is housed in a glass enclosure or in all another similar type of container. Indeed, if this composition was used singly, for example in the form of a candle, the liquid composition

coulerait sur les faces latérales du cierge. would flow on the side faces of the candle.

On obtient cependant ainsi une composition de bougie, qui brule d'une manière régulière en produisant une flamme lumineuse, d'une hauteur satisfaisante, et sans fumoes, qui ne risque pas de s'éteindre à However, a candle composition is thus obtained, which burns in a regular manner producing a luminous flame, of a satisfactory height, and without fumoes, which is not likely to go out at

la suite d'une alimentation en air insuffisante. following an insufficient air supply.

Dans la pratique, on constate toutefois que la vitesse de combustion devient alors trop élevoe, ce qui réduit la durce de vie de la bougie, et il s'avère nécessaire d'incorporer, dans la composition de paraffine, un additif apte à réduire sa vitesse de combustion, sans altérer pour autant ni l'aptitude de la bougie à fondre à basse température, ni la qualité de sa combustion, en particulier, l'absence In practice, however, it is found that the combustion speed then becomes too high, which reduces the life of the candle, and it turns out to be necessary to incorporate, in the paraffin composition, an additive capable of reducing its combustion speed, without altering either the ability of the candle to melt at low temperature, or the quality of its combustion, in particular, the absence

de production de fumoes noires.production of black fumoes.

Un savant équilibre doit donc par conséquent être respecté entre la quantité du composé liquide combustible introduit dans la o composition de paraffine de base et la teneur de cette composition en A careful balance must therefore be respected between the quantity of the combustible liquid compound introduced into the base paraffin composition and the content of this composition in

ralentisseur de combustion.combustion retarder.

On ne sait pas aujourd'hui, dans la technique, fabriquer des verrines qui puissent brûler sans interruption pendant plus de 10 jours, et de préférence plus de 12 jours. Plus exactement, on ne s dispose pas, sur le marché, de compositions de paraffine, seule ou en mélange, éventuellement avec des additifs, qui permettent d'atteindre directement les temps de combustion relativement longs réclamés par le consommateur. Des solutions ont été proposces pour ralentir la combustion comme dans FR-A-2 798 723 ou dans WO9923416, o faisant appel à des artifices mécaniques logés, par exemple, au niveau de la mèche, mais sans pouvoir atteindre les temps de combustion It is not known today, in the art, to make verrines which can burn continuously for more than 10 days, and preferably more than 12 days. More precisely, there are no paraffin compositions on the market, alone or in admixture, possibly with additives, which allow the relatively long combustion times claimed by the consumer to be directly achieved. Solutions have been proposed for slowing combustion as in FR-A-2 798 723 or in WO9923416, o using mechanical devices housed, for example, at the level of the wick, but without being able to reach the combustion times

cités précédemment.cited above.

C'est ce problème que se propose de résoudre la présente invention et elle vise à proposer dans ce but une composition de s paraffine utilisable comme bougie dans des verrines, ou tout autre type de contenant, à section relativement large, qui se prête à une combustion très lente et parfaitement régulière, et dont la flamme provoque la fusion suivant la totalité de sa surface supérieure, méme lorsque l'enceinte de verre a des dimensions transversales importantes, It is this problem that the present invention proposes to solve and it aims to propose for this purpose a paraffin composition usable as a candle in verrines, or any other type of container, with a relatively large section, which lends itself to a very slow and perfectly regular combustion, the flame of which causes fusion along its entire upper surface, even when the glass enclosure has large transverse dimensions,

so sans provoquer d'émission de fumoes. so without causing smoke emission.

L' invention a également pour but de propo ser une telle composition de paraffine, qui, utilisée dans une verrine ou un récipient de grandes dimensions, a une durée de combustion largement Another object of the invention is to provide such a paraffin composition, which, when used in a large jar or container, has a burning time which is largely

supérieure à celle des compositions de la technique antérieure. higher than that of the compositions of the prior art.

s L'invention a enfin pour but de proposer une composition de ce type, apte à bruler sur de longues périodes sans risque d'extinction et s The invention finally aims to provide a composition of this type, capable of burning over long periods without risk of extinction and

sans production de fumées.without smoke production.

A cet effet, l' invention a pour obj et une compo sition de paraffine utilisable comme bougie à longue durce de combustion, caractérisée en ce qu'elle comprend: - environ 5 à 25% en poids d'ester méthylique d'au moins un s acide gras, destiné à abaisser le point de fusion de la paraffine; un copolymère de type monooléfine-ester vinylique, destiné à limiter la vitesse de fusion de la paraffine, dont la teneur en poids dans la composition de paraffine est inférieure à 10% et, de préférence, inférieure à 7,5%; o - un complément à 100% en poids de la composition constitué d'au moins une paraffine ayant un point de fusion inférieur à 65 C, et de préférence inférieur à 58 C, et éventuellement, des additifs usuels To this end, the object of the invention is a paraffin composition which can be used as a candle with a long combustion duration, characterized in that it comprises: - approximately 5 to 25% by weight of methyl ester of at least one s fatty acid, intended to lower the melting point of paraffin; a copolymer of monoolefin-vinyl ester type, intended to limit the rate of melting of the paraffin, the content of which by weight in the paraffin composition is less than 10% and, preferably, less than 7.5%; o - a complement to 100% by weight of the composition consisting of at least one paraffin having a melting point of less than 65 C, and preferably less than 58 C, and optionally, usual additives

dans de telles compositions.in such compositions.

Comme ester méthylique d'au moins un acide gras, on peut As the methyl ester of at least one fatty acid, it is possible to

s avantageusement utiliser un mélange d'esters méthyliques de colza. s advantageously use a mixture of rapeseed methyl esters.

Le copolymère utilisé du type monooléfine-ester vinylique est avantageusement un copolymère d'éthylène vinylacétate ou en abrégé E.V.A Les additifs utilisés peuvent étre présents en des quantités généralement inférieures à 10% et de prétérence inférieures à 5% en poids de la composition de paraffine et comprendre un colorant, un parfum, un insecticide, un agent d'amélioration de l'état de surface de The copolymer used of the monoolefin-vinyl ester type is advantageously an ethylene vinyl acetate copolymer or for short EVA. The additives used can be present in amounts generally less than 10% and preferably less than 5% by weight of the paraffin composition and include a colorant, a perfume, an insecticide, an agent for improving the surface finish of

la composition ou autres.composition or others.

Le complément à 100% de la composition est réalisé avec une 2s paraffine d'origine pétrolière ou autre, à bas point de fusion inférieur à C, et de préférence inférieur à 58 C, mesuré selon la norme NFY 60 114. La durce totale de combustion d'une telle composition à base de paraffine, équipée d'une mèche approprice, dans une verrine ou un autre récipient cylindrique de grand diamètre et de grande hauteur The complement to 100% of the composition is produced with a 2s paraffin of petroleum or other origin, with a low melting point below C, and preferably below 58 C, measured according to standard NFY 60 114. The total hardness of combustion of such a paraffin-based composition, equipped with a suitable wick, in a verrine or other cylindrical container of large diameter and great height

peut atteindre, voire dépasser, 12 jours sans incident. can reach or even exceed 12 days without incident.

L'invention a également pour objet l'utilisation d'une telle The invention also relates to the use of such a

composition de paraffne dans une verrine ou autre contenant. paraffin composition in a glass or other container.

Une forme préférce de mise en oeuvre de l' invention va étre A preferred form of implementation of the invention will be

3s décrite dans l'Exemple suivant, qui n'a pas de caractère limitatif. 3s described in the following example, which is not limiting.

ExempleExample

Dans cette forme de mise en oeuvre, la composition de paraffine conforme à l'invention a la formulation suivante, en % en poids: - paraffine à bas point de fusion 75%, - ester méthylique de colza (appellation commerciale, RADIA In this embodiment, the paraffin composition in accordance with the invention has the following formulation, in% by weight: - paraffin with low melting point 75%, - methyl ester of rapeseed (trade name, RADIA

7961): 20%,7961): 20%,

- un copolymère éthylène vinylacétate, en abrégé E.V.A., destiné à ralentir la vitesse de combustion (appellation commerciale OKERIM - an ethylene vinyl acetate copolymer, abbreviated as E.V.A., intended to slow down the rate of combustion (trade name OKERIM

l0 5415 H ou équivalent): 5%.10 5415 H or equivalent): 5%.

Les caractéristiques de la paraffine à bas point de fusion utilisce sont rassemblées dans le Tableau 1 Tableau 1: Caractéristiques de la paraffine à bas point de fusion. Caractéristiques Normes Valeurs Point de fusion NFT 60-114 50,1 C Pénétrabilité à l'aiguille à 25 C NFT 60-123 16 x 1/ 10 mm Point éclair luchaire NFT 60-103 204 C Teneur en huile NFT 60- 120 < 0,5% en masse Le RADIA 7961 utilisé est un mélange d'esters méthyliques de The characteristics of the paraffin with low melting point used are collated in Table 1 Table 1: Characteristics of the paraffin with low melting point. Characteristics Standards Values Melting point NFT 60-114 50.1 C Needle penetration at 25 C NFT 60-123 16 x 1/10 mm Lucifer flash point NFT 60-103 204 C Oil content NFT 60- 120 <0 .5% by mass The RADIA 7961 used is a mixture of methyl esters of

colza dont les caractéristiques sont rassemblées dans le Tableau 2. rapeseed, the characteristics of which are given in Table 2.

Tableau 2: Esters méthyliques de colza Caractéristiques Méthodes Valeurs Indice d'acide AOCS Cd 3a-63 < 1 mg KOH/g Indice d'iode 105 à /g/I2/ 100g Teneur en eau AOCS Ca 2a-45 < 0,02% Teneur en glycérol libre AOCS Ca 1465 ' 0,03% Teneur totale en glycérol AOCS Ca 14-65 < 0,25% Apparence à 20 C Liquide huileux jaune pâle Point d'écoulement -10 C Point de trouble 8 C Masse spécifique à 25 C 875 kg/m3 Masse spécifique à 100 C 825 kg/m3 Viscosité à 40 C 4,2mm2/s Point éclair 180 C L'OKERIM 5415H est un mélange de copolymères d'E.V.A., utilisé habituellement comme modificateur des propriétés cristallines des paraffines hydrocarbonces (voir Tableau 3) Table 2: Rapeseed methyl esters Characteristics Methods Values Acid index AOCS Cd 3a-63 <1 mg KOH / g Iodine index 105 to / g / I2 / 100g Water content AOCS Ca 2a-45 <0.02% Free glycerol content AOCS Ca 1465 '0.03% Total glycerol content AOCS Ca 14-65 <0.25% Appearance at 20 C Pale yellow oily liquid Pour point -10 C Cloud point 8 C Specific mass at 25 C 875 kg / m3 Specific mass at 100 C 825 kg / m3 Viscosity at 40 C 4.2 mm2 / s Flash point 180 C OKERIM 5415H is a mixture of EVA copolymers, usually used as a modifier of the crystalline properties of hydrocarbon paraffins (see Table 3)

Tableau 3: Mélane de copolvmères d'E.V.A. Table 3: Melane of E.V.A.

Caractéristiques Normes Valeurs Point de congélation ASTM D938 59-65 C Pénétration à 25 C ASTM D1321 12-18 dmm Pénétration à 43,3 C ASTM D 1445 66-76 mm2/s Couleur Saybolt ASTM D156 2 26 A partir de cette composition à base de paraffine, on a réalisé une bougie comprenant une mèche armoe d'étain numéro 3, dont la vitesse de combustion est de 3 g/h et qui est logée dans un récipient Characteristics Standards Values Freezing point ASTM D938 59-65 C Penetration at 25 C ASTM D1321 12-18 dmm Penetration at 43.3 C ASTM D 1445 66-76 mm2 / s Color Saybolt ASTM D156 2 26 From this base composition paraffin, we made a candle comprising an armoe wick number 3, whose combustion speed is 3 g / h and which is housed in a container

cylindrique en verre de 30 cm de hauteur et de 8,5 cm de diamètre. cylindrical glass 30 cm high and 8.5 cm in diameter.

La verrine ainsi réalisoe présente une durce totale de combustion The glass thus produced has a total combustion hardness

d'au moins 12 jours.at least 12 days.

La combustion de la composition de paraffine est complète, y compris le long de la paroi de verre, la chaleur de la flamme s'avérant suffisante pour fondre la composition suivant toute sa surface o supérieure. La flamme résultante est lumineuse et sans fumée et elle éclaire de façon satisfaisante, malgré la faible vitesse de combustion de la composition. The combustion of the paraffin composition is complete, including along the glass wall, the heat of the flame proving sufficient to melt the composition along its entire upper surface. The resulting flame is bright and smoke-free and it lights up satisfactorily, despite the low rate of combustion of the composition.

Claims

1. Paraffin composition which can be used as a candle with a long burning time, characterized in that it comprises: - approximately 5 to 25% by weight of methyl ester of at least one fatty acid, - a copolymer of the monoolefin type - vinyl ester, the content by weight of which in the paraffin composition is less than 10% and, preferably, less than 7.5%; - a complement to 100% by weight of the composition, consisting o of at least one paraffin having a melting point below 65 C and, preferably, below 58 C and, optionally, additives

usually used in such compositions.

2. Composition according to claim 1, characterized in that the methyl ester of at least one fatty acid is a mixture of esters

s methyl rapeseed.

3. Composition according to the preceding claims, characterisce

in that the monoolefin-vinyl ester type copolymer is a

ethylene vinyl acetate copolymer, or abbreviated as E.V.A.

4. Composition according to one of claims 1 to 3, characterized

o in that the amounts of additives present in the composition are

less than 10% and preferably 5% by weight.

5. Use of the paraffin composition according to one of the

Claims 1 to 4 in a verrine or other type of container.

6. Use according to claim 5, characterized in that the verrine or other container has a cylindrical shape, with a height