FR3128465A1 - COMBUSTION RESISTANT THERMOPLASTIC COMPOSITION - Google Patents

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Abstract

Une composition thermoplastique résistante à la combustion comprenant au moins un polymère et une charge à base de lignine est divulguée. En outre, l’utilisation d’une charge à base de lignine pour produire une composition thermoplastique résistante à la combustion et un procédé de production d’une composition thermoplastique résistante à la combustion sont divulgués. Un article et l’utilisation de la composition thermoplastique résistante à la combustion sont en outre divulgués.A combustion-resistant thermoplastic composition comprising at least one polymer and a lignin-based filler is disclosed. Further, the use of a lignin-based filler to produce a burn-resistant thermoplastic composition and a method of producing a burn-resistant thermoplastic composition are disclosed. An article and use of the combustion-resistant thermoplastic composition is further disclosed.

Description

COMPOSITION THERMOPLASTIQUE RÉSISTANTE À LA COMBUSTIONCOMBUSTION RESISTANT THERMOPLASTIC COMPOSITION

La présente divulgation se rapporte à une composition thermoplastique résistante à la combustion. La présente divulgation se rapporte en outre à l’utilisation d’une charge à base de lignine pour améliorer la résistance à la combustion d’une composition thermoplastique. La présente divulgation se rapporte en outre à un procédé de production d’une composition thermoplastique résistante à la combustion. La présente divulgation se rapporte en outre à un article et à l’utilisation de la composition thermoplastique résistante à la combustion.The present disclosure relates to a combustion resistant thermoplastic composition. The present disclosure further relates to the use of a lignin-based filler to improve the combustion resistance of a thermoplastic composition. The present disclosure further relates to a process for producing a combustion resistant thermoplastic composition. The present disclosure further relates to an article and use of the combustion resistant thermoplastic composition.

ARRIÈRE-PLANBACKGROUND

Dans une perspective de durabilité et d’économie circulaire, il est souhaité d’utiliser des matériaux biosourcés dans des compositions ou des matériaux thermoplastiques, tels que des matériaux d’emballage. La stabilité thermique des compositions thermoplastiques est également une propriété importante pour le traitement de ces matériaux. Fournir des solutions respectueuses de l’environnement en ce qui concerne la composition thermoplastique doit être atteint.From a sustainability and circular economy perspective, it is desirable to use bio-based materials in thermoplastic compositions or materials, such as packaging materials. The thermal stability of thermoplastic compositions is also an important property for processing these materials. Providing environmentally friendly solutions regarding the thermoplastic composition must be achieved.

RÉSUMÉSUMMARY

Une composition thermoplastique résistante à la combustion est divulguée. La composition thermoplastique résistante à la combustion comprend au moins un polymère et une charge à base de lignine, dans laquelle la charge à base de lignine est préparée à partir d’une matière de lignine soumise à un traitement de carbonisation hydrothermale, et dans laquelle la charge à base de lignine comprend du carbone en une quantité totale allant de 62 à 70% en poids et des cendres en une quantité totale d’au plus 3% en poids, et dans laquelle la vitesse de combustion de la composition thermoplastique résistante à la combustion est inférieure d’au moins 20 pour cent à la vitesse de combustion d’une composition thermoplastique correspondante, dans laquelle la composition thermoplastique correspondante est préparée d’une manière autrement similaire à la composition thermoplastique résistante à la combustion mais où la matière de lignine utilisée pour préparer la charge à base de lignine n’a pas été soumise à un traitement de carbonisation hydrothermale.A combustion resistant thermoplastic composition is disclosed. The combustion-resistant thermoplastic composition comprises at least one polymer and a lignin-based filler, wherein the lignin-based filler is prepared from a lignin material subjected to a hydrothermal carbonization treatment, and wherein the lignin-based filler comprises carbon in a total amount of from 62 to 70% by weight and ash in a total amount of at most 3% by weight, and wherein the burning rate of the heat-resistant thermoplastic composition combustion is at least 20 percent lower than the combustion rate of a corresponding thermoplastic composition, wherein the corresponding thermoplastic composition is prepared in a manner otherwise similar to the combustion resistant thermoplastic composition but wherein the lignin material used to prepare the lignin-based filler has not been subjected to a hydrothermal carbonization treatment.

L’utilisation d’une charge à base de lignine pour améliorer la résistance à la combustion d’une composition thermoplastique est en outre divulguée. La composition thermoplastique résistante à la combustion comprend au moins un polymère et la charge à base de lignine, dans laquelle la charge à base de lignine est préparée à partir d’une matière de lignine soumise à un traitement de carbonisation hydrothermale, et dans laquelle la charge à base de lignine comprend du carbone en une quantité totale allant de 62 à 70% en poids et des cendres en une quantité totale d’au plus 3% en poids, et dans laquelle la vitesse de combustion de la composition thermoplastique résistante à la combustion est inférieure d’au moins 20 pour cent à la vitesse de combustion d’une composition thermoplastique correspondante, dans laquelle la composition thermoplastique correspondante est préparée d’une manière autrement similaire à la composition thermoplastique résistante à la combustion mais où la matière de lignine utilisée pour préparer la charge à base de lignine n’a pas été soumise à un traitement de carbonisation hydrothermale.The use of a lignin-based filler to improve the combustion resistance of a thermoplastic composition is further disclosed. The combustion-resistant thermoplastic composition comprises at least one polymer and the lignin-based filler, wherein the lignin-based filler is prepared from a lignin material subjected to hydrothermal carbonization treatment, and wherein the lignin-based filler comprises carbon in a total amount of from 62 to 70% by weight and ash in a total amount of at most 3% by weight, and wherein the burning rate of the heat-resistant thermoplastic composition combustion is at least 20 percent lower than the combustion rate of a corresponding thermoplastic composition, wherein the corresponding thermoplastic composition is prepared in a manner otherwise similar to the combustion resistant thermoplastic composition but wherein the lignin material used to prepare the lignin-based filler has not been subjected to a hydrothermal carbonization treatment.

Un procédé de production d’une composition thermoplastique résistante à la combustion comprenant au moins un polymère et une charge à base de lignine est en outre divulgué, dans lequel le procédé comprend :A process for producing a burn-resistant thermoplastic composition comprising at least one polymer and a lignin-based filler is further disclosed, wherein the process comprises:

- la fourniture d’au moins un polymère et d’une charge à base de lignine, où la charge à base de lignine est préparée à partir d’une matière de lignine soumise à un traitement de carbonisation hydrothermale, où la charge à base de lignine comprend du carbone en une quantité totale allant de 62 à 70% en poids et des cendres en une quantité totale d’au plus 3% en poids ; et- providing at least one polymer and a lignin-based filler, wherein the lignin-based filler is prepared from lignin material subjected to a hydrothermal carbonization treatment, wherein the lignin comprises carbon in a total amount ranging from 62 to 70% by weight and ash in a total amount of at most 3% by weight; And

- la combinaison de l’au moins un polymère et de la charge à base de lignine pour former la composition thermoplastique résistante à la combustion, où- combining the at least one polymer and the lignin-based filler to form the combustion-resistant thermoplastic composition, wherein

la vitesse de combustion de la composition thermoplastique résistante à la combustion est inférieure d’au moins 20 pour cent à la vitesse de combustion d’une composition thermoplastique correspondante, où la composition thermoplastique correspondante est préparée d’une manière autrement similaire à la composition thermoplastique résistante à la combustion mais où la matière de lignine utilisée pour préparer la charge à base de lignine n’a pas été soumise à un traitement de carbonisation hydrothermale.the burn rate of the burn-resistant thermoplastic composition is at least 20 percent lower than the burn rate of a corresponding thermoplastic composition, wherein the corresponding thermoplastic composition is prepared in a manner otherwise similar to the thermoplastic composition resistant to combustion but where the lignin material used to prepare the lignin-based filler has not been subjected to a hydrothermal carbonization treatment.

Un article comprenant la composition thermoplastique résistante à la combustion telle que définie dans la présente description est en outre divulgué.An article comprising the combustion resistant thermoplastic composition as defined herein is further disclosed.

L’utilisation de la composition thermoplastique telle que définie dans la présente description dans un emballage, un boîtier, une pièce automobile, une pièce aéronautique, une pièce marine, une pièce de machine, un équipement sportif, une pièce d’équipement sportif, un équipement de loisir, une pièce d’équipement de loisir, un outil, une pièce d’un outil, un tuyau, une membrane, un tube, un raccord, une bouteille, un film, un sachet, un sac, un textile, une corde, un récipient, un réservoir, un composant électrique, un composant électronique, une pièce pour la production d’énergie, un jouet, un appareil électroménager, un ustensile de cuisine, une vaisselle, un revêtement de sol, un tissu, une application médicale, un matériau en contact avec les aliments, un matériau de construction, une application d’eau potable et/ou un meuble est en outre divulguée.The use of the thermoplastic composition as defined herein in packaging, housing, automotive part, aeronautical part, marine part, machine part, sporting equipment, sporting equipment part, leisure equipment, a piece of leisure equipment, a tool, a part of a tool, a pipe, a membrane, a tube, a fitting, a bottle, a film, a bag, a bag, a textile, a rope, container, tank, electrical component, electronic component, power generating part, toy, household appliance, kitchen utensil, tableware, floor covering, fabric, application medical, food contact material, building material, potable water application and/or furniture is further disclosed.

Claims (8)

Utilisation d’une charge à base de lignine pour améliorer la résistance à la combustion d’une composition thermoplastique comprenant au moins un polymère et la charge à base de lignine, dans laquelle la composition thermoplastique contient 0,3 à 65% en poids de la charge à base de lignine par rapport au poids total de la composition thermoplastique résistante à la combustion, dans laquelle la charge à base de lignine est préparée à partir d’une matière de lignine soumise à un traitement de carbonisation hydrothermale, et dans laquelle la charge à base de lignine comprend du carbone en une quantité totale allant de 62 à 70% en poids et des cendres dans une quantité totale d’au plus 3% en poids, et dans laquelle
la vitesse de combustion de la composition thermoplastique résistante à la combustion est inférieure d’au moins 20 pour cent à la vitesse de combustion d’une composition thermoplastique correspondante, dans laquelle la composition thermoplastique correspondante est préparée d’une manière autrement similaire à la composition thermoplastique résistante à la combustion mais où la matière de lignine utilisée pour préparer la charge à base de lignine n’a pas été soumise à un traitement de carbonisation hydrothermale.
Use of a lignin-based filler to improve the combustion resistance of a thermoplastic composition comprising at least one polymer and the lignin-based filler, wherein the thermoplastic composition contains 0.3 to 65% by weight of the lignin-based filler based on the total weight of the combustion-resistant thermoplastic composition, wherein the lignin-based filler is prepared from lignin material subjected to hydrothermal carbonization treatment, and wherein the based on lignin comprises carbon in a total amount ranging from 62 to 70% by weight and ash in a total amount of at most 3% by weight, and in which
the burn rate of the burn-resistant thermoplastic composition is at least 20 percent lower than the burn rate of a corresponding thermoplastic composition, wherein the corresponding thermoplastic composition is prepared in a manner otherwise similar to the composition thermoplastic which is resistant to combustion but where the lignin material used to prepare the lignin-based filler has not been subjected to a hydrothermal carbonization treatment.
Utilisation de la revendication 1, dans laquelle la vitesse de combustion de la composition thermoplastique résistante à la combustion est inférieure d’au moins 30 pour cent, ou d’au moins 40 pour cent, ou d’au moins 50 pour cent, ou d’au moins 60 pour cent à la vitesse de combustion de la composition thermoplastique correspondante.Use of claim 1, wherein the burn rate of the burn-resistant thermoplastic composition is at least 30 percent, or at least 40 percent, or at least 50 percent, or at least 60 percent to the burning rate of the corresponding thermoplastic composition. Utilisation de l’une quelconque des revendications 1 et 2, dans laquelle la composition thermoplastique résistante à la combustion comprend la charge à base de lignine en une quantité totale allant de 0,5 à 50% en poids, ou de 1 à 45% en poids, par rapport au poids total de la composition thermoplastique résistante à la combustion.Use of any one of claims 1 and 2, wherein the burn-resistant thermoplastic composition comprises the lignin-based filler in a total amount ranging from 0.5 to 50% by weight, or from 1 to 45% by weight, based on the total weight of the combustion-resistant thermoplastic composition. Utilisation de l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la matière de lignine utilisée pour préparer la charge à base de lignine est dérivée d’un procédé d’hydrolyse enzymatique et/ou d’un procédé Kraft.Use of any of claims 1 to 3, wherein the lignin material used to prepare the lignin-based filler is derived from an enzymatic hydrolysis process and/or a Kraft process. Utilisation de l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle la charge à base de lignine comprend des cendres en une quantité totale allant de 0,1 à 2,5% en poids, ou de 0,2 à 2,0% en poids, ou de 0,3 à 1,5% en poids, ou de 0,4 à 1,0% en poidsUse of any of claims 1 to 4, wherein the lignin-based filler comprises ash in a total amount ranging from 0.1 to 2.5% by weight, or from 0.2 to 2.0% by weight, or from 0.3 to 1.5% by weight, or from 0.4 to 1.0% by weight Utilisation de l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle la solubilité de la charge à base de lignine dans du NaOH à 0,1 M est de 1 à 40% en poids, ou de 3 à 35% en poids, ou de 5 à 30% en poids.Use of any of claims 1 to 5, wherein the solubility of the lignin filler in 0.1 M NaOH is 1 to 40 wt%, or 3 to 35 wt%, or from 5 to 30% by weight. Utilisation de l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle la charge à base de lignine a un poids moléculaire moyen en poids (Mw) allant de 1000 à 4000 Da, ou de 1300 à 3700 Da, ou de 1700 à 3200 Da, ou de 2500 à 3000 Da, ou de 2600 à 2900 Da, ou de 2650 à 2850 Da, lorsqu’il est déterminé sur la base de la fraction soluble de la charge à base de lignine.Use of any one of claims 1 to 6, wherein the lignin-based filler has a weight average molecular weight (Mw) ranging from 1000 to 4000 Da, or from 1300 to 3700 Da, or from 1700 to 3200 Da , or 2500 to 3000 Da, or 2600 to 2900 Da, or 2650 to 2850 Da, when determined on the basis of the soluble fraction of the lignin-based filler. Utilisation de l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle l’indice de polydispersité de la charge à base de lignine est compris entre 1,5 et 5,0, ou 1,8 et 4,5, ou 1,9 et 4,3, ou 2,1 et 4,0, ou 2,4 et 3,5, ou 2,6 et 3,2, lorsqu’il est déterminé sur la base de la fraction soluble de la charge à base de lignine.Use of any one of claims 1 to 7, wherein the polydispersity index of the lignin-based filler is between 1.5 and 5.0, or 1.8 and 4.5, or 1.9 and 4.3, or 2.1 and 4.0, or 2.4 and 3.5, or 2.6 and 3.2, when determined on the basis of the soluble fraction of the filler based on lignin.
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