Fabricación de copolímeros de etileno/éster vinílico de ácido carboxílico a partir de materias renovables, copolímeros obtenidos y usos de los mismos.

Procedimiento de fabricación de un copolímero de etileno y al menos un éster vinílico de ácido carboxílico quecomprende las etapas siguientes:

a) fermentación de las materias primas renovables y, eventualmente purificación para producir al menos unalcohol seleccionado entre etanol y mezclas de alcoholes que comprenden etanol;

b) deshidratación del alcohol obtenido para producir al menos un alqueno seleccionado entre etileno y lasmezclas de alquenos que comprenden etileno y, eventualmente purificación del alqueno para obtener etileno,

c) copolimerización del etileno con al menos un comonómero seleccionado entre los ésteres vinílicos de ácidoscarboxílicos,

d) aislamiento del copolímero obtenido.

Fabricación de copolímeros de etileno/éster vinílico de ácido carboxílico a partir de materias renovables, copolímeros obtenidos y usos de los mismos.

Campo de la invención La presente invención se refiere a un procedimiento de fabricación de copolímeros de etilieno y al menos un éster vinílico en los que el etileno se obtiene al menos en parte a partir de materias primas renovables.

Estado de la técnica

Uno de los problemas suscitados por los copolímeros que comprenden etileno de la técnica anterior es que se fabrican a partir de materias primas de origen fósil (petróleo) no renovable. Sin embargo, los recursos petroleros son limitados, la extracción de petróleo requiere perforar cada vez más profundamente y en condiciones técnicas cada vez más difíciles, que necesitan equipos sofisticados y la puesta en marca de procedimientos que requieren cada vez más energía. Estos esfuerzos tienen una consecuencia directa sobre el coste de fabricación del etileno y, por tanto, de los copolímeros basados en etileno.

De forma ventajosa y sorprendente, los inventores de la presente solicitud han puesto en marcha un procedimiento de fabricación industrial de copolímero a base de etileno a partir de materias primas renovables.

El procedimiento de acuerdo con la invención permite evitar al menos en parte las materias primas de origen fósil y sustituirlas por materias primas renovables.

Además, los copolímeros a base de etileno obtenidos según el procedimiento de polimerización de la invención son de calidad tal que se pueden utilizar en todas las aplicaciones en las que es sabido utilizar estos copolímeros, incluidas las aplicaciones más exigentes.

Resumen de la invención La invención tiene por objeto un procedimiento de fabricación de copolímeros de etileno y al menos un éster vinílico de ácido carboxílico en los que el etileno se obtiene al menos en parte a partir de materias primas renovables.

En la presente solicitud, se hace referencia a compuestos que comprenden átomos de carbono «obtenidos a partir de materias primas renovables», de este modo, en el sentido de la presente solicitud, se entenderá que estos compuestos comprenden átomos de carbono 14C que se pueden determinar según la norma ASTM D 6866-06. Por ejemplo, el copolímero puede contener al menos 0, 24 10-10 % en masa de 14C.

En el sentido de la presente solicitud, se entenderá por «copolímeros de etileno y al menos un éster vinílico» tanto los copolímeros constituidos por dos monómeros como los terpolímeros que comprenden etileno y al menos un éster vinílico.

Ventajosamente, los ésteres vinílicos utilizados en los copolímeros de acuerdo con la presente invención son ésteres vinílicos de ácidos carboxílicos C2-C8, preferentemente seleccionados entre ésteres vinílicos de ácidos carboxílicos C2-C4, y de manera aún más preferida se seleccionan entre acetato de vinilo y propionato de vinilo.

Según una variante concreta, al menos una parte de los átomos de carbono del éster vinílico es de origen renovable.

Los copolímeros obtenidos de acuerdo con la presente invención pueden igualmente se terpolímeros de etileno, de al menos un éster vinílico y al menos un anhídrido de ácido carboxílico insaturado en los que el etileno se ha obtenido al menos en parte a partir de materias primas renovables, y de manera opcional al menos una parte de los átomos de carbono del éster vinílico y/o al menos una parte de los átomos de carbono del anhídrido de ácido carboxílico insaturado son de origen renovable.

De este modo, según una primera variante particular de estos terpolímeros, al menos una parte de los átomos de carbono del éster vinílico es de origen renovable.

Según una segunda variante particular de estos terpolímeros, al menos una parte de los átomos de carbono del anhídrido de ácido carboxílico insaturado son de origen renovable.

Según una tercera variante particular de estos terpolímeros, al menos una parte de los átomos de carbono del éster vinílico son de origen renovable y al menos una parte de los átomos de carbono del anhídrido de ácido carboxílico insaturado son de origen renovable.

Preferentemente, el éster vinílico se selecciona entre acetato de vinilo y propionato de vinilo.

Preferentemente, el anhídrido de ácido carboxílico insaturado es anhídrido maleico.

De este modo, según una primera variante concreta de estos terpolímeros, al menos una parte de los átomos de carbono del éster vinílico es de origen renovable.

Según una segunda variante particular de estos terpolímeros, al menos una parte de los átomos de carbono del anhídrido de ácido carboxílico insaturado son de origen renovable.

Los copolímeros obtenidos de acuerdo con la presente invención pueden igualmente se terpolímeros de etileno, de al menos un éster vinílico tal como acetato de vinilo y al menos un éster de ácido carboxílico insaturado tal como un éster acrílico o metacrílico de ácido carboxílico en los que el etileno se ha obtenido al menos en parte a partir de materias primas renovables, y de manera opcional al menos una parte de los átomos de carbono del éster vinílico y/o al menos una parte de los átomos de carbono del éster de ácido carboxílico insaturado son de origen renovable.

La presente solicitud también se refiere a las mezclas de copolímeros de acuerdo con la invención, a las composiciones que comprenden estos copolímeros y a los usos de estos copolímeros.

Los copolímeros de etileno y de al menos un éster vinílico obtenidos de acuerdo con la presente solicitud se pueden obtener según el procedimiento de fabricación que comprende las etapas siguientes:

a) fermentación de las materias primas renovables y, eventualmente purificación para producir al menos un alcohol seleccionado entre etanol y mezclas de alcoholes que comprenden etanol;

b) deshidratación del alcohol obtenido para producir al menos un alqueno seleccionado entre etileno y las mezclas de alquenos que comprenden etileno y, eventualmente purificación del alqueno para obtener etileno,

c) copolimerización del etileno con al menos un comonómero seleccionado entre los ésteres vinílicos de ácidos carboxílicos,

d) aislamiento del copolímero obtenido.

Los terpolímeros de etileno, con al menos un éster vinílico y al menos un anhídrido de ácido carboxílico insaturado de acuerdo con la presente solicitud se pueden obtener según el procedimiento de fabricación descrito a continuación en el que la etapa c) es una etapa de copolimerización del etileno con al menos un éster vinílico y al menos un anhídrido de ácido carboxílico insaturado.

Otros objetos, aspectos, características de la invención aparecerán con la lectura de la descripción siguiente.

Descripción detallada de la invención La etapa a) del procedimiento de fabricación de copolímeros de etileno y al menos un éster vinílico de acuerdo con la invención comprende la fermentación de materias primas renovables para producir al menos un alcohol, seleccionándose dicho alcohol entre etanol y las mezclas de alcoholes que comprenden etanol.

Una materia prima renovable es un recurso natural, por ejemplo animal o vegetal, cuyo depósito se puede reponer en un plazo corto a escala humana. En particular, es necesario que dicho depósito se pueda renovar a la misma velocidad a la que se consume. Por ejemplo, las materias vegetales tienen la ventaja de poderse cultivar sin que su consumo conduzca a una disminución aparente de los recursos naturales.

A diferencia de las materias procedentes de materiales fósiles, las materias primas renovables contienen 14C. Todas las muestras de carbono obtenidas de organismos vivos (animales o vegetales) son, de hecho, una mezcla de tres isótopos: 12C (que representa aproximadamente 98, 892 %) , 13C (aproximadamente 1, 108 % %) y 14C (trazas: 1, 2.1010 %) . El cociente 12C/14C de los tejidos vivos es idéntico al de la atmósfera. En el medio ambiente, el 14C existe en dos formas principales: en forma de gas carbónico (CO2) , y en forma orgánica, es decir, carbono integrado en las moléculas orgánicas.

En un organismo vivo, el cociente 12C/14C se mantiene constante gracias al metabolismo, ya que el carbono se intercambia continuamente con el exterior. Puesto que la proporción de 14C es constante en la atmósfera, sucede análogamente en el organismo, mientras está vivo, ya que absorbe este 14C en la misma medida que el 12C

ambiental. El cociente promedio de 12C/14C es igual a 1, 2 x 10-12.

El 12C es estable, es decir, que el número de átomos de 12C en una muestra dada es... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de fabricación de un copolímero de etileno y al menos un éster vinílico de ácido carboxílico que comprende las etapas siguientes:

a) fermentación de las materias primas renovables y, eventualmente purificación para producir al menos un alcohol seleccionado entre etanol y mezclas de alcoholes que comprenden etanol;

b) deshidratación del alcohol obtenido para producir al menos un alqueno seleccionado entre etileno y las mezclas de alquenos que comprenden etileno y, eventualmente purificación del alqueno para obtener etileno,

c) copolimerización del etileno con al menos un comonómero seleccionado entre los ésteres vinílicos de ácidos carboxílicos,

d) aislamiento del copolímero obtenido.

2. Procedimiento de fabricación de un terpolímero de polietileno, con al menos un éster vinílico y anhídrido de ácido carboxílico insaturado que comprende las etapas siguientes:

a) fermentación de las materias primas renovables y, eventualmente purificación para producir al menos un alcohol seleccionado entre etanol y mezclas de alcoholes que comprenden etanol;

b) deshidratación del alcohol obtenido para producir al menos un alqueno seleccionado entre etileno y las mezclas de alquenos que comprenden etileno y, eventualmente purificación del alqueno para obtener etileno,

c) copolimerización del etileno con al menos un éster vinílico y al menos un anhídrido de ácido carboxílico insaturado,

d) aislamiento del copolímero obtenido.

3. Procedimiento de fabricación de un copolímero de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que las materias primas renovables son materias vegetales seleccionadas entre la caña de azúcar y la remolacha azucarera, el arce real, la palmera datilera, la palma de azúcar, el sorgo, el agave americano, el maíz, el trigo, la avena, el sorgo, el trigo candeal, el arroz, la patata, la mandioca, la batata, las algas, los materiales que contienen celulosa o hemicelulosa tales como madera, paja o papel.

4. Procedimiento de fabricación de un copolímero de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 caracterizado porque la copolimerización de la etapa c) es una copolimerización radicalaria a alta presión realizada introduciendo el etileno, el o los comonómeros y un iniciador de la polimerización a presión elevada bien en un reactor de tipo flujo en pistón a una temperatura comprendida entre 80 y 325°C, o en un reactor de tipo autoclave a una temperatura comprendida entre 150 y 290°C, la cantidad de comonómeros introducidos en el reactor de tipo flujo en pistón o de tipo autoclave puede ser de hasta el 60 % en peso con respecto a la cantidad total de etileno y comonómeros introducida en el reactor.

5. Procedimiento de fabricación de un copolímero de acuerdo con la reivindicación 4 caracterizado porque la copolimerización de la etapa c) se lleva a cabo en un reactor de tipo flujo en pistón, inyectándose la mezcla de etileno y los comonómeros en al menos otro punto del reactor, estando seguida esta misma inyección por una nueva inyección de iniciador o mezcla de iniciadores.