KR20240005746A - 폴리올레핀 모방 폴리에스테르 공중합체 - Google Patents

폴리올레핀 모방 폴리에스테르 공중합체 Download PDF

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카이왈야 삽니스
판카즈 싱 가우탐
가네쉬 칸난
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Abstract

공중합체, 상기 중합체를 제조하는 방법, 상기 중합체를 재활용하는 방법 및 상기 중합체를 포함하는 조성물에 관해 기술한다. 상기 공중합체는 하기 화학식 I의 반복 단위 및 하기 화학식 II의 반복 단위를 함유할 수 있고:

여기서 X는 화학식 I 및 II 각각에 대해 지방족기이고; Z는 적어도 45개 탄소 원자, 바람직하게는 45 내지 1,000개 탄소 원자를 함유하는 제1 폴리올레핀기이며, 98 내지 100%의 포화도를 가지고; Z’는 지방족기이며; Z의 구조는 Z’와 다르고, 상기 화학식 I 또는 상기 화학식 II, 또는 둘 모두는 1,000개 백본 탄소 원자당 0.01 내지 40개의 에스테르기를 포함한다.

Description

폴리올레핀 모방 폴리에스테르 공중합체
본 발명은 일반적으로 화학적으로 재활용 가능한 중합체에 관한 것이다.
폴리올레핀은 다양한 산업 용도로 사용된다. 폴리에틸렌, 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀은 전 세계적으로 생산되는 합성 플라스틱 중 가장 많은 양을 차지한다. 폴리올레핀은 필름, 시트, 발포체(폼), 섬유, 장난감, 병, 용기, 가구, 전자부품, 배관자재 등 다양한 소재에 사용된다.
폴리올레핀의 문제는 각각의 구축 블록(building block)이나 단량체 단위로의 화학적 재활용성이 낮다는 것이다. 예를 들어, 폐플라스틱에서 출발하여 폴리올레핀 구축 블록으로 돌아가는 화학적 재활용 효율은 약 40~50%이다. 그 이유 중 하나는 화학적 재활용 공정에서 방향족 화합물, 메탄, 코크스 등과 같은 원치 않는 부산물이 생성될 수 있기 때문이다. 이는 현재 사용 중인 중합체를 사용하는 현재 재활용 공정에서는 완전한 재활용 순환성을 달성하는 것이 불가능할 수 있음을 의미한다.
폴리올레핀과 같은 중합체의 화학적 재활용성과 관련될 수 있는 문제들 중 적어도 일부에 대한 해결책을 제공하는 발견이 이루어졌다. 일 양태에서, 이 발견은 각각의 구축 블록으로 쉽게 재활용될 수 있는 폴리올레핀 유사 특성들(예를 들어, 결정화도, 용융 온도(T m) 등)을 갖는 폴리에스테르 공중합체를 제공하는 것을 포함할 수 있다. 이는 현재의 폴리올레핀 중합체와 비교할 때 화학적 재활용 효율을 높일 수 있다. 일 양태에서, 1,000개 백본 탄소 원자당 40개 미만, 예컨대 0.01 내지 40개 에스테르기를 함유하는 적어도 하나의 블록을 함유하고, 상대적으로 높은 포화도를 갖는 폴리에스테르 공중합체들은 폴리올레핀 유사 특성들을 제공할 수 있는 것으로 여겨진다. 본 발명의 공중합체들은 동 중합체를 형성하는 단량체들로 쉽게 재활용될 수 있다.
일 양태는 공중합체에 관한 것이다. 상기 공중합체는 화학식 I의 반복 단위 및 화학식 II의 반복 단위를 함유할 수 있고:
Z는 폴리올레핀기(polyolefin group)일 수 있다. 일부 양태에서, Z는 적어도 45개의 탄소 원자를 함유할 수 있고, 97 내지 100%, 예컨대 98 내지 100%의 포화도를 가질 수 있다. 일부 양태에서, Z는 45 내지 1,000개 탄소 원자, 예컨대 50 내지 800개 탄소 원자, 예컨대 60 내지 600개 탄소 원자를 함유할 수 있다. 일부 양태에서, Z는 0 내지 50%의 분지화도(DB)를 가질 수 있다. 일부 양태에서, Z는 0 내지 5%의 DB를 가진다. 일부 양태에서, Z는 5 내지 50%의 DB를 가진다. Z의 폴리올레핀기는 폴리올레핀 백본 사슬의 두 말단 각각에 하나의 H가 없는 폴리올레핀일 수 있으며, 여기서 말단 탄소들의 원자가는 Z의 두 사이드에서 “-COO-” 기들과 결합하여 충족된다. 일부 양태에서, Z는 선형 폴리올레핀기일 수 있다. 일부 양태에서, Z는 0.01 내지 50%의 DB를 가진 분지형 폴리올레핀기일 수 있다. 일부 양태에서, Z는 C1 내지 C10 탄화수소 분지들을 함유할 수 있다. 일부 양태에서, Z는 C1 내지 C10 알킬기 분지들을 함유할 수 있다. 일부 양태에서, Z의 폴리올레핀기는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리(에틸렌-프로필렌), 또는 폴리(에틸렌--α-올레핀) 기일 수 있다. 일부 양태에서, Z의 폴리(에틸렌--α-올레핀) 기는 폴리(에틸렌--1-부텐), 폴리(에틸렌--1-헥센), 또는 폴리(에틸렌--1-옥텐) 기일 수 있다. 일부 양태에서, Z는 선형 폴리에틸렌기일 수 있다. 일부 양태에서, Z는 C1 내지 C10 알킬기 분지들, 및 0.01 내지 50%의 DB를 함유한 분지형 폴리에틸렌기일 수 있다. 일부 양태에서, Z의 분지형 폴리에틸렌기는 0.01 내지 5%의 DB를 가질 수 있다. 일부 양태에서, Z의 분지형 폴리에틸렌기는 5 내지 50%의 DB를 가질 수 있다. 일부 양태에서, Z는 혼성배열, 동일배열, 또는 교대배열 폴리프로필렌기일 수 있다. 특정 양태에서, Z는 화학식 I의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있다. 특정 양태에서, Z의 폴리올레핀기 등의 Z 기의 탄소 원자 수 및/또는 DB는 화학식 I의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있다. 특정 양태에서, i) 상기 중합체의 Z 기들 내의 탄소 원자의 평균 수는 45 내지 1000개, 예컨대 50 내지 800개, 예컨대 60 내지 600개일 수 있고, ii) 상기 중합체의 Z 기들은 1.5 내지 4, 바람직하게는 1.5 내지 3, 보다 바람직하게는 1.5 내지 2.5의 다분산 지수를 가질 수 있고/거나, iii) 상기 중합체의 Z 기들의 평균 DB는 0 내지 50mol.%일 수 있다. 특정 양태에서, Z는 화학식 I의 반복 단위 사이에서 달라지지 않는다.
Z의 구조는 Z’와 다를 수 있다. Z’는 지방족기일 수 있다. 일부 양태에서, Z’는 97 내지 100%, 예컨대 98 내지 100%의 포화도를 가질 수 있다. 일부 양태에서, Z’는 1 내지 1,000개 탄소 원자, 예컨대 5 내지 800개 탄소 원자, 예컨대 10 내지 600개 탄소 원자를 함유할 수 있다. 일부 양태에서, Z’는 0 내지 50%의 분지화도(DB)를 가질 수 있다. 일부 양태에서, Z’는 0 내지 5%의 DB를 가진다. 일부 양태에서, Z’는 5 내지 50%의 DB를 가진다. 일부 양태에서, Z’는 선형 탄화수소일 수 있다. 일부 양태에서, Z’는 분지형 탄화수소일 수 있다. 일부 양태에서, Z’는 폴리올레핀기일 수 있고, 45 내지 1,000개 탄소 원자, 예컨대 50 내지 800개 탄소 원자, 예컨대 60 내지 600개 탄소 원자를 함유할 수 있다. Z’의 폴리올레핀기는 폴리올레핀 백본 사슬의 두 말단 각각에 하나의 H가 없는 폴리올레핀일 수 있으며, 여기서 말단 탄소들의 원자가는 Z’의 두 사이드에서 “-COO-” 기들과 결합하여 충족된다. 일부 양태에서, Z’는 선형 폴리올레핀기일 수 있다. 일부 양태에서, Z’는 0.01 내지 50%의 DB를 가진 분지형 폴리올레핀기일 수 있다. 일부 양태에서, Z’는 0.01 내지 5%의 DB를 가진 분지형 폴리올레핀기일 수 있다. 일부 양태에서, Z’는 5 내지 50%의 DB를 가진 분지형 폴리올레핀기일 수 있다. 일부 양태에서, Z’의 폴리올레핀기는 C1 내지 C10 탄화수소 분지들을 함유할 수 있다. 일부 양태에서, Z’의 폴리올레핀기는 C1 내지 C10 알킬기 분지들을 함유할 수 있다. 일부 양태에서, Z’의 폴리올레핀기는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리(에틸렌--프로필렌), 또는 폴리(에틸렌--α-올레핀) 기일 수 있다. 일부 양태에서, Z’의 폴리(에틸렌--α-올레핀) 기는 폴리(에틸렌--1-부텐), 폴리(에틸렌--1-헥센), 또는 폴리(에틸렌--1-옥텐) 기일 수 있다. 일부 양태에서, Z’는 선형 폴리에틸렌기일 수 있다. 일부 양태에서, Z’는 C1 내지 C10 알킬기 분지들, 및 0.01 내지 50%, 예컨대 0.01 내지 5%, 또는 5 내지 50%의 DB를 함유한 분지형 폴리에틸렌기일 수 있다. 일부 양태에서, Z’는 혼성배열, 동일배열, 또는 교대배열 폴리프로필렌기일 수 있다. 특정 양태에서, Z’는 폴리올레핀기일 수 있고 화학식 II의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있다. 특정 양태에서, 폴리올레핀 Z’ 기들의 탄소 원자 수 및/또는 DB는 화학식 II의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있다. 특정 양태에서, i) 상기 중합체의 폴리올레핀 Z’ 기들 내의 탄소 원자의 평균 수는 45 내지 1000개, 예컨대 50 내지 800개, 예컨대 60 내지 600개일 수 있고, ii) 상기 중합체의 폴리올레핀 Z’ 기들은 1.5 내지 4, 바람직하게는 1.5 내지 3, 보다 바람직하게는 1.5 내지 2.5의 다분산 지수를 가질 수 있고/거나, iii) 상기 중합체의 폴리올레핀 Z’ 기들의 평균 DB는 0 내지 50mol.%일 수 있다. 특정 양태에서, 폴리올레핀 Z’ 기들은 화학식 II의 반복 단위 사이에서 달라지지 않는다.
일부 양태에서, Z’는 폴리에테르기일 수 있다. 폴리에테르기는 폴리에테르 백본 사슬의 두 말단 각각에 하나의 H가 없는 폴리에테르일 수 있으며, 여기서 말단 탄소들의 원자가는 Z’의 두 사이드에서 “-COO-” 기들과 결합하여 충족된다. 폴리에테르기는 상기 중합체 백본에 45 내지 1,000개의 원자(예를 들어, 총 탄소 및 산소 원자)를 함유할 수 있다. 상기 폴리에테르는 선형 또는 분지형 폴리에테르일 수 있다. 일부 양태에서, Z’는 0.01 내지 50%의 DB를 가진 분지형 폴리에테르기일 수 있다. 분지형 폴리에테르는 C1 내지 C10 탄화수소 분지들을 함유할 수 있다. 일부 양태에서, 분지형 폴리에테르는 C1 내지 C10 알킬기 분지들을 함유할 수 있다. 일부 양태에서, Z’는 폴리(에틸렌 옥사이드), 폴리(에틸렌 옥사이드--프로필렌 옥사이드), 폴리(에틸렌 옥사이드-블록-프로필렌 옥사이드), 폴리(프로필렌 옥사이드) 또는 폴리(테트라메틸렌 옥사이드)일 수 있다. 특정 양태에서, Z’는 폴리에테르기일 수 있고 화학식 II의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있다. 특정 양태에서, 폴리에테르 Z’ 기들의 탄소 및 산소 원자 수 및/또는 DB는 화학식 II의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있다. 특정 양태에서, i) 상기 중합체의 폴리에테르 Z’ 기들 내의 (총) 탄소 및 산소 원자의 평균 수는 45 내지 1000개, 예컨대 50 내지 800개, 예컨대 60 내지 600개일 수 있고, ii) 상기 중합체의 폴리에테르 Z’ 기들은 1.01 내지 2.0, 바람직하게는 1.1 내지 1.5의 다분산 지수를 가질 수 있고/거나, iii) 상기 중합체의 폴리에테르 Z’ 기들의 평균 DB는 0 내지 50mol.%일 수 있다.
일부 양태에서, Z’는 폴리디메틸실록산기일 수 있다. 폴리디메틸실록산기는 폴리디메틸실록산 백본 사슬의 두 말단 각각에 하나의 H가 없는 폴리디메틸실록산일 수 있으며, 여기서 말단 실록산의 원자가는 Z’의 두 사이드에서 “-COO-” 기들과 결합하여 충족된다. 폴리디메틸실록산기는 상기 폴리디메틸실록산기 백본에 45 내지 1,000개의 원자(예를 들어, 총 규소 및 산소 원자)를 함유할 수 있다. 일부 양태에서, Z’는 하이드록시 말단 폴리(디메틸실록산), 하이드록시 프로필 말단 폴리(디메틸실록산) 또는 비스(하이드록시알킬) 말단 폴리(디메틸실록산)일 수 있다. 특정 양태에서, Z’는 폴리디메틸실록산기일 수 있고 화학식 II의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있다. 특정 양태에서, 폴리디메틸실록산 Z’ 기들의 폴리디메틸실록산기 백본에서 원자 수(예를 들어, 총 규소 및 산소 원자)는 화학식 II의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있다. 특정 양태에서, i) 상기 중합체의 폴리디메틸실록산 Z’ 기들의 폴리디메틸실록산기 백본에서 원자의 평균 수는 45 내지 1000개일 수 있고/거나, 상기 중합체 내 폴리디메틸실록산 Z’ 기들은 1.01 내지 4의 PDI를 가질 수 있다.
일부 양태에서, Z’는 폴리스티렌, 스티렌-부타디엔 공중합체, 폴리부타디엔기, 또는 치환된 폴리부타디엔기일 수 있다. 일부 양태에서, 치환된 폴리부타디엔기는 폴리이소프렌기일 수 있다. 일부 양태에서, 폴리스티렌, 스티렌-부타디엔 공중합체, 폴리부타디엔기는 적어도 45개의 탄소 원자를 함유할 수 있고, 60 내지 100%, 예컨대 75 내지 100%의 주쇄(main chain)의 포화도를 가질 수 있다. 일부 양태에서, Z’는 45 내지 1,000개 탄소 원자, 예컨대 50 내지 800개 탄소 원자, 예컨대 60 내지 600개 탄소 원자를 함유할 수 있다. Z’의 폴리스티렌 또는 스티렌-부타디엔 공중합체 또는 폴리부타디엔기는 폴리스티렌 또는 스티렌-부타디엔 공중합체 또는 폴리부타디엔 백본 사슬의 두 말단 각각에 하나의 H가 없는 폴리스티렌 또는 스티렌-부타디엔 공중합체 또는 폴리부타디엔일 수 있으며, 여기서 말단 탄소들의 원자가는 Z’의 두 사이드에서 “-COO-” 기들과 결합하여 충족된다. 일부 양태에서, Z’의 폴리스티렌 또는 스티렌-부타디엔 공중합체 또는 폴리부타디엔기는 폴리스티렌, 폴리부타디엔, 랜덤 폴리(스티렌--부타디엔), 폴리(스티렌-블록-폴리부타디엔) 이중블록 공중합체 또는 폴리(스티렌-블록-폴리부타디엔-블록-스티렌) 삼중블록 공중합체 기일 수 있다. 특정 양태에서, Z’는 폴리스티렌, 스티렌-부타디엔 공중합체 또는 폴리부타디엔기일 수 있고 화학식 II의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있다. 특정 양태에서,폴리스티렌, 스티렌-부타디엔 공중합체 또는 폴리부타디엔 Z’ 기들 내 탄소 원자 수는 화학식 II의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있다. 특정 양태에서, i) 폴리스티렌, 스티렌-부타디엔 공중합체 또는 폴리부타디엔 Z’ 기들 내 평균 탄소 원자 수는 45 내지 1000개일 수 있고/거나, 상기 중합체 내의 폴리스티렌, 스티렌-부타디엔 공중합체 또는 폴리부타디엔 Z’ 기들은 1.01 내지 2, 바람직하게는 1.05 내지 1.5의 PDI를 가질 수 있다.
특정 양태에서, Z’ 기들은 화학식 II의 반복 단위 사이에서 달라지지 않는다.
화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 X는 독립적으로 지방족기일 수 있다. 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 X는 독립적으로 최대 1000개 탄소 원자를 함유한다. 일부 양태에서, 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 X는 독립적으로 선형 탄화수소일 수 있다. 일부 양태에서, 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 X는 독립적으로 분지형 탄화수소일 수 있다. 일부 양태에서, 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 X는 독립적으로 폴리올레핀기일 수 있다. X의 폴리올레핀기는 폴리올레핀 백본 사슬의 두 말단 각각에 하나의 H가 없는 폴리올레핀일 수 있으며, 여기서 말단 탄소들의 원자가는 X의 두 사이드에서 “-O-” 기들과 결합하여 충족된다. 일부 양태에서, 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 X는 독립적으로 선형 폴리올레핀기일 수 있다. 일부 양태에서, 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 X는 독립적으로 0.01 내지 50%의 DB를 갖는 분지형 폴리올레핀기일 수 있다. 일부 양태에서, 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 X는 독립적으로 C1 내지 C10 탄화수소 분지들을 함유할 수 있다. 일부 양태에서, 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 X는 독립적으로 폴리에틸렌, 폴리(에틸렌-프로필렌), 폴리(α-올레핀), 폴리(α-올레핀--에틸렌), 또는 폴리(에틸렌--α-올레핀) 기일 수 있다. 특정 양태에서, 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 X는 독립적으로 폴리(에틸렌--1-부텐), 폴리(에틸렌--1-헥센) 또는 폴리(에틸렌--1-옥텐) 기일 수 있다. 일부 양태에서, 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 X는 독립적으로 폴리프로필렌기, 또는 폴리부틸렌기, 또는 폴리(프로필렌--에틸렌) 기일 수 있다. 일부 양태에서, 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 X는 독립적으로 혼성배열, 동일배열, 또는 교대배열 폴리프로필렌기일 수 있다. 일부 양태에서, 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 X는 독립적으로 랜덤 폴리(프로필렌--에틸렌) 기일 수 있다. 특정 양태에서, 화학식 I에서 X는 화학식 I의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있다. 특정 양태에서, i) X 기들 내 탄소 원자 수는 화학식 I의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있거나 iii) X 기들의 DB는 화학식 I의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있다. 특정 양태에서, X는 화학식 I의 반복 단위 사이에서 달라지지 않는다. 특정 양태에서, 화학식 I에서 X는 화학식 II의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있다. 특정 양태에서, i) X 기들의 탄소 원자 수는 화학식 II의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있거나 iii) X 기들의 DB는 화학식 II의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있다. 특정 양태에서, X는 화학식 II의 반복 단위 사이에서 달라지지 않는다.
특정 양태에서, 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 X는 독립적으로 45 내지 1000개 탄소 원자를 함유할 수 있다. 특정 양태에서, 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 X는 독립적으로 C1 내지 C44 지방족기일 수 있다. 일부 구체적인 양태에서, 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 X는 독립적으로 C1 내지 C20 지방족기일 수 있다. 예를 들면, X는 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 동일하거나 상이한 구조를 가질 수 있다. 일부 양태에서, X는 화학식 I 및 화학식 II에서 동일한 구조를 가질 수 있다. 일부 양태에서, X는 화학식 I 및 화학식 II에서 상이한 구조를 가질 수 있다. 일부 양태에서, X는 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 독립적으로 선형 또는 분지형, 및 치환 또는 비치환 탄화수소일 수 있다. 일부 양태에서, X는 독립적으로 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 (1), (2), (3), (4) 또는 (5)의 화학식을 가질 수 있다.
일부 양태에서, 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 X는 독립적으로 선형 또는 분지형, 및 치환 또는 비치환 탄화수소일 수 있다. 일부 양태에서, 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 X는 독립적으로 (1), (2), (3), (4) 또는 (5)의 화학식을 가질 수 있다:
또는 이들의 임의의 조합,
여기서, 화학식 (1)에서 n’는 1 내지 1000 사이의 정수이고 반복 단위의 수를 나타낸다. 특정 양태에서, n’는 1 내지 15 사이의 정수일 수 있다. n1’, n2’, n3’, n4’, n5’, n6’, n7’, n8’, n9’, n10’, n11’, n12’, 및 n13’는 독립적으로 1 내지 10 사이의 정수이고, 반복 단위의 수를 나타낸다. 일부 양태에서, n1’, n2’, n3’, n4’, n5’, n6’, n7’, n8’, n9’, n10’, n11’, n12’, 및 n13’는 독립적으로 1 내지 5 사이의 정수이다.
특정 양태에서, 공중합체는 i) 화학식 I의 화학식을 갖는 제1 단위의 반복 단위, 및 ii) 화학식 I의 화학식을 갖는 제2 단위의 반복 단위를 함유할 수 있으며, 여기서 제1 단위의 X는 제2 단위의 X와 다른 화학식을 가질 수 있다. 특정 양태에서, 제1 단위의 X는 선형 탄화수소일 수 있고, 제2 단위의 X는 하나 이상의 사이드 작용기를 함유할 수 있다. 일부 양태에서, 작용기는 옥시기일 수 있다. 제2 단위는 중합체에 분지화를 도입할 수 있다. 제2 단위는 3개 이상의 단량체에 결합될 수 있다. 일부 양태에서, 제1 단위의 X는 화학식 (1)의 화학식을 갖고, 제2 단위의 X는 화학식 (2), (3), (4) 또는 (5)의 화학식을 갖는다. 제1 단위 및 제2 단위의 Z는 동일하거나 다를 수 있으며, 예를 들어, 동일하거나 다른 화학식을 가질 수 있다. 일부 양태에서, 제1 단위 및 제2 단위의 Z는 동일한 화학식을 가질 수 있다. 특정 양태에서, 중합체 내 제1 단위 및 제2 단위의 mol.% 비는 9:1 내지 999:1이거나, 또는 9:1, 10:1, 15:1, 20:1, 25:1, 30:1, 35:1, 40:1, 45:1, 50:1, 55:1, 60:1, 65:1, 70:1, 75:1, 80:1, 85:1, 90:1, 95:1, 100:1, 200:1, 300:1, 400:1, 500:1, 600:1, 700:1, 800:1, 900:1, 및 999:1 중 어느 하나, 적어도 어느 하나 또는 임의의 둘 사이 비와 같을 수 있다. 특정 양태에서, 상기 공중합체는 i) 화학식 II의 화학식을 갖는 제3 단위의 반복 단위, 및 ii) 화학식 II의 화학식을 갖는 제4 단위의 반복 단위를 함유할 수 있으며, 여기서 제3 단위의 X는 제4 단위의 X와 다른 화학식을 가질 수 있다. 특정 양태에서, 제3 단위의 X는 선형 탄화수소일 수 있고, 제4 단위의 X는 하나 이상의 사이드 작용기를 함유할 수 있다. 일부 양태에서, 작용기는 옥시기일 수 있다. 제4 단위는 중합체에 분지화를 도입할 수 있다. 제4 단위는 3개 이상의 단량체에 결합될 수 있다. 일부 양태에서, 제3 단위의 X는 화학식 (1)의 화학식을 갖고, 제4 단위의 X는 화학식 (2), (3), (4) 또는 (5)의 화학식을 갖는다. 제3 단위 및 제4 단위의 Z’는 동일하거나 다를 수 있으며, 예를 들어, 동일하거나 다른 화학식을 가질 수 있다. 일부 양태에서, 제3 단위 및 제4 단위의 Z’는 동일한 화학식을 가질 수 있다. 일부 양태에서, 제1 단위 및 제3 단위의 X는 동일할 수 있다. 일부 양태에서, 제2 단위 및 제4 단위의 X는 동일할 수 있다. 일부 양태에서, 제1 단위들, 제2 단위들, 제3 단위들 및 제4 단위들은 공중합체에서 무작위로 배열될 수 있다. 특정 양태에서, 상기 중합체 내 제3 단위 및 제4 단위의 mol.% 비는 9:1 내지 999:1이거나, 또는 9:1, 10:1, 15:1, 20:1, 25:1, 30:1, 35:1, 40:1, 45:1, 50:1, 55:1, 60:1, 65:1, 70:1, 75:1, 80:1, 85:1, 90:1, 95:1, 100:1, 200:1, 300:1, 400:1, 500:1, 600:1, 700:1, 800:1, 900:1, 및 999:1 중 어느 하나, 적어도 어느 하나 또는 임의의 둘 사이 비와 같을 수 있다.
일부 양태에서, 상기 공중합체의 수평균 분자량(M n)은 10,000 내지 1,000,000g/mol, 예컨대 20,000 내지 500,000g/mol, 예컨대 40,000 내지 200,000g/mol일 수 있다. M n은 폴리에틸렌 표준을 사용하여 트리클로로벤젠에서 160°C에서 수행된 고온 크기 배제 크로마토그래피에 의해 폴리에틸렌 등가 분자량으로 결정될 수 있다. 일부 양태에서, 상기 중합체는 1.5 내지 4, 바람직하게는 1.8 내지 3의 다분산 지수(PDI)를 가질 수 있다. 일부 양태에서, 상기 공중합체는 적어도 하나의 비정질 블록(amorphous block), 및 적어도 하나의 반-결정질 블록(semi-crystalline block)을 함유할 수 있다. 일부 양태에서, 블록 공중합체는 적어도 2개의 비정질 블록을 함유할 수 있으며, 여기서 두 블록의 유리 전이 온도(T g)는 상이할 수 있다. 일부 양태에서, 화학식 I의 단위들 및 화학식 II의 단위들은 공중합체에서 무작위로, 교대로 또는 블록들로 배열될 수 있다. 일부 구체적인 양태에서, 화학식 I의 단위들 및 화학식 II의 단위들은 공중합체에서 무작위로 배열될 수 있다. 특정 양태에서, 상기 공중합체는 통계적 공중합체일 수 있다.
일부 양태에서, 상기 공중합체 내 Z 및 Z’ 기들은 공중합체의 Z 기들에 의해 형성된 동종중합체와 같은 중합체, 및 공중합체의 Z’ 기들에 의해 형성된 동종중합체와 같은 중합체의 용융 온도들(T m)이 적어도 40℃ 만큼, 예컨대 40℃ 내지 180℃, 예컨대 85℃ 내지 170℃, 예컨대 90℃ 내지 150℃ 만큼 차이가 날 수 있다. 일부 양태에서, 상기 공중합체 내 Z 및 Z’ 기들은 공중합체의 Z 기들에 의해 형성된 동종중합체와 같은 중합체, 및 공중합체의 Z’ 기들에 의해 형성된 동종중합체와 같은 중합체의 유리 전이 온도(T g)가 적어도 5℃ 만큼, 예컨대 적어도 10℃ 만큼, 예컨대 적어도 20℃ 만큼, 예컨대 적어도 30℃ 만큼, 예컨대 적어도 40℃ 만큼, 예컨대 적어도 50℃ 만큼, 예컨대 적어도 100℃ 만큼, 예컨대 적어도 140℃ 만큼 차이가 날 수 있다. 일부 양태에서, 상기 공중합체 내 Z 및 Z’ 기들은 공중합체의 Z 기들에 의해 형성된 동종중합체와 같은 중합체, 및 공중합체의 Z’ 기들에 의해 형성된 동종중합체와 같은 중합체의 실온에서 결정화도가 적어도 5% 만큼, , 예컨대 적어도 10% 만큼, 예컨대 적어도 20% 만큼, 예컨대 적어도 30% 만큼, 에컨대 적어도 40% 만큼 차이가 날 수 있다. 특정 양태에서, 공중합체의 Z 기들에 의해 형성된 동종중합체와 같은 중합체, 및 공중합체의 Z’ 기들에 의해 형성된 동종중합체와 같은 중합체는 실온에서 반-결정질(semi-crystalline)일 수 있다. 특정 양태에서, 공중합체의 Z 기들에 의해 형성된 동종중합체와 같은 중합체, 및 공중합체의 Z’ 기들에 의해 형성된 동종중합체와 같은 중합체는 실온에서 비정질일 수 있다. 특정 양태에서, 실온에서, 공중합체의 Z 기들에 의해 형성된 동종중합체와 같은 중합체는 비정질일 수 있고, 공중합체의 Z’ 기들에 의해 형성된 동종중합체와 같은 중합체는 반-결정질일 수 있다. 특정 양태에서, 실온에서, 공중합체의 Z 기들에 의해 형성된 동종중합체와 같은 중합체는 반-결정질일 수 있고, 공중합체의 Z’ 기들에 의해 형성된 동종중합체와 같은 중합체는 비정질일 수 있다.
특정 양태에서, 화학식 I은 화학식 III일 수 있고, 화학식 II는 화학식 IV일 수 있고, 공중합체는 화학식 III의 반복 단위들, 및 화학식 IV의 반복 단위들을 함유할 수 있다:
여기서, i) n2는 독립적으로 화학식 III 및 IV의 각각에 대해 0 내지 15 사이의 정수, 예컨대 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 또는 15일 수 있고; ii) m1은 45 내지 1000 사이의 정수이거나, 또는 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950 및 1000 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 정수일 수 있고; iii) m1’는 45 내지 800 사이의 정수이거나, 또는 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950 및 1000 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 정수일 수 있고; iv) R1은 -H 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수 있고, 반복 단위 -CHR1- 에서 H 및 C1 내지 C10 알킬기 사이에서 독립적으로 달라질 수 있고; v) 상기 -(CHR1)m1’- 기는 5% 이상, 예컨대 5 내지 50%, 또는 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 및 50% 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은; 또는 이들의 임의의 조합인 DB를 가질 수 있다. 일부 양태에서, n2는 화학식 III 및 IV의 각각에 대해 2일 수 있다. 일부 양태에서, R1은 -H 또는 -CH3일 수 있다. 일부 양태에서, R1은 -H 또는 -CH2CH3일 수 있다. 일부 양태에서, R1은 -H 또는 C3 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R1은 -H 또는 C4 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R1은 -H 또는 C5 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R1은 -H 또는 C6 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R1은 -H 또는 C7 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R1은 -H 또는 C8 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R1은 -H 또는 C9 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R1은 -H 또는 C10 알킬기일 수 있다. 특정 양태에서, m1은 화학식 III의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있고/거나, 중합체 내 m1들의 평균은 60 내지 600일 수 있다. 특정 양태에서, m1은 화학식 III의 반복 단위 사이에서 달라지지 않는다. 특정 양태에서, m1’는 화학식 IV의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있고/거나, 중합체 내 m1’들의 평균은 45 내지 800일 수 있다. 특정 양태에서, m1’는 화학식 IV의 반복 단위 사이에서 달라지지 않는다. 특정 양태에서, -(CHR1)m1’- 기의 DB는 화학식 IV의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있고/거나, 상기 중합체의 -(CHR1)m1’- 기들의 평균 DB는 5 내지 50%일 수 있다. 특정 양태에서, 화학식 IV의 반복 단위 사이의 -(CHR1)m1’- 기의 DB는 달라지지 않는다.
특정 양태에서, 화학식 I은 화학식 V일 수 있고, 화학식 II는 화학식 VI일 수 있고, 공중합체는 화학식 V의 반복 단위들, 및 화학식 VI의 반복 단위들을 함유할 수 있다:
여기서, i) n3은 화학식 V 및 VI의 각각에 대해 독립적으로 0 내지 15 사이의 정수, 예컨대 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 또는 15일 수 있고 반복 단위의 수를 나타내고; ii) m2는 60 내지 600 사이의 정수, 또는 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 및 600 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 수와 같은 정수일 수 있고 반복 단위의 수를 나타내며; iii) q’는 25 내지 200, 및 50 내지 125 사이의 정수, 또는 25, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 125, 150, 175 및 200 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 수와 같은 정수일 수 있고, 반복 단위의 수를 나타내며; 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. Y1 및 Y2는 독립적으로 C1-C10 탄화수소이고 Y1 및 Y2는 동일하거나 다를 수 있다. q1’ 및 q2’는 정수이고, 독립적으로 0 또는 1일 수 있다. 일부 양태에서, Y1 및 Y2는 독립적으로 -(CH2)n’’-, 또는 -(CH2)n1’’-CH=CH-(CH2)n2’’- 일 수 있다. n’’는 1 내지 10 사이의 정수일 수 있다. n1’’ 및 n2’’는 독립적으로 0 내지 4 사이의 정수일 수 있다. 일부 양태에서, n3은 화학식 V 및 VI의 각각에 대해 2일 수 있다. 특정 양태에서, m2는 화학식 V의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있고/거나, 중합체 내 m2들의 평균은 60 내지 600이거나, 또는 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550 및 600 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 수와 같은 수일 수 있다. 특정 양태에서, m2는 화학식 V의 반복 단위 사이에서 달라지지 않는다. 특정 양태에서, q’는 화학식 VI의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있고/거나, 중합체 내 q’들의 평균은 25 내지 200이거나, 또는 25, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 125, 150, 175 및 200 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 수와 같은 수일 수 있다. 특정 양태에서, q’는 화학식 VI의 반복 단위 사이에서 달라지지 않는다.
특정 양태에서, 화학식 I은 화학식 VII일 수 있고, 화학식 II는 화학식 VIII일 수 있고, 공중합체는 화학식 VII의 반복 단위들, 및 화학식 VIII의 반복 단위들을 함유할 수 있다:
여기서, i) n4는 화학식 VII 및 VIII의 각각에 대해 독립적으로 0 내지 15 사이의 정수, 예컨대 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 또는 15일 수 있고 반복 단위의 수를 나타내고; ii) R2는 -H 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수 있고, 반복 단위 -CHR2- 에서 H 및 C1 내지 C10 알킬기 사이에서 독립적으로 달라지고; iii) 상기 -(CHR2)m3- 기는 0.01 내지 50%, 또는 0.01, 0.1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 및 50% 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 DB를 가질 수 있고; iv) m3은 45 내지 600 사이의 정수, 또는 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 및 600 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 수와 같은 정수일 수 있고, 반복 단위의 수를 나타내고; v) m3’는 20 내지 497 사이의 정수, 또는 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 및 497 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 수와 같은 정수일 수 있고, 반복 단위의 수를 나타내며; 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 일부 양태에서, n4는 화학식 VII 및 VIII의 각각에 대해 2일 수 있다. 일부 양태에서, R2는 -H 또는 -CH3일 수 있다. 일부 양태에서, R2는 -H 또는 -CH2CH3일 수 있다. 일부 양태에서, R2는 -H 또는 C3 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R2는 -H 또는 C4 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R2는 -H 또는 C5 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R2는 -H 또는 C6 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R2는 -H 또는 C7 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R2는 -H 또는 C8 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R2는 -H 또는 C9 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R2는 -H 또는 C10 알킬기일 수 있다. 특정 양태에서, m3은 화학식 VII의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있고/거나, 중합체 내 m3들의 평균은 45 내지 600이거나, 또는 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550 및 600 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 수와 같은 수일 수 있다. 특정 양태에서, m3은 화학식 VII의 반복 단위 사이에서 달라지지 않는다. 특정 양태에서, -(CHR2)m3- 기의 DB는 화학식 VII의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있고/거나, 중합체의 -(CHR2)m3- 기들의 평균 DB는 0.01 내지 50%이거나, 또는 0.01, 0.1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 및 50% 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 것일 수 있다. 특정 양태에서, 화학식 VII의 반복 단위 사이의 -(CHR2)m3- 기의 DB는 달라지지 않는다. 특정 양태에서, m3’는 화학식 VIII의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있고/거나, 중합체 내 m3’들의 평균은 20 내지 497이거나, 또는 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450 및 497 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 수와 같은 수일 수 있다. 특정 양태에서, m3’는 화학식 VIII의 반복 단위 사이에서 달라지지 않는다.
특정 양태에서, 화학식 I은 화학식 IX일 수 있고, 화학식 II는 화학식 X일 수 있고, 공중합체는 화학식 IX의 반복 단위들, 및 화학식 X의 반복 단위들을 함유할 수 있다:
여기서, i) n5는 화학식 IX 및 X의 각각에 대해 독립적으로 0 내지 15 사이의 정수, 예컨대 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 또는 15일 수 있고 반복 단위의 수를 나타내고; ii) R3은 -H 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수 있고, 반복 단위 -CHR3- 에서 -H 및 C1 내지 C10 알킬기 사이에서 독립적으로 달라지고; iii) 상기 -(CHR3)m4- 기는 0.01 내지 50%, 또는 0.01, 0.1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 및 50% 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 DB를 가질 수 있고; iv) m4는 60 내지 600 사이의 정수이거나, 또는 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 및 600 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 수와 같은 정수일 수 있고, 반복 단위의 수를 나타내고; v) m4’는 1 내지 332 사이의 정수이거나, 또는 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 및 332 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 수와 같은 정수일 수 있고, 반복 단위의 수를 나타내며; vi) R4는 C1 내지 C10 알킬기이고; 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 일부 양태에서, n5는 화학식 IX 및 X의 각각에 대해 2일 수 있다. 일부 양태에서, R3은 -H 또는 -CH3일 수 있다. 일부 양태에서, R3은 -H 또는 -CH2CH3일 수 있다. 일부 양태에서, R3은 -H 또는 C3 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R3은 -H 또는 C4 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R3은 -H 또는 C5 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R3은 -H 또는 C6 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R3은 -H 또는 C7 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R3은 -H 또는 C8 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R3은 -H 또는 C9 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R3은 -H 또는 C10 알킬기일 수 있다. 특정 양태에서, m4는 화학식 IX의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있고/거나, 중합체 내 m4들의 평균은 60 내지 600이거나, 또는 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 및 600 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 수와 같은 수일 수 있다. 특정 양태에서, m4는 화학식 IX의 반복 단위 사이에서 달라지지 않는다. 특정 양태에서, -(CHR3)m4- 기의 DB는 화학식 IX의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있고/거나, 중합체의 -(CHR3)m4- 기들의 평균 DB는 0.01 내지 50%이거나, 또는 0.01, 0.1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 및 50% 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 것일 수 있다. 특정 양태에서, 화학식 IX의 반복 단위 사이의 -(CHR3)m4- 기의 DB는 달라지지 않는다. 특정 양태에서, m4’는 화학식 X 의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있고/거나, 중합체 내 m4’들의 평균은 1 내지 332이거나, 또는 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 및 332 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 수와 같은 수일 수 있다. 특정 양태에서, m3’는 화학식 VIII의 반복 단위 사이에서 달라지지 않는다.
특정 양태에서, 화학식 I은 화학식 XII일 수 있고, 화학식 II는 화학식 XIII일 수 있고, 공중합체는 화학식 XII의 반복 단위들, 및 화학식 XIII의 반복 단위들을 함유할 수 있다:
여기서, i) n6은 화학식 XII 및 XIII의 각각에 대해 독립적으로 0 내지 15 사이의 정수, 예컨대 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 또는 15일 수 있고 반복 단위의 수를 나타내고; ii) m5는 60 내지 600 사이의 정수, 또는 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 및 600 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 수와 같은 정수일 수 있고, 반복 단위의 수를 나타내고; iii) R8은 -H 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수 있고, 반복 단위 -CHR8- 에서 -H 및 C1 내지 C10 알킬기 사이에서 독립적으로 달라질 수 있고; iv) 상기 -(CHR8)m5- 기는 0.01 내지 5% 미만, 또는 0.01, 0.1, 0.5, 1, 2, 3, 4, 또는 5% 미만 중 어느 하나, 최대 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 DB를 가질 수 있고; v) m5’는 5 내지 800 사이의 정수이거나, 또는 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 700, 및 800 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 수와 같은 정수일 수 있고 반복 단위의 수를 나타내고; vi) R9는 -H 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수 있고, 반복 단위 -CHR9- 에서 -H 및 C1 내지 C10 알킬기 사이에서 독립적으로 달라질 수 있고; vii) 상기 -(CHR9)m5’- 기는 5% 이상, 예컨대 5% 내지 50%, 또는 0.01, 0.1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 및 50% 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 DB를 가질 수 있고; 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 일부 양태에서, n6은 화학식 XII 및 XIII의 각각에 대해 2일 수 있다. 일부 양태에서, 상기 -(CHR8)m5- 기는 0.01 내지 3%의 DB를 가질 수 있다. 일부 양태에서, R8은 -H 또는 -CH3일 수 있다. 일부 양태에서, R8은 -H 또는 -CH2CH3일 수 있다. 일부 양태에서, R8은 -H 또는 C3 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R8은 -H 또는 C4 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R8은 -H 또는 C5 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R8은 -H 또는 C6 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R8은 -H 또는 C7 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R8은 -H 또는 C8 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R8은 -H 또는 C9 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R8은 -H 또는 C10 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R9는 -H 또는 -CH3일 수 있다. 일부 양태에서, R9는 -H 또는 -CH2CH3일 수 있다. 일부 양태에서, R9는 -H 또는 C3 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R9는 -H 또는 C4 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R9는 -H 또는 C5 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R9는 -H 또는 C6 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R9는 -H 또는 C7 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R9는 -H 또는 C8 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R9는 -H 또는 C9 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R9는 -H 또는 C10 알킬기일 수 있다. 특정 양태에서, m5는 화학식 XII의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있고/거나, 중합체 내 m5들의 평균은 60 내지 600이거나, 또는 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 및 600 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 수와 같은 수일 수 있다. 특정 양태에서, m5는 화학식 XII의 반복 단위 사이에서 달라지지 않는다. 특정 양태에서, -(CHR8)m5- 기의 DB는 화학식 XII의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있고/거나, 중합체의 -(CHR8)m5- 기들의 평균 DB는 0.01 내지 5% 미만이거나, 또는 0.01, 0.1, 0.5, 1, 2, 3, 4 또는 5% 미만 중 어느 하나, 최대 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 것일 수 있다. 특정 양태에서, 화학식 XII의 반복 단위 사이의 -(CHR8)m5- 기의 DB는 달라지지 않는다. 특정 양태에서, m5’는 화학식 XIII의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있고/거나, 중합체 내 m5’들의 평균은 5 내지 800이거나, 또는 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 700, 및 800 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 수와 같은 수일 수 있다. 특정 양태에서, m5는 화학식 XIII의 반복 단위 사이에서 달라지지 않는다. 특정 양태에서, -(CHR9)m5’- 기의 DB는 화학식 XIII의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있고/거나, 중합체의 -(CHR9)m5’- 기들의 평균 DB는 5 내지 50%이거나, 또는 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 및 50% 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 것일 수 있다.
특정 양태에서, 화학식 I은 화학식 XIV일 수 있고, 화학식 II는 화학식 XV 또는 화학식 XVI일 수 있고, 공중합체는 i) 화학식 XIV의 반복 단위들, 및 ii) 화학식 XV 또는 화학식 XVI의 반복 단위들을 함유할 수 있다:
여기서, 화학식 XV에서, -CR11R12- 기 및 -CR13R14- 는 선형 또는 분지형 탄화수소이고, p 및 u는 독립적으로 1 내지 5 사이의 정수, 예컨대 1, 2, 3, 4 또는 5이고; q, r, s, t는 정수이며 (q + r/2 + s)×2×t ≤ 1000-p-u 및 -Ph는 페닐기가 되도록 독립적으로 선택될 수 있다. R11은 -H 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수 있고, 반복 단위 -CR11R12- 기에서 -H 및 C1 내지 C10 알킬기 사이에서 독립적으로 달라질 수 있다. R12는 -H 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수 있고, 반복 단위 -CR11R12- 기에서 -H 및 C1 내지 C10 알킬기 사이에서 독립적으로 달라질 수 있다. R13은 -H 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수 있고, 반복 단위 -CR13R14- 기에서 -H 및 C1 내지 C10 알킬기 사이에서 독립적으로 달라질 수 있다. R14는 -H 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수 있고, 반복 단위 -CR13R14- 기에서 -H 및 C1 내지 C10 알킬기 사이에서 독립적으로 달라질 수 있다.
여기서, 화학식 XVI에서, -CR15R16- 기 및 -CR17R18- 는 선형 또는 분지형 탄화수소이고, p 및 v는 독립적으로 1 내지 5 사이의 정수, 예컨대 1, 2, 3, 4 또는 5이고; q, r, s, t, u는 정수이며 (q + (r/2 + s)×u + t)×2 < 1000-p-v 및 -Ph는 페닐기가 되도록 독립적으로 선택될 수 있다. R15는 -H 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수 있고, 반복 단위 -CR15R16- 기에서 -H 및 C1 내지 C10 알킬기 사이에서 독립적으로 달라질 수 있다. R16은 -H 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수 있고, 반복 단위 -CR15R16- 기에서 -H 및 C1 내지 C10 알킬기 사이에서 독립적으로 달라질 수 있다. R17은 -H 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수 있고, 반복 단위 -CR17R18- 기에서 -H 및 C1 내지 C10 알킬기 사이에서 독립적으로 달라질 수 있다. R18은 -H 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수 있고, 반복 단위 -CR17R18- 기에서 -H 및 C1 내지 C10 알킬기 사이에서 독립적으로 달라질 수 있고;
여기서, i) n7은 화학식 XIV, XV 및 XVI의 각각에 대해 독립적으로 0 내지 15 사이의 정수, 예컨대 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 또는 15일 수 있고 반복 단위의 수를 나타내고; ii) m6은 60 내지 600 사이의 정수이거나, 또는 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 및 600 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 수와 같은 정수일 수 있고 반복 단위의 수를 나타내고; iii) R10은 -H 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수 있고, 반복 단위 -CHR10- 에서 H 및 C1 내지 C10 알킬기 사이에서 독립적으로 달라질 수 있고/거나; iv) 상기 -(CHR10)m6- 기는 0.01 내지 50%, 또는 0.01, 0.1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 및 50% 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 DB를 가질 수 있다. 일부 양태에서, n7은 화학식 XIV, XV 및 XVI의 각각에 대해 2일 수 있다. 일부 양태에서, R10은 -H 또는 -CH3일 수 있다. 일부 양태에서, R10은 -H 또는 -CH2CH3일 수 있다. 일부 양태에서, R10은 -H 또는 C3 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R10은 -H 또는 C4 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R10은 -H 또는 C5 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R10은 -H 또는 C6 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R10은 -H 또는 C7 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R10은 -H 또는 C8 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R10은 -H 또는 C9 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R10은 -H 또는 C10 알킬기일 수 있다. 특정 양태에서, m6은 화학식 XIV의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있고/거나, 중합체 내 m6들의 평균은 60 내지 600이거나, 또는 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 및 600 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 수와 같은 수일 수 있다. 특정 양태에서, m6은 화학식 XIV의 반복 단위 사이에서 달라지지 않는다. 특정 양태에서, -(CHR10)m6- 기의 DB는 화학식 XIV의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있고/거나, 중합체의 -(CHR10)m6- 기들의 평균 DB는 0.01 내지 50%이거나, 또는 0, 0.01, 0.1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 및 50% 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 것일 수 있다. 특정 양태에서, 화학식 XIV의 반복 단위 사이의 -(CHR10)m6- 기의 DB는 달라지지 않는다.
특정 양태들은 본원에 기술된 공중합체를 형성하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 i) HOOC-Z-COOH의 화학식을 갖는 제1 α,ω-디카르복실산 화합물 또는 이의 에스테르, 및 ii) HOOC-Z’-COOH의 화학식을 갖는 제2 α,ω-디카르복실산 화합물 또는 이의 에스테르를, 화학식 XI의 화학식을 갖는 α,ω-디하이드록시 화합물과 반응시키는 단계를 포함할 수 있다.
X’는 지방족기일 수 있다. X’는 최대 1000개의 탄소 원자를 함유할 수 있다. 일부 양태에서, X’는 선형 탄화수소일 수 있다. 일부 양태에서, X’는 분지형 탄화수소일 수 있다. 일부 양태에서, X’는 폴리올레핀기일 수 있다. X’의 폴리올레핀기는 폴리올레핀 백본 사슬의 두 말단 각각에 하나의 H가 없는 폴리올레핀일 수 있으며, 여기서 말단 탄소들의 원자가는 X’의 두 사이드에서 “-O-” 기들과 결합하여 충족된다. 일부 양태에서, X’는 선형 폴리올레핀기일 수 있다. 일부 양태에서, X’는 0.01 내지 50%의 DB를 가진 분지형 폴리올레핀기일 수 있다. 일부 양태에서, X’는 C1 내지 C10 탄화수소 분지들을 함유할 수 있다. 일부 양태에서, X’는 폴리에틸렌, 폴리(에틸렌-프로필렌), 폴리(α-올레핀), 폴리(α-올레핀--에틸렌), 또는 폴리(에틸렌--α-올레핀) 기일 수 있다. 특정 양태에서, X’는 폴리(에틸렌--1-부텐), 폴리(에틸렌--1-헥센) 또는 폴리(에틸렌--1-옥텐) 기일 수 있다. 일부 양태에서, X’는 폴리프로필렌기, 또는 폴리부틸렌기, 또는 폴리(프로필렌--에틸렌) 기일 수 있다. 일부 양태에서, X’는 혼성배열, 동일배열, 또는 교대배열 폴리프로필렌기일 수 있다. 일부 양태에서, X’는 랜덤 폴리(프로필렌--에틸렌) 기일 수 있다. 특정 양태에서, X’는 45 내지 1,000개 탄소 원자를 함유할 수 있다. 특정 양태에서, X’는 C1 내지 C44 지방족기일 수 있다. 일부 구체적인 양태에서, X’는 C1 내지 C20 지방족기일 수 있다. 일부 양태에서, X’는 선형 또는 분지형, 및 치환 또는 비치환 탄화수소일 수 있다. 일부 양태에서, X’는 화학식 (1), (6), (7), (8) 또는 (9)를 가질 수 있다:
n1’, n2’, n3’, n4’, n5’, n6’, n7’, n8’, n9’, n10’, n11’, n12’, 및 n13’는 독립적으로 1 내지 5 사이의 정수이고, 반복 단위의 수를 나타낸다. 화학식 (1)은 위에 정의되어 있다.
여기서, 화학식 (1)에서 n’는 1 내지 1000 사이의 정수이고 반복 단위의 수를 나타내며, 화학식 (9)에서 p1 및 p2는 독립적으로 0, 1, 2, 3, 4 또는 5이며 반복 단위의 수를 나타낸다. 특정 양태에서, n’는 1 내지 15 사이의 정수이다.
일부 양태에서, (예를 들어, 화학식 XI의) α,ω-디하이드록시 화합물은 에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,2-시클로헥산디올, 2-부텐-1,4-디올, 글리세롤, 트리메탈롤메탄(trimethalolmethane), 트리메탈롤에탄(trimethalolethane), 트리메탈롤프로판(trimethalolpropane), 3-히드록시메틸-1,5-펜탄디올, 펜타에리트리톨 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 일부 양태에서, 제1 α,ω-디카르복실산 화합물 및/또는 제2 α,ω-디카르복실산 화합물의 에스테르는 독립적으로 메틸, 에틸 및/또는 프로필 에스테르일 수 있다.
일부 양태에서, 제1 α,ω-디카르복실산 화합물은 옥살산, 말론산, 숙신산, 말레산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세바스산, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 일부 양태에서, 제2 α,ω-디카르복실산 화합물은 시트르산, 아코니트산, 이소시트르산, 프로판-1,2,3-트리카르복실산, 펜탄-1,3,5-트리카르복실산, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 일부 양태에서, 상기 다이애시드는 45 내지 100개 탄소 원자(예를 들어, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 85, 90, 95, 100개 또는 그 사이의 임의의 값 또는 범위)를 갖고 6개 미만의 탄소 원자(예를 들어, 1, 2, 3, 4, 5, 6 또는 그 사이의 임의의 값 또는 범위)를 가진 디올을 가질 수 있다. 디올의 비제한적인 예는 에틸렌 글리콜이다.
일부 양태에서, a) HO2C-Z-CO2H 및/또는 이의 에스테르, 및 b) HO2C-Z’-CO2H 및/또는 이의 에스테르는 (예를 들어, 화학식 XI의) HO-X’-OH와 i) 90 내지 250℃의 온도에서, 및/또는 ii) 불활성 분위기 및/또는 진공 하에서 반응할 수 있다.
일부 양태에서, 화학식 XI의 α,ω-디하이드록시 화합물들은 a) HO2C-Z-CO2H 및/또는 이의 에스테르, 및 b) HO2C-Z’-CO2H 및/또는 이의 에스테르와, 삼산(triacid), 사산(tetraacid) 및/또는 다중산(polyacid)(폴리 > 4)의 존재 하에 반응하여 공중합체에 분지들을 형성할 수 있다. 반응 혼합물에서 i) HO2C-Z-CO2H 및 HO2C-Z’-CO2H와 ii) 삼산, 사산 및/또는 다중산의 몰비는 9:1 내지 100:1일 수 있다.
일부 양태에서, 상기 방법은 a) HO2C-Z-CO2H 및/또는 이의 에스테르, 및 b) HO2C-Z’-CO2H 및/또는 이의 에스테르를 i) 화학식 XI의 화학식을 가진 제1 α,ω-디하이드록시 화합물, 및 ii) 화학식 XI의 화학식을 가진 제2 α,ω-디하이드록시 화합물과 반응시키는 단계를 포함할 수 있으며, 여기서 제1 α,ω-디하이드록시 화합물의 화학식 XI의 X’는 제2 α,ω-디하이드록시 화합물의 화학식 XI의 X’와 다르다. 일부 양태에서, 제1 α,ω-디하이드록시 화합물의 화학식 XI의 X’는 선형 탄화수소일 수 있고, 제2 α,ω-디하이드록시 화합물의 화학식 XI의 X’는 하나 이상의 사이드 작용기를 함유할 수 있다. 일부 양태에서, 제1 α,ω-디하이드록시 화합물의 화학식 XI의 X’는 화학식 (1)의 화학식을 갖고, 제2 α,ω-디하이드록시 화합물의 화학식 XI의 X’는 화학식 (6), (7), (8) 또는 (9)의 화학식을 갖는다. 일부 양태에서, 제1 α,ω-디하이드록시 화합물은 에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,2-시클로헥산디올, 2-부텐-1,4-디올, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 일부 양태에서, 제2 α,ω-디하이드록시 화합물은 글리세롤, 트리메탈롤메탄(trimethalolmethane), 트리메탈롤에탄(trimethalolethane), 트리메탈롤프로판(trimethalolpropane), 3-히드록시메틸-1,5-펜탄디올, 펜타에리트리톨, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 일부 양태에서, a) HO2C-Z-CO2H 및/또는 이의 에스테르, 및 b) HO2C-Z’-CO2H 및/또는 이의 에스테르는 i) 제1 α,ω-디하이드록시 화합물, 및 ii) 제2 α,ω-디하이드록시 화합물과 i) 90 내지 250℃의 온도에서, 및/또는 ii) 불활성 분위기 및/또는 진공 하에서 반응할 수 있다.
특정 양태들은 본원에 기술된 공중합체를 재활용하는 방법에 관한 것이다. 일부 양태에서, 상기 재활용 방법은 공중합체의 해중합을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 상기 공중합체는 물 및/또는 알코올과 상기 공중합체를 해중합하기에 적합한 조건들에서 접촉시켜 i) HOOC-Z-COOH의 화학식을 갖는 제1 α,ω-카르복실산 화합물 및/또는 이의 에스테르, ii) HOOC-Z’-COOH의 화학식을 갖는 제2 α,ω-카르복실산 화합물 및/또는 이의 에스테르, 및 iii) 화학식 XI의 화합물을 생성할 수 있다. 상기 중합체는 가수 분해(예를 들어, 물 이용) 및/또는 알코올 분해(예를 들어, 알코올 이용)를 통해 해중합될 수 있다. 특정 양태에서, 상기 중합체는 상기 중합체를 메탄올과 접촉시켜 해중합될 수 있다. 특정 양태에서, 해중합 조건은 100℃ 내지 250℃의 온도 및/또는 10barg 내지 60barg의 압력을 포함할 수 있다.
일부 양태에서, 상기 공중합체는 해중합되어 HOOC-Z-COOH의 화학식을 갖는 제1 α,ω-카르복실산 화합물 및/또는 이의 에스테르, ii) HOOC-Z’-COOH의 화학식을 갖는 제2 α,ω-카르복실산 화합물 및/또는 이의 에스테르, iii) 화학식 XI의 화학식을 갖는 제1 α,ω-디하이드록시 화합물, 및 iv) 화학식 XI의 화학식을 갖는 제2 α,ω-디하이드록시 화합물을 획득할 수 있다. 제1 α,ω-디하이드록시 화합물, 및 제2 α,ω-디하이드록시 화합물은 상기 기술된 바와 같을 수 있다.
특정 양태에서, (예를 들어, 해중합을 통해) 획득한 제1 및 제2 재활용된 α,ω-카르복실산 화합물은 재중합되어 본원에 기술된 공중합체를 형성할 수 있다. 특정 양태에서, (예를 들어, 해중합을 통해) 획득한 제1 및 제2 재활용된 α,ω-카르복실산 화합물은 화학식 XI의 화합물과 재중합될 수 있다. 해중합으로부터 형성된 α,ω-디하이드록시 화합물들은 재중합을 위해 사용된 α,ω-디하이드록시 화합물들과 동일하거나 다를 수 있다.
특정 양태들은 본원에 기술된 공중합체를 함유하는 조성물에 관한 것이다. 일부 양태에서, 상기 조성물은 상기 공중합체 외에도 하나 이상의 추가 성분을 더 함유할 수 있다. 일부 양태에서, 상기 조성물은 발포체(폼), 섬유, 분말, 필름, 층, 또는 시트에 또는 그 형태로 포함될 수 있다. 특정 양태들은 본원에 기재된 공중합체를 함유하는 제조품 및/또는 상기 공중합체를 함유하는 조성물에 관한 것이다. 상기 조성물 및/또는 제조품은 압출, 사출 성형, 취입 성형, 압축 성형, 회전 성형, 열성형 및/또는 3-D 인쇄 물품과 같은 방식으로 성형될 수 있다.
본 출원 전반에 걸쳐 본 발명의 다른 구현예들이 논의된다. 본 발명의 한 양태와 관련하여 논의된 임의의 구현예는 본 발명의 다른 양태들에도 적용되며 그 반대도 마찬가지이다. 본원에 기술된 각 구현예는 본 발명의 다른 양태들에 적용 가능한 본 발명의 구현예인 것으로 이해된다. 본원에 논의된 임의의 구현예는 본 발명의 임의의 방법 또는 조성물과 관련하여 구현될 수 있고, 그 반대도 가능하다는 것이 고려된다. 또한, 본 발명의 조성물들은 본 발명의 방법들을 달성하는데 사용될 수 있다.
다음은 본 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 다양한 용어 및 문구의 정의를 포함한다.
기(group)/올리고머(oligomer)/중합체(polymer)의 “분지화도(DB)”라는 용어는 기/올리고머/중합체의 백본에 있는 분지형 탄소의 %를 의미한다. 예를 들어, 화학식 (16)의 화학식을 갖는 다음 기(group)는 25%의 분지화도를 갖는다. 화학식 16의 기의 백본에 있는 분지형 탄소는 *로 표시되어 있다. 화학식 16에서 R’는 분지 기(branching group)로서 알킬기일 수 있으며, r은 정수로서 반복 단위의 수를 나타낸다.
“선형 탄화수소”라는 용어는 측쇄 분지화(side chain branching)가 없이 연속적인 탄소 사슬을 갖는 탄화수소를 의미한다. 연속 탄소 사슬은 선택적으로 치환될 수 있다. 선택적 치환은 적어도 하나의 수소 원자를 하이드록실기, 산기, 아민기 또는 할로겐기와 같은 작용기로 대체하는 것; 및/또는 적어도 하나의 탄소 원자를 헤테로원자로 대체하는 것을 포함할 수 있다.
“분지형 탄화수소”라는 용어는 선형 탄소 사슬에 결합된 치환 및/또는 비치환 하이드로카르빌 분지와 같은 분지를 함유하는 선형 탄소 사슬을 갖는 탄화수소를 의미한다. 선택적으로 선형 탄소 사슬은 추가적인 치환을 포함할 수 있다. 선택적인 추가 치환은 선형 탄소 사슬의 적어도 하나의 탄소 원자를 헤테로원자로 대체하는 것 및/또는 선형 사슬의 탄소 원자에 직접 결합된 적어도 하나의 수소 원자를 하이드록실기, 산기, 아민기 또는 할로겐기와 같은 작용기로 대체하는 것을 포함할 수 있다.
“약” 또는 “대략”이라는 용어는 당업자가 이해하는 바와 가까운 것으로 정의된다. 한 비제한적인 구현예에서, 이 용어들은 10% 이내, 바람직하게는 5% 이내, 더욱 바람직하게는 1% 이내, 가장 바람직하게는 0.5% 이내인 것으로 정의된다.
“wt.%”, “vol.%” 또는 “mol.%”라는 용어는 각각 전체 중량, 물질의 전체 용량, 또는 전체 몰을 기준으로 각각 한 성분의 중량 백분율, 한 성분의 용량 백분율, 또는 한 성분의 몰 백분율을 의미하며, 여기에는 그 한 성분도 포함된다. 비제한적인 예에서, 100g의 재료 중 10g의 성분은 10wt.%의 성분이다.
“실질적으로”라는 용어와 그 변형은 10% 이내, 5% 이내, 1% 이내 또는 0.5% 이내의 범위를 포함하도록 정의된다.
청구범위 및/또는 명세서에 사용된 용어 “억제하는” 또는 “감소하는” 또는 “방지하는” 또는 “회피하는” 또는 이러한 용어의 임의의 변형은 원하는 결과를 달성하기 위한 임의의 측정 가능한 감소 또는 완전한 억제를 포함한다.
명세서 및/또는 청구범위에 사용된 “효과적인”이라는 용어는 원하거나 예상되거나 의도된 결과를 달성하는 데 적합함을 의미한다.
청구범위 또는 명세서에서 “포함하는”, “포함되는”, “함유하는”, 또는 “갖는” 중 어느 하나의 용어와 함께 사용될 때 단수 표현(“a” 또는 “an”이라는 단어)을 사용하는 것은 “하나”를 의미할 수도 있지만, “하나 이상”, “적어도 하나”, 및 “하나 또는 하나보다 많은”의 의미와도 일치한다.
“및/또는” 및 “고/거나”라는 문구는 “및” 또는 “또는”을 의미한다. 예시하자면, A, B 및/또는 C에는 다음이 포함된다: A 단독, B 단독, C 단독, A와 B의 조합, A와 C의 조합, B와 C의 조합, 또는 A, B, C의 조합. 다른 말로 하면, “및/또는” 및 “고/거나”는 포함적 OR(포함적 논리합)로 작동한다.
“포함하는(comprising)”(및 “포함하다(comprise)”와 같은 임의의 형태의 포함), “갖는(having)”(및 “갖다 및 갖는다(have, has)”와 같은 임의의 형태의 갖는), “포함하는(including)”(및 “포함하다 및 포함되다(include)”와 같은 임의의 형태의 포함), 또는 “함유하는(containing)”(및 “함유하다(contain)”와 같은 임의의 형태의 함유)은 포괄적이거나 개방형이며, 추가적인, 언급되지 않은 요소 또는 방법 단계를 배제하지 않는다.
본 발명의 중합체는 명세서 전반에 걸쳐 개시된 특정 기들(groups), 조성물들 등을 “포함하거나(comprise)”, “필수적으로 포함하여 구성되거나(consist(s) essentially of)” 이들로 “구성(consist of)”될 수 있다. 본 발명의 일 양태에서 및 “필수적으로 포함하여 구성된다” 또는 “필수적으로 포함하여 구성되는”이라는 전환적 문구와 관련하여, 본 발명의 기본적이고 신규한 특징은 화학식 I의 반복 단위들 및 화학식 II의 반복 단위들을 함유하는 공중합체를 포함할 수 있고/거나 상대적으로 효율적인 방식으로 (예를 들어, 수용액 및/또는 알코올 용액과 접촉하여) 화학적으로 구축 블록이나 단량체 단위로 재활용될 수 있다.
본원에 언급된 모든 간행물은 해당 간행물이 인용된 방법 및/또는 자료를 개시하고 설명하기 위해 참조로 본원에 포함된다.
본 발명의 다른 목적들, 특징들 및 장점들은 이어지는 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용 및 실시예들로부터 명백해질 것이다. 그러나, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용 및 실시예들은 본 발명의 특정 구현예들을 나타내지만 단지 예시로서 제공되며 제한하려는 의도가 아니라는 것을 이해해야 한다. 또한, 본 발명의 사상 및 범위 내에서 변경 및 수정이 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로부터 당업자에게 명백해질 것임이 고려된다. 추가 구현예에서, 특정 구현예들의 특징들은 다른 구현예들의 특징들과 결합될 수 있다. 예를 들면, 한 구현예의 특징들은 다른 구현예들 중 어느 것의 특징들과도 결합될 수 있다. 추가 구현예에서, 본원에 설명된 특정 구현예들에 추가적인 특징들이 추가될 수 있다.
본 발명의 맥락에서, 적어도 다음의 23가지 양태가 기술된다. 양태 1은 화학식 I의 반복 단위 및 화학식 II의 반복 단위를 포함하는 공중합체에 관한 것이며,
여기서,
X는 화학식 I 및 II 각각에 대해 지방족기이고;
Z는 적어도 45개의 탄소 원자, 바람직하게는 45 내지 1,000개의 탄소 원자를 포함하는 제1 폴리올레핀기이고, 포화도 98 내지 100%를 가지며;
Z’는 지방족기이고,
여기서, Z의 구조는 Z’와 다르다.
양태 2는 양태 1에 있어서, Z 및 Z’는 독립적으로 0 내지 50%의 분지화도(DB)를 갖는, 공중합체에 관한 것이다.
양태 3은 양태 1 내지 2 중 어느 하나에 있어서, Z 및/또는 Z’는 독립적으로 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 분지들을 독립적으로 포함하는, 공중합체에 관한 것이다.
양태 4는 양태 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, Z는 0 내지 5% 미만의 DB를 갖고 Z’는 5 내지 50%의 DB를 갖는, 공중합체에 관한 것이다.
양태 5는 양태 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서, Z 및/또는 Z’는 독립적으로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리(에틸렌--프로필렌), 폴리(에틸렌--1-부텐), 폴리(에틸렌--1-헥센), 또는 폴리(에틸렌--1-옥텐) 기인, 공중합체에 관한 것이다.
양태 6은 양태 1 내지 5 중 어느 하나에 있어서, Z 및/또는 Z’는 독립적으로 혼성배열, 동일배열, 또는 교대배열 폴리프로필렌인, 공중합체에 관한 것이다.
양태 7은 양태 1 내지 6 중 어느 하나에 있어서, 화학식 I 및 II의 각각에 대한 X는 독립적으로
또는 이들의 임의의 조합이고,
여기서, n’는 1 내지 15 사이의 정수이고, n1’, n2’, n3’, n4’, n5’, n6’, n7’, n8’, n9’, n10’, n11’, n12’, 및 n13’는 독립적으로 1 내지 10 사이의 정수이다.
양태 8은 양태 1에 있어서, 화학식 III의 반복 단위들, 및 화학식 IV의 반복 단위들을 포함하는, 공중합체에 관한 것이고:
여기서 n2는 화학식 III 및 IV의 각각에 대해 독립적으로 0 내지 15, 바람직하게는 1 내지 15 사이의 정수이고 반복 단위의 수를 나타내고,
m1은 45 내지 1000 사이의 정수이고 반복 단위의 수를 나타내고,
m1’는 45 내지 1000 사이의 정수이고 반복 단위의 수를 나타내고,
R1은 -H 또는 -CH2CH3이고, 반복 단위 -CHR1- 에서 독립적으로 -H 및 CH2CH3 사이에서 달라지고,
상기 -(CHR1)m1’ 기는 5 내지 50%의 DB를 갖는다.
양태 9는 양태 1에 있어서, 화학식 V의 반복 단위들 및 화학식 VI의 반복 단위들을 포함하는, 공중합체에 관한 것이며:
여기서 n3은 화학식 V 및 VI의 각각에 대해 독립적으로 0 내지 15, 바람직하게는 1 내지 15 사이의 정수이고 반복 단위의 수를 나타내고,
m2는 60 내지 600 사이의 정수이고 반복 단위의 수를 나타내고,
q’는 100 내지 225 사이의 정수이고 반복 단위의 수를 나타낸다.
양태 10은 양태 1에 있어서, 화학식 VII의 반복 단위들, 및 화학식 VIII의 반복 단위들을 포함하는, 공중합체에 관한 것이고:
여기서 n4는 화학식 VII 및 VIII의 각각에 대해 독립적으로 0 내지 15, 바람직하게는 1 내지 15 사이의 정수이고 반복 단위의 수를 나타내고,
R2는 -H 또는 -CH2CH3이고, 반복 단위 -CHR2- 에서 독립적으로 -H 및 -CH2CH3 사이에서 달라지고,
상기 -(CHR2)m3 기는 0.01 내지 50%의 DB를 가지고,
m3은 60 내지 600 사이의 정수이고 반복 단위의 수를 나타내고,
m3’는 1 내지 497 사이의 정수이고 반복 단위의 수를 나타낸다.
양태 11은 양태 1에 있어서, 화학식 IX의 반복 단위들, 및 화학식 X의 반복 단위들을 포함하는, 공중합체에 관한 것이고:
여기서 n5는 화학식 IX 및 X의 각각에 대해 독립적으로 0 내지 15, 바람직하게는 1 내지 15 사이의 정수이고 반복 단위의 수를 나타내고,
R3은 -H 또는 -CH2CH3이고, 반복 단위 -CHR3- 에서 독립적으로 -H 및 -CH2CH3 사이에서 달라지고,
상기 -(CHR3)m4 기는 0.01 내지 50%의 DB를 가지고,
m4는 60 내지 600 사이의 정수이고 반복 단위의 수를 나타내고,
m4’는 1 내지 332 사이의 정수이고 반복 단위의 수를 나타내고,
R4는 C2 내지 C10 알킬기이다.
양태 12는 양태 1에 있어서, 화학식 XIV의 반복 단위들, 및 화학식 XV 또는 XVI의 반복 단위들을 포함하는, 공중합체에 관한 것이고:
여기서 n7은 화학식 XIV, XV 및 XVI의 각각에 대해 독립적으로 0 내지 15, 바람직하게는 1 내지 15 사이의 정수이고 반복 단위의 수를 나타내고,
m6은 60 내지 600 사이의 정수이고 반복 단위의 수를 나타내고,
R10은 -H 또는 C1 내지 C10 알킬기이고, 반복 단위 -CHR10- 에서 H 및 C1 내지 C10 알킬기 사이에서 독립적으로 달라질 수 있고,
상기 -(CHR10)m6 기는 0.01 내지 50%의 DB를 가지고,
R11은 -H 또는 C1 내지 C10 알킬기이고, 반복 단위 -CR11R12- 기에서 -H 및 C1 내지 C10 알킬기 사이에서 독립적으로 달라질 수 있고,
R12는 -H 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수 있고, 반복 단위 -CR11R12- 기에서 -H 및 C1 내지 C10 알킬기 사이에서 독립적으로 달라질 수 있고,
R13은 -H 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수 있고, 반복 단위 -CR13R14- 기에서 -H 및 C1 내지 C10 알킬기 사이에서 독립적으로 달라질 수 있고,
R14는 -H 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수 있고, 반복 단위 -CR13R14- 기에서 -H 및 C1 내지 C10 알킬기 사이에서 독립적으로 달라질 수 있고,
R15는 -H 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수 있고, 반복 단위 -CR15R16- 기에서 -H 및 C1 내지 C10 알킬기 사이에서 독립적으로 달라질 수 있고,
R16은 -H 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수 있고, 반복 단위 -CR15R16- 기에서 -H 및 C1 내지 C10 알킬기 사이에서 독립적으로 달라질 수 있고,
R17은 -H 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수 있고, 반복 단위 -CR17R18- 기에서 -H 및 C1 내지 C10 알킬기 사이에서 독립적으로 달라질 수 있고,
R18은 -H 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수 있고, 반복 단위 -CR17R18- 기에서 -H 및 C1 내지 C10 알킬기 사이에서 독립적으로 달라질 수 있고,
화학식 XV의 경우, p 및 u는 독립적으로 1 내지 5 사이의 정수이고; q, r, s, t는 독립적으로 정수이고, 여기서 (q + r/2 + s)×2×t ≤ 1000-p-u이고,
화학식 XVI의 경우, p 및 v는 독립적으로 1 내지 5 사이의 정수이고; q, r, s, t, u는 독립적으로 정수이고, 여기서 (q + (r/2 + s)×u + t)×2 < 1000-p-v이다.
양태 13은 양태 1 내지 12 중 어느 하나에 있어서, 상기 공중합체는 통계적 공중합체인, 공중합체에 관한 것이다.
양태 14는 양태 1 내지 13 중 어느 하나의 공중합체를 형성하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은:
i) HOOC-Z-COOH의 화학식을 갖는 제1 α,ω-디카르복실산 화합물 및/또는 이의 에스테르, 및 ii) HOOC-Z’-COOH의 화학식을 갖는 제2 α,ω-디카르복실산 화합물 및/또는 이의 에스테르를, 화학식 XI의 화학식을 갖는 α,ω-디하이드록시 화합물과 반응시키는 단계를 포함하되,
여기서, X’는 지방족기이다.
양태 15는 양태 14에 있어서, X’는
또는 이들의 임의의 조합이고,
여기서, n’는 1 내지 15 사이의 정수이고, n1’, n2’, n3’, n4’, n5’, n6’, n7’, n8’, n9’, n10’, n11’, n12’, 및 n13’는 독립적으로 1 내지 10 사이의 정수인, 방법에 관한 것이다.
양태 16은 양태 14에 있어서, α,ω-디하이드록시 화합물은 에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,2-시클로헥산디올, 2-부텐-1,4-디올, 글리세롤, 트리메탈롤메탄(trimethalolmethane), 트리메탈롤에탄(trimethalolethane), 트리메탈롤프로판(trimethalolpropane), 3-히드록시메틸-1,5-펜탄디올, 펜타에리트리톨 또는 이들의 임의의 조합인, 방법에 관한 것이다.
양태 17은 양태 14 내지 16 중 어느 하나에 있어서, 상기 HOOC-Z-COOH, 및 HOOC-Z’-COOH의 산의 에스테르는 독립적으로 메틸, 에틸 및/또는 프로필 에스테르인, 방법에 관한 것이다.
양태 18은 양태 14 내지 17 중 어느 하나에 있어서, 상기 반응 조건은 i) 90 내지 250℃의 온도, 및/또는 ii) 불활성 분위기 및/또는 진공을 포함하는, 방법에 관한 것이다.
양태 19는 양태 1 내지 13 중 어느 하나의 공중합체를 재활용하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 상기 중합체를 가수 분해 및/또는 알코올 분해를 통해 상기 중합체를 해중합하기에 적합한 조건들 하에 물 및/또는 알코올과 접촉시켜, i) HOOC-Z-COOH의 화학식을 갖는 제1 α,ω-디카르복실산 화합물 및/또는 이의 에스테르, ii) HOOC-Z’-COOH의 화학식을 갖는 제2 α,ω-디카르복실산 화합물 및/또는 이의 에스테르, 및 iii) 화학식 XI의 화학식을 갖는 α,ω-디하이드록시 화합물을 생성하는 단계를 포함하되,
여기서, X’는 지방족기이다.
양태 20은 양태 19에 있어서, X’는
또는 이들의 임의의 조합이고,
여기서, n’는 1 내지 15 사이의 정수이고, n1’, n2’, n3’, n4’, n5’, n6’, n7’, n8’, n9’, n10’, n11’, n12’, 및 n13’는 독립적으로 1 내지 10 사이의 정수이다.
양태 21은 양태 1 내지 13 중 어느 하나의 공중합체를 포함하는 조성물에 관한 것이다.
양태 22는 양태 21에 있어서, 상기 조성물은 제조품에 포함되는, 조성물에 관한 것이다.
양태 23은 양태 22에 있어서, 상기 물품은 사출 성형, 취입 성형, 압축 성형, 회전 성형, 열 성형 및/또는 3-D 인쇄된 물품인, 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 장점은 다음의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용과 첨부 도면을 참조함으로써 당업자에게 명백해질 수 있다.
도 1은 α,ω-디하이드록시 폴리에틸렌의 1H-NMR 스펙트럼을 도시한다.
도 2는 α,ω-디하이드록시 폴리에틸렌의 시차주사 열량측정법(DSC) 데이터를 도시한다.
도 3은 질소 분위기에서 α,ω-디하이드록시 폴리에틸렌의 열 중량 분석(TGA)을 도시한다.
본 발명은 다양한 수정 및 대안적인 형태가 가능하지만, 본 발명의 특정 구현예들은 도면들에 예시로서 도시한다. 도면의 축척은 맞지 않을 수도 있다.
폴리올레핀 중합체와 관련된 문제들 중 적어도 일부에 대한 해결책을 제공할 수 있는 발견이 이루어졌다. 일 양태에서, 상기 발견에는 1000개 백본 탄소 원자당 0.01 내지 40개 에스테르기를 함유하고 97%보다 높은 포화도를 갖는 적어도 하나의 블록을 함유하는 공중합체를 제공하는 것이 포함될 수 있다. 본 발명의 공중합체는 폴리올레핀 유사 특성들을 가질 수 있고 중합체의 단량체로 쉽게 재활용될 수 있다.
본 발명의 이러한 양태들 및 기타 비제한적인 양태들은 다음 섹션에서 더 자세히 논의된다.
A. 공중합체
공중합체는 화학식 I의 반복 단위 및 화학식 II의 반복 단위를 가질 수 있다:
여기서, n은 화학식 I 및 II 각각에서 독립적으로 0 또는 1일 수 있고, 반복 단위의 수를 나타낸다. 일부 양태에서, 공중합체는 추가 단위를 함유할 수 있다.
Z는 폴리올레핀기(polyolefin group)일 수 있다. 특정 양태에서, Z는 화학식 I의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있으며, 예컨대 중합체 내 Z 기들의 탄소 원자의 수 및/또는 DB(분지화도)는 무작위로 달라질 수 있다. 특정 양태에서, Z는 화학식 I의 반복 단위 사이에서 달라지지 않는다. 일부 양태에서, Z는 적어도 45개의 탄소 원자를 함유할 수 있다. 일부 양태에서, Z의 폴리올레핀기는 두 개의 산소 원자를 연결하는 45 내지 1,000개, 또는 45, 50, 55, 60, 65, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 220, 240, 260, 280, 300, 320, 340, 360, 380, 400, 420, 440, 460, 480, 500, 520, 540, 560, 580, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 및 1,000개 중 어느 하나, 적어도 어느 하나 또는 임의의 두 수 사이 수와 같은 수의 탄소 원자; 바람직하게는 40 내지 800개의 탄소 원자, 보다 바람직하게는 60 내지 600개 탄소 원자, 가장 바람직하게는 100 내지 700개 탄소 원자를 함유할 수 있다. 일부 양태에서, 상기 중합체의 Z 기들 내 탄소 원자의 평균 수는 두 개의 산소 원자를 연결하는 45 내지 1,000개, 또는 45, 50, 55, 60, 65, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 220, 240, 260, 280, 300, 320, 340, 360, 380, 400, 420, 440, 460, 480, 500, 520, 540, 560, 580, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 및 1,000개 중 어느 하나, 적어도 어느 하나 또는 임의의 두 수 사이 수와 같은 수; 바람직하게는 40 내지 800개 탄소 원자, 보다 바람직하게는 60 내지 600개 탄소 원자, 가장 바람직하게는 100 내지 700개 탄소 원자일 수 있다. 일부 양태에서, Z는 97 내지 100%, 또는 97, 97.5, 98, 98.5, 99, 99.5 및 100% 중 어느 하나, 최대 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 포화도를 가질 수 있다. 일부 양태에서, Z는 선형 폴리올레핀기일 수 있다. 일부 양태에서, Z는 화학식 (10)의 화학식을 갖는 선형 폴리올레핀기일 수 있다:
여기서, m은 45 내지 1,000 사이의 정수 또는 45, 50, 55, 60, 65, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 220, 240, 260, 280, 300, 320, 340, 360, 380, 400, 420, 440, 460, 480, 500, 520, 540, 560, 580, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 및 1,000 중 어느 하나, 적어도 어느 하나 또는 임의의 두 수 사이 수와 같은 정수일 수 있고, 바람직하게는 두 개의 산소 원자를 연결하는 100 내지 700개일 수 있고 반복 단위의 수를 나타낸다. 일부 양태에서, m은 화학식 10의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있고/거나, 중합체 내 m의 평균은 45 내지 1,000이거나, 또는 45, 50, 55, 60, 65, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 220, 240, 260, 280, 300, 320, 340, 360, 380, 400, 420, 440, 460, 480, 500, 520, 540, 560, 580, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 및 1,000 중 어느 하나, 적어도 어느 하나 또는 임의의 두 수 사이 수와 같은 수일 수 있다. 일부 양태에서, m은 화학식 10의 반복 단위 사이에서 달라지지 않는다.
일부 양태에서, Z는 0.01 내지 50%, 또는 0.01, 0.1, 0.5, 1, 2, 3, 4, 4.5, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 및 50% 중 어느 하나, 최대 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 DB를 가진 분지형 폴리올레핀일 수 있다. 일부 양태에서, Z는 (예를 들어, 탄화수소 백본 상에) C1 내지 C10 분지들을 함유할 수 있다. 일부 양태에서, Z는 C1 내지 C10 알킬기 분지들을 함유할 수 있다. 일부 양태에서, 중합체 내 Z 기들은 0.01 내지 10%, 또는 0.01, 0.1, 0.5, 1, 2, 3, 4, 4.5, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 및 50% 중 어느 하나, 최대 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 평균 DB를 가질 수 있다.
일부 양태에서, Z는 화학식 (11)의 화학식을 갖는 분지형 폴리올레핀기일 수 있다:
여기서, m’는 45에서 1000 사이의 정수일 수 있고, R은 -H 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수 있으며 반복 단위 -CHR- 에서 독립적으로 -H 및 C1 내지 C10 알킬기 사이에서 달라지며, 여기서 -(CHR)m’- 기는 0.01 내지 50%, 또는 0.01, 0.1, 1, 2, 3, 4, 4.5, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 및 50% 중 어느 하나, 최대 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 DB를 갖는다. 일부 양태에서, m’는 45, 50, 55, 60, 65, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 220, 240, 260, 280, 300, 320, 340, 360, 380, 400, 420, 440, 460, 480, 500, 520, 540, 560, 580, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 및 1000 중 어느 하나, 적어도 어느 하나 또는 임의의 두 수 사이 수와 같은 수일 수 있다. 예를 들어, 화학식 (11a)는 화학식 (11)을 갖는 폴리올레핀기의 비제한적인 예이며, 여기서 R은 -H 또는 -CH2CH3이고, R은 반복 단위 -CHR- 에서 -H와 -CH2CH3 사이에서 독립적으로 달라진다:
일부 양태에서, R은 -H 또는 -CH3일 수 있다. 일부 양태에서, R은 -H 또는 -CH2CH3일 수 있다. 일부 양태에서, R은 -H 또는 C3 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R은 -H 또는 C4 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R은 -H 또는 C5 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R은 -H 또는 C6 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R은 -H 또는 C7 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R은 -H 또는 C8 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R은 -H 또는 C9 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, R은 -H 또는 C10 알킬기일 수 있다. 일부 양태에서, m’는 화학식 11의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있고/거나, 중합체 내 m’의 평균은 45 내지 1,000이거나, 또는 45, 50, 55, 60, 65, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 220, 240, 260, 280, 300, 320, 340, 360, 380, 400, 420, 440, 460, 480, 500, 520, 540, 560, 580, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 및 1,000 중 어느 하나, 적어도 어느 하나 또는 임의의 두 수 사이 수와 같은 수일 수 있다. 일부 양태에서, m’는 화학식 11의 반복 단위 사이에서 달라지지 않는다. 일부 양태에서, -(CHR)m’- 기들의 DB는 화학식 11의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있고/거나, 중합체 내 -(CHR)m’- 기들의 평균 DB는 0.01 내지 50%이거나, 또는 0.01, 0.1, 1, 2, 3, 4, 4.5, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 및 50% 중 어느 하나, 최대 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 것일 수 있다. 일부 양태에서, -(CHR)m’- 기의 DB는 화학식 11의 반복 단위 사이에서 달라지지 않는다.
일부 양태에서, Z의 폴리올레핀기는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리(에틸렌--프로필렌), 또는 폴리(에틸렌--α-올레핀) 기일 수 있다. 일부 양태에서, Z의 폴리(에틸렌--α-올레핀) 기의 α-올레핀은 독립적으로 프로필렌, 1-부텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-헥센, 스티렌, 비닐시클로헥산, 1-옥텐, 노르보르넨, 5-비닐-2-노르보르넨, 5-에틸리덴-2-노르보르넨 또는 1-데센일 수 있다. 일부 양태에서, Z는 α-올레핀을 5mol.% 미만으로 함유하는 폴리(에틸렌--α-올레핀) 기일 수 있다. 일부 양태에서, Z는 α-올레핀을 5mol.% 또는 5mol.% 이상으로 함유하는 폴리(에틸렌--α-올레핀) 기일 수 있다.
Z의 구조는 Z’와 다를 수 있다. Z’는 지방족기일 수 있다. 일부 양태에서, Z’는 97 내지 100%, 또는 97, 97.5, 98, 98.5, 99, 99.5 및 100% 중 어느 하나, 최대 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 포화도를 가질 수 있다. 일부 양태에서, Z’는 두 개의 산소 원자를 연결하는 1 내지 1,000개 탄소 원자, 또는 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 220, 240, 260, 280, 300, 320, 340, 360, 380, 400, 420, 440, 460, 480, 500, 520, 540, 560, 580, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 및 1,000개 중 어느 하나, 적어도 어느 하나 또는 임의의 두 수 사이 수와 같은 수의 탄소 원자, 바람직하게는 100 내지 700개 탄소 원자를 함유할 수 있다. 일부 양태에서, Z’는 0 내지 50%, 또는 0, 0.01, 0.1, 1, 3, 4.5, 5, 7, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 및 50% 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 분지화도(DB)를 가질 수 있다. 일부 양태에서, Z’는 선형 탄화수소일 수 있다. 일부 양태에서, Z’는 분지형 탄화수소일 수 있다. 일부 양태에서, Z’는 폴리올레핀기일 수 있다. 일부 양태에서, Z’는 선형 폴리올레핀기일 수 있다. 일부 양태에서, Z’는 0.01 내지 50%의 DB를 가진 분지형 폴리올레핀기일 수 있다. 일부 양태에서, Z’의 분지형 폴리올레핀기는 C1 내지 C10 탄화수소 분지들을 함유할 수 있다. 일부 양태에서, Z’의 분지형 폴리올레핀기는 C1 내지 C10 알킬기 분지들을 함유할 수 있다. 일부 양태에서, Z’의 폴리올레핀기는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리(에틸렌--프로필렌), 또는 폴리(에틸렌--α-올레핀) 기일 수 있다. 일부 양태에서, Z’의 폴리(에틸렌--α-올레핀) 기의 α-올레핀은 독립적으로 프로필렌, 1-부텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-헥센, 스티렌, 비닐시클로헥산, 1-옥텐, 노르보르넨, 5-비닐-2-노르보르넨, 5-에틸리덴-2-노르보르넨 또는 1-데센일 수 있다. 일부 양태에서, Z’는 α-올레핀을 5mol.% 미만으로 함유하는 폴리(에틸렌--α-올레핀) 기일 수 있다. 일부 양태에서, Z’는 α-올레핀을 5mol.% 또는 5mol.% 이상으로 함유하는 폴리(에틸렌--α-올레핀) 기일 수 있다. 일부 양태에서, Z’는 선형 폴리에틸렌기일 수 있다. 일부 양태에서, Z’는 C1 내지 C10 알킬기 분지들, 및 0.01 내지 50%, 예컨대 5 내지 50%의 DB를 함유한 분지형 폴리에틸렌기일 수 있다. 일부 양태에서, Z’는 혼성배열, 동일배열, 또는 교대배열 폴리프로필렌기일 수 있다. 일부 양태에서, Z’는 선택적으로 하나 이상의 사이드 작용기를 함유할 수 있다. 일부 양태에서, 상기 하나 이상의 사이드 작용기는 하나 이상의 하이드록실기, 산기, 아민기 또는 할로겐기일 수 있다. 일부 양태에서, 상기 작용기들은 Z’의 탄화수소 백본에 작용기를 연결하는 탄화수소기들을 함유할 수 있다.
일부 양태에서, Z 및 Z’는 폴리(에틸렌--1-부텐) 기일 수 있으며 여기서 Z 및 Z’내 1-부텐의 mol.%는 다르다. 일부 양태에서, Z 및 Z’는 폴리(에틸렌--1-옥텐) 기일 수 있으며 여기서 Z 및 Z’내 1-옥텐의 mol.%는 다르다. 일부 양태에서, Z는 선형 또는 분지형 폴리에틸렌기일 수 있고, Z’는 폴리(에틸렌--1-부텐) 기일 수 있다. 일부 양태에서, Z는 선형 또는 분지형 폴리에틸렌기일 수 있고, Z’는 폴리(에틸렌--1-옥텐) 기일 수 있다. 일부 양태에서, Z는 폴리(에틸렌--α-올레핀) 기일 수 있고, Z’는 폴리프로필렌기일 수 있다.
일부 양태에서, Z’는 폴리에테르기일 수 있다. 폴리에테르기는 중합체 백본에서 3 내지 1,000개 원자, 또는 3, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 220, 240, 260, 280, 300, 320, 340, 360, 380, 400, 420, 440, 460, 480, 500, 520, 540, 560, 580, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 및 1,000개 중 어느 하나, 적어도 어느 하나 또는 임의의 두 수 사이 수와 같은 수의 원자(예를 들어, 총 탄소 및 산소 원자)를 함유할 수 있다. 상기 폴리에테르는 선형 또는 분지형 폴리에테르일 수 있다. 분지형 폴리에테르는 C1 내지 C10 탄화수소 분지들을 함유할 수 있다. 일부 양태에서, 분지형 폴리에테르는 C1 내지 C10 알킬기 분지들을 함유할 수 있다.
특정 양태에서, 상기 폴리에테르는 화학식 (12)의 화학식을 가질 수 있다:
여기서, m5’는 1 내지 332 사이의 정수이고, 반복 단위의 수를 나타낸다. m5’는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 220, 240, 260, 280, 300, 320, 330, 331, 또는 332 또는 그 안의 임의의 범위 또는 정수일 수 있다. 일부 양태에서, m5’는 화학식 12의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있고/거나, 중합체 내 m5’의 평균은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 220, 240, 260, 280, 300, 320, 330, 331, 또는 332 또는 그 안의 임의의 범위 또는 정수일 수 있다. 일부 양태에서, m5’는 화학식 12의 반복 단위에서 달라지지 않는다.
특정 양태에서, 상기 폴리에테르는 화학식 (13)의 화학식을 가질 수 있다:
여기서, m6’는 1 내지 332 사이의 정수이고, 반복 단위의 수를 나타낸다. R4는 C1 내지 C10 탄화수소일 수 있다. m6’는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 220, 240, 260, 280, 300, 320, 330, 331, 또는 332 또는 그 안의 임의의 범위 또는 정수일 수 있다. 일부 양태에서, R4는 -CH3일 수 있다. 일부 양태에서, R4는 -CH2CH3일 수 있다. 일부 양태에서, R4는 C3 알킬일 수 있다. 일부 양태에서, R4는 C4 알킬일 수 있다. 일부 양태에서, R4는 C5 알킬일 수 있다. 일부 양태에서, R4는 C6 알킬일 수 있다. 일부 양태에서, R4는 C7 알킬일 수 있다. 일부 양태에서, R4는 C8 알킬일 수 있다. 일부 양태에서, R4는 C9 알킬일 수 있다. 일부 양태에서, R4는 C10 알킬일 수 있다. 일부 양태에서, m6’는 화학식 13의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있고/거나, 중합체 내 m6’의 평균은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 220, 240, 260, 280, 300, 320, 330, 331, 또는 332 또는 그 안의 임의의 범위 또는 정수일 수 있다. 일부 양태에서, m6’는 화학식 13의 반복 단위에서 달라지지 않는다.
일부 양태에서, Z’는 폴리디메틸실록산기일 수 있다. 폴리디메틸실록산기는 중합체 백본에서 3 내지 1,000개 원자, 또는 3, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 220, 240, 260, 280, 300, 320, 340, 360, 380, 400, 420, 440, 460, 480, 500, 520, 540, 560, 580, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 및 1,000개 중 어느 하나, 적어도 어느 하나 또는 임의의 두 수 사이 수와 같은 수의 원자(예를 들어, 총 규소 및 산소 원자)를 함유할 수 있다. 일부 양태에서, 폴리디메틸실록산기는 화학식 (14)의 화학식을 가질 수 있다:
여기서, m7’는 1 내지 497 사이의 정수이거나 또는, 3, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 220, 240, 260, 280, 300, 320, 340, 360, 380, 400, 420, 440, 460, 480, 및 497 중 어느 하나, 적어도 어느 하나 또는 임의의 두 수 사이 정수와 같은 정수이다. 일부 양태에서, m7’는 화학식 14의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있고/거나, 중합체 내 m7’의 평균은 1 내지 497이거나, 또는 3, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 220, 240, 260, 280, 300, 320, 340, 360, 380, 400, 420, 440, 460, 480, 및 497 중 어느 하나, 적어도 어느 하나 또는 임의의 두 수 사이 정수와 같은 수일 수 있다. 일부 양태에서, m7’는 화학식 14의 반복 단위에서 달라지지 않는다.
일부 양태에서, Z’는 폴리스티렌, 폴리부타디엔 또는 스티렌-부타디엔 공중합체 기일 수 있다. 일부 양태에서, Z’는 적어도 45개의 탄소 원자를 함유할 수 있고, 60 내지 100%, 예컨대 75 내지 100%의 주쇄(main chain)의 포화도를 가질 수 있다. 일부 양태에서, Z’는 45 내지 1,000개 탄소 원자, 또는 45, 50, 55, 60, 65, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 220, 240, 260, 280, 300, 320, 340, 360, 380, 400, 420, 440, 460, 480, 500, 520, 540, 560, 580, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 및 1,000개 중 어느 하나, 적어도 어느 하나 또는 임의의 두 수 사이 수와 같은 수의 탄소 원자를 함유할 수 있다. 일부 양태에서, Z’의 폴리올레핀기는 폴리스티렌, 폴리부타디엔, 랜덤 폴리(스티렌--부타디엔) 또는 폴리(스티렌-블록-폴리부타디엔) 이중블록 공중합체 또는 폴리(스티렌-블록-폴리부타디엔-블록-스티렌) 삼중블록 공중합체 기일 수 있다.
일부 양태에서, Z’는 포화 지방족기일 수 있다.
화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 X는 독립적으로 지방족기일 수 있다. 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 X는 독립적으로 최대 1,000개 탄소 원자, 또는 1, 3, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 220, 240, 260, 280, 300, 320, 340, 360, 380, 400, 420, 440, 460, 480, 500, 520, 540, 560, 580, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 및 1,000개 중 어느 하나, 적어도 어느 하나 또는 임의의 두 수 사이 수와 같은 수의 탄소 원자를 함유할 수 있다. 특정 양태에서, 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 X는 독립적으로 45 내지 1000개 탄소 원자를 함유할 수 있다. 특정 양태에서, 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 X는 독립적으로 C1 내지 C44 지방족기일 수 있다. 일부 구체적인 양태에서, 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 X는 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 또는 20개의 탄소를 함유하는 지방족기일 수 있다. 일부 양태에서, X는 선형 또는 분지형 탄화수소일 수 있다. 일부 양태에서, 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 X는 독립적으로 0.01 내지 50%, 또는 0.01, 0.1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 및 50% 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 DB를 가진 분지형 탄화수소일 수 있다. 일부 양태에서, 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 X는 독립적으로 폴리올레핀기일 수 있다. 일부 양태에서, 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 X는 독립적으로 선형 폴리올레핀기일 수 있다. 일부 양태에서, 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 X는 독립적으로 분지형 폴리올레핀기일 수 있다. 일부 양태에서, 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 X는 독립적으로 C1 내지 C10 탄화수소 분지들을 함유할 수 있다. 일부 양태에서, 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 X는 독립적으로 폴리에틸렌, 폴리(에틸렌-프로필렌), 폴리(α-올레핀), 폴리(α-올레핀--에틸렌), 또는 폴리(에틸렌--α-올레핀) 기일 수 있다. 특정 양태에서, 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 X는 독립적으로 폴리(에틸렌--1-부텐), 폴리(에틸렌--1-헥센) 또는 폴리(에틸렌--1-옥텐) 기일 수 있다. 일부 양태에서, 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 X는 독립적으로 폴리프로필렌기, 또는 폴리부틸렌기, 또는 폴리(프로필렌--에틸렌) 기일 수 있다. 일부 양태에서, 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 X는 독립적으로 혼성배열, 동일배열, 또는 교대배열 폴리프로필렌기일 수 있다. 일부 양태에서, 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 X는 독립적으로 랜덤 폴리(프로필렌--에틸렌) 기일 수 있다. 일부 양태에서, 화학식 I 및 화학식 II의 각각에서 X의 하나 이상의 사이드 작용기는 독립적으로 옥시기, 하이드록실기, 산기, 아민기 또는 할로겐기 중 하나 이상일 수 있다. 일부 양태에서, 상기 작용기들은 X의 백본에 작용기를 연결하는 탄화수소기들을 함유할 수 있다. 특정 양태에서, X는 화학식 I의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있다. 특정 양태에서, i) X 기들 내 탄소 원자 수는 화학식 I의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있거나 iii) X 기들의 DB는 화학식 I의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있다. 특정 양태에서, X는 화학식 I의 반복 단위 사이에서 달라지지 않는다. 특정 양태에서, X는 화학식 II의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있다. 특정 양태에서, i) X 기들의 탄소 원자 수는 화학식 II의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있거나 iii) X 기들의 DB는 화학식 II의 반복 단위 사이에서 무작위로 달라질 수 있다. 특정 양태에서, X는 화학식 II의 반복 단위 사이에서 달라지지 않는다. 일부 양태에서, 공중합체의 X 기들의 탄소 원자 수의 평균은 1 내지 1,000개, 또는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 25, 30, 35, 40, 44, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 220, 240, 260, 280, 300, 320, 340, 360, 380, 400, 420, 440, 460, 480, 500, 520, 540, 560, 580, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 및 1,000개 중 어느 하나, 적어도 어느 하나 또는 임의의 두 수 사이 수와 같은 수일 수 있다. 일부 양태에서, 공중합체 내 X 기들은 0.01 내지 50%, 또는 0.01, 0.1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 및 50% 중 어느 하나, 최대 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 평균 DB를 가질 수 있다.
일부 양태에서, X는 화학식 (1)의 화학식을 가질 수 있고, 공중합체는 화학식 Ib의 반복 단위들, 및 화학식 IIb의 반복 단위들을 함유할 수 있다:
여기서, n’는 화학식 Ib 및 IIb의 각각에 대해 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 또는 15일 수 있고, 반복 단위의 수를 나타낸다.
일부 양태에서, X는 화학식 (2)의 화학식을 가질 수 있고, 공중합체는 화학식 Ic의 반복 단위들, 및 화학식 IIc의 반복 단위들을 함유할 수 있다:
여기서, 각각의 단위들은 “a”와 “b” 말단 사이의 결합을 통해 결합되며, n1’ 및 n2’는 독립적으로 1, 2, 3, 4, 또는 5이다.
일부 양태에서, X는 화학식 (3)의 화학식을 가질 수 있고, 공중합체는 화학식 Id의 반복 단위들, 및 화학식 IId의 반복 단위들을 함유할 수 있다:
여기서, 각각의 단위들은 “a”와 “b” 말단 사이의 결합을 통해 결합되며, n3’, n4’ 및 n5’는 독립적으로 1, 2, 3, 4, 또는 5이다.
일부 양태에서, X는 화학식 (4)의 화학식을 가질 수 있고, 공중합체는 화학식 Ie의 반복 단위들, 및 화학식 IIe의 반복 단위들을 함유할 수 있다:
여기서, 각각의 단위들은 “a”와 “b” 말단 사이의 결합을 통해 결합되며, n6’, n7’, n8’ 및 n9’는 독립적으로 1, 2, 3, 4, 또는 5이다.
일부 양태에서, X는 화학식 (5)의 화학식을 가질 수 있고, 공중합체는 화학식 If의 반복 단위들, 및 화학식 IIf의 반복 단위들을 함유할 수 있다:
여기서, 각각의 단위들은 “a”와 “b” 말단 사이의 결합을 통해 결합되며, n10’, n11’, n12’ 및 n13’는 독립적으로 1, 2, 3, 4, 또는 5이다.
화학식 (1) 내지 (5)는 위에서 기술하고 있다.
특정 양태에서, 공중합체는 i) 화학식 I의 화학식을 갖는 제1 단위의 반복 단위, 및 ii) 화학식 I의 화학식을 갖는 제2 단위의 반복 단위를 함유할 수 있으며, 여기서 제1 단위의 X는 제2 단위의 X와 다른 화학식을 가질 수 있다. 특정 양태에서, 제1 단위의 X는 선형 탄화수소일 수 있고, 제2 단위의 X는 하나 이상의 사이드 작용기를 함유할 수 있다. 일부 양태에서, 제1 단위의 X는 화학식 (1)의 화학식을 갖고, 제2 단위의 X는 화학식 (2), (3), (4) 또는 (5)의 화학식을 갖는다. 제1 단위 및 제2 단위의 Z는 동일하거나 다를 수 있으며, 예를 들어, 동일하거나 다른 화학식을 가질 수 있다. 일부 양태에서, 제1 단위 및 제2 단위의 Z는 동일한 화학식을 가질 수 있다. 특정 양태에서, 공중합체 내 제1 단위 및 제2 단위의 mol.% 비는 9:1 내지 999:1이거나, 또는 9:1, 10:1, 15:1, 20:1, 25:1, 30:1, 35:1, 40:1, 45:1, 50:1, 55:1, 60:1, 65:1, 70:1, 75:1, 80:1, 85:1, 90:1, 95:1, 100:1, 200:1, 300:1, 400:1, 500:1, 600:1, 700:1, 800:1, 900:1, 및 999:1 중 어느 하나, 적어도 어느 하나 또는 임의의 둘 사이 비와 같을 수 있다. 특정 양태에서, 제1 단위는 화학식 Ib의 화학식을 가질 수 있고, 제2 단위는 화학식 Ic, Id, Ie, 및/또는 If의 화학식을 가질 수 있다.
특정 양태에서, 공중합체는 i) 화학식 II의 화학식을 갖는 제3 단위의 반복 단위, 및 ii) 화학식 II의 화학식을 갖는 제4 단위의 반복 단위를 함유할 수 있으며, 여기서 제3 단위의 X는 제4 단위의 X와 다른 화학식을 가질 수 있다. 특정 양태에서, 제3 단위의 X는 선형 탄화수소일 수 있고, 제4 단위의 X는 하나 이상의 사이드 작용기를 함유할 수 있다. 일부 양태에서, 제3 단위의 X는 화학식 (1)의 화학식을 갖고, 제4 단위의 X는 화학식 (2), (3), (4) 또는 (5)의 화학식을 갖는다. 제3 단위 및 제4 단위의 Z’는 동일하거나 다를 수 있으며, 예를 들어, 동일하거나 다른 화학식을 가질 수 있다. 일부 양태에서, 제3 단위 및 제4 단위의 Z’는 동일한 화학식을 가질 수 있다. 특정 양태에서, 공중합체 내 제3 단위 및 제4 단위의 mol.% 비는 9:1 내지 999:1이거나, 또는 9:1, 10:1, 15:1, 20:1, 25:1, 30:1, 35:1, 40:1, 45:1, 50:1, 55:1, 60:1, 65:1, 70:1, 75:1, 80:1, 85:1, 90:1, 95:1, 100:1, 200:1, 300:1, 400:1, 500:1, 600:1, 700:1, 800:1, 900:1, 및 999:1 중 어느 하나, 적어도 어느 하나 또는 임의의 둘 사이 비와 같을 수 있다. 특정 양태에서, 제3 단위는 화학식 IIb의 화학식을 가질 수 있고, 제4 단위는 화학식 IIc, IId, IIe, 및/또는 IIf의 화학식을 가질 수 있다.
일부 양태에서, 상기 중합체의 T m은 40℃ 내지 180℃이거나, 또는 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 86, 88, 90, 92, 94, 96, 98, 100, 102, 104, 106, 108, 110, 112, 114, 116, 118, 120, 122, 124, 126, 128, 130, 132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146, 148, 150, 152, 154, 156, 158, 160, 162, 164, 166, 168, 170, 175 및 180℃ 중 어느 하나, 적어도 어느 하나 또는 임의의 둘 사이 온도와 같을 수 있다. 일부 양태에서, 공중합체의 수평균 분자량(M n)은, 폴리에틸렌 표준을 사용하여 트리클로로벤젠에서 160°C에서 수행된 고온 크기 배제 크로마토그래피에 의해 폴리에틸렌 등가 분자량으로 결정할 시에, 10,000 내지 1,000,000g/mol이거나, 또는 10,000, 20,000, 40,000, 50,000, 60,000, 70,000, 80,000, 90,000, 100,000, 110,000, 120,000, 130,000, 140,000, 150,000, 160,000, 170,000, 180,000, 190,000, 200,000, 250,000, 300,000, 350,000, 400,000, 450,000, 500,000, 550,000, 600,000, 650,000, 700,000, 800,000, 900,000, 및 1,000,000g/mol 중 어느 하나, 적어도 어느 하나 또는 임의의 둘 사이의 것과 같을 수 있다. 일부 양태에서, 공중합체는 1.5 내지 4.0, 바람직하게는 1.8 내지 3.0, 또는 1, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.8, 2, 2.2, 2.4, 2.6, 2.8, 3, 3.2, 3.4, 3.6, 3.8, 및 4 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 다분산 지수(PDI)를 가질 수 있다. 일부 양태에서, 상기 공중합체는 통계적 공중합체일 수 있다. 일부 양태에서, 블록 공중합체는 적어도 하나의 비정질 블록(amorphous block), 및 적어도 하나의 반-결정질 블록(semi-crystalline block)을 함유할 수 있다. 일부 양태에서, 블록 공중합체는 적어도 2개의 비정질 블록을 함유할 수 있으며, 여기서 두 블록의 유리 전이 온도(T g)는 상이할 수 있다.
일부 양태에서, 공중합체 내 Z 및 Z’ 기는 공중합체의 Z 기들에 의해 형성된 동종중합체와 같은 중합체, 및 공중합체의 Z’ 기들에 의해 형성된 동종중합체와 같은 중합체의 용융 온도들(T m)이 적어도 40℃만큼, 또는 40℃ 내지 180℃, 예컨대 85℃ 내지 170℃, 예컨대 90℃ 내지 150℃, 또는 40℃, 50℃, 60℃, 70℃, 80℃, 90℃, 100℃, 110℃, 120℃, 130℃, 140℃, 150℃, 160℃, 170℃, 및 180℃ 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 만큼 차이가 날 수 있다. 일부 양태에서, 공중합체의 Z 기들에 의해 형성된 동종중합체와 같은 중합체의 용융 온도들(T m)은 40℃ 이상일 수 있다. T m은 분(minute)당 10℃의 가열 속도로 수행된 시차주사 열량측정법으로 측정할 수 있으며, 여기서 용융 온도는 두 번째 실행의 용융 피크에 해당한다. 일부 양태에서, 공중합체 내 Z 및 Z’ 기는 공중합체의 Z 기들에 의해 형성된 동종중합체와 같은 중합체, 및 공중합체의 Z’ 기들에 의해 형성된 동종중합체와 같은 중합체의 유리 전이 온도(T g)가 적어도 5℃ 만큼, 예컨대 적어도 10℃ 만큼, 예컨대 적어도 20℃ 만큼, 예컨대 적어도 30℃ 만큼, 예컨대 적어도 40℃ 만큼, 예컨대 적어도 50℃ 만큼, 예컨대 적어도 100℃ 만큼, 예컨대 적어도 140℃ 만큼, 또는 10℃ 내지 140℃ 만큼, 또는 10℃, 20℃, 30℃, 40℃, 50℃, 60℃, 70℃, 80℃, 90℃, 100℃, 110℃, 120℃, 130℃, 140℃, 150℃, 160℃, 170℃ 및 180℃ 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 만큼 차이가 날 수 있다. 일부 양태에서, 공중합체 내 Z 및 Z’ 기는 공중합체의 Z 기들에 의해 형성된 동종중합체와 같은 중합체, 및 공중합체의 Z’ 기들에 의해 형성된 동종중합체와 같은 중합체의 실온에서 결정화도가 적어도 5% 만큼, , 예컨대 적어도 10% 만큼, 예컨대 적어도 20% 만큼, 예컨대 적어도 30% 만큼, 에컨대 적어도 40% 만큼, 예컨대 적어도 50% 만큼 차이가 날 수 있다. 특정 양태에서, 공중합체의 Z 기들에 의해 형성된 동종중합체와 같은 중합체, 및 공중합체의 Z’ 기들에 의해 형성된 동종중합체와 같은 중합체는 실온에서 결정질일 수 있다. 특정 양태에서, 공중합체의 Z 기들에 의해 형성된 동종중합체와 같은 중합체, 및 공중합체의 Z’ 기들에 의해 형성된 동종중합체와 같은 중합체는 실온에서 비정질일 수 있다. 특정 양태에서, 실온에서, 공중합체의 Z 기들에 의해 형성된 동종중합체와 같은 중합체는 비정질일 수 있고, 공중합체의 Z’ 기들에 의해 형성된 동종중합체와 같은 중합체는 결정질일 수 있다. 특정 양태에서, 실온에서, 공중합체의 Z 기들에 의해 형성된 동종중합체와 같은 중합체는 결정질일 수 있고, 공중합체의 Z’ 기들에 의해 형성된 동종중합체와 같은 중합체는 비정질일 수 있다. 결정화도는 X선 분말 회절(XRD)로 측정할 수 있다.
B. 중합체 형성 방법
특정 양태들은 본원에 기술된 공중합체를 형성하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 i) HOOC-Z-COOH의 화학식을 갖는 제1 α,ω-디카르복실산 화합물 및/또는 이의 에스테르, 및 ii) HOOC-Z’-COOH의 화학식을 갖는 제2 α,ω-디카르복실산 화합물 및/또는 이의 에스테르를, 화학식 XI의 화학식을 갖는 α,ω-디하이드록시 화합물과 반응시키는 단계를 포함할 수 있다:
Z 및 Z’는 위에 기술된 바와 같다.
X’는 지방족기일 수 있다. X’는 평균적으로 최대 1,000개 탄소 원자, 또는 1, 10, 15, 20, 30, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 220, 240, 260, 280, 300, 320, 340, 360, 380, 400, 420, 440, 460, 480, 500, 520, 540, 560, 580, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 및 1,000개 중 어느 하나, 최대 어느 하나 또는 임의의 두 수 사이 수와 같은 수의 탄소 원자를 함유할 수 있다. 특정 양태에서, X’는 45 내지 1,000개 탄소 원자를 함유할 수 있다. 특정 양태에서, X는 C1 내지 C44 지방족기일 수 있다. 일부 구체적인 양태에서, X’는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 또는 20개의 탄소를 함유하는 지방족기일 수 있다. 일부 양태에서, X’는 선형 또는 분지형 탄화수소일 수 있다. 일부 양태에서, X’는 분지형 탄화수소일 수 있다. 일부 양태에서, X’는 폴리올레핀기일 수 있다. 일부 양태에서, X’는 선형 폴리올레핀기일 수 있다. 일부 양태에서, X’는 0.01 내지 50%, 또는0.01, 0.1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 및 50% 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 DB 및/또는 평균 DB를 가진 분지형 폴리올레핀기일 수 있다. 일부 양태에서, X는 C1 내지 C10 탄화수소 분지들을 함유할 수 있다. 일부 양태에서, X’는 폴리에틸렌, 폴리(에틸렌-프로필렌), 폴리(α-올레핀), 폴리(α-올레핀--에틸렌), 또는 폴리(에틸렌--α-올레핀) 기일 수 있다. 특정 양태에서, X는 폴리(에틸렌--1-부텐), 폴리(에틸렌--1-헥센) 또는 폴리(에틸렌--1-옥텐) 기일 수 있다. 일부 양태에서, X’는 폴리프로필렌기, 또는 폴리부틸렌기, 또는 폴리(프로필렌--에틸렌) 기일 수 있다. 일부 양태에서, X’는 혼성배열, 동일배열, 또는 교대배열 폴리프로필렌기일 수 있다. 일부 양태에서, X’는 랜덤 폴리(프로필렌--에틸렌) 기일 수 있다. 일부 양태에서, X’는 하나 이상의 사이드 작용기를 함유할 수 있다. 일부 양태에서, 상기 하나 이상의 사이드 작용기는 옥시기, 하이드록실기, 산기, 아민기 또는 할로겐기 중 하나 이상일 수 있다. 일부 양태에서, 상기 작용기들은 X’의 백본에 작용기를 연결하는 탄화수소기들을 함유할 수 있다. 일부 양태에서, X’는 화학식 (1), (6), (7), (8) 또는 (9)의 화학식 또는 이들의 조합을 가질 수 있다. 일부 양태에서, X’가 다른 산들의 조합이 사용될 수 있다. 일부 양태에서, X’가 다른 산들을 사용하여 중합체를 제공할 수 있으며, 여기서 X는, X의 탄소 원자 및/또는 DB가 달라지는 것처럼, 화학식 I의 반복 단위 사이에서, 및 화학식 II의 반복 단위 사이에서, 무작위로 달라진다.
일부 양태에서, α,ω-디하이드록시 화합물은 에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,2-시클로헥산디올, 2-부텐-1,4-디올, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 일부 양태에서, 제2 α,ω-디하이드록시 화합물은 글리세롤, 트리메탈롤메탄(trimethalolmethane), 트리메탈롤에탄(trimethalolethane), 트리메탈롤프로판(trimethalolpropane), 3-히드록시메틸-1,5-펜탄디올, 펜타에리트리톨, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 일부 양태에서, HOOC-Z-COOH 및 HOOC-Z’-COOH의 에스테르는 독립적으로 메틸, 에틸, 프로필 및/또는 3차 부틸 에스테르일 수 있다. 일부 양태에서, i) HOOC-Z-COOH 및/또는 이의 에스테르, 및 ii) HOOC-Z’-COOH 및/또는 이의 에스테르는 HO-X’-OH와, i) 90 내지 250℃, 또는 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 및 250℃ 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 온도에서 및/또는 ii) 불활성 분위기 및/또는 진공 하에서 반응할 수 있다. 일부 양태에서, 상기 반응은 90 내지 250℃에서 및/또는 불활성 분위기 하에서의 에스테르화, 이어서 90 내지 250℃에서 및/또는 진공 하에서, 예를 들어, 0.5mbar 미만, 예컨대 0.1mbar 미만, 예컨대 약 0.05mbar의 압력에서 중축합을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, HOOC-Z-COOH는 HO-X’-OH와 5:95 내지 95:5의 몰비로, 또는 5:95, 10:90, 15:85, 20:80, 25:75, 30:70, 35:65, 40:60, 45:55, 50:50, 55:45, 60:40, 65:35, 70:30, 75:25, 80:20, 85:15, 90:10, 및 95:05 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 몰비로 반응할 수 있다. 일부 양태에서, HOOC-Z’-COOH는 HO-X’-OH와 5:95 내지 95:5의 몰비로, 또는 5:95, 10:90, 15:85, 20:80, 25:75, 30:70, 35:65, 40:60, 45:55, 50:50, 55:45, 60:40, 65:35, 70:30, 75:25, 80:20, 85:15, 90:10, 및 95:05 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 몰비로 반응할 수 있다. 일부 양태에서, 중합 동안 HOOC-Z-COOH 및 HOOC-Z’-COOH의 몰비는 5:95 내지 95:5이거나, 또는 5:95, 10:90, 15:85, 20:80, 25:75, 30:70, 35:65, 40:60, 45:55, 50:50, 55:45, 60:40, 65:35, 70:30, 75:25, 80:20, 85:15, 90:10, 및 95:05 중 어느 하나, 적어도 어느 하나 또는 임의의 둘 사이 몰비와 같을 수 있다.
일부 양태에서, 상기 방법은 a) HOOC-Z-COOH 및/또는 이의 에스테르, 및 b) HOOC-Z-COOH 및/또는 이의 에스테르를 i) 화학식 XI의 화학식을 갖는 제1 α,ω-디하이드록시 화합물(및/또는 이의 에스테르 및/또는 환형 무수물), 및 ii) 화학식 XI의 화학식을 갖는 제2 α,ω-디하이드록시 화합물(및/또는 이의 에스테르 및/또는 환형 무수물)과 반응시키는 단계를 포함할 수 있으며, 여기서 제1 α,ω-디하이드록시 화합물의 화학식 XI의 X’는 제2 α,ω-디하이드록시 화합물의 화학식 XI의 X’와 다르다. 일부 양태에서, 제1 α,ω-디하이드록시 화합물의 화학식 XI의 X’는 선형 탄화수소일 수 있고, 제2 α,ω-디하이드록시 화합물의 화학식 XI의 X’는 하나 이상의 사이드 작용기를 함유할 수 있다. 일부 양태에서, 제1 α,ω-디하이드록시 화합물의 화학식 XI의 X’는 화학식 (1)의 화학식을 갖고, 제2 α,ω-디하이드록시 화합물의 화학식 XI의 X’는 화학식 (6), (7), (8) 또는 (9)의 화학식을 갖는다. 일부 양태에서, 제1 α,ω-디하이드록시 화합물은 에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,2-시클로헥산디올, 2-부텐-1,4-디올, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 일부 양태에서, 제2 α,ω-디하이드록시 화합물은 글리세롤, 트리메탈롤메탄(trimethalolmethane), 트리메탈롤에탄(trimethalolethane), 트리메탈롤프로판(trimethalolpropane), 3-히드록시메틸-1,5-펜탄디올, 펜타에리트리톨, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 일부 양태에서, HOOC-Z-COOH 및/또는 이의 에스테르, 및 HOOC-Z’-COOH 및/또는 이의 에스테르는 제1 α,ω-디하이드록시 화합물, 및 제2 α,ω-디하이드록시 화합물과, i) 90 내지 250℃, 또는 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 및 250℃ 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 온도에서 및/또는 ii) 불활성 분위기 및/또는 진공 하에서 반응할 수 있다. 일부 양태에서, 상기 반응은 90 내지 250℃에서 및/또는 불활성 분위기 하에서의 에스테르화, 이어서 90 내지 250℃에서 및/또는 진공 하에서, 예를 들어, 0.5mbarg 미만, 예컨대 0.1mbarg 미만, 예컨대 약 0.05mbarg의 압력에서 중축합을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, HOOC-Z-COOH(및/또는 이의 에스테르)는 제1 α,ω-디하이드록시 화합물과, 5:95 내지 95:5의 몰비로 또는 5:95, 10:90, 15:85, 20:80, 25:75, 30:70, 35:65, 40:60, 45:55, 50:50, 55:45, 60:40, 65:35, 70:30, 75:25, 80:20, 85:15, 90:10, 및 95:05 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 몰비로 반응할 수 있다. 일부 양태에서, HOOC-Z’-COOH(및/또는 이의 에스테르)는 제1 α,ω-디하이드록시 화합물과, 5:95 내지 95:5의 몰비로 또는 5:95, 10:90, 15:85, 20:80, 25:75, 30:70, 35:65, 40:60, 45:55, 50:50, 55:45, 60:40, 65:35, 70:30, 75:25, 80:20, 85:15, 90:10, 및 95:05 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 몰비로 반응할 수 있다. 일부 양태에서, 중합 동안 HOOC-Z-COOH 및 HOOC-Z’-COOH의 몰비는 5:95 내지 95:5이거나, 또는 5:95, 10:90, 15:85, 20:80, 25:75, 30:70, 35:65, 40:60, 45:55, 50:50, 55:45, 60:40, 65:35, 70:30, 75:25, 80:20, 85:15, 90:10, 및 95:05 중 어느 하나, 적어도 어느 하나 또는 임의의 둘 사이 몰비와 같을 수 있다. 제1 α,ω-디하이드록시 화합물 및 제2 α,ω-디하이드록시 화합물은 HOOC-Z-COOH(및/또는 이의 에스테르) 및 HOOC-Z’-COOH(및/또는 이의 에스테르)와, 제1 산: 제2 산의 몰비가 9:1 내지 999:1이거나, 또는 9:1, 10:1, 15:1, 20:1, 25:1, 30:1, 35:1, 40:1, 45:1, 50:1, 55:1, 60:1, 65:1, 70:1, 75:1, 80:1, 85:1, 90:1, 95:1, 100:1, 200:1, 300:1, 400:1, 500:1, 600:1, 700:1, 800:1, 900:1, 및 999:1 중 어느 하나, 적어도 어느 하나 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 몰비로 반응할 수 있다. 특정 양태에서, 화합물들 HOOC-Z-COOH(및/또는 이의 에스테르) 및 HOOC-Z’-COOH(및/또는 이의 에스테르)는 에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,2-시클로헥산디올, 2-부텐-1,4-디올, 글리세롤, 트리메탈롤메탄(trimethalolmethane), 트리메탈롤에탄(trimethalolethane), 트리메탈롤프로판(trimethalolpropane), 3-히드록시메틸-1,5-펜탄디올, 펜타에리트리톨 또는 이들의 임의의 조합으로부터 선택된 2개 초과의 것들과 중합될 수 있다.
일부 양태에서, 화학식 XI의 화학식을 갖는 α,ω-디하이드록시 화합물은 제1 α,ω-디카르복실산 화합물, 및 제2 α,ω-디카르복실산 화합물과 삼산, 사산, 및/또는 다중산(폴리 > 4) 및/또는 이의 에스테르들 및/또는 무수물의 존재 하에서, 반응할 수 있다. 상기 삼산, 사산, 및/또는 다중산(및/또는 이의 에스테르들 및/또는 무수물)은 α,ω-디하이드록시 화합물과 반응하여 공중합체에 분지들을 형성할 수 있다. 반응 혼합물 내 i) 제1 및 제2 α,ω-디카르복실산 화합물(및/또는 이의 에스테르들 및/또는 무수물)과, ii) 삼산, 사산 및/또는 다중산(및/또는 이의 에스테르들 및/또는 무수물)의 몰비는 9:1 내지 100:1이거나, 또는 9:1, 10:1, 15:1, 20:1, 25:1, 30:1, 35:1, 40:1, 45:1, 50:1, 55:1, 60:1, 65:1, 70:1, 75:1, 80:1, 85:1, 90:1, 95:1, 및 100:1 중 어느 하나, 적어도 어느 하나 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 몰비일 수 있다. 일부 양태에서, 상기 삼산, 사산, 및/또는 다중산은 시트르산, 아코니트산, 이소시트르산, 프로판-1,2,3-트리카르복실산, 펜탄-1,3,5-트리카르복실산, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다.
특정 양태에서, 상기 반응(예를 들어, 에스테르화 및/또는 중축합)은 촉매의 존재 하에서 수행될 수 있다. 일부 양태에서, 사용되는 촉매에는 무기산, 유기산, 유기 염기, 금속 화합물 및/또는 효소가 포함될 수 있지만 이에 국한되지는 않는다. 일부 양태에서, 금속 화합물들은 일 금속의: 하이드로카르빌, 산화물, 염화물, 카르복실산염, 알콕시드, 아릴옥시드, 아미드, 살렌 착물, β-케티미나토 착물, 또는 구아니디나토 착물일 수 있다. 일부 양태에서, 상기 금속은 Li, Na, K, Mg, Ca, Sc, Y, 란탄족 원소, Ti, Zr, Zn, Mo, Mn, Al, Ga, Bi, Sb 또는 Sn일 수 있다. 일부 양태에서, 상기 촉매는 Ti(OiPr)4, Ti(OBu)4, Al(OiPr)3, Sn(2-에틸-헥사노에이트)2, MoO3, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 특정 양태에서, 촉매의 조합을 사용할 수 있다.
비제한적인 일반적인 예가 아래에 제공된다.
선형 및 분지형 디올과 숙신산으로부터 얻은 공중합체
다이애시드들 (15) 및 (16)은 에틸렌 글리콜과 중합되어 (18) 및 (19)의 반복 단위를 함유하는 공중합체를 형성할 수 있다.
x, y, z는 몰 분율이다. 양태들에서, x는 1 내지 1000, 바람직하게는 1 내지 1000, 바람직하게는 20 내지 500, 더욱 바람직하게는 50 내지 100, 또는 언급된 종말점들을 포함하여 그 사이의 임의의 범위이다. 양태들에서, y는 1 내지 1000, 바람직하게는 1 내지 1000, 바람직하게는 20 내지 500, 더욱 바람직하게는 50 내지 100, 또는 언급된 종말점들을 포함하여 그 사이의 임의의 범위이다. 양태들에서, z는 1 내지 100, 바람직하게는 5 내지 50, 바람직하게는 20, 또는 언급된 종말점들을 포함하여 그 사이의 임의의 범위이다. 에틸기는 분지 기로 표시되지만, C1 내지 C12 모이어티 중 임의의 것일 수 있고, 바람직하게는 포화 지방족기이다. 중합체(17)는 무작위로 배열된 단위들 18 및 19를 함유할 수 있다.
일 양태는 화학식 I의 반복 단위 및 화학식 II의 반복 단위를 포함하는 공중합체에 관한 것이며,
여기서,
X는 화학식 I 및 II 각각에 대해 지방족기이고;
Z는 적어도 45개의 탄소 원자, 바람직하게는 45 내지 1,000개의 탄소 원자를 포함하는 제1 폴리올레핀기이고, 포화도 98 내지 100%를 가지며;
Z’는 지방족기이고,
여기서, Z의 구조는 Z’와 다르며,
상기 화학식 I 또는 상기 화학식 II, 또는 둘 모두는 1,000개 백본 탄소 원자당 0.01 내지 40개 에스테르기를 포함한다.
C. 중합체 재활용 방법
본 발명의 특정 양태들은 본원에 기술된 공중합체를 재활용하는 방법에 관한 것이다. 재활용에는 공중합체의 해중합이 포함될 수 있다. 상기 공중합체는 해중합되어 HOOC-Z-COOH의 화학식을 갖는 제1 α,ω-디카르복실산 화합물 및/또는 이의 에스테르, 및 HOOC-Z’-COOH의 화학식을 갖는 제2 α,ω-디카르복실산 화합물 및/또는 이의 에스테르를 획득할 수 있다. 특정 양태에서, 상기 해중합 방법은 화학식 HOOC-Z-COOH(및/또는 이의 에스테르), HOOC-Z’-COOH(및/또는 이의 에스테르), 및/또는 화학식 XI의 화합물을 얻기 위한 공중합체의 가수 분해 및/또는 알코올 분해를 포함할 수 있다. 특정 양태에서, 상기 해중합 방법은 HOOC-Z-COOH 및 HOOC-Z’-COOH의 메틸 에스테르를 얻기에 적합한 조건 하에서 공중합체의 메탄올 분해(methanolysis)를 포함할 수 있다.
특정 양태에서, 상기 공중합체의 해중합은 i) 화합물 HOOC-Z-COOH(및/또는 이의 에스테르), ii) 화합물 HOOC-Z’-COOH(및/또는 이의 에스테르), iii) 화학식 XI의 화학식을 가진 제1 α,ω-디하이드록시 화합물, 및 iv) 화학식 XI의 화학식을 가진 제2 α,ω-디하이드록시 화합물을 생성할 수 있으며, 여기서 제1 α,ω-디하이드록시 화합물의 화학식 XI의 X’는 제2 α,ω-디하이드록시 화합물의 화학식 XI의 X’와 다르다. 일부 양태에서, 제1 α,ω-디하이드록시 화합물의 화학식 XI의 X’는 선형 탄화수소일 수 있고, 제2 α,ω-디하이드록시 화합물의 화학식 XI의 X’는 하나 이상의 사이드 작용기를 함유할 수 있다. 일부 양태에서, 제1 α,ω-디하이드록시 화합물의 화학식 XI의 X’는 화학식 (1)의 화학식을 갖고, 제2 α,ω-디하이드록시 화합물의 X’는 화학식 (6), (7), (8) 또는 (9)의 화학식을 갖는다.
일부 양태에서, 제1 α,ω-디하이드록시 화합물은 에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,2-시클로헥산디올, 2-부텐-1,4-디올, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 일부 양태에서, 제2 α,ω-디하이드록시 화합물은 글리세롤, 트리메탈롤메탄(trimethalolmethane), 트리메탈롤에탄(trimethalolethane), 트리메탈롤프로판(trimethalolpropane), 3-히드록시메틸-1,5-펜탄디올, 펜타에리트리톨, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 일부 양태에서, 메탄올 분해 조건에는 i) 100℃ 내지 250℃의 온도, 또는 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 및 250℃ 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 온도 및/또는 ii) 10barg 내지 60barg의 압력, 또는 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55 및 60barg 중 어느 하나, 적어도 어느 하나, 또는 임의의 둘 사이의 것과 같은 압력이 포함될 수 있다. 일부 양태에서, 상기 해중합은 불활성 분위기에서 수행될 수 있다. 메탄올 분해와 같은 해중합에 사용되는 촉매는 무기산, 유기산, 유기 염기 및/또는 금속 화합물을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 금속 화합물들은 일 금속의: 하이드로카르빌, 산화물, 염화물, 카르복실산염, 알콕시드, 아릴옥시드, 아미드, 살렌 착물, β-케티미나토 착물, 또는 구아니디나토 착물일 수 있다. 일부 양태에서, 상기 금속은 Li, Na, K, Mg, Ca, Sc, Y, 란탄족 원소, Ti, Zr, Zn, Mo, Mn, Al, Ga, Bi, Sb 또는 Sn일 수 있다. 일부 양태에서, 상기 촉매는 Ti(OiPr)4, Ti(OBu)4, Al(OiPr)3, Sn(2-에틸-헥사노에이트)2, MoO3, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다.
특정 양태에서, 상기 재활용 방법은 예를 들어 해중합 공정에서 얻은 재활용된 HOOC-Z-COOH(및/또는 이의 에스테르) 및/또는 HOOC-Z’-COOH(및/또는 이의 에스테르)의 재중합을 포함할 수 있다. 재활용된 HOOC-Z-COOH(및/또는 이의 에스테르) 및/또는 HOOC-Z’-COOH(및/또는 이의 에스테르)는 재중합되어 본원에 기술된 공중합체를 형성할 수 있다. 해중합 동안 형성된 α,ω-디하이드록시 화합물(들), 및 재중합에 사용된 α,ω-디하이드록시 화합물(들)은 동일하거나 다를 수 있다.
D. 중합체를 함유하는 조성물 및 제조품
본원에 기재된 공중합체는 조성물에 포함될 수 있다. 일부 양태에서, 상기 조성물은 공중합체와 하나 이상의 다른 중합체의 블렌드를 함유할 수 있다. 일부 양태에서, 상기 하나 이상의 다른 중합체는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, EPDM, 폴리스티렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리염화비닐, 폴리비닐 아세테이트, 에틸비닐알코올(EVOH), 에틸렌-비닐 아세테이트(EVA), 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리설포네이트, 폴리우레탄, 폴리아미드, 합성 고무, 역청, 무기질 오일 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 일부 양태에서, 상기 조성물은 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 하나 이상의 첨가제는 내스크래치제, 항산화제, 난연제, UV 흡수제, 광화학 안정화제, 유리 및/또는 미네랄 충진제와 같은 충진제, 형광 증백제, 계면활성제, 가공 보조제, 주형 이형제, 안료, 유동 개질제, 발포제 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일부 양태에서, 상기 조성물들은 발포체(폼), 필름, 층, 시트, 성형품, 용접품, 필라멘트, 섬유, 와이어, 케이블 또는 분말에 또는 그 형태로 포함될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 조성물은 필름에 혼입된다. 구체적으로, 상기 필름은 상기 조성물을 포함하는 적어도 하나의 필름 층을 포함할 수 있다. 추가 양태에서, 상기 필름은 적어도 제2 필름 층을 포함한다.
특정 양태들은 본원에 기재된 공중합체를 함유하는 제조품 및/또는 상기 공중합체를 함유하는 조성물에 관한 것이다. 상기 조성물 및/또는 제조품은 압출, 사출 성형, 취입 성형, 압축 성형, 회전 성형, 열성형 및/또는 3-D 인쇄 물품과 같은 방식으로 성형될 수 있다. 일부 양태에서, 상기 제조품은 개인 장비 부품, 자동차 부품, 배관 자재, 건축 자재, 가전제품 하우징, 개인 장비 부품, 주방 가전, 가구 또는 가전 부품일 수 있다.
실시예들
구체적인 실시예들을 통해 본 발명을 더 자세히 설명할 것이다. 하기 실시예들은 예시적인 목적으로만 제공되며, 어떤 방식으로든 본 발명을 제한하려는 의도가 있는 것은 아니다. 당업자는 본질적으로 동일한 결과를 산출하기 위해 변경되거나 수정될 수 있는 다양한 중요하지 않은 매개변수를 쉽게 인식할 것이다.
실시예 1
올레핀 블록 공중합체 모방체(OBC-모방체)의 생산
본 실시예에서는, α,ω-디카르복시 폴리에틸렌(90mol%), α,ω-디카르복시 수소화 폴리부타디엔-20% 분지화(10mol%) 및 에틸렌 글리콜을 사용하여 랜덤 올레핀 블록 공중합체를 합성하였다.
단계 I - 에스테르화: 8.64mmol α,ω-디카르복시 폴리에틸렌, 0.96mmol α,ω-디카르복시 수소화 폴리부타디엔, 12.48mmol 숙신산, 및 0.24g 티타늄 테트라-이소프로폭시드를 반응기에 도입한 후, 반응기를 교반하면서 질소 분위기의 존재 하에 190°C로 가열하였다. 에스테르화를 대기압에서 2.5시간 동안 수행하였다.
단계 II - 중축합: 단계 I 이후에, 질소를 끄고 점차적으로 압력을 대략 0.05mbar까지 감소시켜 중축합을 시작하였다. 온도를 220°C로 높였다. 중축합 반응을 3시간 동안 수행하였다. 3시간이 끝날 때, 질소를 블리딩하여 진공을 해제하고 생성된 중합체를 수집하였다.
이 공정의 일반적인 도식은 아래 도시되고, 여기서 x는 120이고, y는 20이고, z는 211이다:
도식 I
실시예 2
본 실시예에서는, α,ω-디카르복시 폴리에틸렌(40mol%), α,ω-디카르복시 수소화 폴리부타디엔-20% 분지화(60mol%) 및 에틸렌 글리콜을 사용하여 랜덤 올레핀 블록 공중합체 합성을 다음과 같이 반응시켰다:
단계 I - 에스테르화: 4.0mmol α,ω-디카르복시 폴리에틸렌, 6.0mmol α,ω-디카르복시 수소화 폴리부타디엔, 13mmol 에틸렌 글리콜, 및 0.16g 티타늄 테트라-이소프로폭시드를 반응기에 도입한 후, 반응기를 교반하면서 질소 분위기의 존재 하에 190°C로 가열하였다. 에스테르화 반응을 대기압에서 2.5시간 동안 수행하였다.
단계 II - 중축합: 단계 I 이후에, 질소를 끄고 점차적으로 압력을 대략 0.05mbar까지 감소시켜 중축합 반응을 개시하였다. 온도를 220°C로 높였고 중축합 반응을 3시간 동안 수행하였다. 3시간 후에 질소를 블리딩하여 진공을 해제하고 생성된 중합체를 수집하였다. 아래 도식 2는 합성 경로를 보여준다. 본 실시예에서, m은 120이고, x = m, y는 20이고, z는 211이다:
도식 2
실시예 3
본 실시예의 목적은 선형 폴리에틸렌 디올인 하이드록실 말단 폴리디메틸실록산(HO-PDMS-OH)의 중축합을 통해 탄성 블록 공중합체가 생성될 수 있음을 보여주는 것이다.
물질
하기를 만들기 위해 다음 물질들을 선택하였다:
선형 디올 MW 3000의 합성
α,ω-디하이드록시 폴리에틸렌의 합성은 도식 3에 도시되어 있다.
1단계: 시스-1,4-디아세톡시-2-부텐(2.07g, 61 12.0mmol)을 아르곤 퍼징 하에 2구 500mL 슈렝크(Schlenk) 플라스크에 있는 THF(135mL)에 첨가했다. 이어서 플라스크를 35°C 오일조(oil bath)로 옮기고, 시스-시클로옥텐(30g, 272.2 63mmol)을 30분에 걸쳐 적가하였다. 1mL의 시스 시클로옥텐을 첨가한 후에, THF(3mL)에 2세대 Grubbs 촉매(101.86mg, 0.12mmol) 용액의 첨가를 시작하였다. 6시간의 반응 후, 혼합물을 물(13.5g) 중 35% HCl(1.5g) 용액과 함께 산성 메탄올(1.2L)에 침전시켰다. 침전된 중합체인 α,ω-디아세톡시 말단 폴리시클로옥텐을 수집하고 진공 하에서 2일 동안 건조시켰다.
2단계. α,ω-디아세톡시 말단 폴리시클로옥텐의 말단 아세톡시기들을 하이드록시기들로 전환하기 위해, 중합체를 40°C에서 THF(137.5mL)에 용해시키고 메탄올 중 25wt% NaOMe(2.97g, 55.0mmol) 용액을 첨가했다. 용액을 20시간 동안 교반하고 물(13.5g) 중 35% HCl(1.5g) 용액과 함께 메탄올(2 72L)에 침전시켰다. 분리된 α,ω-디하이드록시 폴리시클로옥텐을 진공 하에서 건조했다.
3단계. α,ω - 디하이드록시 폴리시클로옥텐(HO-PCOE-OH)의 수소화. HO-PCOE-OH(10g, 90.7mmol 이중 결합), p-톨루엔설포닐 히드라지드(52.4g, 281.3mmol), 트리부틸아민(75.6mL, 317.6mmol), 부틸화 하이드록시톨루엔(50mg, 0.22mmol) 및 o-자일렌(385.76mL)을 1000mL 3구 둥근 바닥 플라스크에 첨가했다. 혼합물을 140°C로 가열하고 6시간 동안 환류시켰다. 실온으로 냉각시킨 후, 반응 혼합물을 메탄올에 부었다. 획득된 침전물을 메탄올(2×500mL)로 세척하였다. 분리된 백색 분말을 진공 하에 건조시켰고, 수소화 정도를 1H-NMR로 측정하여 > 99%인 것으로 밝혀졌다. (TCE-d2, ≥ 99.5 원자 % D, 120°C)의 1H-NMR: δ: 3.66(t, CH2-OH, a’); b); 1.61 내지 1.24(m, -CH2-). α,ω-디하이드록시 폴리에틸렌의 DSC 데이터는 각각 129°C, 117°C의 Tm과 Tc를 나타냈다. N2 분위기에서 TGA는 452°C인 것으로 밝혀졌다.
본 실험에서 n은 적어도 1이다.
도식 3
α,ω-디하이드록시 폴리에틸렌의 1H-NMR 스펙트럼이 도 1에 도시되어 있다((TCE-d2, ≥ 99.5 원자 % D, 120°C)의 1H-NMR: δ: 3.66 (t, CH2-OH, a’); b); 1.61 내지 1.24 (m, -CH2-)
α,ω-디하이드록시 폴리에틸렌의 DSC 데이터는 도 2에 도시된 바와 같이 각각 129°C, 117°C의 Tm과 Tc를 나타냈다.
질소 분위기에서 TGA는 도 3에 도시된 바와 같이 452°C인 것을 밝혀졌다.
실시예 4
1단계: 불포화 OH-PB-OH의 수소화
수소화 절차:
α,ω-디하이드록시 폴리시클로옥텐(HO-PCOE-OH)의 수소화:
HO-PCOE-OH(10g, 90.7mmol 이중 결합), p-톨루엔설포닐 히드라지드(52.4g, 281.3mmol), 트리부틸아민(75.6mL, 317.6mmol), 부틸화 하이드록시톨루엔(50mg, 0.22mmol) 및 o-자일렌(385.76mL)을 1000mL 3구 둥근 바닥 플라스크에 첨가했다. 혼합물을 140°C로 가열하고 6시간 동안 환류시켰다. 실온으로 냉각시킨 후, 반응 혼합물을 메탄올에 부었다. 획득된 침전물을 메탄올(2×500mL)로 세척하였다. 분리된 백색 분말을 진공 하에 건조시켰고, 수소화 정도를 1H-NMR로 측정하여 > 99%인 것으로 밝혀졌다. (TCE-d2, ≥ 99.5 원자 % D, 120°C)의 1H-NMR: δ: 3.66(t, CH2-OH, a’); b); 1.61 내지 1.24(m, -CH2-). α,ω-디하이드록시 폴리에틸렌의 DSC 데이터는 각각 129°C, 117°C의 Tm과 Tc를 나타냈다. N2 분위기에서 TGA는 452°C인 것으로 밝혀졌다.
실시예 3의 절차에 따라 디올을 제조하였고, 수소화 절차를 사용하여 디올(Mw-3000)을 >99.5%로 수소화하였다.
600mL Parr 용기에서, 수소화된 디올(Mw-3000) 24g을 원뿔형 플라스크로 옮기고 시클로헥산 150ml를 첨가했다. 원뿔형 플라스크의 내용물을 완전히 혼합한 후 Parr 용기로 옮겼다. 추가로 150ml의 시클로헥산을 원뿔형 플라스크에 첨가했다. 원뿔형 플라스크의 내용물을 완전히 혼합한 후 Parr 용기에 옮겨 담고, 원뿔형 플라스크에 반응물이 없는지 확인하였다. 3wt.% Pd/CaCO3촉매 2.4g을 Parr 용기에 직접 첨가했다.
α,ω-디하이드록시 폴리디메틸실록산: - Gelest Inc.(USA)에서 상업적으로 구입 가능
에스테르화 및 축합
α,ω-디하이드록시 폴리에틸렌(90mol% 에틸렌), α,ω-디하이드록시 폴리디메틸 실록산(10mol% 실록산) 및 숙신산(MW 118, Aldrich)을 사용하여 랜덤 올레핀 블록 공중합체 합성을 수행하였고 아래 도식 V에 도시되어 있다.
α,ω-디하이드록시 폴리에틸렌(8.64mmol), α,ω-디하이드록시 폴리디메틸 실록산(0.96mmol), 숙신산(9.6mmol), 및 티타늄 테트라-이소프로폭시드(1.34wt%)를 반응기에 도입한 후, 반응기를 교반하면서 질소 분위기의 존재 하에 190°C로 가열하였다. 첫 번째 단계인 에스테르화를 대기압에서 2.5시간 동안 수행하였다. 그 후, 질소를 끄고 점차적으로 압력을 약 0.05mbar까지 감소시켜 두 번째 단계인 중축합을 개시하고 온도를 220°C로 높였다. 3시간 동안 중축합 반응 후, 질소를 블리딩하여 진공을 해제하고 중합체를 수집하였다. 본 실시예에서, R1은 에틸이고, n은 10이고, p는 211이고, q는 12이고, a=1, x=90이다.
도식 5
결과 및 논의:
선형 PE 디올의 Tg는 -100°C인 반면, PDMS-디올의 Tg는 -127°C이다. Flory-Fox 모델을 사용하여, 혼합 디올과 숙신산의 중축합으로 만들어진 중합체의 경우―여기서 혼합 디올은 80%wt PE-디올과 20%wt PDMS-디올로 구성됨―결과 Tg는 -112°C이다. 다른 말로 하면, 선형 PE-디올의 Tm을 118°C로 가정하면, 20%wt PDMS-디올의 첨가는 Tm-Tg 차이를 218°C에서 230°C로 증가시켜 저온 영향을 개선한다.
지금까지 본 출원의 구현예들과 그 장점들을 상세히 설명하였지만, 첨부된 청구범위에 의해 정의된 구현예들의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 변화, 대체 및 변경이 본원에서 이루어질 수 있다는 것을 이해해야 한다. 더욱이, 본 출원의 범위는 명세서에 기술된 공정, 기계, 제조, 물질의 구성, 수단, 방법들 및 단계들의 특정 구현예들로 제한하려는 의도가 있는 것은 아니다. 당업자라면 상기 개시 내용으로부터 쉽게 이해할 수 있듯이, 본원에 기술된 대응하는 구현예들과 실질적으로 동일한 기능을 수행하거나 실질적으로 동일한 결과를 달성하는 현재 존재하거나 나중에 개발될 공정들, 기계들, 제조, 물질의 구성들, 수단, 방법들 또는 단계들이 이용될 수 있다. 따라서 첨부된 청구항들은 그러한 공정들, 기계들, 제조, 물질의 구성들, 수단, 방법들 또는 단계들을 그 범위 내에 포함시키고자 한다.

Claims (15)

  1. 공중합체로서,
    하기 화학식 I의 반복 단위 및 하기 화학식 II의 반복 단위를 포함하되,

    여기서,
    X는 화학식 I 및 II 각각에 대해 지방족기이고;
    Z는 적어도 45개의 탄소 원자, 바람직하게는 45 내지 1,000개의 탄소 원자를 포함하는 제1 폴리올레핀기이고, 포화도 98 내지 100%를 가지며;
    Z’는 지방족기이고,
    여기서, Z의 구조는 Z’와 다르며,
    상기 화학식 I 또는 상기 화학식 II, 또는 둘 모두는 1,000개 백본 탄소 원자당 0.01 내지 40개 에스테르기를 포함하는, 공중합체.
  2. 제1항에 있어서,
    Z 및 Z’는 독립적으로 0 내지 50%의 분지화도(DB)를 갖는, 공중합체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    Z 및/또는 Z’는 독립적으로 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 분지들을 독립적으로 포함하는, 공중합체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    Z는 0 내지 5% 미만의 DB를 갖고 Z’는 5 내지 50%의 DB를 갖는, 공중합체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    Z 및/또는 Z’는 독립적으로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리(에틸렌--프로필렌), 폴리(에틸렌--1-부텐), 폴리(에틸렌--1-헥센), 또는 폴리(에틸렌--1-옥텐) 기인, 공중합체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    Z 및/또는 Z’는 독립적으로 혼성배열(atactic), 동일배열(isotactic), 또는 교대배열(syndiotactic) 폴리프로필렌인, 공중합체.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화학식 I 및 II의 각각에 대한 X는 독립적으로

    또는 이들의 임의의 조합이고,
    여기서, n’는 1 내지 15 사이의 정수이고, n1’, n2’, n3’, n4’, n5’, n6’, n7’, n8’, n9’, n10’, n11’, n12’, 및 n13’는 독립적으로 1 내지 10 사이의 정수인, 공중합체.
  8. 제1항에 있어서,
    i) 하기 화학식 III의 반복 단위, 및 하기 화학식 IV의 반복 단위:

    여기서, n2는 화학식 III 및 IV의 각각에 대해 독립적으로 1 내지 15 사이의 정수이고 반복 단위의 수를 나타내고,
    m1은 45 내지 1000 사이의 정수이고 반복 단위의 수를 나타내고,
    m1’는 45 내지 1000 사이의 정수이고 반복 단위의 수를 나타내고,
    R1은 -H 또는 -CH2CH3이고, 반복 단위 -CHR1- 에서 독립적으로 -H 및 CH2CH3 사이에서 달라지고,
    상기 -(CHR1)m1’ 기는 5 내지 50%의 DB를 가짐,
    를 포함하거나; 또는
    ii) 하기 화학식 V의 반복 단위, 및 하기 화학식 VI의 반복 단위:

    여기서, n3은 화학식 V 및 VI의 각각에 대해 독립적으로 0 내지 15 사이의 정수이고 반복 단위의 수를 나타내고,
    m2는 60 내지 600 사이의 정수이고 반복 단위의 수를 나타내고,
    q’는 100 내지 225 사이의 정수이고 반복 단위의 수를 나타냄,
    를 포함하거나; 또는
    iii) 하기 화학식 VII의 반복 단위, 및 하기 화학식 VIII의 반복 단위:

    여기서, n4는 화학식 VII 및 VIII의 각각에 대해 독립적으로 0 내지 15 사이의 정수이고 반복 단위의 수를 나타내고,
    R2는 -H 또는 -CH2CH3이고, 반복 단위 -CHR2- 에서 독립적으로 -H 및 -CH2CH3 사이에서 달라지고,
    상기 -(CHR2)m3 기는 0.01 내지 50%의 DB를 가지고,
    m3은 60 내지 600 사이의 정수이고 반복 단위의 수를 나타내고,
    m3’는 1 내지 497 사이의 정수이고 반복 단위의 수를 나타냄,
    를 포함하거나; 또는
    iv) 하기 화학식 IX의 반복 단위, 및 하기 화학식 X의 반복 단위:

    여기서, n5는 화학식 IX 및 X의 각각에 대해 독립적으로 0 내지 15 사이의 정수이고 반복 단위의 수를 나타내고,
    R3은 -H 또는 -CH2CH3이고, 반복 단위 -CHR3- 에서 독립적으로 -H 및 -CH2CH3 사이에서 달라지고,
    상기 -(CHR3)m4 기는 0.01 내지 50%의 DB를 가지고,
    m4는 60 내지 600 사이의 정수이고 반복 단위의 수를 나타내고,
    m4’는 1 내지 332 사이의 정수이고 반복 단위의 수를 나타내고,
    R4는 C2 내지 C10 알킬기임,
    를 포함하거나; 또는
    v) 하기 화학식 XIV의 반복 단위, 및 하기 화학식 XV 또는 XVI의 반복 단위:

    여기서, n7은 화학식 XIV, XV 및 XVI의 각각에 대해 0 내지 15 사이의 정수이고 반복 단위의 수를 나타내고,
    m6은 60 내지 600 사이의 정수이고 반복 단위의 수를 나타내고,
    R10은 -H 또는 C1 내지 C10 알킬기이고, 반복 단위 -CHR10- 에서 H 및 C1 내지 C10 알킬기 사이에서 독립적으로 달라질 수 있고,
    상기 -(CHR10)m6 기는 0.01 내지 50%의 DB를 가지고,
    R11은 -H 또는 C1 내지 C10 알킬기이고, 반복 단위 -CR11R12- 기에서 -H 및 C1 내지 C10 알킬기 사이에서 독립적으로 달라질 수 있고,
    R12는 -H 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수 있고, 반복 단위 -CR11R12- 기에서 -H 및 C1 내지 C10 알킬기 사이에서 독립적으로 달라질 수 있고,
    R13은 -H 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수 있고, 반복 단위 -CR13R14- 기에서 -H 및 C1 내지 C10 알킬기 사이에서 독립적으로 달라질 수 있고,
    R14는 -H 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수 있고, 반복 단위 -CR13R14- 기에서 -H 및 C1 내지 C10 알킬기 사이에서 독립적으로 달라질 수 있고,
    R15는 -H 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수 있고, 반복 단위 -CR15R16- 기에서 -H 및 C1 내지 C10 알킬기 사이에서 독립적으로 달라질 수 있고,
    R16은 -H 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수 있고, 반복 단위 -CR15R16- 기에서 -H 및 C1 내지 C10 알킬기 사이에서 독립적으로 달라질 수 있고,
    R17은 -H 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수 있고, 반복 단위 -CR17R18- 기에서 -H 및 C1 내지 C10 알킬기 사이에서 독립적으로 달라질 수 있고,
    R18은 -H 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수 있고, 반복 단위 -CR17R18- 기에서 -H 및 C1 내지 C10 알킬기 사이에서 독립적으로 달라질 수 있고,
    화학식 XV의 경우, p 및 u는 독립적으로 1 내지 5 사이의 정수이고; q, r, s, t는 독립적으로 정수이고, 여기서 (q + r/2 + s)×2×t ≤ 1000-p-u이고,
    화학식 XVI의 경우, p 및 v는 독립적으로 1 내지 5 사이의 정수이고; q, r, s, t, u는 독립적으로 정수이고, 여기서 (q + (r/2 + s)×u + t)×2 < 1000-p-v임,
    를 포함하는, 공중합체.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공중합체는 통계적 공중합체인, 공중합체.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 공중합체를 형성하는 방법으로서,
    상기 방법은:
    i) HOOC-Z-COOH의 화학식을 갖는 제1 α,ω-디카르복실산 화합물 및/또는 이의 에스테르, 및 ii) HOOC-Z’-COOH의 화학식을 갖는 제2 α,ω-디카르복실산 화합물 및/또는 이의 에스테르를, 하기 화학식 XI의 화학식을 갖는 α,ω-디하이드록시 화합물과 반응시키는 단계를 포함하는, 방법:

    여기서, X’는 지방족기임.
  11. 제10항에 있어서,
    X’는

    또는 이들의 임의의 조합이고,
    여기서, n’는 1 내지 15 사이의 정수이고, n1’, n2’, n3’, n4’, n5’, n6’, n7’, n8’, n9’, n10’, n11’, n12’, 및 n13’는 독립적으로 1 내지 10 사이의 정수인, 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 α,ω-디하이드록시 화합물은 에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,2-시클로헥산디올, 2-부텐-1,4-디올, 글리세롤, 트리메탈롤메탄(trimethalolmethane), 트리메탈롤에탄(trimethalolethane), 트리메탈롤프로판(trimethalolpropane), 3-히드록시메틸-1,5-펜탄디올, 펜타에리트리톨 또는 이들의 임의의 조합인, 방법.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 HOOC-Z-COOH, 및 HOOC-Z’-COOH의 산의 에스테르는 독립적으로 메틸, 에틸 및/또는 프로필 에스테르인, 방법.
  14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반응 조건은 i) 90 내지 250℃의 온도, 및/또는 ii) 불활성 분위기 및/또는 진공을 포함하는, 방법.
  15. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 공중합체를 재활용하는 방법으로서,
    상기 방법은, 상기 중합체를 가수 분해 및/또는 알코올 분해를 통해 상기 중합체를 해중합하기에 적합한 조건들 하에 물 및/또는 알코올과 접촉시켜, i) HOOC-Z-COOH의 화학식을 갖는 제1 α,ω-디카르복실산 화합물 및/또는 이의 에스테르, ii) HOOC-Z’-COOH의 화학식을 갖는 제2 α,ω-디카르복실산 화합물 및/또는 이의 에스테르, 및 iii) 하기 화학식 XI의 화학식을 갖는 α,ω-디하이드록시 화합물을 생성하는 단계를 포함하는, 방법:

    여기서, X’는 지방족기이고, 바람직하게는 X’는

    또는 이들의 임의의 조합이고,
    여기서, n’는 1 내지 15 사이의 정수이고, n1’, n2’, n3’, n4’, n5’, n6’, n7’, n8’, n9’, n10’, n11’, n12’, 및 n13’는 독립적으로 1 내지 10 사이의 정수임.
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