KR20210075577A - Adhesion promoter of rubber elastomer based on triazole network and synthesis method of the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an adhesion promoter for a triazole network-based rubber elastic body and to a synthesis method thereof, and more particularly, to a technique for synthesizing a copolymer containing an azide group by synthesizing an acrylate monomer having a chloride functional group at a terminal, and after binary or ternary copolymer polymerization using the monomer, substituting an azide group for chloride present in a side chain of the copolymer.

Description

트리아졸 네트워크 기반 고무탄성체의 접착 증진제 및 이의 합성 방법{ADHESION PROMOTER OF RUBBER ELASTOMER BASED ON TRIAZOLE NETWORK AND SYNTHESIS METHOD OF THE SAME}Adhesion promoter of a triazole network-based rubber elastomer and a method for synthesizing the same {ADHESION PROMOTER OF RUBBER ELASTOMER BASED ON TRIAZOLE NETWORK AND SYNTHESIS METHOD OF THE SAME}

본 발명은 트리아졸 바인더와 카본블랙 및 실리카 등과 같은 충전물질과의 결합력을 증진시킬 수 있는 고분자형 접착 증진제로써, 트리아졸 네트워크 기반 고무탄성체의 접착 증진제 및 이의 합성 방법에 관한 기술이다.The present invention is a polymer-type adhesion promoter capable of enhancing the bonding force between a triazole binder and a filler material such as carbon black and silica, and relates to an adhesion promoter for a triazole network-based rubber elastomer and a method for synthesizing the same.

고무탄성체는 점탄성을 가지는 물질로, 강도를 띨 수 있는 충전물질과 탄성을 가실 주 있는 고분자 바인더 그리고 이 둘을 이어주는 접착 증진제(결합제)로 구성되어있다.Elastomer rubber is a material with viscoelasticity, and is composed of a filler material that can have strength, a polymer binder that has elasticity, and an adhesion promoter (binder) that connects the two.

고무탄성체의 충전물질로는 카본블랙 또는 실리카 등으로 이루어져 있다. 이러한 고무탄성체의 기계적 특성은 충전물질과 바인더 사이의 결합력에 많은 영향을 받기 때문에, 두 성분의 결합력을 증진시킬 목적으로 사용되는 접착 증진제(결합제)는 고무탄성체의 개발에 있어서 매우 중요한 부분을 차지하고 있다.The filling material of the rubber elastomer is made of carbon black or silica. Since the mechanical properties of the rubber elastomer are greatly affected by the bonding force between the filler material and the binder, the adhesion promoter (binder) used for the purpose of enhancing the bonding strength of the two components occupies a very important part in the development of the rubber elastomer. .

오늘날 고무 탄성체의 충전물질로 널리 쓰이는 것은 카본블랙이다. 카본블랙은 고무와 같은 고분자 매트릭스에 첨가 될 경우 인장강도, 인열강도, 내마모성, 경도 등의 기계적 물성을 높일 수 있다. 최근 보고에 의하면, 첨가제와 고분자 매트릭스 사이에서 분산이 잘 되지 않아 입자 크기만큼 기공의 역할을 하게 되고, 이로 인해 기계적 물성이 급격히 감소하게 된다고 알려져 있다. 또한, 첨가제의 분산정도는 기계적 물성 향상에 중요한 요소로 알려져 있으며 이러한 복합재의 접착력에 있어서는 물리적 결합력 또는 이차적 결합인 반데르발스 힘(van der Waals force)에 의존하고 있기 때문에 그 결합력은 매우 약하다. Carbon black is widely used as a filling material for rubber elastomers today. When carbon black is added to a polymer matrix such as rubber, mechanical properties such as tensile strength, tear strength, abrasion resistance, and hardness can be improved. According to a recent report, it is known that the dispersion between the additive and the polymer matrix is not good, so that it plays the role of pores as much as the particle size, which leads to a sharp decrease in mechanical properties. In addition, the degree of dispersion of additives is known to be an important factor in improving mechanical properties, and since it depends on physical bonding or secondary bonding, van der Waals force, the bonding strength of these composites is very weak.

충전물질로서 카본블랙과 유사한 보강력을 나타내는 실리카는 다양한 색상의 구현이 가능하고 매우 낮은 온도에서도 부드러움을 잃지 않지만 표면의 하이드록시(-OH) 그룹에 의하여 친수성인 표면의 성질과 높은 극성을 나타내어 입자간에 상호 뭉치는 성질이 강하여 매트릭스 내에 균일한 분산이 어려워 충분한 물성을 얻기 쉽지 않은 것으로 알려져 있다.Silica, which exhibits reinforcing power similar to carbon black as a filler material, can be implemented in various colors and does not lose its softness even at very low temperatures, but due to the hydroxy (-OH) group on the surface, it exhibits high polarity and hydrophilic properties of the surface. It is known that it is not easy to obtain sufficient physical properties because of the strong mutual aggregation between the livers, making it difficult to uniformly disperse in the matrix.

고무탄성체 개발 예로서는 1950년대 중반 개발된 폴리우레탄 고무탄성체가 있다. 폴리우레탄 고무탄성체는 하이드록시기(-OH)를 갖고 있는 유기물질을 이소시아네이트(NCO)와 반응시킴으로써 우레탄 매트릭스 구조를 만든 것으로서, 현재까지도 널리 사용되어지고 있는 폴리머 매트릭스이다. 그러나 흡습성이 강하며 물에 안정하지 않다는 단점이 있다. 따라서 최근 이를 대체할 트리아졸 고무탄성체가 연구되어지고 있는 추세이다.An example of the development of the rubber elastomer is a polyurethane rubber elastomer developed in the mid-1950s. Polyurethane rubber elastomer is a polymer matrix that is widely used even today as a urethane matrix structure by reacting an organic material having a hydroxyl group (-OH) with isocyanate (NCO). However, there are disadvantages in that it has strong hygroscopicity and is not stable in water. Therefore, there is a trend of research on triazole rubber elastomers to replace them.

1,2,3-트리아졸(1,2,3-Triazole)은 고분자와 재료과학 등 다양한 영역에서 활용되고 있다. 1,2,3-트리아졸은 대표적으로 클릭 화학 유형의 반응인 알킨(alkyne)과 아지드(azide) 작용기를 가지는 유도체 사이의 1,3-쌍극자 고리화 첨가(1,3-dipolar cycloaddition)에 의하여 합성할 수 있다. 이러한 클릭 화학 유형반응의 장점은 고수율을 제공하고 부반응이 없다는 것이다.1,2,3-Triazole is being used in various fields such as polymers and materials science. 1,2,3-triazole is typically used in 1,3-dipolar cycloaddition between a derivative having an alkyne and an azide functional group, which is a reaction of the click chemistry type. can be synthesized by The advantage of this click chemistry type reaction is that it provides a high yield and there are no side reactions.

이에 이용한 트리아졸 고무탄성체 시스템은 아지드(azide)와 알킨(alkyne)기의 고리 첨가 반응을 사용하고, 이로 인해 쉽고 간편한 공정과정을 얻을 수 있다. 폴리우레탄 고무탄성체 시스템과 비교하였을 때 물에 대한 안정성이 높아 습기에 영향을 받지 않는 장점을 가지고 있다. 하지만 기존에 사용하던 접착 증진제를 트리아졸 고무탄성체 시스템에 적용하였을 때는 그 효과가 미비한 것이 확인되어 트리아졸 바인더와 충전물질 사이의 결합력을 향상시킬 새로운 접착 증진제의 합성 기술 연구가 필요한 상황이다.The triazole rubber elastomer system used for this uses a cycloaddition reaction of an azide and an alkyne group, whereby an easy and convenient process can be obtained. Compared to the polyurethane rubber elastomer system, it has the advantage of not being affected by moisture due to its high water stability. However, when the previously used adhesion promoter was applied to the triazole rubber elastomer system, the effect was confirmed to be insignificant, so it is necessary to study the synthesis technology of a new adhesion promoter to improve the bonding force between the triazole binder and the filler material.

고무탄성체는 위에서 언급한 바와 같이 폴리머와 경화제의 반응으로 형성된 매트릭스인 화학적으로 가교된 네트워크 내에 고체 입자들이 임베디드(Embedded) 상태로 충전되어진 합성(composite) 형태의 탄성체이다. 이와 같은 고무 탄성체 내에서 매트릭스 구조체와 고체 입자들간의 결합력이 없어지면 탄성체의 인장력 및 신율과 같은 기계적 성질이 우수하지 못하기 때문에, 이를 보강하기 위한 접착 증진제가 사용되고 있다. 수산기로 말단 치환된 폴리머와 이소시아네이트 경화제의 가교 반응에 의하여 형성된 폴리우레탄 기반 고무 탄성체의 접착 증진제는 이소시아네이트와 반응할 수 있는 수산기를 함유하고 있는 접착 증진제를 사용하고 있으며, 고체 입자와의 결합력을 증진시키기 위해 접착 증진제의 분자량을 어느 정도 높게 함은 물론 극성(Polarity)이 높은 시아노(-CN)기를 적용하여 고체 입자 주변을 둘러쌓게 하여 물리적 결합, 수소결합 및 반데르발스 결합 등으로 매트릭스와 고체 입자간의 결합력을 증진시키고 있다. As mentioned above, the rubber elastomer is a composite elastomer in which solid particles are embedded in a chemically crosslinked network, which is a matrix formed by the reaction of a polymer and a curing agent. When the bonding force between the matrix structure and the solid particles in the rubber elastomer is lost, mechanical properties such as tensile force and elongation of the elastomer are not excellent, so an adhesion promoter for reinforcing it is used. The adhesion promoter of a polyurethane-based rubber elastomer formed by the crosslinking reaction of a polymer terminally substituted with a hydroxyl group and an isocyanate curing agent uses an adhesion promoter containing a hydroxyl group capable of reacting with isocyanate, and improves bonding strength with solid particles. In addition to increasing the molecular weight of the adhesion promoter to a certain extent, a cyano (-CN) group with high polarity is applied to surround the solid particles to form a matrix and solid particles through physical bonding, hydrogen bonding, and van der Waals bonding. It enhances the bond between the two.

하지만, 고무 탄성체의 매트릭스가 우레탄 기반이 아닌 아지드와 알킨과의 반응에 의하여 형성된 트리아졸에 의하여 만들어진 매트릭스 기반 고무 탄성체의 결합제는 트리아졸 매트릭스의 경화제인 알킨 화합물과 반응할 수 있는 아지드기를 함유하여야 한다. However, the binder of the matrix-based rubber elastomer made of triazole formed by the reaction of azide and alkyne in which the matrix of the elastomer is not urethane-based contains an azide group capable of reacting with an alkyne compound, a curing agent of the triazole matrix. shall.

기존의 널리 사용되고 있는 폴리우레탄 고무탄성체는 하이드록시기(-OH)를 갖고 있는 이소시아네이트(NCO)와 반응시킴으로서, 우레탄 매트릭스 구조를 만든 것으로서 이 매트릭스 속에서 충전물질인 카본블랙과 실리카 및 각종 첨가제를 혼합 분산시켜 제조된다. 하지만 폴리우레탄 고무탄성체는 흡습성이 강한 단점이 있어 이를 대체할 트리아졸 고무탄성체가 연구되는 추세이지만, 트리아졸 바인더와 기존의 알려진 접착 증진제들은 적절하게 충전물질들을 결합시켜주지 못해 적절치 않다고 판단되었다. 그러므로 트리아졸 바인더와 충전물질인 카본블랙 또는 실리카 사이의 결합력 증진을 위해 이에 적합한 접착 증진제의 합성 기술 연구가 필요하다.Existing widely used polyurethane rubber elastomers react with isocyanate (NCO) having a hydroxyl group (-OH) to form a urethane matrix structure. In this matrix, carbon black, a filler material, silica, and various additives are mixed. produced by dispersing. However, since polyurethane rubber elastomers have a strong hygroscopicity disadvantage, triazole rubber elastomers to replace them are being studied, but triazole binders and known adhesion promoters do not properly bind filler materials, so it was judged not to be appropriate. Therefore, in order to enhance the bonding force between the triazole binder and the filler material, carbon black or silica, it is necessary to study the synthesis technology of an adhesion promoter suitable for this.

한국 등록특허 제10-1468016호Korean Patent Registration No. 10-1468016

본 발명은 고무탄성체의 접착 증진제 합성 기술에 필요한 모노머를 합성하고 합성한 모노머를 이용한 고분자 합성에 관련 된 내용으로 상세하게는 폴리우레탄 고무탄성체가 아닌 이를 대체할 고무탄성체로서 연구되어지고 있는 트리아졸 바인더와 충전물질인 카본블랙과 실리카를 적절히 결합시켜줄 수 있는 새로운 접착 증진제의 합성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention relates to the synthesis of monomers required for the synthesis technology of the adhesion promoter of the rubber elastomer and the content related to the polymer synthesis using the synthesized monomer. In detail, the triazole binder that is being studied as a rubber elastomer to replace the polyurethane rubber elastomer. An object of the present invention is to provide a method for synthesizing a novel adhesion promoter capable of properly combining carbon black and silica, which are filler materials.

따라서, 본 발명은 트리아졸 매트릭스와 결합할 수 있는 아지드기를 함유하고 있으면서, 고무 탄성체 내 고체 입자와의 결합력을 증진시키기 위해 시아노기를 함유하고 있으면서 분자량이 높은 공중합체 폴리머를 합성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention provides a method for synthesizing a copolymer polymer having a high molecular weight while containing an azide group capable of binding to a triazole matrix and containing a cyano group in order to enhance bonding strength with solid particles in a rubber elastomer. aim to

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 고무탄성체의 접착 증진제는 말단에 클로라이드(chloride) 작용기를 가지는 아크릴레이트 모노머(acrylate monomer)와 이종의 아크릴레이트 모노머로 2-아지도에틸 아크릴레이트(2-azidoethyl acrylate)를 사용하여 이원 공중합체 또는 삼원 공중합체를 합성하고, 중합한 이원 공중합체 또는 삼원 공중합체의 곁사슬에 존재하는 클로라이드 작용기를 아지드 작용기로 치환된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the adhesion promoter of the rubber elastomer of the present invention is an acrylate monomer having a chloride functional group at the terminal and 2-azidoethyl acrylate (2-azidoethyl acrylate) as a heterogeneous acrylate monomer. azidoethyl acrylate) is used to synthesize a binary copolymer or a terpolymer, and the chloride functional group present in the side chain of the polymerized binary copolymer or terpolymer is substituted with an azide functional group.

상기 클로라이드 작용기를 가지는 아크릴레이트 모노머는 아크릴로나이트릴, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트 및 메틸 아크릴레이트 중에서 선택된 어느 하나 이상인 것을 사용하는 것이 바람직하다.The acrylate monomer having a chloride functional group is preferably at least one selected from among acrylonitrile, 2-hydroxyethyl acrylate and methyl acrylate.

상기 합성한 이원 공중합체 또는 삼원 공중합체 내 클로라이드 작용기는 아지드화 반응에 의하여 아지드 작용기로 치환된 것이다.The chloride functional group in the synthesized binary or terpolymer is substituted with an azide functional group by an azide reaction.

상기 이원 공중합체 또는 삼원 공중합체의 수평균 분자량은 7,000 내지 30,000인 것이 바람직하다.The number average molecular weight of the binary copolymer or terpolymer is preferably 7,000 to 30,000.

상기 아지드 작용기 함유 반복단위 구조는 전체 공중합체의 구성에서 몰비로 10% 내지 50%인 것이 바람직하다.The azide functional group-containing repeating unit structure is preferably 10% to 50% by molar ratio in the composition of the entire copolymer.

또 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 고무탄성체의 접착 증진제 합성 방법은, 말단에 클로라이드 작용기를 가지는 아크릴레이트 모노머를 합성하는 단계, 상기 아크릴레이트 모노머와 이종의 아크릴레이트 모노머로 2-아지도에틸 아크릴레이트를 사용하여 이원 공중합체 또는 삼원 공중합체를 중합하는 단계, 및 상기 이원 공중합체 또는 삼원 공중합체의 곁사슬에 존재하는 클로라이드 작용기를 아지드 작용기로 치환하는 단계를 포함할 수 있다.In order to achieve another object, the method for synthesizing an adhesion promoter for a rubber elastomer of the present invention comprises the steps of synthesizing an acrylate monomer having a chloride functional group at the terminal, and 2-azidoethyl acryl as an acrylate monomer different from the acrylate monomer. polymerizing the binary copolymer or terpolymer using a rate, and substituting a chloride functional group present in the side chain of the binary copolymer or terpolymer with an azide functional group.

본 발명은 아지드가 함유된 이원 또는 삼원공중합체를 합성 위해, 이종 모노머로 투입되는 아크릴레이트 화합물과 부반응을 일으키는 아지드 함유 모노머를 이용하여 공중합체를 중합하는 대신, 클로라이드기가 있는 모노머와 아크릴레이트 모노머와의 중합에 의하여 형성된 공중합체의 클로라이드 작용기를 최종적으로 아지드화(Azidation)시켜, 높은 수율로 아지드화된 공중합체를 얻을 수 있다.In the present invention, in order to synthesize a binary or terpolymer containing azide, a monomer having a chloride group and an acrylate monomer instead of polymerizing the copolymer using an azide-containing monomer that causes a side reaction with an acrylate compound input as a heterogeneous monomer Finally, the chloride functional group of the copolymer formed by polymerization with the azide is azidated, and an azidated copolymer can be obtained in high yield.

도 1은 2-아지도에틸 아크릴레이트(2-Azidoethyl acrylate)를 합성 방법의 모식도이다.
도 2는 2-클로로에틸 아크릴레이트 모노머(2-Chloroethyl acrylate monomer)의 합성 방법의 모식도이다.
도 3은 2-클로로에틸 아크릴레이트 모노머(2-Chloroethyl acrylate monomer)를 이용한 NPBA-N3의 합성 방법의 모식도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 3에 따른 아크릴로나이트릴 : 2-아지도에틸 아크릴레이트 ≒ 1.00 : 0.25 모노머 비율과 Mn= 7,090의 아지드화 이원 공중합체이다.
도 5는 본 발명의 실시예 4에 따른 아크릴로나이트릴 : 2-아지도에틸 아크릴레이트 ≒ 1.00 : 0.25 모노머 비율과 Mn= 19,280의 아지드화 이원 공중합체이다.
도 6은 본 발명의 실시예 5에 따른 아크릴로나이트릴 : 2-하이드록시에틸 아크리레이트 : 2-아지도에틸 아크릴레이트 ≒ 1.00 : 0.20 : 0.30 모노머 비율과 Mn=11,700의 아지드화 삼원 공중합체이다.
도 7은 본 발명의 실시예 6에 따른 아크릴로나이트릴 : 메틸 아크릴레이트 : 2-아지도에틸 아크릴레이트 ≒ 1.00 : 0.20 : 0.30 모노머 비율과 Mn=27,040의 아지드화 삼원 공중합체이다.
1 is a schematic diagram of a method for synthesizing 2-azidoethyl acrylate.
2 is a schematic diagram of a method for synthesizing 2-chloroethyl acrylate monomer.
Figure 3 is a schematic diagram of a synthesis method of NPBA-N 3 using a 2-chloroethyl acrylate monomer (2-Chloroethyl acrylate monomer).
4 is an azidated binary copolymer of acrylonitrile:2-azidoethyl acrylate ≒ 1.00: 0.25 monomer ratio and M n = 7,090 according to Example 3 of the present invention.
5 is an azidated binary copolymer of acrylonitrile: 2-azidoethyl acrylate ≒ 1.00: 0.25 monomer ratio and M n = 19,280 according to Example 4 of the present invention.
6 is an azide ternary with a monomer ratio of acrylonitrile: 2-hydroxyethyl acrylate: 2-azidoethyl acrylate ≒ 1.00: 0.20: 0.30 and M n = 11,700 according to Example 5 of the present invention; It is a copolymer.
7 is an azidated terpolymer of acrylonitrile : methyl acrylate : 2-azidoethyl acrylate ≒ 1.00 : 0.20 : 0.30 monomer ratio and M n =27,040 according to Example 6 of the present invention.

본 명세서에서 기재된 "포함하다", 및 "구성하다" 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것으로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.As used herein, terms such as "comprise" and "comprise" mean that the corresponding component may be inherent, unless otherwise specified, and does not exclude other components, but other components should be interpreted as being able to further include

이하 본 발명의 트리아졸 네트워크 기반 고무탄성체의 접착 증진제 및 이의 합성 방법에 대한 실시예를 도면을 참조로 보다 상세하게 설명한다. 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명되는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, examples of the triazole network-based rubber elastomer adhesion promoter of the present invention and a method for synthesizing the same will be described in more detail with reference to the drawings. This embodiment is not limited to the embodiment described herein, since it may be implemented in various different forms by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains as an example.

실시예 1은 종래 2-아지도에틸 아크릴레이트(2-Azidoethyl acrylate)의 합성 방법에 관한 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이 2-아지도에탄올(2-Azidoethanol)을 합성한 후, 합성된 2-아지도에탄올(2-Azidoethanol)을 사용하여 2-아지도에틸 아크릴레이트(2-Azidoethyl acrylate)를 합성할 수 있다.Example 1 relates to a conventional method for synthesizing 2-azidoethyl acrylate. As shown in FIG. 1, after synthesizing 2-azidoethanol, the synthesized 2 -Azidoethanol (2-Azidoethanol) can be used to synthesize 2-Azidoethyl acrylate.

먼저 2-아지도에틸 아크릴레이트 합성에 필요한 2-아지도에탄올(2-Azidoethanol)은 2-브로모에탄올(2-Bromoethanol) 30.0 g(0.24 mol)과 아지드화나트륨(sodium azide) 23.4 g(0.36 mol)을 물(H2O)과 아세톤(acetone)이 1:1의 부피비로 혼합된 혼합용액 80mL에 녹인 후 90℃에서 13 시간 동안 반응시키고, 디클로로메탄(Dichloromethane)을 사용하여 유기층으로 3회 추출하였다. 황산마그네슘(MgSO4)을 사용하여 유기층을 건조한 후 감압 증류하여 무색 액체인 2-아지도에탄올(2-azidoethanol) 32.6 g(수율=98%)를 얻었다. 핵자기공명분광(NMR) 분석하여 2-아지도에탄올(2-azidoethanol)임을 확인하였다. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) d 3.79 (t, J = 4.4 Hz, 2H), 3.46 (q, J = 4.4 Hz, 1H).First, 2-azidoethanol required for the synthesis of 2-azidoethyl acrylate is 23.4 g (2-Bromoethanol) 30.0 g (0.24 mol) and sodium azide (sodium azide) 23.4 g ( 0.36 mol) was dissolved in 80 mL of a mixed solution in which water (H 2 O) and acetone were mixed in a volume ratio of 1:1, and then reacted at 90° C. for 13 hours, and 3 as an organic layer using dichloromethane. times were extracted. The organic layer was dried using magnesium sulfate (MgSO 4 ) and then distilled under reduced pressure to obtain 32.6 g (yield = 98%) of 2-azidoethanol as a colorless liquid. It was confirmed that it was 2-azidoethanol by nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR) analysis. 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ) d 3.79 (t, J = 4.4 Hz, 2H), 3.46 (q, J = 4.4 Hz, 1H).

그 다음 2-아지도에틸 아크릴레이트는 상술된 방법으로 합성된 2-아지도에탄올(2-azidoethanol) 4.00 g(0.046 mol)과 트리에틸아민(triethylamine) 5.46 g(0.054 mol)을 디클로로메탄(dichloromethane) 80mL에 녹인 후 0℃ 에서 아크릴일 클로라이드(acryloyl chloride) 4.52 g(0.050 mol)를 적하(dropwise) 한 후 상온으로 온도를 올려 2 시간 동안 반응시켰다. 포화 탄산수소나트륨(Saturated NaHCO3) 수용액을 얼음조(ice bath) 하에서 첨가한 후 30분 동안 교반한다. 포화 염화나트륨(Saturated NaCl) 수용액을 사용하여 유기 층으로 3회 추출하였다. 황산마그네슘(MgSO4)을 사용하여 유기 층을 건조한 후 감압 증류하여 주황색 액체인 2-아지도에틸 아크릴레이트(2-Azidoethyl acrylate) 6.2 g(수율=94%)를 얻었으며, 합성된 2-아지도에틸 아크릴레이트는 반응 억제제(inhibitor)로 하이드로퀴논(hydroquinone)을 100 ppm 농도가 되도록 첨가하여 보관한다.Then, 2-azidoethyl acrylate was prepared by dissolving 4.00 g (0.046 mol) of 2-azidoethanol and 5.46 g (0.054 mol) of triethylamine synthesized by the above-described method in dichloromethane. ) was dissolved in 80 mL, and then 4.52 g (0.050 mol) of acrylyl chloride was added dropwise at 0° C., and then the temperature was raised to room temperature and reacted for 2 hours. After adding a saturated sodium hydrogen carbonate (Saturated NaHCO 3 ) aqueous solution under an ice bath (ice bath), the mixture is stirred for 30 minutes. The organic layer was extracted three times using a saturated aqueous sodium chloride (Saturated NaCl) solution. After drying the organic layer using magnesium sulfate (MgSO 4 ), it was distilled under reduced pressure to obtain 6.2 g (yield = 94%) of 2-azidoethyl acrylate, which is an orange liquid, and synthesized 2-a Mapethyl acrylate is stored by adding hydroquinone to a concentration of 100 ppm as an inhibitor.

이때, 합성된 물질을 핵자기공명분광(NMR) 분석한 결과 2-아지도에틸 아크릴레이트(2-azidoethyl acrylate)임을 확인하였다. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) d 6.80 (dd, J = 17.3 Hz, 1.3 Hz, 1H), 6.18 (q, J = 6.9 Hz, 1 H), 5.90 (dd, J = 11.5 Hz, 1.5 Hz, 1H), 4.35 (t, J = 2.6 Hz, 2H), 3.53 (t, J = 5.1 Hz, 2H). At this time, as a result of nuclear magnetic resonance (NMR) analysis of the synthesized material, it was confirmed that it was 2-azidoethyl acrylate. 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ) d 6.80 (dd, J = 17.3 Hz, 1.3 Hz, 1H), 6.18 (q, J = 6.9 Hz, 1 H), 5.90 (dd, J = 11.5 Hz, 1.5 Hz) , 1H), 4.35 (t, J = 2.6 Hz, 2H), 3.53 (t, J = 5.1 Hz, 2H).

그러나 상기 실시예 1과 같은 방법을 통해 합성된 2-아지도에틸 아크릴레이트는 모노머 내의 아지드기와 이중결합 작용기 사이의 큰 반응성에 따른 자가 중합의 부반응으로 인해 부생성물이 생성되었다. 따라서 중합 전에 정제 과정으로 컬럼 크로마토그래피(column chromatography)를 수행하였다. 컬럼 크로마토그래피로 용출액이 메틸렌 클로라이드(methylene chloride)와 에틸 아세테이트(ethyl acetate)가 25:1(v/v)을 사용하여 분리하였을 경우 2-아지도에틸 아크릴레이트의 수율은 94%에서 40%로 감소하여 고분자를 중합하기에는 어려움이 있었다.However, in the 2-azidoethyl acrylate synthesized through the same method as in Example 1, a by-product was generated due to a side reaction of self polymerization due to the high reactivity between the azide group and the double bond functional group in the monomer. Therefore, column chromatography was performed as a purification process before polymerization. When the eluent was separated using methylene chloride and ethyl acetate 25:1 (v/v) by column chromatography, the yield of 2-azidoethyl acrylate was changed from 94% to 40%. It was difficult to polymerize the polymer.

따라서 말단에 클로라이드(chloride) 작용기를 함유하고 있는 아크릴레이트류 모노머를 합성하고, 합성한 클로라이드 작용기를 가지는 아크리레이트 모노머를 이용하여 고분자를 합성 후 말단의 클로라이드(chloride) 작용기를 통한 아지드(azide) 작용기 도입하는 방법으로 시아노기를 함유하고 있으면서 분자량이 높은 공중합체 고분자를 합성하는 것으로 트리아졸 네트워크 기반 고무탄성체의 접착 증진제의 합성 방법을 제공한다.Therefore, after synthesizing an acrylate monomer containing a chloride functional group at the terminal, and synthesizing a polymer using the synthesized acrylate monomer having a chloride functional group, an azide through a chloride functional group at the terminal ) by synthesizing a copolymer polymer containing a cyano group and having a high molecular weight as a method of introducing a functional group, a method for synthesizing an adhesion promoter for a triazole network-based rubber elastomer is provided.

본 발명에서 제시한 고무탄성체의 접착 증진제의 합성은 이종의 아크릴레이트 모노머와 개시제, 사슬 이동제(chain transfer agent, CTA)의 혼합 비율에 따라 분자량과 말단에 있는 작용기이 형태가 나타나며, 투입되는 개시제와 사슬 이동제(CTA)에 따라 반응 속도 및 분자량의 차이가 발생하기 때문에 아크릴레이트 모노머 말단의 작용기의 비율과 분자량에 따른 최적의 합성조건으로 고무탄성체의 접착 증진제를 제조할 수 있다.In the synthesis of the adhesion promoter for rubber elastomers presented in the present invention, the molecular weight and the functional group at the terminal appear in different forms depending on the mixing ratio of heterogeneous acrylate monomers, initiators, and chain transfer agents (CTA), and the initiator and chain to be input Since differences in reaction rate and molecular weight occur depending on the transfer agent (CTA), the adhesion promoter of the elastomer rubber can be prepared under optimal synthesis conditions according to the ratio and molecular weight of the functional groups at the ends of the acrylate monomer.

실시예 2는 클로라이드(chloride) 작용기를 함유하고 있는 아크릴레이트 모노머로써 2-클로로에틸 아크릴레이트 모노머(2-Chloroethyl acrylate monomer)의 합성 방법에 관한 것으로, 그 과정은 도 2에 나타낸 바와 같다.Example 2 relates to a method for synthesizing 2-chloroethyl acrylate monomer as an acrylate monomer containing a chloride functional group, and the process is as shown in FIG. 2 .

2-클로로에탄올(2-Chloroethanol) 20.00 g(0.25 mol)과 트리에틸아민(triethylamine) 30.24 g(0.30 mol)을 농축된 테트라하이드로퓨란(Tetrahydrofuran, THF) 140 mL에 녹인 후 0 ℃ 에서 아크릴일 클로라이드(acryloyl chloride) 24.80 g (0.27 mol)를 적하(dropwise) 한 후 상온으로 올려 5 시간 동안 반응시켰다. 증류수로 반응을 종결시킨 후 디에틸에테르(diethyl ether, Et2O)를 사용하여 유기 층으로 3회 추출하였다. 황산마그네슘(MgSO4)을 사용하여 유기 층을 건조한 후 감압 증류하여 주황색 액체인 2-클로로에틸 아크릴레이트(2-chloroethyl acrylate)를 32.6 g(98%)로 얻었으며, 억제제(inhibitor)로 4-메톡시페놀(4-methoxyphenol)을 100 ppm 농도가 되도록 첨가하여 보관했다.After dissolving 20.00 g (0.25 mol) of 2-chloroethanol and 30.24 g (0.30 mol) of triethylamine in 140 mL of concentrated tetrahydrofuran (THF), acrylyl chloride at 0 ℃ (acryloyl chloride) 24.80 g (0.27 mol) was added dropwise, and then raised to room temperature and reacted for 5 hours. After terminating the reaction with distilled water, the organic layer was extracted three times using diethyl ether (Et 2 O). The organic layer was dried using magnesium sulfate (MgSO 4 ) and then distilled under reduced pressure to obtain 32.6 g (98%) of 2-chloroethyl acrylate as an orange liquid, and 4- as an inhibitor. Methoxyphenol (4-methoxyphenol) was added to a concentration of 100 ppm and stored.

실시예 2에서 합성된 물질을 핵자기공명분광(NMR) 분석한 결과 합성된 물질은 2-클로로에틸 아크릴레이트(2-Chloroethyl acrylate)임을 확인하였다. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) d 6.80 (dd, J = 16.0 Hz, 4.0 Hz, 1H), 6.15 (q, J = 9.3 Hz, 1 H), 5.88 (dd, J = 12.0 Hz, 4.0 Hz, 1H), 4.41 (t, J = 6.0 Hz, 2H), 3.72 (t, J = 4.0 Hz, 2H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) d 165.6, 131.7, 127.7, 64.0, 41.4.4As a result of nuclear magnetic resonance (NMR) analysis of the material synthesized in Example 2, it was confirmed that the synthesized material was 2-chloroethyl acrylate. 1 H NMR (400 MHz, CDCl3) d 6.80 (dd, J = 16.0 Hz, 4.0 Hz, 1H), 6.15 (q, J = 9.3 Hz, 1 H), 5.88 (dd, J = 12.0 Hz, 4.0 Hz, 1H), 4.41 (t, J = 6.0 Hz, 2H), 3.72 (t, J = 4.0 Hz, 2H). 13 C NMR (100 MHz, CDCl3) d 165.6, 131.7, 127.7, 64.0, 41.4.4

아래 실시예 3 내지 실시예 6은 구체적인 아크릴레이트 모노머의 종류와 혼합 비율과 분자량에 따른 고무탄성체의 접착 증진제 및 이의 합성 방법을 설명한다.Examples 3 to 6 below describe specific acrylate monomer types, mixing ratios, and molecular weights of adhesion promoters for rubber elastomers and methods for synthesizing them.

실시예 3은 아크릴로나이트릴(Acrylonitrile) : 2-아지도에틸 아크릴레이트(2-Azidoethyl acrylate) ≒ 1.00 : 0.25 모노머 비율과 Mn= 7000대의 아지드화 이원 공중합체 중합을 실시한 것이다.Example 3 acrylonitrile: 2-Azidoethyl acrylate ≒ 1.00: 0.25 monomer ratio and M n = 7000 units of azide binary copolymer polymerization was carried out.

아크릴로나이트릴(Acrylonitrile) 3.15 g(59.45 mmol)과 2-클로로에틸 아크릴레이트(2-chloroethyl acrylate) 2.00 g, 14.86 mmol)과 1-도데칸티올(1-dodecanethiol) 0.42 g(2.08 mmol)과 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오나이트릴)(2,2'-azobis(2-methylpropionitrile)) 0.24 g(1.49 mmol)을 아세토나이트릴(CH3CN) 19.88 mL(단량체 대비 300 vol%)에 넣은 후 질소 환경 하에서 70 ℃로 중합을 진행하였다. 중합률은 1 시간마다 디메틸포름아미드(dimethylformamide, DMF) 겔 투과 크로마토그래피(GPC)를 이용하여 분자량을 측정하였으며, 2 시간 동안 중합한 후에 상온으로 온도를 낮추어 반응을 종결시켰다. 잔여 단량체, 개시제, 용매를 제거하기 위해 생성물을 아세토나이트릴(CH3CN)에 희석시킨 후 메탄올에 2회 침전시켰다. 아지드화나트륨(Sodium azide) 4.20 g(64.61 mmol)과 NPBA 유도체 고분자로 NPBA-Cl 고분자를 DMF (10 mL)에 넣어 90 ℃ 하에서 14 시간 동안 반응시켰다. 반응 종결 후 진공 증류(vacuum distillation)을 통해 디메틸포름아미드(DMF) 용매를 제거했다. 잔여 아지드화나트륨을 제거하기 위해 아세토나이트릴(CH3CN)로 희석시킨 후 증류수에 1회 침전시켰다. 아세토나이트릴(CH3CN)로 희석시킨 후 메탄올에 2회 침전시켜 노란색 고체인 도 4의 NPBA-N3 폴리머 3.29 g(수율= 64%)를 얻었다. Acrylonitrile 3.15 g (59.45 mmol) and 2-chloroethyl acrylate 2.00 g, 14.86 mmol) and 1-dodecanethiol 0.42 g (2.08 mmol) and 0.24 g (1.49 mmol) of 2,2'-azobis (2-methylpropionitrile) (2,2'-azobis (2-methylpropionitrile) ) in 19.88 mL of acetonitrile (CH 3 CN) (300 vol relative to the monomer) %) and then polymerization was carried out at 70 °C under a nitrogen environment. The polymerization rate was measured for molecular weight using dimethylformamide (DMF) gel permeation chromatography (GPC) every 1 hour, and after polymerization for 2 hours, the reaction was terminated by lowering the temperature to room temperature. The product was diluted in acetonitrile (CH 3 CN) and precipitated twice in methanol to remove residual monomer, initiator and solvent. Sodium azide (Sodium azide) 4.20 g (64.61 mmol) and NPBA derivative polymer, NPBA-Cl polymer was put in DMF (10 mL) and reacted at 90 ℃ for 14 hours. After completion of the reaction, the dimethylformamide (DMF) solvent was removed through vacuum distillation. After dilution with acetonitrile (CH 3 CN) to remove residual sodium azide, it was precipitated once in distilled water. After dilution with acetonitrile (CH 3 CN) and precipitated twice in methanol, 3.29 g of the NPBA-N 3 polymer of FIG. 4 as a yellow solid (yield = 64%) was obtained.

1H NMR를 통해 실시예 3에서 아크릴레이트 모노머의 실제 구성비를 확인한 결과, 아크릴로나이트릴(Acrylonitrile) : 2-아지도에틸 아크릴레이트(2-Azidoethyl acrylate)= 1.00 : 0.27 임을 확인하였다. 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) d 4.32-4.19 (m, CO2CH 2CH2N3), 3.65-3.56 (m, CO2CH2CH 2N3), 2.19-1.78 (m, -CH 2- in back bone chain). GPC analysis (DMF/0.05 M LiBr, PMMA calibration): Mn=7090, Mw=11180, PDI=1.57. As a result of confirming the actual composition ratio of the acrylate monomer in Example 3 through 1 H NMR, it was confirmed that Acrylonitrile: 2-Azidoethyl acrylate = 1.00: 0.27. 1 H NMR (400 MHz, DMSO-d 6 ) d 4.32-4.19 (m, CO 2 C H 2 CH 2 N 3 ), 3.65-3.56 (m, CO 2 CH 2 C H 2 N 3 ), 2.19-1.78 (m, -C H 2 - in back bone chain). GPC analysis (DMF/0.05 M LiBr, PMMA calibration): M n =7090, M w =11180, PDI=1.57.

실시예 4는 아크릴로나이트릴(Acrylonitrile) : 2-아지도에틸 아크릴레이트(2-Azidoethyl acrylate) ≒ 1.00 : 0.25 모노머 비율과 Mn= 19000대의 아지드화 이원 공중합체 중합을 실시한 것이다.Example 4 is acrylonitrile: 2-azidoethyl acrylate ≒ 1.00: 0.25 monomer ratio and M n = 19000 units of azide binary copolymer polymerization was carried out.

아크릴로나이트릴(Acrylonitrile) 12.62 g(237.8 mmol)과 2-클로로에틸 아크릴레이트(2-chloroethyl acrylate) 8.00 g(59.45 mol)과 1-도데칸티올(1-dodecanethiol) 0.46 g(2.31 mmol)과 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오나이트릴)(2,2'-azobis(2-methylpropionitrile)) 0.19 g(1.19 mmol)을 아세토나이트릴(CH3CN) 48.64 mL(단량체 대비 200 vol%)에 넣은 후 질소 환경 하에서 70 ℃로 중합을 진행하였다. 중합률은 1 시간마다 디메틸포름아미드(DMF) 겔 투과 크로마토그래피(GPC)를 이용하여 분자량을 측정하였으며, 8 시간 동안 중합한 후에 상온으로 온도를 낮추어 반응을 종결시켰다. 잔여 단량체, 개시제, 용매를 제거하기 위해 생성물을 아세토나이트릴(CH3CN)에 희석시킨 후 메탄올에 2회 침전시켰다. 이지드화나트륨 19.40 g(298.4 mmol)과 NPBA-Cl 폴리머를 디메틸포름아미드(DMF) 60 mL에 넣어 90 ℃ 하에서 14 시간 동안 반응시켰다. 반응 종결 후 진공 증류(vacuum distillation)를 통해 디메틸포름아미드(DMF) 용매를 제거했다. 잔여 아지드화나트륨을 제거하기 위해 아세토나이트릴(CH3CN)로 희석시킨 후 증류수에 1회 침전시켰다. 아세토나이트릴(CH3CN)로 희석시킨 후 메탄올에 2회 침전시켜 노란색 고체인 도 5의 NPBA-N3 폴리머 11.92 g(수율=58%)를 얻었다.Acrylonitrile 12.62 g (237.8 mmol) and 2-chloroethyl acrylate 8.00 g (59.45 mol) and 1-dodecanethiol 0.46 g (2.31 mmol) and 2,2'-azobis (2-methylpropionitrile) (2,2'-azobis (2-methylpropionitrile)) 0.19 g (1.19 mmol) acetonitrile (CH 3 CN) 48.64 mL (200 vol relative to the monomer) %) and then polymerization was carried out at 70 °C under a nitrogen environment. The polymerization rate was measured for molecular weight using dimethylformamide (DMF) gel permeation chromatography (GPC) every hour, and after polymerization for 8 hours, the temperature was lowered to room temperature to terminate the reaction. The product was diluted in acetonitrile (CH 3 CN) and precipitated twice in methanol to remove residual monomer, initiator and solvent. Sodium azide 19.40 g (298.4 mmol) and NPBA-Cl polymer were put in 60 mL of dimethylformamide (DMF) and reacted at 90° C. for 14 hours. After completion of the reaction, the dimethylformamide (DMF) solvent was removed through vacuum distillation. After dilution with acetonitrile (CH 3 CN) to remove residual sodium azide, it was precipitated once in distilled water. After dilution with acetonitrile (CH 3 CN) and precipitated twice in methanol, 11.92 g (yield = 58%) of the NPBA-N 3 polymer of FIG. 5 as a yellow solid was obtained.

1H NMR를 통해 실시예 4에서 아크릴레이트 모노머의 실제 구성비를 확인한 결과, 아크릴로나이트릴(Acrylonitrile) : 2-아지도에틸 아크릴레이트(2-Azidoethyl acrylate)=1.00 : 0.27 임을 확인하였다. 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) d 4.32-4.19 (m, CO2CH 2CH2N3), 3.65-3.56 (m, CO2CH2CH 2N3), 2.19-1.78 (m, -CH 2- in back bone chain). GPC analysis (DMF/0.05 M LiBr, PMMA calibration): Mn=19280, Mw=37314, PDI=1.93. As a result of confirming the actual composition ratio of the acrylate monomer in Example 4 through 1 H NMR, it was confirmed that Acrylonitrile: 2-Azidoethyl acrylate = 1.00: 0.27. 1 H NMR (400 MHz, DMSO-d 6 ) d 4.32-4.19 (m, CO 2 C H 2 CH 2 N 3 ), 3.65-3.56 (m, CO 2 CH 2 C H 2 N 3 ), 2.19-1.78 (m, -C H 2 - in back bone chain). GPC analysis (DMF/0.05 M LiBr, PMMA calibration): M n =19280, M w =37314, PDI=1.93.

실시예 5는 아크릴로나이트릴(Acrylonitrile) : 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(2-Hydroxyethyl acrylate): 2-아지도에틸 아크릴레이트(2-Azidoethyl acrylate) ≒ 1.00 : 0.20 : 0.30 모노머 비율과 Mn=11000대의 아지드화 삼원 공중합체 중합을 실시한 것이다.Example 5 is acrylonitrile: 2-hydroxyethyl acrylate: 2-azidoethyl acrylate ≒ 1.00: 0.20: 0.30 monomer ratio and M n = 11000 units of azidation terpolymer polymerization was carried out.

아크릴로나이트릴(Acrylonitrile) 1.96 g (37.06 mmol)과 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(2-hydroxyethyl acrylate) 0.63 g(7.35 mmol)과 2-클로로에틸아크릴레이트(2-chloroethylacrylate) 1.50 g(11.14 mmol)과 1-도데칸티올(1-dodecanethiol) 0.25 g(1.23 mmol)과 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오나이트릴)(2,2'-azobis(2-methylpropionitrile)) 0.08 g(0.50 mmol)을 아세토나이트릴(CH3CN) 10.40 mL(단량체 대비 200 vol%)에 넣은 후 질소 환경 하에서 70 ℃로 중합을 진행하였다. 중합률은 1 시간마다 디메틸포름아미드(DMF) 겔 투과 크로마토그래피(GPC)를 이용하여 분자량을 측정하였으며, 2 시간 동안 중합한 후에 상온으로 온도를 낮추어 반응을 종결시켰다. 잔여 단량체, 개시제, 용매를 제거하기 위해 생성물을 아세토나이트릴(CH3CN)에 희석시킨 후 메탄올에 2회 침전시켰다. 이지드화나트륨 2.04 g(31.37 mmol)과 NPBA-Cl 폴리머를 디메틸포름아미드(DMF) 10 mL에 넣어 90 ℃ 하에서 14 시간 동안 반응시켰다. 반응 종결 후 진공 증류(vacuum distillation)를 통해 디메틸포름아미드(DMF) 용매를 제거 했다. 잔여 아지드화나트륨을 제거하기 위해 아세토나이트릴(CH3CN)로 희석시킨 후 증류수에 1회 침전시켰다. 아세토나이트릴(CH3CN)로 희석시킨 후 메탄올에 2회 침전시켜 노란색 고체인 도 6의 NPBA-N3 폴리머 2.86 g(수율=45%)를 얻었다.Acrylonitrile 1.96 g (37.06 mmol) and 2-hydroxyethyl acrylate 0.63 g (7.35 mmol) and 2-chloroethylacrylate 1.50 g (11.14 mmol) ) and 1-dodecanethiol (1-dodecanethiol) 0.25 g (1.23 mmol) and 2,2'-azobis (2-methylpropionitrile) (2,2'-azobis (2-methylpropionitrile)) 0.08 g ( 0.50 mmol) was added to 10.40 mL of acetonitrile (CH 3 CN) (200 vol% relative to the monomer), and then polymerization was carried out at 70° C. under a nitrogen environment. The polymerization rate was measured for molecular weight using dimethylformamide (DMF) gel permeation chromatography (GPC) every hour, and after polymerization for 2 hours, the temperature was lowered to room temperature to terminate the reaction. The product was diluted in acetonitrile (CH 3 CN) and precipitated twice in methanol to remove residual monomer, initiator and solvent. Sodium azide 2.04 g (31.37 mmol) and NPBA-Cl polymer were put in 10 mL of dimethylformamide (DMF) and reacted at 90° C. for 14 hours. After completion of the reaction, the dimethylformamide (DMF) solvent was removed through vacuum distillation. After dilution with acetonitrile (CH 3 CN) to remove residual sodium azide, it was precipitated once in distilled water. After dilution with acetonitrile (CH 3 CN) and precipitating twice in methanol, 2.86 g (yield = 45%) of the NPBA-N 3 polymer of FIG. 6 as a yellow solid was obtained.

1H NMR를 통해 실시예 5에서 아크릴레이트 모노머의 실제 구성비를 확인한 결과, 아크릴로나이트릴(Acrylonitrile) : 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(2-Hydroxyethyl acrylate): 2-아지도에틸 아크릴레이트(2-Azidoethyl acrylate) = 1.00 : 0.22 : 0.33 임을 확인하였다. 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) d 4.86-4.71 (m, CO2CH 2CH2OH), 4.32-4.11 (m, CO2CH 2CH2N3), 4.11-3.93 (m, CO2CH2CH 2OH), 3.65-3.45 (m, CO2CH2CH 2N3), 2.17-1.58 (m, -CH 2- in back bone chain). GPC analysis (DMF/0.05 M LiBr, PMMA calibration): Mn=11700, Mw=17830, PDI=1.51. As a result of confirming the actual composition ratio of the acrylate monomer in Example 5 through 1 H NMR, acrylonitrile: 2-hydroxyethyl acrylate: 2-azidoethyl acrylate (2 -Azidoethyl acrylate) = 1.00 : 0.22 : 0.33 was confirmed. 1 H NMR (400 MHz, DMSO-d 6 ) d 4.86-4.71 (m, CO 2 C H 2 CH 2 OH), 4.32-4.11 (m, CO 2 C H 2 CH 2 N 3 ), 4.11-3.93 ( m, CO 2 CH 2 C H 2 OH), 3.65-3.45 (m, CO 2 CH 2 C H 2 N 3 ), 2.17-1.58 (m, -C H 2 - in back bone chain). GPC analysis (DMF/0.05 M LiBr, PMMA calibration): M n =11700, M w =17830, PDI=1.51.

실시예 6은 아크릴로나이트릴(Acrylonitrile) : 메틸 아크릴레이트(Methyl acrylate) : 2-아지도에틸 아크릴레이트(2-Azidoethyl acrylate) ≒ 1.00 : 0.20 : 0.30 모노머 비율과 Mn=27000대의 아지드화 삼원 공중합체 중합을 실시한 것이다.Example 6 is acrylonitrile: methyl acrylate: 2-azidoethyl acrylate ≒ 1.00: 0.20: 0.30 monomer ratio and M n = 27000 units of azide A terpolymer polymerization was performed.

아크릴로나이트릴(Acrylonitrile) 1.97 g(37.15 mmol)과 메틸 아크릴레이트(Methyl acrylate) 0.63 g(7.35 mmol)과 2-클로로에틸 아크릴레이트(2-chloroethyl acrylate) 1.50 g (11.14 mmol)과 1-도데칸티올(1-dodecanethiol) 0.10 g (4.95 mmol)과 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오나이트릴)(2,2'-azobis(2-methylpropionitrile)) 0.05 g(0.31 mmol)을 아세토나이트릴(CH3CN) 9.53 mL(단량체 대비 200 vol%)에 넣은 후 질소 환경 하에서 70 ℃로 중합을 진행하였다. 중합률은 1 시간마다 디메틸포름아미드(DMF) 겔 투과 크로마토그래피(GPC)를 이용하여 분자량을 측정하였으며, 3 시간 동안 중합한 후에 상온으로 온도를 낮추어 반응을 종결시켰다. 잔여 단량체, 개시제, 용매를 제거하기 위해 생성물을 아세토나이트릴(CH3CN)에 희석시킨 후 메탄올에 2회 침전시켰다. 아지드화나트륨(Sodium azide) 1.23 g(18.92 mmol)과 NPBA-Cl 폴리머를 디메틸포름아미드(DMF) 10 mL에 넣어 90 ℃ 하에서 14 시간 동안 반응시켰다. 반응 종결 후 진공 증류(vacuum distillation)를 통해 디메틸포름아미드(DMF) 용매를 제거 했다. 잔여 아지드화나트륨을 제거하기 위해 아세토나이트릴(CH3CN)로 희석시킨 후 증류수에 1회 침전시켰다. 아세토나이트릴(CH3CN)로 희석시킨 후 메탄올에 2회 침전시켜 노란색 고체인 도 7에 도시된 바와 같은 NPBA-N3 폴리머 1.72 g(수율=42%)를 얻었다.Acrylonitrile 1.97 g (37.15 mmol) and methyl acrylate 0.63 g (7.35 mmol) and 2-chloroethyl acrylate 1.50 g (11.14 mmol) and 1-dode 0.10 g (4.95 mmol) of canthiol (1-dodecanethiol) and 0.05 g (0.31 mmol) of 2,2'-azobis (2-methylpropionitrile) (2,2'-azobis (2-methylpropionitrile)) in aceto After putting in nitrile (CH 3 CN) 9.53 mL (200 vol% relative to the monomer), polymerization was carried out at 70° C. under a nitrogen environment. The polymerization rate was measured for molecular weight using dimethylformamide (DMF) gel permeation chromatography (GPC) every hour, and after polymerization for 3 hours, the reaction was terminated by lowering the temperature to room temperature. The product was diluted in acetonitrile (CH 3 CN) and precipitated twice in methanol to remove residual monomer, initiator and solvent. Sodium azide (Sodium azide) 1.23 g (18.92 mmol) and NPBA-Cl polymer were put in 10 mL of dimethylformamide (DMF) and reacted at 90° C. for 14 hours. After completion of the reaction, the dimethylformamide (DMF) solvent was removed through vacuum distillation. After dilution with acetonitrile (CH 3 CN) to remove residual sodium azide, it was precipitated once in distilled water. After dilution with acetonitrile (CH 3 CN) and precipitated twice in methanol, 1.72 g (yield=42%) of NPBA-N 3 polymer as shown in FIG. 7 as a yellow solid was obtained.

1H NMR를 통해 실시예 6에서 아크릴레이트 모노머의 실제 구성비를 확인한 결과, 아크릴로나이트릴(Acrylonitrile) : 메틸 아크릴레이트(Methyl acrylate) : 2-아지도에틸 아크릴레이트(2-Azidoethyl acrylate) = 1.00 : 0.22 : 0.33 임을 확인하였다. 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) d 4.33-4.15 (m, CO2CH 2CH2N3), 3.72-3.63 (m, OCH 3), 3.63-3.50 (m, CO2CH2CH 2N3), 2.20-1.69 (m, -CH 2- in back bone chain). GPC analysis (DMF/0.05 M LiBr, PMMA calibration): Mn=27040, Mw=47580, PDI=1.76. As a result of confirming the actual composition ratio of the acrylate monomer in Example 6 through 1 H NMR, acrylonitrile: methyl acrylate: 2-azidoethyl acrylate (2-Azidoethyl acrylate) = 1.00 : 0.22 : 0.33 was confirmed. 1 H NMR (400 MHz, DMSO -d 6) d 4.33-4.15 (m, CO 2 C H 2 CH 2 N 3), 3.72-3.63 (m, OC H 3), 3.63-3.50 (m, CO 2 CH 2 C H 2 N 3 ), 2.20-1.69 (m, -C H 2 - in back bone chain). GPC analysis (DMF/0.05 M LiBr, PMMA calibration): M n =27040, M w =47580, PDI=1.76.

Claims (3)

말단에 클로라이드 작용기를 가지는 아크릴레이트 모노머와 이종의 아크릴레이트 모노머로 2-아지도에틸 아크릴레이트를 사용하여 이원 공중합체 또는 삼원 공중합체를 합성하고, 중합한 이원 공중합체 또는 삼원 공중합체의 곁사슬에 존재하는 클로라이드 작용기를 아지드 작용기로 치환된 것을 특징으로 하는 고무탄성체의 접착 증진제.A binary copolymer or terpolymer is synthesized using an acrylate monomer having a chloride functional group at the terminal and 2-azidoethyl acrylate as a heterogeneous acrylate monomer, present in the side chain of the polymerized binary copolymer or terpolymer Adhesion promoter of elastomer rubber, characterized in that the chloride functional group is substituted with an azide functional group. 제1항에 있어서,
상기 클로라이드 작용기를 가지는 아크릴레이트 모노머는 아크릴로나이트릴, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트 및 메틸 아크릴레이트 중에서 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 고무탄성체의 접착 증진제.
According to claim 1,
The acrylate monomer having a chloride functional group is an adhesion promoter for a rubber elastomer, characterized in that at least one selected from acrylonitrile, 2-hydroxyethyl acrylate and methyl acrylate.
말단에 클로라이드 작용기를 가지는 아크릴레이트 모노머를 합성하는 단계;
상기 아크릴레이트 모노머와 이종의 아크릴레이트 모노머로 2-아지도에틸 아크릴레이트를 사용하여 이원 공중합체 또는 삼원 공중합체를 중합하는 단계; 및
상기 이원 공중합체 또는 상기 삼원 공중합체의 곁사슬에 존재하는 클로라이드 작용기를 아지드 작용기로 치환하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 고무탄성체의 접착 증진제 합성 방법.
synthesizing an acrylate monomer having a chloride functional group at the terminal;
polymerizing a binary copolymer or a terpolymer using 2-azidoethyl acrylate as the acrylate monomer and a heterogeneous acrylate monomer; and
A method of synthesizing an adhesion promoter for a rubber elastomer, comprising: replacing a chloride functional group present in a side chain of the binary copolymer or the terpolymer with an azide functional group.
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