<Desc/Clms Page number 1>
Suppression de la poussière dégagée par les anhydrides aromatiques solides.
Arrière-plan de l'invention.
Domaine de l'invention.
La présente invention concerne la suppression de la poussière dégagée par les anhydrides aromatiques. Plus particulièrement, l'invention concerne la suppression de la poussière dégagée par les anhydrides aromatiques solides en traitant ceux-ci à l'aide d'un composé organique.
Etat connu de la technique.
Les anhydrides aromatiques sont d'utiles produits chimiques industriels. Beaucoup d'entre eux sont produits et utilisés annuellement par millions de kilogrammes. Par exemple, l'anhydride trimellitique (TMA) sert à la fabrication de plastifiants pour les polymères vinyliques qui peuvent être utilisés pour les gaines isolantes des fils électriques, les joints de réfrigérateurs, les rembourrages pour l'automobile et l'ameublement, les nappes lavables et les doublages de piscines. Le TMA est utilisé dans les revêtements alkydes hydrosolubles. Il sert à la fabrication de polymères pour hautes températures, comme les polymères amide-imide. Le TMA est utilisé comme agent de durcissement pour les résines époxydes.
De plus, ses dérivés servent à de nombreuses applications spéciales, par exemple pour les intermédiaires de colorants, les détergents pour gros travaux, les produits chimiques agricoles et les produits pharmaceutiques. Les dianhydrides aromatiques, en particulier, sont utiles pour la fabrication de résines à haute performance. Toutefois, les anhydrides aromatiques, en particulier lorsqu'ils sont finement divisés, sont extrêmement difficiles à manipuler parce qu'ils dégagent des quantités relativement importantes de poussière. La poussière dégagée par les anhydrides aromatiques peut être irritante et la poussière de TMA, en particulier, peut exercer des effets de sensibilisation lors de l'inhalation.
<Desc/Clms Page number 2>
Du fait qu'une part importante de l'exposition à cette poussière a lieu pendant la manipulation des anhydrides aromatiques solides, un procédé propre à supprimer la poussière d'anhydride aromatique véhiculée par l'air est souhaitable.
Différentes techniques ont été appliquées à la suppression de la poussière. Par exemple, MORI décrit dans le brevet USA n 2 222 370 un procédé pour prévenir et rabattre la poussière dans les mines de charbon en pulvérisant dans les chantiers d'extraction de houille un mélange ou une émulsion de pétrole et d'eau, l'eau étant présente en une quantité suffisante pour rendre ininflammable le pétrole pulvérisé.
Butcher décrit dans le brevet USA no 2 399 464 un agent liquide à pulvériser amélioré propre à inhiber 1'empoussiérage superficiel du sol sur les terrains de jeux, les terrains d'exercices et les allées poudreuses. La composition liquide stable pour rabattre la poussière comprend une huile peu visqueuse et peu volatile obtenue par distillation du pétrole, de l'acide naphténique, un agent mouillant consistant essentiellement en un sel de sodium
EMI2.1
. ". d'un alcool supérieur sulfoné, de l'eau et un germicide.
Heald et al. décrivent dans le brevet USA n 2 423 449 le traitement du savon aux fins de réduire le dégagement de poussière et la tendance à l'agglutination en pulvérisant sur les particules de savon une fraction d'huile minérale lourde.
Moen et al. décrivent dans le brevet USA n 2 585 026 la réduction de la quantité de poussière produite par le grain pendant sa manipulation en appliquant sur le grain une émulsion d'eau et d'huile minérale.
Taylor décrit dans le brevet USA n 3 913 637 l'utilisation d'une matière liquide telle que l'huile minérale blanche pour réduire la quantité de poussière dans un mélange maître solide concentré qui est ajouté aux aliments des animaux et de la volaille, le concentré
<Desc/Clms Page number 3>
consistant essentiellement en violet de gentiane, qui est un fongicide sélectif inhibiteur de"Candida albicans", et des constituants inertes.
Ito et al. décrivent dans le brevet USA n 4 276 308 l'utilisation d'un polybutène adhésif dans la préparation de granules contenant un carboxylate, les granules étant utilisés avec sûreté comme agent de conservation efficace pour le bois.
Les publications de brevets japonais n 80037521, 50053538 et 56059701 décrivent un agent pulvérulent à usage agricole qui dégage moins de poussière, cet agent pulvérulent à usage agricole étant préparé en mélangeant le constituant actif avec un véhicule inorganique en poudre et du polybutène ou du polyisobutène.
Darham Jr. et al. décrivent dans le brevet USA no 4 208 433 l'utilisation d'un véhicule oléagineux, comme de l'huile de mais, de l'huile de coton non raffinée et de l'huile de soya, pour adsorber la poussière dans les grains entiers pour le semis aux fins de supprimer les explosions dans les entrepôts de grain, réduire les risques d'incendie et améliorer les conditions de milieu pour les travailleurs.
Li et al. décrivent dans le brevet USA n 4 490 511 un durcisseur pour les résines époxydes qui est un mélange à base d'anhydride dégageant peu de poussière, lequel mélange comprend un anhydride solide, le TMA, et 1 à environ 10% en poids d'un anhydride normalement liquide. L'anhydride liquide est choisi parmi l'anhydride méthylhexahydrophtalique, l'anhydride méthylnadique et l'anhydride dodécylsuccinique. Les paillettes de TMA peuvent être humectées a priori ou bien le TMA en poudre fine peut être humecté a posteriori avec l'anhydride liquide pour conférer au TMA une tendance fort réduite à dégager des poussières.
La Demanderesse a découvert à présent un procédé pour supprimer la poussière que dégagent les anhydrides aromatiques solides, lequel procédé consiste à appliquer sur
<Desc/Clms Page number 4>
l'anhydride aromatique un composé organique qui n'a pas d'influence nuisible appréciable sur l'anhydride aromatique nuisible et qui est choisi parmi des agents qui ne sont pas des anhydrides liquides.
Aperçu de l'invention.
L'invention a pour objet un procédé pour supprimer la poussière dégagée par les anhydrides aromatiques solides, lequel procédé comprend le traitement des anhydrides aromatiques solides à l'aide d'au moins un composé organique, suivant lequel le composé organique est tant liquide que sensiblement non volatil aux températures et pressions ambiantes normales et suivant lequel le composé organique ne contient pas de fonctionnalité anhydride. Le traitement est exécuté par pulvérisation sur l'anhydride aromatique solide, par mélange du composé organique directement avec l'anhydride aromatique solide ou par application d'une solution du composé organique dans un solvant volatil.
L'invention a aussi pour objet des compositions d'anhydride aromatique stabilisé qui dégagent des quantités
EMI4.1
réduites de poussière véhiculées par l'air. Les .,. compositions comprennent un anhydride aromatique solide et un composé organique, l'anhydride aromatique solide étant présent en une quantité de l'intervalle d'environ 90% en poids à environ 99,999% en poids et le composé organique étant présent en une quantité de l'intervalle d'environ 0, 001% en poids à environ 10% en poids, chaque quantité étant rapportée au poids de la composition.
Description des formes de réalisation préférées.
En raison de la tendance des anhydrides aromatiques solides à dégager de la poussière et des effets de sensibilisation possibles de la poussière de TMA lors de l'inhalation, il faut un procédé propre à supprimer la poussière dégagée par les anhydrides aromatiques solides.
A cet effet, un nouveau procédé a été mis au point et fait l'objet de la présente invention. Le procédé pour supprimer
<Desc/Clms Page number 5>
la poussière dégagée par les anhydrides aromatiques solides comprend le traitement de l'anhydride aromatique à l'aide d'un composé organique, suivant lequel le composé organique est tant liquide que sensiblement non volatil aux températures et pressions ambiantes normales. Ces composés organiques se distinguent par leur capacité de réduire la quantité de poussière véhiculée par l'air qui est dégagée par l'anhydride aromatique et par leur aptitude à n'exercer aucun effet nuisible sur l'anhydride aromatique ni sur les produits qui sont faits de celui-ci.
Les anhydrides qui sont intéressants suivant l'invention sont les anhydrides aromatiques qui sont solides aux températures ambiantes ordinaires et qui comprennent la structure suivante (I) dans une partie de la molécule d'anhydride.
EMI5.1
Ri à R4 peuvent être identiques ou différents et sans limitation des classes dans lesquelles ils peuvent être choisis, Ri à R4 peuvent être des atomes d'hydrogène, des radicaux alcoyle, des radicaux alcényle, des radicaux aromatiques, des radicaux alcoylaromatiques, des radicaux aromatiques condensés formant, par exemple, un noyau naphtalène, des radicaux halogéno, d'autres entités anhydride ou anhydride aromatique ou des entités contenant du soufre, de l'azote ou du phosphore. Le dianhydride naphtalène-dicarboxylique et l'anhydride naphtalènecarboxylique sont des exemples d'anhydrides à cycle
<Desc/Clms Page number 6>
aromatique condensé. De préférence, les anhydrides aromatiques comptent 8 à 40 atomes de carbone.
Il convient d'observer que le but principal de la présente invention est de procurer des compositions d'anhydride aromatique ayant une tendance réduite à dégager une poussière nuisible. Un autre but de l'invention est de procurer un procédé pour traiter les anhydrides aromatiques solides à l'aide de composés organiques appropriés pour supprimer la formation de poussière d'anhydride sans influencer défavorablement l'application finale de l'anhydride. La nature de l'anhydride aromatique utile aux fins de l'invention n'est pas limitée, sauf que l'anhydride est un solide aux températures ambiantes ordinaires et qu'il comprend la structure (I) ci-dessus dans une partie de sa molécule.
Sans limitation de la nature des anhydrides aromatiques solides convenant pour les compositions et les procédés de l'invention, les anhydrides particulièrement préférés sont l'anhydride phtalique, l'anhydride trimellitique, le dianhydride pyromellitique et le
EMI6.1
dianhydride 3, 3', 4, 4'-biphényltétracarboxylique.
./ Les anhydrides de structure :
EMI6.2
où X est choisi parmi :
<Desc/Clms Page number 7>
EMI7.1
sont aussi des anhydrides particulièrement préférés. Il sont habituellement appelés, respectivement, anhydride oxybisphtalique, dianhydridebenzophénonetétracarboxylique, anhydride sulfonylbisphtalique, anhydride isopropylidènebisphtalique et dianhydride du 2,2, bis (3,4-dicarboxyphényl) hexafluoropropane.
Des anhydrides particulièrement préférés appartiennent aussi à la catégorie des anhydrides de la structure (II) ci-dessus où X est choisi parmi :
EMI7.2
EMI7.3
z et . r".. r'.
EMI7.4
où Y est H ou F et Z est choisi parmi :
EMI7.5
EMI7.6
L'anhydride trimellitique est l'un des anhydrides aromatiques, solides spécialement préférés pour les compositions et les procédés de la présente invention.
<Desc/Clms Page number 8>
Un procédé général de préparation des anhydrides aromatiques est l'oxydation de l'alimentation aromatique méthyl-substituée correspondante en l'acide di-ou polycarboxylique. Les radicaux acide carboxylique adjacents entre eux sur le cycle aromatique peuvent être déshydratés en anhydride. Un simple chauffage suffit habituellement pour la formation de l'anhydride. Les radicaux méthyle peuvent être oxydés en radicaux acide carboxylique suivant l'un quelconque de nombreux procédés connus, par exemple l'oxydation par le permanganate de potassium ou l'oxydation par l'air catalysée par des métaux lourds.
Beaucoup parmi les anhydrides mentionnés cidessus comme étant les anhydrides particulièrement préférés de l'invention sont des produits industriels. Par exemple, l'anhydride phtalique et l'anhydride trimellitique sont produits annuellement par millions de kilogrammes. Le dianhydride 3, 3', 4, 4'-diphényltétracarboxylique est aussi un anhydride commercialisé qui peut être préparé, par exemple, par oxydation du 3, 3', 4, 4'-tétraméthylbiphényle en l'acide tétracarboxylique à l'aide de l'un quelconque de nombreux agents oxydants tels que le permanganate de potassium, puis par chauffage pour la conversion de l'acide tétracarboxylique en l'anhydride avec élimination de deux molécules d'eau.
En variante, l'acide phtalique peut être condensé directement en acide 3, 3', 4, 4'-biphényltétracarboxylique. L'acide tétra carboxylique peut être déshydraté en le dianhydride. Voir, par exemple, le brevet USA n 4 581 469. Le dianhydride pyromellitique et les anhydrides de structure (II) où X est choisi parmi :
EMI8.1
<Desc/Clms Page number 9>
peuvent être préparés par oxydation du composé tétraméthylique correspondant suivant l'un quelconque de nombreux procédés d'oxydation des radicaux méthyle aromatiques en radicaux acide carboxylique, par exemple l'oxydation par le permanganate de potassium ou l'oxydation par l'air catalysée par les métaux lourds. Les acides tétracarboxyliques résultants sont avantageusement déshydratés en les dianhydrides correspondants.
Les brevets USA no 3 022 320 et 2 712 543 décrivent la préparation de l'anhydride sulfonylbisphtalique et de l'anhydride isopropylidène-bisphtalique, respectivement, et le brevet anglais n 1 019 573 décrit un procédé de préparation de l'anhydride oxybisphtalique. L'alimentation tétraméthylsubstituée pour la préparation du 2,2-bis (3,4-dicarboxyphényl) hexafluoropropane et du dianhydride de 2,2-bis (3,4dicarboxyphényl) hexafluoropropane peut être préparée en condensant 1'o-xylène avec l'hexafluoroacétone à l'aide d'un catalyseur acide. Le dianhydride benzophénonetétracarboxylique est commercialisé par la Société Aldrich Chemical Company, Milwaukee, Wisconsin.
Les anhydrides de structure (II) où X est choisi parmi :
EMI9.1
et Z et Y sont tels que définis ci-dessus, peuvent être préparés, par exemple, en faisant réagir le diphénol correspondant, comme l'hydroquinone, avec deux équivalents d'anhydride 4-fluorophtalique au cours d'une réaction de substitution aromatique nucléophile. Un tel procédé est décrit dans la demande de brevet européen n 0 288 974 et les références qui y sont citées.
Des composés organiques appropriés utiles pour diminuer la quantité de poussière dégagée par les anhydrides aromatiques solides sont les composés organiques qui sont
<Desc/Clms Page number 10>
tant liquides que sensiblement non volatils aux températures et pressions ambiantes normales. Les composés préférés sont les hydrocarbures, les esters, les huiles minérales, les huiles blanches, les polybutènes et polybutènes hydrogénés, les alcools et les polyalphaoléfines. Des composés particulièrement préférés sont l'huile blanche, les polybutènes et polybutènes hydrogénés, le 2-éthylhexanol, le trimellitate de trioctyle (TOTM) et le trimellitate de triisononyle.
Les hydrocarbures qui conviennent pour réduire la quantité de poussière dégagée par les anhydrides aromatiques sont les composés organiques comprenant des atomes d'hydrogène et de carbone et ils peuvent être linéaires, ramifiés, saturés, insaturés ou aromatiques, ceci éventuellement en combinaison. Il est préféré que ces hydrocarbures soient liquides et sensiblement non volatils aux températures et pressions ambiantes normales. Les hydrocarbures spécialement préférés comptent 6 à 100 atomes de carbone et plus avantageusement 8 à 30 atomes de carbone.
Une huile blanche est une fraction d'huile lubrifiante hautement raffinée d'aspect limpide et incolore.
Elle est aussi inodore et insipide et sensiblement exempte d'hydrocarbures aromatiques, de soufre et d'azote. Elle a une coloration Saybolt +30 et une faible absorbance dans l'ultraviolet. Les huiles blanches typiques sont préparées par hydrogénation catalytique d'une fraction d'huile lubrifiante qui a subi un déparaffinage et/ou une extraction en solvant et elles sont utilisées en cosmétique et à certaines fins médicales. Une huile blanche typique convenant comme agent suppresseur de poussière est une huile blanche 55 qui peut être acquise à la Société Amoco Oil Company sous la désignation Amoco White Mineral Oil n 5-NF. Cette huile blanche a une teneur en soufre inférieure à 2 ppm (en poids) et une teneur en azote inférieure à 1 ppm (en poids) et comprend environ 50% de paraffines et 50% de naphtènes.
<Desc/Clms Page number 11>
L'huile blanche est un composé préféré de l'invention pour supprimer la poussière des anhydrides aromatiques parce qu'elle est incolore et inodore et ne confère pas de propriétés indésirables à l'anhydride aromatique traité, mais d'autres huiles raffinées d'origine tant minérale qu'animale ou végétale conviennent aussi comme agents suppresseur de poussière conformes à l'invention. Par exemple, des huiles choisies parmi les huiles de coton, de noix, de soya, de tournesol, de colza, de sésame, d'olive, de maïs, de carthame, de palme, de palmiste, de coprah, de lin et de ricin sont des huiles végétales appropriées. Des huiles animales appropriées sont notamment l'huile de suif de boeuf et l'huile de lard.
Les huiles minérales appropriées sont les huiles raffinées d'origine pétrolière ayant une viscosité d'environ 100 mm2 S-l (1 cst) à loo. C à environ 10 000 mm2 s (100 cSt) à 100 C.
D'autres composés organiques convenant pour supprimer la poussière des anhydrides aromatiques sont les polybutènes visqueux ayant un poids moléculaire moyen en nombre d'environ 250 à environ 500 et une viscosité à 380C
EMI11.1
(1000F) d'environ 400 à environ 110 000 mm2 s' (4 à . ".
1 100 cSt). Ces polybutènes sont essentiellement limpides comme l'eau, résistants à l'oxydation sous les effets de la chaleur et de la lumière, non siccatifs et thermiquement décomposables sans résidu à une température supérieure à environ 275 C. Ces polybutènes peuvent être obtenus par polymérisation d'un courant de butènes de raffinerie en présence d'un catalyseur de type Friedel et Crafts. Le courant de butènes de raffinerie, souvent appelé courant d'oléfines en"C"ou"B-B" (butanes-butènes), produit dans les unités de craquage pétrochimiques, est une source commode d'isobutylène, de 1-butène, de cis-2-butène et de trans-2-butène. Les polybutènes comprennent les copolymères isobutylène-butène consistant en monooléfines de haut poids moléculaire (95 à 100%) et en isoparaffines.
Des polybutènes convenant comme agents suppresseurs de poussière sont
<Desc/Clms Page number 12>
disponibles sur le marché. Des exemples typiques de polybutènes appropriés sont l'Indopol L-4, l'Indopol L-10, l'Indopol L-14, l'Indopol L-50 et l'Indopol L-lOO commercialisés par la Société Amoco Chemical Company.
De surcroit, les polybutènes hydrogénés conviennent comme agents suppresseurs de poussière pour les anhydrides aromatiques. Les polybutènes hydrogénés sont commercialisés. Par exemple, ils peuvent être obtenus à la Société Amoco Chemical Company sous la désignation Panalane.
Ces polybutènes hydrogénés sont préparés en hydrogénant, par exemple, les polybutènes visqueux précités de façon à hydrogéner la totalité ou la majeure partie des insaturations du polybutène.
Les polyalphaoléfines obtenues par dimérisation, trimérisation ou oligomérisation des alphaoléfines, comme les alphaoléfines en C6 à C2., puits par hydrogénation pour la suppression des insaturations, sont aussi des hydrocarbures de l'invention qui conviennent pour supprimer la poussière des anhydrides aromatiques. Ces polyalphaoléfines sont disponibles dans une large variété de viscosités et de poids moléculaires, mais se distinguent toutes par l'excellence de leur inertie chimique et de leurs propriétés de viscosité. Elles trouvent une large application comme lubrifiants synthétiques. Elles sont liquides et sensiblement non volatiles dans les conditions ambiantes normales. Elles sont commercialisées, par exemple, par la Société Gulf Chemical Company.
Les polyalphaoléfines obtenues par dimérisation et trimérisation d'une alphaoléfine en C10 sont des composés qui conviennent particulièrement pour supprimer la poussière des anhydrides aromatiques.
Les alcools et mélanges d'alcools sont aussi des composés utiles pour supprimer le dégagement de poussière par les anhydrides aromatiques. Pour être efficace, l'alcool doit être tant liquide que sensiblement non volatil aux températures et pressions ambiantes normales. Un alcool
<Desc/Clms Page number 13>
liquide est plus facile à appliquer sur l'anhydride aromatique et peut aussi exercer un effet de revêtement pour empêcher le dégagement de poussière. Des alcools appropriés sont les alcools monohydroxylés comptant 6 atomes de carbone ou davantage et, de préférence, 6 à 30 atomes de carbone et ils peuvent être linéaires, ramifiés, cycliques, hétérocycliques ou aromatiques.
Des exemples d'alcools de cette catégorie, sans intention de limiter la nature des alcools utiles aux fins de l'invention, sont les hexanols, par exemple le l-hexanol, le 2-hexanol et le cyclohexanol ; les heptanols ; les octanols, par exemple le 2-éthylhexanol, l'isooctanol et le 1-octanol ; et l'alcool isononylique. Les diols tels que l'éthylèneglycol ou le propylèneglycol sont aussi des alcools appropriés. Ces diols sont liquides et sensiblement non volatils aux températures et pressions ambiantes normales. D'autres diols comptant 3 atomes de carbone ou davantage et, de préférence, 3 à 30 atomes de carbone conviennent aussi. Les alcools comptant trois radicaux hydroxyle ou davantage sont aussi des alcools appropriés, par exemple le glycérol et les alcools appelés polyols.
Ces composés polyhydroxylés comptent, de préférence, 3 à 6 radicaux hydroxyle et 3 à 30 atomes de carbone. Un alcool particulièrement préféré est le 2-éthylhexanol parce qu'il est largement utilisé pour préparer des esters avec l'anhydride ou l'acide trimellitique. Il est commercialisé par les Sociétés Eastman Chemicals, Ashland Chemical, Shell Chemical et Union Carbide. L'alcool nonylique, appelé aussi alcool isononylique, est de même particulièrement préféré. Il est commercialisé par la Société Exxon Chemical Company.
Les esters et mélanges d'esters sont aussi des composés organiques utiles pour réduire la quantité de poussière dégagée par les anhydrides aromatiques. Les esters qui sont utiles sont ceux qui sont liquides et sensiblement non volatils aux températures et pressions ambiantes normales. Des esters particulièrement appropriés sont ceux
<Desc/Clms Page number 14>
issus d'acides aromatiques mono-, di-et polycarboxyliques. Les esters issus d'acides carboxyliques aliphatiques sont utiles également. Ces acides peuvent être mono-, di-ou polycarboxyliques. Ils peuvent être linéaires, ramifiés, cycliques, saturés ou insaturés. L'acide adipique et l'acide oléique sont des exemples de ces acides. Ces acides comptent, de préférence, 1 à 30 atomes de carbone.
Les esters particulièrement préférés utiles pour supprimer la poussière des anhydrides aromatiques sont les esters issus d'acides choisis parmi l'acide téréphtalique, l'acide isophtalique, l'acide phtalique, l'acide trimellitique, l'acide pyromellitique, un acide naphtalènecarboxylique, un acide naphtalènedicarboxylique, l'acide oléique et l'acide adipique.
Les esters des anhydrides aromatiques solides formant de la poussière sont aussi des composés organiques convenant pour supprimer la poussière d'anhydride. Par exemple, un suppresseur de poussière approprié pour le dianhydride benzophénonetétracarboxylique est un ester de l'acide benzophénonetétracarboxylique. Ainsi, les esters des
EMI14.1
acides résultant de l'hydrolyse des anhydrides aromatiques .,. particulièrement préférés mentionnés ci-dessus conviennent comme composés organiques pour supprimer la poussière des anhydrides aromatiques.
Les esters organiques de l'invention sont préparés en estérifiant les acides avec un alcool. L'alcool peut être un alcool quelconque. Des alcools appropriés, sans limitation de la nature de l'alcool, sont, par exemple, le méthanol, l'éthanol, les propanols, les butanols, le 2-éthylhexanol, l'isooctanol, les glycols, les polyols ou les mélanges de ces alcools ou d'autres. Les alcools peuvent être linéaires, ramifiés, cycliques ou aromatiques. Les alcools, glycols et polyols préférés utilisés pour préparer ces esters comptent 1 à 30 atomes de carbone. Le 2-éthylhexanol et l'alcool isononylique sont des alcools particulièrement préférés.
<Desc/Clms Page number 15>
Le trimellitate de trioctyle (TOTM) préparé par estérification de l'acide trimellitique ou de l'anhydride trimellitique avec le 2-éthylhexanol est un ester particulièrement préféré pour réduire le dégagement de poussière par les anhydrides aromatiques. Le trimellitate de triisononyle, préparé par estérification de l'anhydride trimellitique avec l'alcool isononylique, est aussi un ester particulièrement préféré pour réduire le dégagement de poussière par les anhydrides aromatiques.
Aux fins de la présente invention, les températures et pressions ambiantes normales sont les conditions atmosphériques normalement observées en plein air ou en local abrité, par exemple dans une usine chimique ou autre. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le composé organique doit être liquide lorsqu'il est appliqué sur l'anhydride aromatique et il doit rester liquide. Ceci facilite l'application et la suppression de la poussière, respectivement. Toutefois, il n'est pas absolument requis que le composé organique envisagé suivant l'invention soit liquide aux températures et pressions ambiantes. Il peut aussi être un solide et peut être chauffé ou dissous dans un solvant pour faciliter l'application sur l'anhydride aromatique.
De surcroît, il n'est pas requis que les composés organiques de l'invention existent sous forme liquide dans tout l'intervalle des températures et pressions ambiantes normales. Les composés organiques de l'invention utiles pour supprimer la poussière des anhydrides aromatiques peuvent être des liquides dans une partie seulement de l'intervalle des températures et pressions ambiantes normales.
Dans une forme de réalisation, le composé organique choisi comme suppresseur de poussière pour l'anhydride aromatique est un composé qui est liquide aux températures et pressions ambiantes normales, mais qui est volatil à une température sélectionnée en vue de la mise en oeuvre de l'anhydride à un stade de fabrication ultérieur.
<Desc/Clms Page number 16>
Dans cette forme de réalisation, le composé organique agit comme suppresseur de poussière pendant la manipulation de l'anhydride aromatique, mais il est éliminé en substance ou totalement pendant le stade de fabrication où l'anhydride aromatique est incorporé à un produit. Par exemple, lorsqu'un dianhydride sert à préparer un polyimide, il est possible de choisir un suppresseur de poussière qui est non volatil aux températures et pressions ambiantes normales, mais qui est volatil à la température choisie pour la condensation du dianhydride avec l'amine pour produire le polyimide, de façon que le suppresseur de poussière soit éliminé du produit final.
Conformément au procédé de l'invention, l'anhydride aromatique est mis en contact avec le composé organique afin que la surface de l'anhydride aromatique soit revêtue du composé organique. En règle générale, l'anhydride aromatique solide est présent sous forme de poudre, de paillettes, de cristaux, de briquettes, de granules ou de pastilles.
Le composé organique peut être appliqué sur
EMI16.1
l'anhydride aromatique d'au moins une façon parmi trois. De * préférence, l'anhydride aromatique est mis en contact avec le composé organique par pulvérisation de ce dernier sur la surface de l'anhydride aromatique. En variante, une agitation peut être entretenue et le composé organique est mélangé directement par agitation avec l'anhydride aromatique solide. En troisième lieu, un diluant est ajouté au composé organique pour assurer une application plus uniforme de celui-ci. Le mélange du composé organique et du diluant est appliqué par pulvérisation ou par agitation directe. Le diluant est ensuite éliminé. Un diluant approprié peut être tout solvant volatil miscible au composé organique.
Le traitement doit être de nature à appliquer sur la surface de l'anhydride aromatique une quantité de composé aromatique située dans l'intervalle d'environ 10 ppm
<Desc/Clms Page number 17>
en poids (0,001% en poids) à environ 100 000 ppm en poids (10% en poids), avantageusement dans l'intervalle d'environ 50 ppm en poids (0,005% en poids) à environ 20 000 ppm en poids (2% en poids) et, de préférence, dans l'intervalle d'environ 100 ppm en poids (0,01% en poids) à environ 2 000 ppm en poids (0,2% en poids), sur la base du poids de l'anhydride aromatique traité.
L'invention a aussi pour objet des compositions d'anhydride aromatique stabilisé ayant une tendance réduite à dégager de la poussière, lesquelles compositions comprennent l'anhydride aromatique solide traité à l'aide d'au moins un composé organique qui est tant liquide que sensiblement non volatil aux températures et pressions ambiantes normales, l'anhydride aromatique solide étant présent en une quantité de l'intervalle d'environ 90% en poids à environ 99,999% en poids, sur la base du poids total de la composition, et le composé organique étant présent en une quantité de l'intervalle d'environ 0,001% en poids à environ 10% en poids, sur la base du poids total de la composition.
Ces compositions sont préparées avantageusement par le procédé de la présente invention.
EMI17.1
.. ?
Les exemples suivants sont donnés pour faciliter une meilleure compréhension des procédés et compositions de l'invention et illustrer celle-ci sans en limiter le cadre.
EXEMPLE 1. -
On exécute un essai qualitatif pour démontrer l'efficacité du procédé de la présente invention.
On agite un échantillon non traité de TMA en paillettes, ou échantillon n 1, par barattage pendant 1 heure à 90-120 tours par minute dans un bocal mélangeur en acier inoxydable muni de déflecteurs internes. On recueille le TMA baratté et on l'introduit dans un bocal en verre transparent permettant d'observer nettement le contenu du bocal.
On ajoute 500 ppm d'huile blanche à un second échantillon de TMA, ou échantillon n 2. On agite
<Desc/Clms Page number 18>
l'échantillon nO 2 par barattage dans les mêmes conditions que l'échantillon nO 1. On compare visuellement les deux échantillons de TMA pour ce qui est de la quantité de poussière de TMA dégagée dans l'air lorsque ces échantillons sont agités dans leur bocal ouvert sous une hotte. On observe que de la poussière se dégage de l'échantillon non traité ou échantillon nO 1. D'autre part, une quantité relativement très faible de poussière de TMA s'échappe du bocal contenant l'échantillon de TMA traité ou échantillon n 2.
EXEMPLE 2.-
On exécute différents essais pour déterminer la quantité de poussière de TMA véhiculée par l'air qui pourrait se former lorsqu'un échantillon de TMA choisi est soumis à l'agitation. Le système expérimental comprend un générateur d'agitation pour secouer l'échantillon de TMA et un dispositif collecteur pour recueillir la poussière de TMA véhiculée par l'air. Le générateur d'agitation est un secoueur de tamis utilisé pour disperser la poussière dans
EMI18.1
l'air lorsque l'échantillon de TMA est agité. Lorsqu'elle se trouve dispersée dans l'air, la poussière de TMA est * recueillie à l'aide du dispositif collecteur qui consiste en une petite pompe à vide portative raccordée à une cassette de filtres d'aérosol Millipore appariés suivant leur poids.
La cassette de filtres appariés suivant leur poids comprend un jeu de deux filtres de poids égal disposés en série. Les filtres de la même cassette sont fabriqués de façon que leur différence de poids soit de 0, 0001 g. La poussière de TMA se collecte sur le premier filtre et la différence de poids entre le premier filtre et le second donne la quantité de poussière de TMA recueillie sur le premier filtre.
On exécute chaque essai de la façon suivante. On introduit l'échantillon de TMA (100 g) dans un bocal de 480 ml (16 onces) muni d'un couvercle de 89 mm. On agite le bocal à l'aide du secoueur de tamis et on recueille pendant
<Desc/Clms Page number 19>
1 heure la poussière de TMA véhiculée par l'air. Le réglage de la pompe à vide est de 1,2 litre par minute. Toutes les pesées sont faites sur une balance analytique de laboratoire. Les échantillons no 3, 4 et 5 sont des témoins blancs (échantillons d'air), c'est-à-dire que le bocal ne contient pas de TMA. Les échantillons n 6 et 7 sont du TMA non traité. Les échantillons 8 et 9 sont du TMA traité avec 1 000 ppm d'huile blanche et les échantillons n 10 et 11 sont du TMA traité avec 1 000 ppm de trimellitate de trioctyle (TOTM).
Les résultats de ces essais sont présentés cidessous au tableau I.
TABLEAU I
Suppression de la poussière de TMA
EMI19.1
<tb>
<tb> Echan-Description <SEP> de <SEP> Poids, <SEP> g
<tb> tillon <SEP> l'échantillon <SEP> 1er <SEP> 2ème <SEP> A <SEP> poids
<tb> no <SEP> filtre <SEP> filtre
<tb> 3 <SEP> air <SEP> 0,0443 <SEP> 0, <SEP> 0443 <SEP> 0, <SEP> 0000
<tb> 4 <SEP> air <SEP> 0,0452 <SEP> 0,0451 <SEP> 0,0001
<tb> .,.
<tb>
5 <SEP> air <SEP> 0,0450 <SEP> 0, <SEP> 0450 <SEP> 0, <SEP> 0000
<tb> 6 <SEP> TMA <SEP> 0,0486 <SEP> 0,0450 <SEP> 0,0036
<tb> 7 <SEP> TMA <SEP> 0,0475 <SEP> 0, <SEP> 0450 <SEP> 0,0025
<tb> 8 <SEP> TMA <SEP> + <SEP> huile <SEP> blanche
<tb> (1 <SEP> 000 <SEP> ppm) <SEP> 0,0519 <SEP> 0,0512 <SEP> 0,0007
<tb> 9 <SEP> TMA <SEP> + <SEP> huile <SEP> blanche
<tb> (1 <SEP> 000 <SEP> ppm) <SEP> 0,0488 <SEP> 0,0487 <SEP> 0,0001
<tb> 10 <SEP> TMA <SEP> + <SEP> TOTM
<tb> (1 <SEP> 000 <SEP> ppm) <SEP> 0,0515 <SEP> 0,0509 <SEP> 0,0006
<tb> 11 <SEP> TMA <SEP> + <SEP> TOTM
<tb> (1 <SEP> 000 <SEP> ppm) <SEP> 0,0447 <SEP> 0, <SEP> 0452-0, <SEP> 0005
<tb>
<Desc/Clms Page number 20>
Les essais effectués avec les échantillons d'air, c'est-à-dire les échantillons n 3,4 et 5,
démontrent qu'il n'y a pas de gain de poids lorsque l'échantillon est constitué par de l'air. ceci indique que la poussière ambiante est négligeable pour l'exécution de l'essai et que seule la poussière de TMA est collectée lorsque les échantillons de TMA sont soumis à l'essai. L'huile blanche et le TOTM réduisent ou suppriment tous deux la poussière du TMA.
EXEMPLE 3.-
On exécute une série d'essais pour confirmer les résultats de ceux effectués dans l'exemple 1 et réduire au minimum les effets des erreurs expérimentales et instrumentales. Pour ces essais, on utilise des échantillons de 125 g, la durée d'échantillonnage étant portée à 5 heures et le réglage de la dépression étant maintenu à 2,8 litres par minute. De plus, les quantités de la matière ajoutée pour supprimer la poussière sont modifiées. Le système expérimental est le même que celui pour les essais effectués dans l'exemple 2.
Les résultats de ces essais sont présentés au tableau II ci-après.
<Desc/Clms Page number 21>
TABLEAU II Suppression de la poussière de TMA1
EMI21.1
<tb>
<tb> Echan-Traitement <SEP> Poids, <SEP> a
<tb> tillon <SEP> Agent <SEP> Quantité <SEP> 1er <SEP> 2ème <SEP> Poussière
<tb> n <SEP> e <SEP> ppm <SEP> filtre <SEP> filtre <SEP> de <SEP> TMA
<tb> 12--0, <SEP> 1595 <SEP> 0,0445 <SEP> 0,1150
<tb> 13 <SEP> TOTM <SEP> 100 <SEP> 0,0518 <SEP> 0,0438 <SEP> 0,0080
<tb> 14 <SEP> TOTM <SEP> 250 <SEP> 0,0568 <SEP> 0,0452 <SEP> 0,0116
<tb> 15 <SEP> TOTM <SEP> 500 <SEP> 0,0546 <SEP> 0,0457 <SEP> 0,0089
<tb> 16 <SEP> TOTM <SEP> 750 <SEP> 0,0464 <SEP> 0,0447 <SEP> 0,0017
<tb> 17 <SEP> TOTM <SEP> 1000 <SEP> 0,0488 <SEP> 0,0447 <SEP> 0,0041
<tb> 18--0, <SEP> 0846 <SEP> 0,0445 <SEP> 0, <SEP> 0401
<tb> 19 <SEP> Huile2 <SEP> 100 <SEP> 0,0464 <SEP> 0, <SEP> 0443 <SEP> 0,0021
<tb> 20 <SEP> Huiler <SEP> 250 <SEP> 0,0456 <SEP> 0,0449 <SEP> 0,0007
<tb> 21 <SEP> Huile2 <SEP> 750 <SEP> 0,
0488 <SEP> 0,0482 <SEP> 0,0006
<tb> 22 <SEP> Huile2 <SEP> 1000 <SEP> 0,0461 <SEP> 0,0457 <SEP> 0,0004
<tb> 23 <SEP> p3 <SEP> 1000 <SEP> 0,0458 <SEP> 0,0451 <SEP> 0,0007
<tb>
Pour un échantillon de 125 g et un réglage dé la dépression à 2,8 litres par minute avec un temps d'essai de 5 heures.
2 Huile blanche.
3p Panalane (polybutènes hydrogénés).
Ces données indiquent que lorsque la quantité d'agent suppresseur de poussière augmente, la quantité de poussière détectée diminue. De plus, ces résultats montrent que l'huile blanche a une meilleure aptitude à supprimer la poussière que le TOTM.
EXEMPLE 4.-
On exécute ces essais pour déterminer si le procédé conforme à l'invention pour supprimer la poussière peut gêner les applications finales du TMA. On estérifie avec du 2-éthylhexanol du TMA non traité et du TMA traité
<Desc/Clms Page number 22>
avec de l'huile blanche ou du TOTM. On évalue la coloration de chacun des produits d'estérification en mesurant la coloration de l'ester brut et celle de l'ester final sur l'échelle colorimétrique APHA. On mesure la coloration du TMA par le procédé spectrophotométrique dit procédé AE pour le TMA, suivant lequel on détermine la différence de coloration totale entre une solution de NaOH 3N et une solution de 5 g de TMA dans 30 ml de NaOH 3N. La valeur de AE telle que mesurée au spectrophotomètre dépend de la coloration du TMA aux longueurs d'ondes de 400 à 700 nm.
Les résultats de ces mesures colorimétriques sont présentés au tableau III ci-après.
TABLEAU III
Applications après suppression de la poussière de TMA
EMI22.1
<tb>
<tb> Echan-Traitement <SEP> Temps <SEP> de <SEP> AE <SEP> CEF <SEP> CEB
<tb> tillon <SEP> cuisson
<tb> no <SEP> h
<tb> 24-5 <SEP> 2, <SEP> 43. <SEP> 30 <SEP> 45
<tb> 25 <SEP> 0, <SEP> 1% <SEP> p <SEP> huile3 <SEP> 4-30 <SEP> 45
<tb> 26 <SEP> 0,1% <SEP> p <SEP> TOTM <SEP> 4, <SEP> 75-30 <SEP> 45
<tb>
EMI22.2
1 CEF - Coloration de l'ester final.
2 CEB - Coloration de l'ester brut.
3 - Huile blanche.
Ces données montrent que ni l'huile blanche ni le TOTM ne suscitent d'inconvénients par coloration lors des estérifications du TMA avec le 2-éthylhexanol. L'échantillon traité à l'huile blanche et celui traité au TOTM ne mènent à aucune différence observable de la coloration de l'ester brut ou de la coloration de l'ester final, par comparaison avec l'échantillon de TMA non traité. La coloration de l'ester brut est celle du mélange d'estérification brut. La
<Desc/Clms Page number 23>
coloration de l'ester final est celle de l'ester après traitement avec 1% de charbon activé et un entraînement de l'alcool en vue d'éliminer l'excès de l'alcool utilisé pour l'estérification.
EXEMPLE 5.-
On exécute des essais supplémentaires pour déterminer si l'agent suppresseur de poussière peut nuire aux applications finales du TMA. On exécute ces essais suivant le mode opératoire décrit dans l'exemple 4 cidessus, avec la différence qu'on utilise 10 000 ppm d'huile blanche ou 10 000 ppm de TOTM, sur base pondérale.
Les résultats des mesures colorimétriques sont présentés au tableau IV ci-dessous.
TABLEAU IV
Applications après suppression de la poussière de TMA
EMI23.1
<tb>
<tb> Echan-Traitement <SEP> Temps <SEP> de <SEP> AE <SEP> CEF <SEP> CEB
<tb> tillon <SEP> cuisson
<tb> na <SEP> h
<tb> J-
<tb> 27-4, <SEP> 5 <SEP> 3,03 <SEP> 35 <SEP> 40
<tb> 28 <SEP> 1% <SEP> p <SEP> huile3 <SEP> 4,5 <SEP> 3,02 <SEP> 30 <SEP> 45
<tb> 29 <SEP> 1% <SEP> p <SEP> TOTM <SEP> 4,0 <SEP> 3,08 <SEP> 35 <SEP> 45
<tb>
1 CEF-Coloration de l'ester final.
2 CEB-Coloration de l'ester brut.
3-Huile blanche.
A nouveau, ni l'huile blanche ni le TOTM ne suscitent d'inconvénients par coloration lors des estérifications du TMA avec le 2-éthylhexanol.
EXEMPLE 6.-
On utilise les esters trimellitiques mentionnés au tableau III comme plastifiants pour fabriquer des feuilles de poly (chlorure de vinyle) (PVC) limpide. On soumet les feuilles à divers essais pour déterminer si la
<Desc/Clms Page number 24>
quantité de 0,1% de TOTM ou de 0,1% d'huile blanche ajoutée au TMA peut mener à des insuffisances de performance des produits finaux.
Les résultats des essais de performance détaillés au tableau V montrent que ces agents n'induisent pas d'insuffisance de performance dans les feuilles de PVC. Les résultats des essais de performance sont équivalents pour le TMA traité et le TMA non traité. Les essais de performance comprennent les propriétés de traction, la volatilité sur carbone activé, l'extraction par l'eau savonneuse, l'extraction par l'huile minérale, la compatibilité avec l'humidité, le suintement-exsudation au rouleau, la dureté Shore A et la température de fragilité.
<Desc/Clms Page number 25>
TABLEAU V
Evaluation de la performance de feuilles de poly (chlorure de vinyle) limpide additionné comme plastifiant de TOTM fait de TMA traité à l'huile blanche ou au TOTM
EMI25.1
<tb>
<tb> Traitement <SEP> du <SEP> TMA
<tb> (N <SEP> de <SEP> l'échantillon <SEP> de <SEP> TOTM)
<tb> Néant <SEP> 0,1% <SEP> huile <SEP> 0, <SEP> 1% <SEP> TOTM
<tb> (24) <SEP> (25) <SEP> (26)
<tb> Propriétés <SEP> de <SEP> traction
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la
<tb> traction <SEP> MPa <SEP> 23,353 <SEP> 22,898 <SEP> 22,885
<tb> (PSI) <SEP> (3387) <SEP> (3321) <SEP> (3319)
<tb> Module <SEP> à <SEP> 100% <SEP> MPa <SEP> 15,548 <SEP> 16,010 <SEP> 15,410
<tb> (PSI) <SEP> (2255) <SEP> (2322) <SEP> (2235)
<tb> Module <SEP> à <SEP> 300% <SEP> MPa <SEP> 22,023 <SEP> 21,926 <SEP> 20,954
<tb> (PSI) <SEP> (3194) <SEP> (3180) <SEP> (3039)
<tb> Allongement <SEP> % <SEP> 349 <SEP> 351 <SEP> 347
<tb> Volatilité <SEP> sur <SEP> carbone <SEP> activé-Perte <SEP> de <SEP> poids <SEP> % <SEP> (90 C)
<tb> 24 <SEP> heures <SEP> 0,5 <SEP> 0,5 <SEP> 0,5
<tb> 48 <SEP> heures <SEP> 0,6 <SEP> 0,6 <SEP> 0,6
<tb> Extraction <SEP> par <SEP> l'eau <SEP> savonneuse-Perte <SEP> de <SEP> poids <SEP> % <SEP> (90 C)
<tb> 48 <SEP> heures <SEP> 0,2 <SEP> 0,2 <SEP> 0,2
<tb> 72 <SEP> heures <SEP> 0,2 <SEP> 0,2 <SEP> 0,2
<tb> Extraction <SEP> par <SEP> l'huile <SEP> minérale-Perte <SEP> de <SEP> poids <SEP> % <SEP> 70 C)
<tb> 24 <SEP> heures <SEP> 2,4 <SEP> 2,3 <SEP> 2,3
<tb> Compatibilité <SEP> avec <SEP> l'humidité <SEP> - <SEP> Exsudation <SEP> (900C)
<tb> 7 <SEP> jours <SEP> néant <SEP> néant <SEP> néant
<tb> Suintement-Exsudation <SEP> au <SEP> rouleau <SEP> (température <SEP> ambiante)
<tb> 96 <SEP> heures <SEP> néant <SEP> néant <SEP> néant
<tb> Dureté <SEP> Shore <SEP> A
<tb> Initiale <SEP> 94 <SEP> 94 <SEP> 93
<tb> 10 <SEP> secondes <SEP> 89 <SEP> 89 <SEP> 88
<tb> Température <SEP> de <SEP> fragilité
<tb> Degrés <SEP> C-22-24, <SEP> 9-22, <SEP> 8
<tb>
<Desc/Clms Page number 26>
EXEMPLE 7.-
On utilise les esters trimellitiques décrits au tableau III pour mettre en composition du poly (chlorure de vinyle) UL 1050C pour gaines isolantes de fils électriques.
On évalue ces divers PVC suivant différentes techniques d'essai pour déterminer si l'apport de 0,1% de TOTM ou de 0,1% d'huile blanche au TMA suscite des difficultés de performance avec les produits finaux.
Les résultats des essais de performance, donnés au tableau VI, montrent que ces additifs ne suscitent pas de difficultés de performance dans les gaines isolantes en PVC pour fils électriques contenant un plastifiant fait du TMA traité. Les essais de performance comprennent des mesures de la résistance à la traction initiale, des mesures de la résistance à la traction après 7 jours à 1360C et le pourcentage de rétention de la résistance à la traction après le traitement de 7 jours.
<Desc/Clms Page number 27>
TABLEAU VI Evaluation de la performance de gaines isolantes de fils électriques contenant du plastifiant TOTM fait au départ de TMA traité avec de l'huile blanche ou du TOTM comme suppresseur de poussière
EMI27.1
<tb>
<tb> Traitement <SEP> du <SEP> TMA
<tb> (NI <SEP> de <SEP> l'échantillon <SEP> de <SEP> TOTM)
<tb> Néant <SEP> 0,1% <SEP> huile <SEP> 0, <SEP> 1% <SEP> TOTM
<tb> (24) <SEP> (25) <SEP> (26)
<tb> Propriétés <SEP> de <SEP> traction
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la
<tb> traction <SEP> MPa <SEP> 23,608 <SEP> 23,471 <SEP> 22, <SEP> 885
<tb> (PSI) <SEP> (3424) <SEP> (3404) <SEP> (3319)
<tb> Module <SEP> à <SEP> 100% <SEP> MPa <SEP> 16,258 <SEP> 16,031 <SEP> 16,148
<tb> (PSI) <SEP> (2358) <SEP> (2325) <SEP> (2342)
<tb> Module <SEP> à <SEP> 300% <SEP> MPa <SEP> 21,487 <SEP> 21,368 <SEP> 20,685
<tb> (PSI) <SEP> (3109) <SEP> (3099) <SEP> (3000)
<tb> Allongement <SEP> % <SEP> 363 <SEP> 363 <SEP> 353
<tb> Vieillissement <SEP> de <SEP> 7 <SEP> jours <SEP> à <SEP> 136 C
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la
<tb> traction <SEP> MPa <SEP> 24,794 <SEP> 24,436 <SEP> 23,864
<tb> (PSI) <SEP> (3596) <SEP> (3544) <SEP> (3461)
<tb> Module <SEP> à <SEP> 100% <SEP> MPa <SEP> 18,499 <SEP> 19, <SEP> 196 <SEP> 18, <SEP> 699
<tb> (PSI) <SEP> (2683) <SEP> (2784) <SEP> (2712)
<tb> Module <SEP> à <SEP> 300% <SEP> MPa <SEP> 22,857 <SEP> 23,712 <SEP> 23,002
<tb> (PSI) <SEP> (3315) <SEP> (3439) <SEP> (3336)
<tb> Allongement <SEP> % <SEP> 348 <SEP> 330 <SEP> 321
<tb> Pourcentage <SEP> de <SEP> rétention
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la
<tb> traction <SEP> 105 <SEP> 104 <SEP> 104
<tb> Module <SEP> à <SEP> 100% <SEP> 114 <SEP> 119 <SEP> 116
<tb> Module <SEP> à <SEP> 300% <SEP> 107 <SEP> 111 <SEP> 111
<tb> Allongement <SEP> % <SEP> 96 <SEP> 91 <SEP> 91
<tb>
EXEMPLE 8.-
On utilise les esters trimellitiques décrits au tableau IV comme plastifiants pour fabriquer des feuilles de poly (chlorure de vinyle) (PVC) limpide. On soumet ces feuilles à l'évaluation suivant différentes techniques d'essai pour déterminer si l'apport de 1,0% de TOTM ou 1,0%
<Desc/Clms Page number 28>
d'huile blanche au TMA susciterait des difficultés de performance avec le produit final.
Un apport de 1% (10 000 ppm) de TOTM ou d'huile blanche est un apport réellement élevé pour le traitement et si des difficultés de performance devaient se manifester, elles seraient fort apparentes avec ces apports élevés.
Les données de performance au tableau VII prouvent que les feuilles de poly (chlorure de vinyle) contenant le plastifiant fait du TMA traité avec 1% de TOTM ou 1% d'huile blanche sont sensiblement équivalentes aux feuilles de comparaison dont le plastifiant est préparé avec du TMA exempt de TOTM ou d'huile blanche.
<Desc/Clms Page number 29>
TABLEAU VII
Evaluation de la performance de feuilles de poly- (chlorure de vinyle) limpide additionné comme plastifiant de TOTM fait de TMA traité avec de l'huile blanche ou du
TOTM en tant que suppresseur de poussière
EMI29.1
<tb>
<tb> Traitement <SEP> du <SEP> TMA
<tb> (NO <SEP> de <SEP> l'échantillon <SEP> de <SEP> TOTM)
<tb> Néant <SEP> 0,1% <SEP> huile <SEP> 0, <SEP> 1% <SEP> TOTM
<tb> (27) <SEP> (28) <SEP> (29)
<tb> Propriétés <SEP> de <SEP> traction
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la
<tb> traction <SEP> MPa <SEP> 23,698 <SEP> 24, <SEP> 484 <SEP> 23,615
<tb> (PSI) <SEP> (3437) <SEP> (3551) <SEP> (3425)
<tb> Module <SEP> à <SEP> 100% <SEP> MPa <SEP> 15,521 <SEP> 16,534 <SEP> 15,686
<tb> (PSI) <SEP> (2251) <SEP> (2398) <SEP> (2275)
<tb> Module <SEP> à <SEP> 300% <SEP> MPa <SEP> 21,223 <SEP> 22,126 <SEP> 21,
078
<tb> (PSI) <SEP> (3078) <SEP> (3209) <SEP> (3057)
<tb> Allongement <SEP> % <SEP> 375 <SEP> 365 <SEP> 375
<tb> Volatilité <SEP> sur <SEP> carbone <SEP> activé-Perte <SEP> de <SEP> poids <SEP> % <SEP> (900C)
<tb> 24 <SEP> heures <SEP> 0,6 <SEP> 0,7 <SEP> 0, <SEP> 5
<tb> 48 <SEP> heures <SEP> 0,6 <SEP> 0,9 <SEP> 0,6
<tb> Extraction <SEP> par <SEP> l'eau <SEP> savonneuse-Perte <SEP> de <SEP> poids <SEP> % <SEP> (900C)
<tb> '
<tb> 48 <SEP> heures <SEP> 0,2 <SEP> 0,5 <SEP> 0,2
<tb> 72 <SEP> heures <SEP> 0,3 <SEP> 0,5 <SEP> 0,3
<tb> Extraction <SEP> par <SEP> l'huile <SEP> minérale-Perte <SEP> de <SEP> poids <SEP> % <SEP> (70 C)
<tb> 24 <SEP> heures <SEP> 2,5 <SEP> 2,1 <SEP> 2,5
<tb> Compatibilité <SEP> avec <SEP> l'humidité <SEP> - <SEP> Exsudation <SEP> (900C)
<tb> 7 <SEP> jours <SEP> néant <SEP> néant <SEP> néant
<tb> Suintement-Exsudation <SEP> au <SEP> rouleau <SEP> (température <SEP> ambiante)
<tb> 96 <SEP> heures <SEP> néant <SEP> néant <SEP> néant
<tb> Dureté <SEP> Shore <SEP> A
<tb> Initiale <SEP> 95 <SEP> 95 <SEP> 95
<tb> 10 <SEP> secondes <SEP> 91 <SEP> 91 <SEP> 92
<tb> Température <SEP> de <SEP> fragilité
<tb> Degrés <SEP> C-24, <SEP> 2-22, <SEP> 8-23, <SEP> 6
<tb>
<Desc/Clms Page number 30>
EXEMPLE 9.-
On utilise les esters trimellitiques décrits au tableau IV pour mettre en composition du poly (chlorure de vinyle) UL 1050C pour gaines isolantes de fils électriques.
On évalue ces divers PVC suivant différentes techniques d'essai pour déterminer si l'apport de 1, 0% de TOTM ou de 1,0% d'huile blanche au TMA suscite des difficultés de performance avec les produits finaux. Un apport de 1% (10 000 ppm) de TOTM ou d'huile blanche est un apport relativement élevé pour le traitement et si des difficultés de performance devaient se manifester, elles seraient fort apparentes avec ces apports supérieurs.
Les résultats des essais de performance au tableau VIII démontrent que le poly (chlorure de vinyle) mis en composition pour des gaines isolantes de fils électriques avec un plastifiant fait de TMA traité avec 1 % de TOTM ou 1% d'huile blanche est essentiellement équivalent au produit de comparaison mis en composition avec du TOTM préparé à partir de TMA non traité.
<Desc/Clms Page number 31>
TABLEAU VIII Evaluation de la performance de gaines isolantes de fils électriques contenant du plastifiant TOTM fait au départ de TMA traité avec de l'huile blanche ou du TOTM comme suppresseur de poussière
EMI31.1
<tb>
<tb> Traitement <SEP> du <SEP> TMA
<tb> (NO <SEP> de <SEP> l'échantillon <SEP> de <SEP> TOTM)
<tb> Néant <SEP> 0,1% <SEP> huile <SEP> 0, <SEP> 1% <SEP> TOTM
<tb> (27) <SEP> (28) <SEP> (29)
<tb> Propriétés <SEP> de <SEP> traction
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la
<tb> traction <SEP> MPa <SEP> 23,471 <SEP> 25,291 <SEP> 23,526
<tb> (PSI) <SEP> (3404) <SEP> (3668) <SEP> (3412)
<tb> Module <SEP> à <SEP> 100% <SEP> MPa <SEP> 16,603 <SEP> 17,893 <SEP> 16,555
<tb> (PSI) <SEP> (2408) <SEP> (2595) <SEP> (2401)
<tb> Module <SEP> à <SEP> 300% <SEP> MPa <SEP> 22,498 <SEP> 23,338 <SEP> 22,278
<tb> (PSI) <SEP> (3263)
<SEP> (3392) <SEP> (3231)
<tb> Allongement <SEP> % <SEP> 345 <SEP> 347 <SEP> 354
<tb> Vieillissement <SEP> de <SEP> 7 <SEP> jours <SEP> à <SEP> 136 C
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la
<tb> traction <SEP> MPa <SEP> 25,291 <SEP> 26,042 <SEP> 25,063
<tb> (PSI) <SEP> (3668) <SEP> (3777) <SEP> (3635)
<tb> Module <SEP> à <SEP> 100% <SEP> MPa <SEP> 19,713 <SEP> 20, <SEP> 499 <SEP> 19,644
<tb> (PSI) <SEP> (2859) <SEP> (2973) <SEP> (2849)
<tb> Module <SEP> à <SEP> 300% <SEP> MPa <SEP> 23, <SEP> 691 <SEP> 24,250 <SEP> 23,933
<tb> (PSI) <SEP> (3436) <SEP> (3517) <SEP> (3471)
<tb> Allongement <SEP> % <SEP> 340 <SEP> 335 <SEP> 333
<tb> Pourcentage <SEP> de <SEP> rétention
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la
<tb> traction <SEP> 107 <SEP> 103 <SEP> 106
<tb> Module <SEP> à <SEP> 100% <SEP> 119 <SEP> 115 <SEP> 118
<tb> Module <SEP> à <SEP> 300% <SEP> 106 <SEP> 104 <SEP> 107
<tb> Allongement <SEP> % <SEP> 98 <SEP> 96 <SEP> 94
<tb>
EXEMPLE 10.-
On utilise aussi du TMA traité au moyen de 0,1% (1 000 ppm) de TOTM et de 0,1% d'huile blanche pour préparer des résines alkydes et polyesters à base aqueuse utilisées comme revêtements. On n'observe pas de défauts, par exemple des"yeux de poisson", cratères ou pertes de lustre, dans
<Desc/Clms Page number 32>
les couches appliquées ni de différences dans les performances physiques des revêtements formés avec le TMA traité, par comparaison avec les revêtements formés avec le TMA non traité.
Ces évaluations prouvent que le TMA traité à l'aide des composés organiques de l'invention est acceptable pour la préparation des revêtements à base aqueuse, ce qui constitue une application importante du TMA.
EMI32.1
EXEMPLE 11. -
Suivant le mode opératoire décrit dans l'exemple 2, on introduit 125 g de paillettes d'anhydride phtalique non traité dans un bocal de 480 ml muni d'un bouchon qu'on agite avec le secoueur de tamis. On échantillonne le contenu du bocal pendant 5 heures en maintenant le réglage de la dépression à 4 litres par minute. Pendant ces 5 heures, on recueille 80,6 mg de poussière d'anhydride phtalique. Au cours d'une répétition de l'expérience avec 125 g d'anhydride phtalique traité avec 1 000 ppm d'huile blanche, on recueille 0,6 mg de poussière d'anhydride phtalique sur les filtres au cours des 5 heures.
Ces résultats montrent que l'application de l'huile blanche mène à une forte réduction de la quantité de poussière
EMI32.2
..,. d'anhydride phtalique dégagée dans l'air.
EXEMPLE 12.-
Suivant le mode opératoire de l'exemple 11, on agite pendant 5 heures 125 g de cristaux de dianhydride pyromellitique. Au cours de cette durée, on recueille 44,2 mg de poussière de dianhydride pyromellitique sur le filtre. Au cours d'une répétition de l'expérience avec 125 g de dianhydride pyromellitique traité avec 1 000 ppm d'huile blanche, on ne recueille sur le filtre que 1,0 mg de poussière de dianhydride pyromellitique véhiculée par l'air.
Ces résultats montrent que l'application de l'huile blanche comme suppresseur de poussière mène à une forte réduction de la quantité de poussière de dianhydride pyromellitique dégagée dans l'air.
<Desc / Clms Page number 1>
Elimination of dust released by solid aromatic anhydrides.
Background of the invention.
Field of the invention.
The present invention relates to the suppression of dust released by aromatic anhydrides. More particularly, the invention relates to the removal of dust released by solid aromatic anhydrides by treating them using an organic compound.
Known state of the art.
Aromatic anhydrides are useful industrial chemicals. Many of them are produced and used annually by millions of kilograms. For example, trimellitic anhydride (TMA) is used in the manufacture of plasticizers for vinyl polymers which can be used for insulating sheaths for electrical wires, joints in refrigerators, upholstery for cars and furniture, tablecloths washable and pool liners. TMA is used in water-soluble alkyd coatings. It is used to manufacture polymers for high temperatures, such as amide-imide polymers. TMA is used as a curing agent for epoxy resins.
In addition, its derivatives are used for many special applications, for example for dye intermediates, heavy duty detergents, agricultural chemicals and pharmaceuticals. Aromatic dianhydrides, in particular, are useful for the manufacture of high performance resins. However, aromatic anhydrides, especially when finely divided, are extremely difficult to handle because they generate relatively large amounts of dust. Dust from aromatic anhydrides can be irritating and TMA dust, in particular, can exert sensitizing effects when inhaled.
<Desc / Clms Page number 2>
Since a large part of the exposure to this dust takes place during the handling of solid aromatic anhydrides, a method suitable for removing airborne aromatic anhydride dust is desirable.
Different techniques have been applied to the removal of dust. For example, MORI describes in US Patent No. 2,222,370 a process for preventing and reducing dust in coal mines by spraying in the coal mining sites a mixture or emulsion of petroleum and water, the water being present in an amount sufficient to render the sprayed oil non-flammable.
Butcher, described in US Patent No. 2,399,464, an improved liquid spray agent capable of inhibiting surface dusting of soil on playgrounds, exercise grounds and powdery alleys. The stable liquid composition for reducing dust comprises a low-viscosity and low-volatility oil obtained by distillation of petroleum, naphthenic acid, a wetting agent consisting essentially of a sodium salt.
EMI2.1
. ". of a higher sulfonated alcohol, water and a germicide.
Heald et al. describe in US Patent No. 2,423,449 the treatment of soap to reduce dust generation and the tendency to clump by spraying the soap particles with a heavy mineral oil fraction.
Moen et al. describe in US Patent No. 2,585,026 the reduction in the amount of dust produced by the grain during handling by applying to the grain an emulsion of water and mineral oil.
Taylor describes in U.S. Patent No. 3,913,637 the use of a liquid material such as white mineral oil to reduce the amount of dust in a concentrated solid masterbatch that is added to animal and poultry feed, the concentrated
<Desc / Clms Page number 3>
consisting essentially of gentian violet, which is a selective fungicide inhibitor of "Candida albicans", and inert constituents.
Ito et al. describe in US Patent No. 4,276,308 the use of an adhesive polybutene in the preparation of pellets containing a carboxylate, the pellets being used with safety as an effective preservative for wood.
Japanese patent publications Nos. 80037521, 50053538 and 56059701 describe a powdery agent for agricultural use which gives off less dust, this powdery agent for agricultural use being prepared by mixing the active ingredient with an inorganic powder vehicle and polybutene or polyisobutene.
Darham Jr. et al. describe in U.S. Patent No. 4,208,433 the use of an oilseed vehicle, such as corn oil, unrefined cottonseed oil and soybean oil, to adsorb dust into whole grains for sowing to suppress explosions in grain stores, reduce the risk of fire and improve environmental conditions for workers.
Li et al. disclose in US Patent No. 4,490,511 a hardener for epoxy resins which is a mixture of anhydride which produces little dust, which mixture comprises a solid anhydride, TMA, and 1 to about 10% by weight of a normally liquid anhydride. The liquid anhydride is chosen from methylhexahydrophthalic anhydride, methylnadic anhydride and dodecylsuccinic anhydride. The TMA flakes can be moistened a priori or else the TMA in fine powder can be moistened a posteriori with the liquid anhydride to give the TMA a very reduced tendency to give off dust.
The Applicant has now discovered a method for suppressing the dust emitted by solid aromatic anhydrides, which method consists in applying to
<Desc / Clms Page number 4>
aromatic anhydride an organic compound which has no appreciable harmful influence on the harmful aromatic anhydride and which is chosen from agents which are not liquid anhydrides.
Overview of the invention.
The subject of the invention is a method for removing the dust released by solid aromatic anhydrides, which method comprises the treatment of solid aromatic anhydrides with at least one organic compound, according to which the organic compound is both liquid and substantially non-volatile at normal ambient temperatures and pressures and according to which the organic compound does not contain anhydride functionality. The treatment is carried out by spraying on the solid aromatic anhydride, by mixing the organic compound directly with the solid aromatic anhydride or by application of a solution of the organic compound in a volatile solvent.
A subject of the invention is also stabilized aromatic anhydride compositions which give off quantities
EMI4.1
reduced airborne dust. The .,. compositions include a solid aromatic anhydride and an organic compound, the solid aromatic anhydride being present in an amount in the range of from about 90% by weight to about 99.999% by weight and the organic compound being present in an amount of range from about 0.001% by weight to about 10% by weight, each amount being related to the weight of the composition.
Description of preferred embodiments.
Due to the tendency of solid aromatic anhydrides to emit dust and the potential sensitization effects of TMA dust upon inhalation, there is a need for a process suitable for removing dust from solid aromatic anhydrides.
To this end, a new process has been developed and is the subject of the present invention. The process for removing
<Desc / Clms Page number 5>
dust from solid aromatic anhydrides includes treating the aromatic anhydride with an organic compound, whereby the organic compound is both liquid and substantially non-volatile at normal ambient temperatures and pressures. These organic compounds are distinguished by their ability to reduce the amount of airborne dust that is released by aromatic anhydride and by their ability to have no detrimental effect on aromatic anhydride or on the products that are made of it.
The anhydrides which are of interest according to the invention are aromatic anhydrides which are solid at ordinary ambient temperatures and which comprise the following structure (I) in a part of the anhydride molecule.
EMI5.1
Ri to R4 can be the same or different and without limitation of the classes in which they can be chosen, Ri to R4 can be hydrogen atoms, alkyl radicals, alkenyl radicals, aromatic radicals, alkyllaromatic radicals, aromatic radicals condensates forming, for example, a naphthalene ring, halo radicals, other anhydride or aromatic anhydride entities or entities containing sulfur, nitrogen or phosphorus. Naphthalene dicarboxylic dianhydride and naphthalenecarboxylic anhydride are examples of ring anhydrides
<Desc / Clms Page number 6>
aromatic condensed. Preferably, the aromatic anhydrides have 8 to 40 carbon atoms.
It should be noted that the main object of the present invention is to provide aromatic anhydride compositions having a reduced tendency to give off harmful dust. Another object of the invention is to provide a process for treating solid aromatic anhydrides using suitable organic compounds to suppress the formation of anhydride dust without adversely affecting the final application of the anhydride. The nature of the aromatic anhydride useful for the purposes of the invention is not limited, except that the anhydride is a solid at ordinary ambient temperatures and that it comprises the structure (I) above in part of its molecule.
Without limiting the nature of the solid aromatic anhydrides suitable for the compositions and methods of the invention, the particularly preferred anhydrides are phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic dianhydride and
EMI6.1
3, 3 ', 4, 4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride.
./ Structural anhydrides:
EMI6.2
where X is chosen from:
<Desc / Clms Page number 7>
EMI7.1
are also particularly preferred anhydrides. They are usually called, respectively, oxybisphthalic anhydride, dianhydridebenzophenonetetracarboxylic, sulfonylbisphthalic anhydride, isopropylidenebisphthalic anhydride and 2,2, bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride.
Particularly preferred anhydrides also belong to the category of anhydrides of structure (II) above where X is chosen from:
EMI7.2
EMI7.3
z and. r ".. r '.
EMI7.4
where Y is H or F and Z is chosen from:
EMI7.5
EMI7.6
Trimellitic anhydride is one of the solid aromatic anhydrides especially preferred for the compositions and methods of the present invention.
<Desc / Clms Page number 8>
A general process for the preparation of aromatic anhydrides is the oxidation of the corresponding methyl-substituted aromatic diet into di- or polycarboxylic acid. The carboxylic acid radicals adjacent to each other on the aromatic ring can be dehydrated to anhydride. Simple heating is usually sufficient for the formation of the anhydride. The methyl radicals can be oxidized to carboxylic acid radicals according to any of a number of known methods, for example oxidation with potassium permanganate or oxidation by air catalyzed by heavy metals.
Many of the anhydrides mentioned above as the particularly preferred anhydrides of the invention are industrial products. For example, phthalic anhydride and trimellitic anhydride are produced annually in millions of kilograms. The dianhydride 3, 3 ', 4, 4'-diphenyltetracarboxylic is also a commercial anhydride which can be prepared, for example, by oxidation of 3, 3', 4, 4'-tetramethylbiphenyl to tetracarboxylic acid using any one of many oxidizing agents such as potassium permanganate and then by heating for the conversion of tetracarboxylic acid to anhydride with elimination of two molecules of water.
Alternatively, phthalic acid can be condensed directly to 3, 3 ', 4, 4'-biphenyltetracarboxylic acid. The tetra carboxylic acid can be dehydrated to the dianhydride. See, for example, US Patent No. 4,581,469. Pyromellitic dianhydride and the anhydrides of structure (II) where X is chosen from:
EMI8.1
<Desc / Clms Page number 9>
can be prepared by oxidation of the corresponding tetramethyl compound according to any one of many processes for the oxidation of aromatic methyl radicals to carboxylic acid radicals, for example oxidation with potassium permanganate or air oxidation catalyzed by heavy metals. The resulting tetracarboxylic acids are advantageously dehydrated to the corresponding dianhydrides.
US Patents 3,022,320 and 2,712,543 describe the preparation of sulfonylbisphthalic anhydride and isopropylidene-bisphthalic anhydride, respectively, and British Patent No. 1,019,573 describes a process for preparing oxybisphthalic anhydride. The tetramethylsubstituted feed for the preparation of 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane and 2,2-bis (3,4dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride can be prepared by condensing the o-xylene with hexafluoroacetone using an acid catalyst. Benzophenonetetracarboxylic dianhydride is sold by Aldrich Chemical Company, Milwaukee, Wisconsin.
Anhydrides of structure (II) where X is chosen from:
EMI9.1
and Z and Y are as defined above, can be prepared, for example, by reacting the corresponding diphenol, such as hydroquinone, with two equivalents of 4-fluorophthalic anhydride during a nucleophilic aromatic substitution reaction . Such a process is described in European patent application No. 0 288 974 and the references cited therein.
Suitable organic compounds useful in reducing the amount of dust released by solid aromatic anhydrides are the organic compounds which are
<Desc / Clms Page number 10>
both liquid and substantially non-volatile at normal ambient temperatures and pressures. The preferred compounds are hydrocarbons, esters, mineral oils, white oils, hydrogenated polybutenes and polybutenes, alcohols and polyalphaolefins. Particularly preferred compounds are white oil, polybutenes and hydrogenated polybutenes, 2-ethylhexanol, trioctyl trimellitate (TOTM) and triisononyl trimellitate.
The hydrocarbons which are suitable for reducing the amount of dust released by aromatic anhydrides are organic compounds comprising hydrogen and carbon atoms and they can be linear, branched, saturated, unsaturated or aromatic, this possibly in combination. It is preferred that these hydrocarbons are liquid and substantially non-volatile at normal ambient temperatures and pressures. Especially preferred hydrocarbons have 6 to 100 carbon atoms and more preferably 8 to 30 carbon atoms.
A white oil is a fraction of highly refined lubricating oil with a clear and colorless appearance.
It is also odorless and tasteless and substantially free of aromatic hydrocarbons, sulfur and nitrogen. It has a Saybolt +30 color and a low absorbance in the ultraviolet. Typical white oils are prepared by catalytic hydrogenation of a lubricating oil fraction that has undergone dewaxing and / or solvent extraction and are used in cosmetics and for certain medical purposes. A typical white oil suitable as a dust suppressant is a white oil 55 which can be purchased from Amoco Oil Company under the designation Amoco White Mineral Oil No. 5-NF. This white oil has a sulfur content of less than 2 ppm (by weight) and a nitrogen content of less than 1 ppm (by weight) and comprises approximately 50% of paraffins and 50% of naphthenes.
<Desc / Clms Page number 11>
White oil is a preferred compound of the invention for removing dust from aromatic anhydrides because it is colorless and odorless and does not impart undesirable properties to the treated aromatic anhydride, but to other refined original oils both mineral, animal or vegetable are also suitable as dust suppressants according to the invention. For example, oils selected from cotton, nut, soy, sunflower, rapeseed, sesame, olive, corn, safflower, palm, palm kernel, copra, flax and Castor oil are suitable vegetable oils. Suitable animal oils include beef tallow oil and bacon oil.
Suitable mineral oils are refined oils of petroleum origin having a viscosity of about 100 mm2 S-l (1 cst) to loo. C at around 10,000 mm2 s (100 cSt) at 100 C.
Other organic compounds suitable for removing dust from aromatic anhydrides are viscous polybutenes having a number average molecular weight of about 250 to about 500 and a viscosity at 380C.
EMI11.1
(1000F) from about 400 to about 110,000 mm2 s' (4 to. ".
1,100 cSt). These polybutenes are essentially clear like water, resistant to oxidation under the effects of heat and light, non-drying and thermally decomposable without residue at a temperature above about 275 C. These polybutenes can be obtained by polymerization of '' a stream of refinery butenes in the presence of a Friedel and Crafts type catalyst. The refinery butene stream, often called "C" or "BB" (butane-butene) olefin streams produced in petrochemical cracking units, is a convenient source of isobutylene, 1-butene, cis -2-butene and trans-2-butene. The polybutenes include isobutylene-butene copolymers consisting of high molecular weight monoolefins (95 to 100%) and isoparaffins.
Polybutenes suitable as dust suppressants are
<Desc / Clms Page number 12>
available on the market. Typical examples of suitable polybutenes are Indopol L-4, Indopol L-10, Indopol L-14, Indopol L-50 and Indopol L-100 sold by Amoco Chemical Company.
In addition, hydrogenated polybutenes are suitable as dust suppressants for aromatic anhydrides. The hydrogenated polybutenes are marketed. For example, they can be obtained from Amoco Chemical Company under the designation Panalane.
These hydrogenated polybutenes are prepared by hydrogenating, for example, the aforementioned viscous polybutenes so as to hydrogenate all or most of the unsaturations of polybutene.
The polyalphaolefins obtained by dimerization, trimerization or oligomerization of alphaolefins, such as C6 to C2 alphaolefins, wells by hydrogenation for the removal of unsaturations, are also hydrocarbons of the invention which are suitable for removing dust from aromatic anhydrides. These polyalphaolefins are available in a wide variety of viscosities and molecular weights, but are all distinguished by the excellence of their chemical inertness and their viscosity properties. They find wide application as synthetic lubricants. They are liquid and substantially non-volatile under normal ambient conditions. They are marketed, for example, by the Gulf Chemical Company.
The polyalphaolefins obtained by dimerization and trimerization of a C10 alphaolefin are compounds which are particularly suitable for removing dust from aromatic anhydrides.
Alcohols and alcohol mixtures are also useful compounds for suppressing the formation of dust by aromatic anhydrides. To be effective, alcohol must be both liquid and substantially non-volatile at normal ambient temperatures and pressures. An alcohol
<Desc / Clms Page number 13>
liquid is easier to apply on aromatic anhydride and can also have a coating effect to prevent dust generation. Suitable alcohols are monohydroxylated alcohols having 6 or more carbon atoms and preferably 6 to 30 carbon atoms and they may be linear, branched, cyclic, heterocyclic or aromatic.
Examples of alcohols in this category, without intending to limit the nature of the alcohols useful for the purposes of the invention, are hexanols, for example l-hexanol, 2-hexanol and cyclohexanol; heptanols; octanols, for example 2-ethylhexanol, isooctanol and 1-octanol; and isononyl alcohol. Diols such as ethylene glycol or propylene glycol are also suitable alcohols. These diols are liquid and substantially non-volatile at normal ambient temperatures and pressures. Other diols having 3 or more carbon atoms and preferably 3 to 30 carbon atoms are also suitable. Alcohols having three or more hydroxyl radicals are also suitable alcohols, for example glycerol and alcohols called polyols.
These polyhydroxy compounds preferably have 3 to 6 hydroxyl radicals and 3 to 30 carbon atoms. A particularly preferred alcohol is 2-ethylhexanol because it is widely used to prepare esters with anhydride or trimellitic acid. It is marketed by the companies Eastman Chemicals, Ashland Chemical, Shell Chemical and Union Carbide. Nonyl alcohol, also called isononyl alcohol, is also particularly preferred. It is marketed by the Exxon Chemical Company.
Esters and ester mixtures are also useful organic compounds for reducing the amount of dust released by aromatic anhydrides. The esters which are useful are those which are liquid and substantially non-volatile at normal ambient temperatures and pressures. Particularly suitable esters are those
<Desc / Clms Page number 14>
derived from mono-, di- and polycarboxylic aromatic acids. Esters from aliphatic carboxylic acids are also useful. These acids can be mono-, di- or polycarboxylic. They can be linear, branched, cyclic, saturated or unsaturated. Adipic acid and oleic acid are examples of these acids. These acids preferably have 1 to 30 carbon atoms.
The particularly preferred esters useful for suppressing the dust of aromatic anhydrides are the esters derived from acids chosen from terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, a naphthalenecarboxylic acid, naphthalenedicarboxylic acid, oleic acid and adipic acid.
The esters of solid aromatic anhydrides forming dust are also organic compounds suitable for suppressing anhydride dust. For example, a suitable dust suppressant for the benzophenonetetracarboxylic dianhydride is an ester of benzophenonetetracarboxylic acid. So the esters of
EMI14.1
acids resulting from the hydrolysis of aromatic anhydrides.,. Particularly preferred above mentioned are suitable as organic compounds for suppressing dust from aromatic anhydrides.
The organic esters of the invention are prepared by esterifying the acids with an alcohol. The alcohol can be any alcohol. Suitable alcohols, without limitation of the nature of the alcohol, are, for example, methanol, ethanol, propanols, butanols, 2-ethylhexanol, isooctanol, glycols, polyols or mixtures of these alcohols or others. The alcohols can be linear, branched, cyclic or aromatic. The preferred alcohols, glycols and polyols used to prepare these esters have 1 to 30 carbon atoms. 2-Ethylhexanol and isononyl alcohol are particularly preferred alcohols.
<Desc / Clms Page number 15>
Trioctyl trimellitate (TOTM) prepared by esterification of trimellitic acid or trimellitic anhydride with 2-ethylhexanol is a particularly preferred ester to reduce dust generation by aromatic anhydrides. Triisononyl trimellitate, prepared by esterification of trimellitic anhydride with isononyl alcohol, is also a particularly preferred ester for reducing the formation of dust by aromatic anhydrides.
For the purposes of the present invention, normal ambient temperatures and pressures are the atmospheric conditions normally observed in the open air or in a sheltered room, for example in a chemical or other plant. In a preferred embodiment of the invention, the organic compound must be liquid when applied to the aromatic anhydride and it must remain liquid. This facilitates the application and removal of dust, respectively. However, it is not absolutely required that the organic compound envisaged according to the invention be liquid at ambient temperatures and pressures. It can also be a solid and can be heated or dissolved in a solvent to facilitate application to the aromatic anhydride.
In addition, it is not required that the organic compounds of the invention exist in liquid form throughout the range of normal ambient temperatures and pressures. The organic compounds of the invention useful for suppressing dust from aromatic anhydrides can be liquids in only part of the range of normal ambient temperatures and pressures.
In one embodiment, the organic compound selected as the dust suppressant for aromatic anhydride is a compound which is liquid at normal ambient temperatures and pressures, but which is volatile at a temperature selected for the purpose of carrying out the anhydride at a later stage of manufacture.
<Desc / Clms Page number 16>
In this embodiment, the organic compound acts as a dust suppressant during the handling of the aromatic anhydride, but it is eliminated in substance or completely during the manufacturing stage where the aromatic anhydride is incorporated into a product. For example, when a dianhydride is used to prepare a polyimide, it is possible to choose a dust suppressor which is non-volatile at normal ambient temperatures and pressures, but which is volatile at the temperature chosen for the condensation of the dianhydride with the amine. to produce the polyimide, so that the dust suppressant is removed from the final product.
According to the process of the invention, the aromatic anhydride is brought into contact with the organic compound so that the surface of the aromatic anhydride is coated with the organic compound. As a rule, solid aromatic anhydride is present in the form of powder, flakes, crystals, briquettes, granules or pellets.
The organic compound can be applied to
EMI16.1
aromatic anhydride in at least one of three ways. Preferably, the aromatic anhydride is brought into contact with the organic compound by spraying the latter onto the surface of the aromatic anhydride. Alternatively, stirring can be maintained and the organic compound is mixed directly by stirring with the solid aromatic anhydride. Third, a diluent is added to the organic compound to ensure more uniform application of it. The mixture of the organic compound and the diluent is applied by spraying or by direct agitation. The diluent is then removed. A suitable diluent can be any volatile solvent miscible with the organic compound.
The treatment must be such as to apply a quantity of aromatic compound to the surface of the aromatic anhydride in the range of approximately 10 ppm.
<Desc / Clms Page number 17>
by weight (0.001% by weight) to about 100,000 ppm by weight (10% by weight), preferably in the range of about 50 ppm by weight (0.005% by weight) to about 20,000 ppm by weight (2% by weight) and preferably in the range of about 100 ppm by weight (0.01% by weight) to about 2000 ppm by weight (0.2% by weight), based on the weight of the aromatic anhydride treated.
A subject of the invention is also stabilized aromatic anhydride compositions having a reduced tendency to give off dust, which compositions comprise the solid aromatic anhydride treated with at least one organic compound which is both liquid and substantially non-volatile at normal ambient temperatures and pressures, the solid aromatic anhydride being present in an amount in the range of about 90% by weight to about 99.999% by weight, based on the total weight of the composition, and the compound organic being present in an amount in the range of about 0.001% by weight to about 10% by weight, based on the total weight of the composition.
These compositions are advantageously prepared by the process of the present invention.
EMI17.1
..?
The following examples are given to facilitate a better understanding of the methods and compositions of the invention and to illustrate it without limiting its scope.
EXAMPLE 1. -
A qualitative test is performed to demonstrate the effectiveness of the process of the present invention.
An untreated TMA flake sample, or sample # 1, is stirred by churning for 1 hour at 90-120 rpm in a stainless steel mixing jar with internal deflectors. The churned TMA is collected and introduced into a transparent glass jar allowing the contents of the jar to be clearly observed.
500 ppm of white oil are added to a second TMA sample, or sample no. 2.
<Desc / Clms Page number 18>
the nO 2 sample by churning under the same conditions as the nO 1 sample. The two TMA samples are visually compared with respect to the amount of TMA dust released into the air when these samples are agitated in their jar open under a hood. It is observed that dust is released from the untreated sample or sample nO 1. On the other hand, a relatively very small amount of TMA dust escapes from the jar containing the treated TMA sample or sample n 2.
EXAMPLE 2.-
Various tests are performed to determine the amount of airborne TMA dust that could form when a selected TMA sample is stirred. The experimental system includes a stirring generator to shake the TMA sample and a collecting device to collect the TMA dust carried by the air. The stirring generator is a sieve shaker used to disperse dust in
EMI18.1
air when the TMA sample is shaken. When it is dispersed in the air, the TMA dust is * collected using the collecting device which consists of a small portable vacuum pump connected to a cassette of Millipore aerosol filters matched according to their weight.
The filter cassette matched according to their weight comprises a set of two filters of equal weight arranged in series. The filters of the same cassette are manufactured so that their weight difference is 0, 0001 g. TMA dust collects on the first filter and the weight difference between the first filter and the second gives the amount of TMA dust collected on the first filter.
Each test is carried out as follows. The TMA sample (100 g) is introduced into a 480 ml (16 ounce) jar with an 89 mm lid. The jar is stirred using the sieve shaker and collected for
<Desc / Clms Page number 19>
1 hour TMA dust carried by the air. The vacuum pump setting is 1.2 liters per minute. All weighings are made on an analytical laboratory balance. Samples 3, 4 and 5 are blank controls (air samples), that is, the jar does not contain TMA. Samples 6 and 7 are untreated TMA. Samples 8 and 9 are TMA treated with 1000 ppm white oil and samples 10 and 11 are TMA treated with 1000 ppm trioctyl trimellitate (TOTM).
The results of these tests are presented below in Table I.
TABLE I
TMA dust removal
EMI19.1
<tb>
<tb> Echan-Description <SEP> from <SEP> Weight, <SEP> g
<tb> furrow <SEP> the sample <SEP> 1st <SEP> 2nd <SEP> A <SEP> weight
<tb> no <SEP> filter <SEP> filter
<tb> 3 <SEP> air <SEP> 0.0443 <SEP> 0, <SEP> 0443 <SEP> 0, <SEP> 0000
<tb> 4 <SEP> air <SEP> 0.0452 <SEP> 0.0451 <SEP> 0.0001
<tb>.,.
<tb>
5 <SEP> air <SEP> 0.0450 <SEP> 0, <SEP> 0450 <SEP> 0, <SEP> 0000
<tb> 6 <SEP> TMA <SEP> 0.0486 <SEP> 0.0450 <SEP> 0.0036
<tb> 7 <SEP> TMA <SEP> 0.0475 <SEP> 0, <SEP> 0450 <SEP> 0.0025
<tb> 8 <SEP> TMA <SEP> + <SEP> oil <SEP> white
<tb> (1 <SEP> 000 <SEP> ppm) <SEP> 0.0519 <SEP> 0.0512 <SEP> 0.0007
<tb> 9 <SEP> TMA <SEP> + <SEP> oil <SEP> white
<tb> (1 <SEP> 000 <SEP> ppm) <SEP> 0.0488 <SEP> 0.0487 <SEP> 0.0001
<tb> 10 <SEP> TMA <SEP> + <SEP> TOTM
<tb> (1 <SEP> 000 <SEP> ppm) <SEP> 0.0515 <SEP> 0.0509 <SEP> 0.0006
<tb> 11 <SEP> TMA <SEP> + <SEP> TOTM
<tb> (1 <SEP> 000 <SEP> ppm) <SEP> 0.0447 <SEP> 0, <SEP> 0452-0, <SEP> 0005
<tb>
<Desc / Clms Page number 20>
The tests carried out with the air samples, that is to say samples Nos 3,4 and 5,
demonstrate that there is no weight gain when the sample consists of air. this indicates that ambient dust is negligible for the execution of the test and that only TMA dust is collected when the TMA samples are tested. Both white oil and TOTM reduce or remove dust from TMA.
EXAMPLE 3.-
A series of tests is carried out to confirm the results of those carried out in Example 1 and to minimize the effects of experimental and instrumental errors. For these tests, 125 g samples are used, the sampling time being increased to 5 hours and the vacuum setting being maintained at 2.8 liters per minute. In addition, the amounts of material added to suppress dust are changed. The experimental system is the same as that for the tests carried out in Example 2.
The results of these tests are presented in Table II below.
<Desc / Clms Page number 21>
TABLE II Suppression of TMA1 dust
EMI21.1
<tb>
<tb> Echan-Treatment <SEP> Weight, <SEP> a
<tb> furrow <SEP> Agent <SEP> Quantity <SEP> 1st <SEP> 2nd <SEP> Dust
<tb> n <SEP> e <SEP> ppm <SEP> filter <SEP> filter <SEP> from <SEP> TMA
<tb> 12--0, <SEP> 1595 <SEP> 0.0445 <SEP> 0.1150
<tb> 13 <SEP> TOTM <SEP> 100 <SEP> 0.0518 <SEP> 0.0438 <SEP> 0.0080
<tb> 14 <SEP> TOTM <SEP> 250 <SEP> 0.0568 <SEP> 0.0452 <SEP> 0.0116
<tb> 15 <SEP> TOTM <SEP> 500 <SEP> 0.0546 <SEP> 0.0457 <SEP> 0.0089
<tb> 16 <SEP> TOTM <SEP> 750 <SEP> 0.0464 <SEP> 0.0447 <SEP> 0.0017
<tb> 17 <SEP> TOTM <SEP> 1000 <SEP> 0.0488 <SEP> 0.0447 <SEP> 0.0041
<tb> 18--0, <SEP> 0846 <SEP> 0.0445 <SEP> 0, <SEP> 0401
<tb> 19 <SEP> Oil2 <SEP> 100 <SEP> 0.0464 <SEP> 0, <SEP> 0443 <SEP> 0.0021
<tb> 20 <SEP> Oil <SEP> 250 <SEP> 0.0456 <SEP> 0.0449 <SEP> 0.0007
<tb> 21 <SEP> Oil2 <SEP> 750 <SEP> 0,
0488 <SEP> 0.0482 <SEP> 0.0006
<tb> 22 <SEP> Oil2 <SEP> 1000 <SEP> 0.0461 <SEP> 0.0457 <SEP> 0.0004
<tb> 23 <SEP> p3 <SEP> 1000 <SEP> 0.0458 <SEP> 0.0451 <SEP> 0.0007
<tb>
For a 125 g sample and a vacuum setting of 2.8 liters per minute with a test time of 5 hours.
2 White oil.
3p Panalane (hydrogenated polybutenes).
These data indicate that as the amount of dust suppressant increases, the amount of dust detected decreases. In addition, these results show that white oil has a better ability to suppress dust than TOTM.
EXAMPLE 4.-
These tests are carried out to determine whether the process according to the invention for removing dust can hinder the final applications of TMA. Untreated TMA and treated TMA are esterified with 2-ethylhexanol
<Desc / Clms Page number 22>
with white oil or TOTM. The coloration of each of the esterification products is evaluated by measuring the coloration of the crude ester and that of the final ester on the APHA color scale. The coloration of the TMA is measured by the spectrophotometric method known as the AE method for TMA, according to which the difference in total coloration is determined between a solution of 3N NaOH and a solution of 5 g of TMA in 30 ml of 3N NaOH. The value of AE as measured with a spectrophotometer depends on the coloring of the TMA at wavelengths from 400 to 700 nm.
The results of these colorimetric measurements are presented in Table III below.
TABLE III
Applications after removal of TMA dust
EMI22.1
<tb>
<tb> Echan-Treatment <SEP> Time <SEP> from <SEP> AE <SEP> CEF <SEP> CEB
<tb> furrow <SEP> cooking
<tb> no <SEP> h
<tb> 24-5 <SEP> 2, <SEP> 43. <SEP> 30 <SEP> 45
<tb> 25 <SEP> 0, <SEP> 1% <SEP> p <SEP> oil3 <SEP> 4-30 <SEP> 45
<tb> 26 <SEP> 0.1% <SEP> p <SEP> TOTM <SEP> 4, <SEP> 75-30 <SEP> 45
<tb>
EMI22.2
1 CEF - Coloring of the final ester.
2 CEB - Coloring of the crude ester.
3 - White oil.
These data show that neither the white oil nor the TOTM give rise to disadvantages by coloring during the esterifications of TMA with 2-ethylhexanol. The sample treated with white oil and that treated with TOTM did not lead to any observable difference in the coloration of the crude ester or the coloration of the final ester, in comparison with the sample of untreated TMA. The coloration of the crude ester is that of the crude esterification mixture. The
<Desc / Clms Page number 23>
coloring of the final ester is that of the ester after treatment with 1% of activated charcoal and training of the alcohol in order to remove the excess of the alcohol used for the esterification.
EXAMPLE 5.-
Additional tests are performed to determine if the dust suppressant can adversely affect TMA end applications. These tests are carried out according to the procedure described in Example 4 above, with the difference that 10,000 ppm of white oil or 10,000 ppm of TOTM are used, on a weight basis.
The results of the colorimetric measurements are presented in Table IV below.
TABLE IV
Applications after removal of TMA dust
EMI23.1
<tb>
<tb> Echan-Treatment <SEP> Time <SEP> from <SEP> AE <SEP> CEF <SEP> CEB
<tb> furrow <SEP> cooking
<tb> na <SEP> h
<tb> J-
<tb> 27-4, <SEP> 5 <SEP> 3.03 <SEP> 35 <SEP> 40
<tb> 28 <SEP> 1% <SEP> p <SEP> oil3 <SEP> 4.5 <SEP> 3.02 <SEP> 30 <SEP> 45
<tb> 29 <SEP> 1% <SEP> p <SEP> TOTM <SEP> 4.0 <SEP> 3.08 <SEP> 35 <SEP> 45
<tb>
1 CEF-Coloring of the final ester.
2 CEB-Coloring of the crude ester.
3-White oil.
Again, neither the white oil nor the TOTM give rise to disadvantages by coloring during the esterifications of TMA with 2-ethylhexanol.
EXAMPLE 6.-
The trimellitic esters mentioned in Table III are used as plasticizers to make clear poly (vinyl chloride) (PVC) sheets. The leaves are subjected to various tests to determine whether the
<Desc / Clms Page number 24>
0.1% TOTM or 0.1% white oil added to the TMA can lead to poor performance of the final products.
The results of the performance tests detailed in Table V show that these agents do not induce insufficient performance in the PVC sheets. The results of the performance tests are equivalent for the treated TMA and the untreated TMA. Performance tests include tensile properties, volatility on activated carbon, extraction with soapy water, extraction with mineral oil, compatibility with humidity, seepage-exudation with roller, hardness Shore A and the brittleness temperature.
<Desc / Clms Page number 25>
TABLE V
Evaluation of the performance of clear poly (vinyl chloride) sheets added as a TOTM plasticizer made of TMA treated with white oil or TOTM
EMI25.1
<tb>
<tb> Processing <SEP> from <SEP> TMA
<tb> (N <SEP> from <SEP> the sample <SEP> from <SEP> TOTM)
<tb> None <SEP> 0.1% <SEP> oil <SEP> 0, <SEP> 1% <SEP> TOTM
<tb> (24) <SEP> (25) <SEP> (26)
<tb> Properties <SEP> from <SEP> traction
<tb> Resistance <SEP> to <SEP> the
<tb> traction <SEP> MPa <SEP> 23.353 <SEP> 22,898 <SEP> 22,885
<tb> (PSI) <SEP> (3387) <SEP> (3321) <SEP> (3319)
<tb> Module <SEP> to <SEP> 100% <SEP> MPa <SEP> 15,548 <SEP> 16,010 <SEP> 15,410
<tb> (PSI) <SEP> (2255) <SEP> (2322) <SEP> (2235)
<tb> Module <SEP> to <SEP> 300% <SEP> MPa <SEP> 22,023 <SEP> 21,926 <SEP> 20.954
<tb> (PSI) <SEP> (3194) <SEP> (3180) <SEP> (3039)
<tb> Elongation <SEP>% <SEP> 349 <SEP> 351 <SEP> 347
<tb> Volatility <SEP> on <SEP> carbon <SEP> activated-Loss <SEP> from <SEP> weight <SEP>% <SEP> (90 C)
<tb> 24 <SEP> hours <SEP> 0.5 <SEP> 0.5 <SEP> 0.5
<tb> 48 <SEP> hours <SEP> 0.6 <SEP> 0.6 <SEP> 0.6
<tb> Extraction <SEP> by <SEP> water <SEP> soapy-Loss <SEP> from <SEP> weight <SEP>% <SEP> (90 C)
<tb> 48 <SEP> hours <SEP> 0.2 <SEP> 0.2 <SEP> 0.2
<tb> 72 <SEP> hours <SEP> 0.2 <SEP> 0.2 <SEP> 0.2
<tb> Extraction <SEP> by <SEP> oil <SEP> mineral-Loss <SEP> from <SEP> weight <SEP>% <SEP> 70 C)
<tb> 24 <SEP> hours <SEP> 2.4 <SEP> 2.3 <SEP> 2.3
<tb> Compatibility <SEP> with <SEP> humidity <SEP> - <SEP> Exudation <SEP> (900C)
<tb> 7 <SEP> days <SEP> none <SEP> none <SEP> none
<tb> Oozing-Exudation <SEP> to <SEP> roller <SEP> (temperature <SEP> ambient)
<tb> 96 <SEP> hours <SEP> none <SEP> none <SEP> none
<tb> Hardness <SEP> Shore <SEP> A
<tb> Initial <SEP> 94 <SEP> 94 <SEP> 93
<tb> 10 <SEP> seconds <SEP> 89 <SEP> 89 <SEP> 88
<tb> Temperature <SEP> from <SEP> fragility
<tb> Degrees <SEP> C-22-24, <SEP> 9-22, <SEP> 8
<tb>
<Desc / Clms Page number 26>
EXAMPLE 7.-
The trimellitic esters described in Table III are used to make up poly (vinyl chloride) UL 1050C for insulating sheaths of electric wires.
These various PVCs are evaluated according to different test techniques to determine whether the addition of 0.1% TOTM or 0.1% white oil to the TMA causes performance difficulties with the final products.
The results of the performance tests, given in Table VI, show that these additives do not give rise to performance difficulties in PVC insulating sheaths for electrical wires containing a plasticizer made of treated TMA. The performance tests include measurements of the initial tensile strength, measurements of the tensile strength after 7 days at 1360C and the percentage of retention of the tensile strength after the treatment of 7 days.
<Desc / Clms Page number 27>
TABLE VI Evaluation of the performance of insulating sheaths of electric wires containing TOTM plasticizer made from TMA treated with white oil or TOTM as dust suppressor
EMI27.1
<tb>
<tb> Processing <SEP> from <SEP> TMA
<tb> (NI <SEP> from <SEP> the sample <SEP> from <SEP> TOTM)
<tb> None <SEP> 0.1% <SEP> oil <SEP> 0, <SEP> 1% <SEP> TOTM
<tb> (24) <SEP> (25) <SEP> (26)
<tb> Properties <SEP> from <SEP> traction
<tb> Resistance <SEP> to <SEP> the
<tb> traction <SEP> MPa <SEP> 23.608 <SEP> 23,471 <SEP> 22, <SEP> 885
<tb> (PSI) <SEP> (3424) <SEP> (3404) <SEP> (3319)
<tb> Module <SEP> to <SEP> 100% <SEP> MPa <SEP> 16,258 <SEP> 16,031 <SEP> 16,148
<tb> (PSI) <SEP> (2358) <SEP> (2325) <SEP> (2342)
<tb> Module <SEP> to <SEP> 300% <SEP> MPa <SEP> 21,487 <SEP> 21,368 <SEP> 20,685
<tb> (PSI) <SEP> (3109) <SEP> (3099) <SEP> (3000)
<tb> Elongation <SEP>% <SEP> 363 <SEP> 363 <SEP> 353
<tb> Aging <SEP> from <SEP> 7 <SEP> days <SEP> to <SEP> 136 C
<tb> Resistance <SEP> to <SEP> the
<tb> traction <SEP> MPa <SEP> 24,794 <SEP> 24,436 <SEP> 23,864
<tb> (PSI) <SEP> (3596) <SEP> (3544) <SEP> (3461)
<tb> Module <SEP> to <SEP> 100% <SEP> MPa <SEP> 18,499 <SEP> 19, <SEP> 196 <SEP> 18, <SEP> 699
<tb> (PSI) <SEP> (2683) <SEP> (2784) <SEP> (2712)
<tb> Module <SEP> to <SEP> 300% <SEP> MPa <SEP> 22,857 <SEP> 23,712 <SEP> 23.002
<tb> (PSI) <SEP> (3315) <SEP> (3439) <SEP> (3336)
<tb> Elongation <SEP>% <SEP> 348 <SEP> 330 <SEP> 321
<tb> Percentage <SEP> from <SEP> retention
<tb> Resistance <SEP> to <SEP> the
<tb> traction <SEP> 105 <SEP> 104 <SEP> 104
<tb> Module <SEP> to <SEP> 100% <SEP> 114 <SEP> 119 <SEP> 116
<tb> Module <SEP> to <SEP> 300% <SEP> 107 <SEP> 111 <SEP> 111
<tb> Elongation <SEP>% <SEP> 96 <SEP> 91 <SEP> 91
<tb>
EXAMPLE 8.-
The trimellitic esters described in Table IV are used as plasticizers to make clear poly (vinyl chloride) (PVC) sheets. These sheets are subjected to evaluation according to different test techniques to determine whether the contribution of 1.0% of TOTM or 1.0%
<Desc / Clms Page number 28>
white oil with TMA would cause performance difficulties with the final product.
An intake of 1% (10,000 ppm) of TOTM or white oil is a really high intake for treatment and if performance difficulties were to appear, they would be very apparent with these high intakes.
The performance data in Table VII shows that the poly (vinyl chloride) sheets containing the plasticizer made of TMA treated with 1% TOTM or 1% white oil are substantially equivalent to the comparison sheets whose plasticizer is prepared with TMA free of TOTM or white oil.
<Desc / Clms Page number 29>
TABLE VII
Evaluation of the performance of clear poly (vinyl chloride) sheets added as a TOTM plasticizer made of TMA treated with white oil or
TOTM as a dust suppressor
EMI29.1
<tb>
<tb> Processing <SEP> from <SEP> TMA
<tb> (NO <SEP> from <SEP> the sample <SEP> from <SEP> TOTM)
<tb> None <SEP> 0.1% <SEP> oil <SEP> 0, <SEP> 1% <SEP> TOTM
<tb> (27) <SEP> (28) <SEP> (29)
<tb> Properties <SEP> from <SEP> traction
<tb> Resistance <SEP> to <SEP> the
<tb> traction <SEP> MPa <SEP> 23,698 <SEP> 24, <SEP> 484 <SEP> 23,615
<tb> (PSI) <SEP> (3437) <SEP> (3551) <SEP> (3425)
<tb> Module <SEP> to <SEP> 100% <SEP> MPa <SEP> 15.521 <SEP> 16,534 <SEP> 15,686
<tb> (PSI) <SEP> (2251) <SEP> (2398) <SEP> (2275)
<tb> Module <SEP> to <SEP> 300% <SEP> MPa <SEP> 21,223 <SEP> 22,126 <SEP> 21,
078
<tb> (PSI) <SEP> (3078) <SEP> (3209) <SEP> (3057)
<tb> Elongation <SEP>% <SEP> 375 <SEP> 365 <SEP> 375
<tb> Volatility <SEP> on <SEP> carbon <SEP> activated-Loss <SEP> from <SEP> weight <SEP>% <SEP> (900C)
<tb> 24 <SEP> hours <SEP> 0.6 <SEP> 0.7 <SEP> 0, <SEP> 5
<tb> 48 <SEP> hours <SEP> 0.6 <SEP> 0.9 <SEP> 0.6
<tb> Extraction <SEP> by <SEP> water <SEP> soapy-Loss <SEP> from <SEP> weight <SEP>% <SEP> (900C)
<tb> '
<tb> 48 <SEP> hours <SEP> 0.2 <SEP> 0.5 <SEP> 0.2
<tb> 72 <SEP> hours <SEP> 0.3 <SEP> 0.5 <SEP> 0.3
<tb> Extraction <SEP> by <SEP> oil <SEP> mineral-Loss <SEP> from <SEP> weight <SEP>% <SEP> (70 C)
<tb> 24 <SEP> hours <SEP> 2.5 <SEP> 2.1 <SEP> 2.5
<tb> Compatibility <SEP> with <SEP> humidity <SEP> - <SEP> Exudation <SEP> (900C)
<tb> 7 <SEP> days <SEP> none <SEP> none <SEP> none
<tb> Oozing-Exudation <SEP> to <SEP> roller <SEP> (temperature <SEP> ambient)
<tb> 96 <SEP> hours <SEP> none <SEP> none <SEP> none
<tb> Hardness <SEP> Shore <SEP> A
<tb> Initial <SEP> 95 <SEP> 95 <SEP> 95
<tb> 10 <SEP> seconds <SEP> 91 <SEP> 91 <SEP> 92
<tb> Temperature <SEP> from <SEP> fragility
<tb> Degrees <SEP> C-24, <SEP> 2-22, <SEP> 8-23, <SEP> 6
<tb>
<Desc / Clms Page number 30>
EXAMPLE 9.-
The trimellitic esters described in Table IV are used to make up poly (vinyl chloride) UL 1050C for insulating sheaths of electric wires.
These various PVCs are evaluated according to different test techniques to determine whether the addition of 1.0% TOTM or 1.0% white oil to the TMA causes performance difficulties with the final products. An intake of 1% (10,000 ppm) of TOTM or white oil is a relatively high intake for treatment and if performance difficulties should arise, they would be very apparent with these higher intakes.
The results of the performance tests in Table VIII demonstrate that the poly (vinyl chloride) composition used for insulating sheaths of electric wires with a plasticizer made of TMA treated with 1% TOTM or 1% white oil is essentially equivalent to the comparison product made up with TOTM prepared from untreated TMA.
<Desc / Clms Page number 31>
TABLE VIII Evaluation of the performance of insulating sheaths of electrical wires containing TOTM plasticizer made from TMA treated with white oil or TOTM as a dust suppressor
EMI31.1
<tb>
<tb> Processing <SEP> from <SEP> TMA
<tb> (NO <SEP> from <SEP> the sample <SEP> from <SEP> TOTM)
<tb> None <SEP> 0.1% <SEP> oil <SEP> 0, <SEP> 1% <SEP> TOTM
<tb> (27) <SEP> (28) <SEP> (29)
<tb> Properties <SEP> from <SEP> traction
<tb> Resistance <SEP> to <SEP> the
<tb> traction <SEP> MPa <SEP> 23,471 <SEP> 25,291 <SEP> 23,526
<tb> (PSI) <SEP> (3404) <SEP> (3668) <SEP> (3412)
<tb> Module <SEP> to <SEP> 100% <SEP> MPa <SEP> 16.603 <SEP> 17,893 <SEP> 16,555
<tb> (PSI) <SEP> (2408) <SEP> (2595) <SEP> (2401)
<tb> Module <SEP> to <SEP> 300% <SEP> MPa <SEP> 22,498 <SEP> 23,338 <SEP> 22,278
<tb> (PSI) <SEP> (3263)
<SEP> (3392) <SEP> (3231)
<tb> Elongation <SEP>% <SEP> 345 <SEP> 347 <SEP> 354
<tb> Aging <SEP> from <SEP> 7 <SEP> days <SEP> to <SEP> 136 C
<tb> Resistance <SEP> to <SEP> the
<tb> traction <SEP> MPa <SEP> 25,291 <SEP> 26,042 <SEP> 25,063
<tb> (PSI) <SEP> (3668) <SEP> (3777) <SEP> (3635)
<tb> Module <SEP> to <SEP> 100% <SEP> MPa <SEP> 19,713 <SEP> 20, <SEP> 499 <SEP> 19.644
<tb> (PSI) <SEP> (2859) <SEP> (2973) <SEP> (2849)
<tb> Module <SEP> to <SEP> 300% <SEP> MPa <SEP> 23, <SEP> 691 <SEP> 24,250 <SEP> 23,933
<tb> (PSI) <SEP> (3436) <SEP> (3517) <SEP> (3471)
<tb> Elongation <SEP>% <SEP> 340 <SEP> 335 <SEP> 333
<tb> Percentage <SEP> from <SEP> retention
<tb> Resistance <SEP> to <SEP> the
<tb> traction <SEP> 107 <SEP> 103 <SEP> 106
<tb> Module <SEP> to <SEP> 100% <SEP> 119 <SEP> 115 <SEP> 118
<tb> Module <SEP> to <SEP> 300% <SEP> 106 <SEP> 104 <SEP> 107
<tb> Elongation <SEP>% <SEP> 98 <SEP> 96 <SEP> 94
<tb>
EXAMPLE 10.-
TMA treated with 0.1% (1000 ppm) TOTM and 0.1% white oil is also used to prepare alkyd and polyester resins based on water used as coatings. No defects, for example "fish eyes", craters or loss of luster, are observed in
<Desc / Clms Page number 32>
the layers applied or differences in the physical performance of the coatings formed with the treated TMA, in comparison with the coatings formed with the untreated TMA.
These evaluations prove that the TMA treated with the organic compounds of the invention is acceptable for the preparation of water-based coatings, which constitutes an important application of TMA.
EMI32.1
EXAMPLE 11. -
According to the procedure described in Example 2, 125 g of untreated phthalic anhydride flakes are introduced into a 480 ml jar fitted with a stopper which is stirred with the sieve shaker. The contents of the jar are sampled for 5 hours while maintaining the vacuum setting at 4 liters per minute. During these 5 hours, 80.6 mg of phthalic anhydride dust is collected. During a repetition of the experiment with 125 g of phthalic anhydride treated with 1000 ppm of white oil, 0.6 mg of phthalic anhydride dust is collected on the filters during the 5 hours.
These results show that the application of white oil leads to a strong reduction in the amount of dust.
EMI32.2
..,. of phthalic anhydride released into the air.
EXAMPLE 12.-
According to the procedure of Example 11, 125 g of crystals of pyromellitic dianhydride are stirred for 5 hours. During this time, 44.2 mg of pyromellitic dianhydride dust is collected on the filter. During a repetition of the experiment with 125 g of pyromellitic dianhydride treated with 1000 ppm of white oil, only 1.0 mg of airborne pyromellitic dianhydride dust is collected on the filter.
These results show that the application of white oil as a dust suppressant leads to a large reduction in the amount of pyromellitic dianhydride dust released into the air.