TW201943537A - 聚丙內酯膜及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種製造膜之方法，其藉由低溫研磨聚丙內酯以形成粉末及擠壓該粉末以形成該膜。本發明亦提供具有一定生物能含量及可堆肥性以及某些機械及物理特性之聚丙內酯膜。此類膜亦可適用作包裝材料。

Description

聚丙內酯膜及其製造方法
本發明大體上係關於聚合膜，且更特定言之係關於可衍生自生物源之聚丙內酯(PPL)膜。此類PPL膜可適用於各種應用，包括例如包裝應用。
習知聚烯烴膜通常用於許多應用中。在使用習知聚烯烴膜方面存在許多缺點。舉例而言，習知聚烯烴膜一般不為可再用的及/或可再循環的。此外，習知聚烯烴膜之製造需要高溫，產生高比能消耗製程，其在規模化上為不合意的。
因此，在此項技術中仍需要開發作為習知聚烯烴膜之替代物的新膜，較佳為可再用的、可再循環的且可在工業規模上更經濟地製造之膜。
本文提供製造聚丙內酯(PPL)膜之方法。所得膜相比於習知聚烯烴膜具有許多益處。舉例而言，在一些變化形式中，根據本文之方法所製造之膜可在具有極少熱降解之情況下在低於習知膜之溫度的溫度下經歷擠壓(包括例如吹塑膜擠壓)。由本文之方法產生之膜亦可為可再用的及/或可再循環的。
在一些態樣中，提供一種製造膜之方法，其包含低溫研磨PPL以形成粉末；及擠壓該粉末以形成該膜。在一些變化形式中，PPL之低溫研磨可涉及低溫冷卻PPL，隨後研磨冷卻的PPL。
在該方法之一些變化形式中，該擠壓在約80℃至約160℃之間的溫度下進行。在其他變化形式中，粉末可經歷熔融擠壓、鑄造擠壓或吹塑膜擠壓或其任何組合以製造膜。
在其他態樣中，提供一種製造膜之方法，其包含摻合PPL聚合物之混合物；及吹塑該混合物以形成該膜。在一種變化形式中，PPL聚合物之混合物包含兩種或更多種具有不同平均分子量(Mw )之PPL聚合物。
在另一態樣中，提供一種根據本文所描述之方法中之任一者製造的膜。在PPL獲自可再生原料之一些變化形式中，所得膜可具有至少60% (w/w)之生物能含量及/或所得膜可堆肥至100%。
本文所描述之膜可用作或進一步加工成包裝材料。此類包裝材料可包括例如收縮包覆物。
在其他態樣中，提供一種製造丙烯酸之方法，其包含提供根據本文所描述之方法中之任一者之膜；及熱解膜之至少一部分以製造丙烯酸。
相關申請案之交叉參考
本申請案主張2018年4月6日申請之美國臨時專利申請案序列號62/654,197之優先權及權益，該申請案以全文引用之方式併入本文中。
以下描述闡述例示性方法、參數及其類似者。然而，應認識到，此描述不欲作為對本發明之範疇的限制，實情為提供此描述以作為例示性實施例之描述。
在一些態樣中，提供一種製造膜之方法。在一些實施例中，膜可藉由低溫研磨聚丙內酯(PPL)以形成粉末，且擠壓粉末以形成膜來製造。在某些態樣中，亦提供根據本文所描述之方法中之任一者製造之膜。在一些變化形式中，用於製造膜之PPL可獲自生物源，藉此使得所製造之膜亦為生物來源的。在其他變化形式中，所得膜亦可為可堆肥的。
用於製造此類膜之方法及材料以及膜之特性進一步詳細描述於下文中。
製造膜之方法
在一些態樣中，提供一種製造膜之方法，其包含低溫研磨聚丙內酯(PPL)以形成粉末，及擠壓該粉末以形成該膜。
PPL
在一些實施例中，該PPL為中等分子量PPL (MMW PPL)。在其他實施例中，該PPL為高分子量PPL (HMW PPL)。
在一些變化形式中，PPL之平均分子量(Mw )在約100,000 g/mol與約200,000 g/mol之間。在一些變化形式中，PPL之平均分子量(Mw )在約120,000 g/mol與約150,000 g/mol之間。在其他變化形式中，PPL之平均分子量(Mw )在約800,000 g/mol至約1,000,000 g/mol之間。
所用PPL可獲自任何市售來源，或根據此項技術中已知之任何方法製造。在一些變化形式中，PPL可藉由聚合BPL以形成PPL來獲得。在某些變化形式中，PPL可藉由以下獲得：在羰基化催化劑存在下使環氧乙烷與一氧化碳反應以形成BPL，且聚合BPL以形成PPL。在另一變化形式中，PPL可藉由使環氧乙烷羰基化以形成BPL，且聚合BPL以形成PPL來獲得。
所用PPL亦可獲自可再生原料。舉例而言，當PPL由環氧乙烷及一氧化碳製造時，環氧乙烷及一氧化碳中之任一者或兩者可使用此項技術中已知之方法獲自可再生原料。當PPL可部分地或完全地獲自可再生原料時，由此類BPL製造之PPL具有大於0% (w/w)之生物能含量。在此項技術中已知用於測定材料之生物能含量的各種技術。舉例而言，在一些變化形式中，可使用ASTM D6866方法來量測材料之生物能含量，該方法允許使用放射性碳分析藉由加速器質譜法、液體閃爍計數及同位素質譜法來測定材料之生物能含量。可藉由將100%指定等於107.5 pMC (現代碳百分比)且0%等於0 pMC來導出生物能含量結果。舉例而言，量測為99 pMC之樣品將得到93%之等效生物能含量結果。在一種變化形式中，生物能含量可根據ASTM D6866修正12 (亦即ASTM D6866-12)來測定。在另一變化形式中，可根據ASTM-D6866-12之方法B的程序來測定生物能含量。用於評估材料之生物能含量的其他技術描述於美國專利第3,885,155號、第4,427,884號、第4,973,841號、第5,438,194號及第5,661,299號以及WO2009/155086中。
PPL 粉末之製造
在本文所描述之方法中，PPL可經低溫研磨以形成PPL粉末。PPL之低溫研磨可以單一步驟或以兩個步驟進行。
在一些實施例中，PPL之低溫研磨涉及在單一步驟中低溫冷卻及研磨PPL。在一些變化形式中，PPL在約-50℃至約-300℃之間、約-50℃與約-275℃之間、約-50℃與約-150℃之間、約-100℃與約-200℃之間或約-125℃與約-150℃之間的溫度下低溫研磨。在一些變化形式中，將PPL之低溫冷卻與PPL之研磨組合成單一步驟可使得PPL粉末之摻合特性得到改良。在某些變化形式中，將PPL之低溫冷卻與PPL之研磨組合成單一步驟可產生在極少熱降解之情況下製造的膜。
在其他實施例中，PPL之低溫研磨在兩個步驟中發生。PPL首先經低溫冷卻，且隨後研磨低溫冷卻之PPL以形成粉末。在一些變化形式中，PPL低溫冷卻至約-50℃與約-275℃之間、約-50℃與約-150℃之間、約-100℃與約-200℃之間、或約-125℃與約-150℃之間的溫度。
PPL 粉末之特性
在一些實施例中，粉末包含研磨PPL之粒子。在一些實施例中，粉末包含細粉狀PPL之粒子。在一些實施例中，粉末包含基本上均一尺寸之細粉狀PPL之粒子。在一些實施例中，粉末包含粒度在約300 µm與約3,000 µm之間、約500 µm至約2,000 µm之間、或約700 µm至約1,000 µm之間的粒子。
在某些變化形式中，使用包含細粉狀PPL之粒子之粉末可使得粉末更好地混合。在某些變化形式中，使用包含細粉狀PPL之粒子之粉末可有助於將粉末更好地饋入擠壓機中。
由低溫研磨PPL製造之粉末具有特定容積密度。在一些實施例中，粉末具有適合於饋入擠壓機中之容積密度。
PPL 膜之製造
在本文所描述之方法中，擠壓藉由低溫研磨PPL製造之粉末以製造膜。可採用各種擠壓技術來製造膜。在一些實施例中，可採用熔融擠壓、鑄造擠壓或吹塑膜擠壓。
進行擠壓時之溫度可視所使用之擠壓技術而變化。舉例而言，在採用熔融擠壓之一些變化形式中，擠壓在約80℃至約160℃之間的溫度範圍下進行。
在一些變化形式中，提供一種方法，其包含低溫研磨聚丙內酯(PPL)以形成粉末；將粉末饋入擠壓機中；及在擠壓機中加工粉末以形成膜。在一些變化形式中，在擠壓機中加工粉末包含使粉末熔融以形成PPL熔體。
在一些實施例中，擠壓機具有約10℃之進料溫度。在其他實施例中，擠壓機具有在約50℃與約170℃之間或在約50℃與約110℃之間之機筒溫度。在其他實施例中，擠壓機具有在約110℃與約170℃之間的模溫度；或約110℃或約170℃之模溫度。在其他實施例中，擠壓機具有在約110℃與約166℃之間的膜模溫度；或約110℃、約160℃或約160℃之膜模溫度。
各種擠壓機可用於本文所描述之方法中。在一些變化形式中，可使用熔融擠壓機、平行雙螺桿擠壓機或包含縫隙模之擠壓機。
在某些變化形式中，PPL熔體在本文所描述之擠壓條件下經歷最小熱分解。在一種變化形式中，PPL熔體在本文所描述之擠壓條件下經歷最小熱分解，其將產生丙烯酸。在一種變化形式中，PPL熔體具有小於5重量%、小於4重量%、小於3重量%、小於2重量%或小於1重量%之丙烯酸。在另一變化形式中，在PPL熔體中偵測到小於5重量%、小於4重量%、小於3重量%、小於2重量%或小於1重量%之丙烯酸。
其他方法
在其他變化形式中，粉末可經吹塑以製造可適用於散貨包裝應用之大直徑及/或寬度的膜。舉例而言，在一個態樣中，提供一種製造膜之方法，其包含低溫研磨PPL以形成粉末及吹塑該粉末以形成膜。
在其他態樣中，提供一種製造膜之方法，其包含摻合PPL聚合物之混合物及吹塑該混合物以形成膜。在一些實施例中，PPL聚合物之混合物包含兩種或更多種、三種或更多種、四種或更多種或五種或更多種具有不同平均分子量(Mw )之PPL聚合物。在一些變化形式中，PPL聚合物之混合物包含兩種、三種或四種具有不同平均分子量(Mw )之PPL聚合物。
在一些實施例中，PPL聚合物中之至少一者為中等分子量PPL (MMW PPL)。在其他實施例中，PPL聚合物中之至少一者為高分子量PPL (HMW PPL)。在一些變化形式中，PPL聚合物中之至少一者具有在約100,000 g/mol與約200,000 g/mol之間的平均分子量(Mw )。在一些變化形式中，PPL聚合物中之至少一者具有在約120,000 g/mol與約150,000 g/mol之間的平均分子量(Mw )。在其他變化形式中，PPL聚合物中之至少一者具有在約800,000 g/mol至約1,000,000 g/mol之間的平均分子量(Mw )。
在一個態樣中，提供一種根據前述方法製造之膜。在一種變化形式中，所製造之膜為多層的。
PPL 膜
在某些態樣中，提供根據本文中所描述之方法中之任一者所製造的膜。在其他態樣中，提供具有一定生物能含量及可堆肥性以及某些機械及物理特性之PPL膜。
生物能含量
根據本文所描述之方法所製造之膜可獲自可再生原料。舉例而言，當所用PPL部分或完全地獲自可再生原料時，由此類PPL製造之PPL膜具有大於0% (w/w)之生物能含量。如上文所描述，在此項技術中已知用於測定材料之生物能含量的各種技術。
在一些實施例中，膜具有至少10% (w/w)、至少20% (w/w)、至少30% (w/w)、至少40% (w/w)、至少50% (w/w)、至少60% (w/w)、至少70% (w/w)、至少80% (w/w)、至少90% (w/w)、至少95% (w/w)、至少96% (w/w)、至少97% (w/w)、至少98% (w/w)、至少99% (w/w)、至少99.5% (w/w)、至少99.9% (w/w)、至少99.99% (w/w)、或100% (w/w)，或在約80% (w/w)與約100% (w/w)之間、約90% (w/w)與約100% (w/w)之間或約95% (w/w)與約100% (w/w)之間的生物能含量。
可堆肥性
在一些實施例中，根據本文中之方法所製造之膜具有優於包括習知聚烯烴膜之習知膜的可堆肥特性。
在一些變化形式中，膜可為可堆肥至10%、至20%、至30%、至40%、至50%、至60%、至70%、至80%、至90%或至100%，或在約80%與約100%之間、約90%與約100%之間或約95%與約100%之間。
膜特性
在一些實施例中，膜具有在約800 MPa與1100 MPa之間或約835 MPa與約1065 MPa之間的拉伸模數。在其他實施例中，膜具有在約0.5 GPa與約3.6 GPa之間、約1 GPa與1.5 GPa之間或約1 GPa與1.1 GPa之間的拉伸模數。
在一些實施例中，膜具有在約20 MPa與約35 MPa之間或約25 MPa與約35 MPa之間的斷裂拉伸強度。在其他實施例中，膜具有在約5 MPa與約50 MPa之間、約10 MPa與40 MPa之間或約20 MPa與約30 MPa之間的斷裂拉伸強度。
在一些實施例中，膜具有在約300%與800%之間、約400%與約700%之間或約440%與約660%之間的斷裂伸長率。在其他實施例中，膜具有在約0.1%與1000%之間、約50%與700%之間、100%與700%之間、200%與600%之間、約500%與700%之間或約600%與約700%之間的斷裂伸長率。
在一些實施例中，膜具有在約-150℃與約70℃之間、約-50℃與約0℃之間、或約-30℃與約-10℃之間或約-20℃之玻璃轉移溫度(Tg )。
在其他實施例中，膜具有在約50℃與約180℃之間、約60℃與約150℃之間、約70℃與100℃之間或約70℃與約80℃之間的熔融溫度(Tm )。
在其他實施例中，膜具有至多約50%之結晶度。在一種變化形式中，藉由差示掃描熱量測定量測結晶度。
在一些變化形式中，膜為均一的。
在其他變化形式中，膜為多層的。
應理解，本文所描述之PPL膜之任何特性可如同個別地列舉每一組合一樣地組合。舉例而言，在一些實施例中提供一種膜，其具有：(a)至少90%之生物能含量；(b)在約835 MPa與約1065 MPa之間的拉伸模數；(c)在約25 MPa與約35 MPa之間的斷裂拉伸強度範圍；或(d)約440%至約660%之斷裂伸長率範圍；或(a)至(d)之任何組合。
應理解，本文中提及「約」一值或參數包括(且描述)針對該值或參數本身之實施例。舉例而言，提及「約x」之描述包括「x」本身之描述。在其他實例中，當與其他量測值結合使用或用以修飾值、單位、常數或值的範圍時，術語「約」係指+/-10%之偏差。
亦應理解，本文中提及的「在」兩個值或參數「之間」包括(且描述)包括該兩個值或參數本身之實施例。舉例而言，提及「在x與y之間」的描述包括「x」及「y」本身之描述。
PPL 膜之用途
包裝
本文所描述之PPL膜可為可再循環及/或可再用的，且可適用於各種應用。舉例而言，在一些變化形式中，PPL膜可用於包裝中(例如，用於包裝製成品中)。舉例而言，在一種變化形式中，膜用作包裝材料或進一步加工成包裝材料。在其他實施例中，膜用作收縮包覆物。此類膜可為可再循環收縮包覆物。
丙烯酸之製造
在一些實施例中，膜可經歷熱解以製造丙烯酸。舉例而言，在膜用作包裝材料之後，此類包裝材料可用於製造丙烯酸。
在一個態樣中，提供一種製造丙烯酸之方法，其包含：根據本文所描述之方法中之任一者製造膜；及將膜熱解以製造丙烯酸。
實例
以下實例僅為例示性的且不意欲以任何方式限制本發明之任何態樣。
實例 1
兩個等級的聚丙內酯 ( PPL ) 膜之製造及表徵
此實例展現由中等分子量及高分子量PPL製造膜。
根據以下通用程序，一種膜由中等分子量PPL製造，且另一種膜由高分子量PPL製造。PPL經低溫研磨以獲得適合於饋入至擠壓機中之具有所需容積密度之粉末。在單獨的擠壓試驗中使用平行雙螺桿擠壓機將兩批PPL粉末熔融擠壓成膜。PPL之加工溫度在80℃至160℃之間變化，其一般遠低於膜應用中所用之其他熱塑性樹脂的溫度。此類加工溫度可顯著節約商業製造中之能量。在擠壓期間未偵測到丙烯酸氣味，由此表明在擠壓製程期間不存在PPL之明顯熱降解。
如在此實例中所描述之用於擠壓兩種不同等級之PPL膜之代表性擠壓機溫度曲線如下：
中等分子量PPL：
區域# 1 2 3 4 5 6 7 8 9
進料 ß 擠壓機機筒 à 模#1 膜模
溫度(℃) 10 50 80 110 110 110 110 110 110
高分子量PPL：
區域# 1 2 3 4 5 6 7 8 9
進料 ß 擠壓機機筒 à 模#1 膜模
溫度(℃) 10 50 80 170 170 170 170 165 160
在擠壓之後，觀察到所製造之兩種膜為均一的且呈現如下表1中所概述之機械特性。
表 1 . 機械特性
MMW PPL係指由中等分子量PPL製備之PPL膜。
HMW PPL係指由高分子量PPL製備之PPL膜。
實例 2
聚丙內酯 ( PPL ) 膜之製造及表徵
在此實例中，一般根據以上實例1中所闡述之程序製造PPL膜。將PPL熔融擠壓以製造具有下表2中概述之以下特性之膜。
表 2 . 獲自PPL之熔融擠壓膜之特性

Claims (20)

  1. 一種製造膜之方法，其包含： 低溫研磨聚丙內酯(PPL)以形成粉末；及 擠壓該粉末以形成該膜。
  2. 如請求項1之方法，其中該PPL係在約-50℃至約-150℃之間的溫度下低溫研磨。
  3. 如請求項1或2之方法，其中該粉末包含粒度在約300 µm至約3,000 µm之間的粒子。
  4. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該擠壓在約80℃至約160℃之間的溫度下進行。
  5. 如請求項1至4中任一項之方法，其中該擠壓包含熔融擠壓、鑄造擠壓或吹塑膜擠壓或其任何組合。
  6. 如請求項1至5中任一項之方法，其中該PPL之平均分子量(Mw )在約100,000 g/mol至約200,000 g/mol之間。
  7. 如請求項1至5中任一項之方法，其中該PPL之平均分子量(Mw )在約800,000 g/mol至約1,000,000 g/mol之間。
  8. 如請求項1至7中任一項之方法，其中該擠壓使用熔融擠壓機、平行雙螺桿擠壓機或包含縫隙模之擠壓機進行。
  9. 如請求項1至8中任一項之方法，其進一步包含： 使β-丙內酯聚合以形成PPL。
  10. 如請求項1至8中任一項之方法，其進一步包含： 在羰基化催化劑存在下使環氧乙烷與一氧化碳反應以形成β-丙內酯；及 使β-丙內酯聚合以形成PPL。
  11. 一種製造膜之方法，其包含： 摻合具有不同平均分子量之PPL聚合物之混合物；及 吹塑該混合物以形成該膜。
  12. 如請求項11之方法，其中該等PPL聚合物之該混合物中之該等PPL聚合物中之至少一者的平均分子量(Mw )在約100,000 g/mol與約200,000 g/mol之間。
  13. 如請求項11或12之方法，其中該等PPL聚合物之該混合物中之該等PPL聚合物中之至少一者的平均分子量(Mw )在約800,000 g/mol至約1,000,000 g/mol之間。
  14. 如請求項11至13中任一項之方法，其中該膜為多層的。
  15. 一種根據如請求項1至14中任一項之方法所製造之膜。
  16. 一種包含擠壓之聚丙內酯(PPL)之膜，其中該膜： (a)具有至少約60% (w/w)之生物能含量； (b)可堆肥至100%； (c)具有在約800 MPa與約1100 MPa之間的拉伸模數範圍； (d)具有在約25 MPa至約35 MPa之間的斷裂拉伸強度範圍；或 (e)具有約440%至約660%之斷裂伸長率範圍， 或(a)至(e)之任何組合。
  17. 如請求項16之膜，其中該PPL之平均分子量(Mw )在約100,000 g/mol至約200,000 g/mol之間。
  18. 如請求項16之膜，其中該PPL之平均分子量(Mw )在約800,000 g/mol至約1,000,000 g/mol之間。
  19. 如請求項15至18中任一項之膜，其用作包裝材料。
  20. 一種自生物基及可堆肥膜製造丙烯酸之方法，其包含： 提供如請求項15至19中任一項之膜；及 將該膜之至少一部分熱解以製造丙烯酸。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170225157A1 (en) 2014-07-25 2017-08-10 Novomer, Inc. Synthesis of metal complexes and uses thereof
CN107406362B (zh) 2015-02-13 2020-12-22 诺沃梅尔公司 灵活的化学生产平台
MA41507A (fr) 2015-02-13 2017-12-19 Novomer Inc Systèmes et procédés de production de polymères
KR20230053655A (ko) 2020-08-17 2023-04-21 노보머, 인코포레이티드 베타-프로피오락톤 및 기능화된 베타-프로피오락톤 기반 중합체 시스템
AU2022319790A1 (en) * 2021-07-29 2024-03-07 Danimer Ipco, Llc Production of bimodal molecular weight poly(hydroxyalkanoates)

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3885155A (en) 1973-11-01 1975-05-20 Stanford Research Inst Mass spectrometric determination of carbon 14
US4427884A (en) 1982-01-25 1984-01-24 The Research Foundation Of State University Of New York Method for detecting and quantifying carbon isotopes
US5180765A (en) * 1988-08-08 1993-01-19 Biopak Technology, Ltd. Biodegradable packaging thermoplastics from lactides
US4973841A (en) 1990-02-02 1990-11-27 Genus, Inc. Precision ultra-sensitive trace detector for carbon-14 when it is at concentration close to that present in recent organic materials
JP2651884B2 (ja) * 1993-04-30 1997-09-10 筒中プラスチック工業株式会社 生分解性を有する澱粉系組成物
US5438194A (en) 1993-07-30 1995-08-01 High Voltage Engineering Europa B.V. Ultra-sensitive molecular identifier
US5786408A (en) 1995-06-22 1998-07-28 Daicel Chemical Industries, Ltd. Biodegradable polyester resin composition, and a biodegradable molded article
FR2741351B1 (fr) 1995-11-22 1998-01-16 Solvay Film semi-rigide en poly-epsilon-caprolactone et procede pour le produire
US5661299A (en) 1996-06-25 1997-08-26 High Voltage Engineering Europa B.V. Miniature AMS detector for ultrasensitive detection of individual carbon-14 and tritium atoms
JPH11268751A (ja) 1998-03-18 1999-10-05 Takushoku Shoji:Kk 生分解性袋
JP2000238194A (ja) * 1999-02-22 2000-09-05 Daicel Chem Ind Ltd 生分解性積層フィルム及び農業用生分解性フィルム
US7241832B2 (en) 2002-03-01 2007-07-10 bio-tec Biologische Naturverpackungen GmbH & Co., KG Biodegradable polymer blends for use in making films, sheets and other articles of manufacture
US8722833B2 (en) * 2006-12-22 2014-05-13 Basell Polyolefine Gmbh Multimodal polyethylene composition, mixed catalyst and process for preparing the composition
JP2010531367A (ja) * 2007-04-27 2010-09-24 ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド 相溶化ポリマー配合物からのマイクロポーラスフィルム
WO2009155086A2 (en) 2008-05-30 2009-12-23 E. I. Du Pont De Nemours And Company Renewably resourced chemicals and intermediates
US20110144246A1 (en) 2008-07-02 2011-06-16 Basf Se Blends of stabilizers for aliphatic polyesters
ES2685318T3 (es) 2009-06-17 2018-10-08 Natureworks Llc Método para producir ácido poliláctico cristalizado
FR2953829B1 (fr) * 2009-12-14 2011-12-09 Arkema France Procede de fabrication d'acroleine et/ou d'acide acrylique a partir de glycerol
FR2957594B1 (fr) * 2010-03-18 2013-04-26 Arkema France Procede de fabrication d'acide acrylique bio-ressource de grade polymere a partir de glycerol
JP6294240B2 (ja) 2012-02-22 2018-03-14 ノボマー， インコーポレイテッド アクリル酸の製造方法
AU2014221199B2 (en) * 2013-09-16 2015-04-30 Armstrong World Industries, Inc. Methods for preparing acrylic acid from biobased starting materials
FR3017617B1 (fr) * 2014-02-19 2016-02-12 Arkema France Procede de production d'acide acrylique bio-source
CN107107389B (zh) 2014-11-07 2020-05-19 沙特基础工业全球技术有限公司 用于制造致密聚合物粉末的方法、以及熔融处理致密聚合物粉末的方法
MA41507A (fr) * 2015-02-13 2017-12-19 Novomer Inc Systèmes et procédés de production de polymères
CN105903090B (zh) 2016-05-11 2019-03-19 山东省药学科学院 一种聚乙醇酸-聚己内酯薄膜及其制备方法和用途
CN112423962A (zh) 2018-07-13 2021-02-26 诺沃梅尔公司 聚内酯发泡体及其制造方法

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