KR20220153246A - 이소부텐-이소프렌 공중합체의 브롬화 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이소부텐-이소프렌 공중합체의 브롬화 방법에 관한 것이다. 본 발명의 제조방법을 이용함으로써 부산물인 브로민화수소를 신속하고 효율적으로 브롬 분자로 재생시켜 브롬화 반응의 반응물로 다시 사용할 수 있으며, 결과적으로 브롬 분자가 브롬화 반응에 참여하는 비율을 높임으로써 우수한 효율로 이소부텐-이소프렌 공중합체를 브롬화할 수 있다.

Description

이소부텐-이소프렌 공중합체의 브롬화 방법{METHOD FOR BROMINATION OF ISOBUTENE-ISOPRENE COPOLYMER}
본 발명은 이소부텐-이소프렌 공중합체의 브롬화 방법에 관한 것이다.
부틸고무(이소부텐-이소프렌 고무, isobutene-isoprene rubber, IIR)는 이소부텐과 약 1 내지 6%의 이소프렌이 함유되어 있는 이소부텐-이소프렌 공중합체로서, 내화학성, 내습성, 전기절연성, 등이 우수하여 점착 조성물, 점착 시트 등의 용도로 이용된다. 부틸고무의 주성분인 이소부텐은 뛰어난 기체 차단성과 항산화성, 열 안정성 등을 나타내지만, 고분자 사슬 내에 추가적인 작용기가 없어 가교 반응에 참여할 수 없는 단점이 있고, 이를 보완하기 위해 부틸고무에는 중합 후에도 불포화 작용기를 가지는 이소프렌이 일정 함량 포함된다. 그러나, 부틸고무에는 이소프렌 함량이 적기 때문에 여전히 가교 반응성이 부족한 단점이 있다.
이를 해결하기 위해 부틸고무는 이소프렌의 이중결합에 추가적인 브롬화 반응을 진행하여 브롬화 부틸고무로 전환함으로써 다른 고무와 가교/컴파운딩시켜 사용하고 있다. 브롬화 부틸고무는 기체 투과성이 없는 특징이 있어 타이어의 내부 튜브 및 내부 라이너 등의 주재료로 널리 이용되고 있다.
상기 브롬화 반응의 경우, 브롬화 과정에서 브로민화수소(HBr)가 발생하기 때문에 브롬화 반응에 사용한 브롬 분자(Br2) 대비 실제 이소부텐-이소프렌 공중합체가 브롬화되는 비율에는 한계가 있다. 또한, 브롬화 반응 후 생성된 부산물인 브로민화수소는 이후 염기성 물질로 중화시켜야 하는데, 중화 반응에 따라 다량의 알칼리 금속 브로민화물이 다량으로 폐기, 낭비되는 문제점이 있다.
종래에는 부틸고무의 브롬화 반응에서 브롬화도를 향상시키기 위해, 브로민화수소를 다시 브롬 분자로 산화시켜 브롬화 반응에 다시 참여시키기 위한 목적으로 과산화수소 등 산화제를 사용하였다. 그러나, 이를 사용하더라도 여전히 브롬 분자의 투입량 대비 실제 브롬화된 정도는 미미한 수준이었다. 따라서, 브롬화 반응의 경제성과 효율성을 더욱 향상시키기 위한 방법의 개발이 여전히 요구된다.
JP 2020-513055 A
본 발명의 목적은 이소부텐-이소프렌 공중합체의 브롬화 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 (S1) 이소부텐-이소프렌 공중합체 및 탄화수소 용매를 포함하는 혼합 용액을 준비하는 단계; 및 (S2) 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 존재 하에, 상기 혼합 용액을 브롬화제와 반응시켜 이소부텐-이소프렌 공중합체를 브롬화하는 단계;를 포함하는 이소부텐-이소프렌 공중합체의 브롬화 방법을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에서,
R1은 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고,
R2는 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이다.
본 발명의 제조방법을 이용함으로써 부산물인 브로민화수소를 신속하고 효율적으로 브롬 분자로 재생시켜 브롬화 반응의 반응물로 다시 사용할 수 있으며, 결과적으로 브롬 분자가 브롬화 반응에 참여하는 비율을 높임으로써 우수한 효율로 이소부텐-이소프렌 공중합체를 브롬화할 수 있다.
이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 설명 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이소부텐-이소프렌 공중합체와 브롬화제를 반응시켜 브롬화를 진행할 경우, 아래와 같이 이소프렌 반복 단위(구조 I)의 일부에 브롬 원자가 삽입되어, 일부는 이소프렌 반복 단위 그대로 존재하고, 이소프렌 반복 단위로부터 2차 알릴 브로마이드(구조 II, exo-allylic bromide) 및 1차 알릴 브로마이드(구조 III, endo-allylic bromide)의 반복 단위가 생성되며, 부산물로는 브로민화수소(HBr)가 발생한다.
Figure pat00002
브로민화수소는 다른 물질로 전환되지 않는 한 혼합 용액 내 잔류하더라도 브롬화 반응에 참여할 수 없을 뿐 아니라, 독성을 나타낼 수 있고, 이를 제거하기 위해 염기성 물질로 중화시킬 경우 알칼리 금속 브로민화물이 발생하여 폐기물이 발생하는 문제가 있다.
또한, 브로민화수소가 용액 내 계속해서 잔존할 경우 브롬화가 진행된 이소부텐-이소프렌 공중합체와 추가적으로 반응을 일으킬 수 있다. 이 경우 구조 II에서 구조 III로 구조 재정렬이 일어나는 부반응을 일으켜 브롬화된 이소부텐-이소프렌 공중합체가 원하지 않는 가교성을 가지게 되는 문제가 나타날 수 있다.
Figure pat00003
브로민화수소가 잔류함으로써 발생하는 부작용과 구조 재정렬을 억제하기 위해, 브로민화수소를 다시 브롬화제인 Br2로 재생시켜 브롬화 반응에 사용하는 것이 중요하다.
이를 위해서는 브롬화 반응계에 하이포클로라이트(hypochlorite) 산화제를 함께 사용할 수 있다. 하이포클로라이트 산화제와 반응한 브로민화수소는 HOBr로 산화되며 이는 다른 브로민화수소 분자와 반응하여 Br2 분자로 전환되어 브롬화제로 재사용하는 것이 가능하다.
다만, 하이포클로라이트 산화제를 사용할 경우 HCl과 HOCl이 중간체로 형성되는데 이들이 반응할 경우 염소 분자(Cl2)가 생성되고 이는 미반응 이소부텐-이소프렌 공중합체와 부반응을 일으켜 브롬화 대신 염소화가 진행되는 문제점이 발생하곤 한다. 염소-탄소 결합은 브롬-탄소 결합보다 결합 에너지가 높아 가교 속도가 낮아지고, 가교 특성 또한 달라져 상업적으로 요구되는 최적의 물성 확보가 어려워진다.
본 발명에서는, 브로민화수소를 브롬 분자로 전환시킬 수 있는 새로운 계열의 화합물을 사용함으로써, 하이포클로라이트 산화제를 사용할 경우 나타날 수 밖에 없는 염소화 반응의 리스크를 없애면서 동시에 우수한 효율로 브로민화수소의 재생 반응을 촉진시켰다.
본 발명의 이소부텐-이소프렌 공중합체의 브롬화 방법은, (S1) 이소부텐-이소프렌 공중합체 및 탄화수소 용매를 포함하는 혼합 용액을 준비하는 단계; 및 (S2) 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 존재 하에, 상기 혼합 용액을 브롬화제와 반응시켜 이소부텐-이소프렌 공중합체를 브롬화하는 단계;를 포함한다.
이하, 각 단계 별로 상세히 설명한다.
단계 (S1)
상기 단계 (S1)은 이소부텐-이소프렌 공중합체 및 탄화수소 용매를 포함하는 혼합 용액을 준비하는 단계로, 브롬화 반응을 위한 반응물을 준비하는 것이다.
본 발명에서, 상기 이소부텐-이소프렌 공중합체는 이소부텐-이소프렌 공중합체 대비 1 내지 10몰%, 1 내지 8몰%, 또는 1 내지 5몰%, 또는 1 내지 3몰%의 이소프렌 유래 단위를 함유하는 것을 사용할 수 있지만 이에 제한되지 않고, 목적이나 용도에 따라 적절한 조성, 분자량의 공중합체를 선택하여 모두 본 발명에 적용할 수 있다.
본 발명에서, 상기 이소부텐-이소프렌 공중합체의 함량은 혼합 용액 기준 5 내지 30 중량%일 수 있고, 구체적으로 7 중량% 이상, 10 중량% 이상, 25 중량% 이하, 20 중량% 이하, 15 중량% 이하일 수 있다.
상기 범위 내에서, 이소부텐-이소프렌 공중합체가 혼합 용액 내 높은 용해도로 충분히 존재할 수 있어, 우수한 효율로 브롬화 반응이 진행될 수 있다.
본 발명에서, 상기 혼합 용액은 물을 더 포함할 수 있다. 상기 물은 탄화수소 용매 100 중량부 기준 0.1 내지 30 중량부일 수 있고, 구체적으로 2 중량부 이상, 5 중량부 이상, 7 중량부 이상, 30 중량부 이하, 20 중량부 이하, 15 중량부 이하일 수 있다.
상기 범위 내에서, 화학식 1로 표시되는 화합물과 브롬 이온을 충분히 용해시켜 브롬 재생 반응이 충분히 진행되면서 이소부텐-이소프렌 공중합체의 석출을 방지할 수 있다.
본 발명에서, 상기 탄화수소 용매는 지방족 탄화수소 용매 또는 방향족 탄화수소 용매일 수 있다. 구체적으로, 상기 지방족 탄화수소 용매는 부탄, 펜탄, 네오펜탄, 헥산, 사이클로헥산, 메틸사이클로헥산, 헵탄 및 옥탄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있고, 상기 방향족 탄화수소 용매는 벤젠, 톨루엔, 자일렌 및 에틸벤젠으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다. 보다 바람직하게 상기 탄화수소 용매는 헥산일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서, 상기 단계 (S1)은 이소부텐-이소프렌 공중합체, 탄화수소 용매, 추가적으로 물을 혼합한 후, 1 내지 60분 동안 교반하는 단계를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 교반 시간은 5분 이상, 10분 이상, 20분 이상, 50분 이하, 40분 이하, 예컨대 30분일 수 있다.
상기 교반을 통해 각 물질의 분산성이 높아져, 이후 진행되는 브롬화 반응과 브로민화수소의 재생 반응이 모두 원활하게 진행되는 효과를 얻을 수 있다.
단계 (S2)
상기 단계 (S2)는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 존재 하에, 상기 혼합 용액을 브롬화제와 반응시켜 이소부텐-이소프렌 공중합체를 브롬화하는 단계이다. 단계 (S2)를 통해 이소부텐-이소프렌 공중합체의 수소 위치에 브롬 원자가 위치하게 되어 브롬화 이소부텐-이소프렌 공중합체가 생성되며 부산물로 브로민화수소가 생성된다.
[화학식 1]
Figure pat00004
상기 화학식 1에서,
R1은 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고,
R2는 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이다.
상기 화학식 1에서, R1은 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고, 구체적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 예컨대 메틸일 수 있다. 또한, R2는 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고, 구체적으로 수소일 수 있다.
바람직하게, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 구조의 N-브로모아세트아미드일 수 있으나, 이에 제한되지 않고 화학식 1에 해당하는 화합물이라면 본 발명에 적용가능하다.
Figure pat00005
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은, 아래와 같은 반응을 통해 브로민화수소를 브롬 분자로 전환시킬 수 있으며, 전환된 브롬 분자는 다시 브롬화제로 반응에 참여할 수 있다.
Figure pat00006
또한, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 입체 장애가 적고 염기도가 높아 브로민화수소와의 반응성이 높기 때문에 우수한 효율로 브로민화수소를 브롬 분자로 전환시킬 수 있다.
본 발명에서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 이소프렌 1 당량 기준 0.05 내지 5 당량일 수 있고, 구체적으로, 0.10 당량 이상, 0.20 당량 이상, 3.00 당량 이하, 2.00 당량 이하일 수 있고, 보다 구체적으로, 0.30 당량 이상, 0.40 당량 이상, 0.90 당량 이하, 0.80 당량 이하, 예컨대 0.30 내지 0.90 당량일 수 있다.
상기 범위 내에서, 화학식 1로 표시되는 화합물로 인해 브로민화수소가 브롬화제로 충분히 전환되어 브롬 활용도가 개선되는 효과가 나타나면서도 브롬화된 이소부텐-이소프렌 공중합체의 구조 II 비율이 높게 나타날 수 있다.
본 발명에서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 물에 용해하여 용액 형태로 사용할 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 용해시키기 위한 물은, 용액 대비 화학식 1로 표시되는 화합물이 5 중량% 이상, 10 중량% 이상, 13 중량% 이상, 30 중량% 이하, 20 중량% 이하, 17 중량% 이하, 예컨대 15 중량% 포함될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서, 상기 브롬화제는 이소프렌 1 당량 기준 0.1 내지 3 당량일 수 있고, 구체적으로 0.2 당량 이상, 0.3 당량 이상, 2.0 당량 이하, 1.5 당량 이하, 1.0 당량 이하, 예컨대 0.5 당량일 수 있다.
상기 범위 내에서, 이소부텐-이소프렌 공중합체의 브롬화 반응이 충분히 진행되면서도, 브로민화수소가 과량 잔류하여 구조 II의 재정렬 반응이 진행되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에서, 상기 브롬화제는 탄화수소 용매에 용해하여 조성물 형태로 사용할 수 있고, 상기 탄화수소 용매는 지방족 탄화수소 용매 또는 방향족 탄화수소 용매일 수 있다. 예로서, 상기 지방족 탄화수소 용매는 부탄, 펜탄, 네오펜탄, 헥산, 사이클로헥산, 메틸사이클로헥산, 헵탄 및 옥탄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있고, 상기 방향족 탄화수소 용매는 벤젠, 톨루엔, 자일렌 및 에틸벤젠으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 보다 바람직하게는 헥산을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 브롬화제를 용해시키기 위한 탄화수소 용매는 단계 (S1)에서 혼합 용액의 준비에 사용되는 탄화수소 용매와 동일하거나 상이할 수 있고, 바람직하게는 동일하게 헥산을 사용할 수 있다.
상기 브롬화제를 포함하는 조성물은, 조성물 대비 브롬화제가 10 중량% 이상, 15 중량% 이상, 50 중량% 이하, 30 중량% 이하, 예컨대 20 중량% 포함될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서, 상기 단계 (S2)의 브롬화는 10 내지 80℃, 10℃ 이상, 30℃ 이상, 40℃ 이상, 80℃ 이하, 60℃ 이하, 예컨대 40℃에서 수행될 수 있다.
상기 범위에서, 이소부텐-이소프렌 공중합체의 브롬화 반응이 원활하게 진행되어 효율성이 향상될 수 있다.
본 발명에서, 상기 단계 (S2)의 브롬화는 10초 내지 60분, 구체적으로 10초 이상, 30초 이상, 3분 이상, 60분 이하, 30분 이하, 10분 이하, 7분 이하, 예컨대 5분 동안 수행될 수 있다.
상기 번위에서, 이소부텐-이소프렌 공중합체와 브롬화제가 충분한 시간으로 반응하면서도, 브롬화 과반응으로 인해 구조 III의 함량이 증가하여 브롬화 이소부텐-이소프렌 공중합체의 물성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 제조방법은, (S3) 염기성 물질과 반응시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이 단계 (S2)에서는 이소부텐-이소프렌 공중합체가 브롬화된 후 브로민화수소가 생성되고, 재생을 거치더라도 일부 브로민화수소가 여전히 잔류하게 되므로, 이를 염기성 물질과 반응시켜 산-염기 반응으로 중화시킬 수 있다.
본 발명에서, 상기 염기성 물질은 pH 10 내지 14인 것을 사용할 수 있고, 구체적으로 알칼리 금속 수산화물, 알칼리 토금속 수산화물, 알칼리 금속 탄산염, 알칼리 토금속 탄산염 등일 수 있고, 예컨대, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화칼슘, 탄산칼륨, 탄산나트륨, 탄산칼슘 등일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서, 상기 단계 (S3)는 10 내지 40℃에서 수행될 수 있고, 구체적으로 10℃ 이상, 15℃ 이상, 18℃ 이상, 40℃ 이하, 30℃ 이하, 25℃ 이하, 예컨대 20℃에서 수행될 수 있다. 또한, 상기 단계 (S3)는 3분 내지 30분, 구체적으로 3분 이상, 5분 이상, 7분 이상, 30분 이하, 20분 이하, 15분 이하, 예컨대 10분 동안 수행될 수 있다.
상기 온도 및 시간 조건에서 염기성 물질과 반응시킴으로써 남아있는 브로민화수소와 미반응 브롬 분자를 충분히 제거하여 반응을 종결시키고 높은 순도의 브롬화 이소부텐-이소프렌 공중합체를 제조할 수 있다. 상기 단계 (S3)의 반응 시간이 3분 미만일 경우 반응을 충분히 종결시키지 못하여 미반응 브롬 분자가 잔류하여 독성 물질로 작용하게 될 위험이 있다.
실시예
이하, 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 이들만으로 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
0.5 g의 이소부텐-이소프렌 공중합체(이소프렌 함량 1.8 몰%), 헥산 2.8 g, 물(헥산 기준 10 중량%) 28 g을 shaker에 투입하고 12시간 이상 용해시킨 후, 반응 온도인 40℃로 맞춰진 히팅 맨틀(heating mantle)에서 30분 동안 교반하여 혼합 용액을 준비하였다.
이어서, 상기 혼합 용액에, 첨가제로서 N-브로모아세트아미드 용액(물 중 15 중량%) 0.037 mL(이소프렌 1 당량 기준 0.25 당량), 브롬화제인 브롬 용액(헥산 중 20 중량%) 0.17 mL(이소프렌 1 당량 기준 0.5 당량)를 투입하고 브롬화 반응을 40℃에서 5분 동안 진행하였다.
이후, 0.17 mL의 NaOH 수용액(1M)을 투입하여 상온에서 10분간 중화시키고 진공 오븐을 통해 건조하여 브롬화 이소부텐-이소프렌 공중합체를 제조하였다.
실시예 2 및 3, 비교예 1 내지 4
브롬화제, 첨가제의 조건을 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
브롬화제 당량 첨가제 당량
실시예 1 Br2 0.5 N-브로모아세트아미드 0.25
실시예 2 Br2 0.5 N-브로모아세트아미드 0.50
실시예 3 Br2 0.5 N-브로모아세트아미드 1.00
비교예 1 Br2 0.5 - -
비교예 2 - - N-브로모아세트아미드 1.00
비교예 3 Br2 0.5 N-브로모숙신이미드 0.50
비교예 4 Br2 0.5 N-브로모숙신이미드 1.00
실험예 1
상기 실시예 및 비교예를 대상으로 1H NMR(CDCl3) 분석을 통해 내부 구조의 비율을 계산하였다.
Figure pat00007
(1) 구조 I(이소프렌 반복 단위) 함량(mol%)
- 구조 I 함량(mol%) = [(구조 I 몰수)/(구조 A 몰수 + 구조 I 몰수 + 구조 II 몰수 + 구조 III 몰수)] × 100
상기 구조 I 함량(mol%)은 이소부텐-이소프렌 공중합체 사슬 1가닥에서 브롬이 삽입되지 않고 그대로인 이소프렌 반복 단위의 비율을 나타내는 것이다.
(2) 브롬화 함량(mol%)
- 브롬화 함량(mol%) = [(구조 II 몰수 + 구조 III 몰수)/(구조 A 몰수 + 구조 I 몰수 + 구조 II 몰수 + 구조 III 몰수)] × 100
상기 브롬화 함량(mol%)은 이소부텐-이소프렌 공중합체 사슬 1가닥에서 브롬이 삽입된 반복 단위의 비율을 나타내는 것으로, 이소부텐-이소프렌 공중합체에 브롬화 반응이 얼마나 진행되었는지를 나타내는 지표이다.
(3) 구조 II 비율(%)
- 구조 II 비율(%) = [(구조 II 몰수)/(구조 II 몰수 + 구조 III 몰수)] × 100
상기 구조 II 비율(%)은 브롬화된 반복 단위(구조 II 및 구조 III) 중 구조 II의 비율을 나타내는 것이다.
구조 I 함량(mol%) 브롬화 함량(mol%) 구조 II 비율(%)
실시예 1 0.95 0.74 90
실시예 2 0.68 1.00 90
실시예 3 0.63 1.06 77
비교예 1 1.25 0.45 92
비교예 2 1.80 - -
비교예 3 0.88 0.81 90
비교예 4 0.70 0.99 75
실시예 1 내지 3에서는 비교예 대비 이소부텐-이소프렌 공중합체의 브롬화 함량이 높게 나타났다. 이는 첨가제로 N-브로모아세트아미드와 같이 화학식 1로 표시되는 화합물을 사용함으로써 우수한 가교 성능을 가지는 브롬화 이소부텐-이소프렌 공중합체를 제조할 수 있음을 나타내는 것이다.
실험예 2
하기 식에 의하여, 투입된 브롬 분자가 브롬화 반응에 실제 사용된 브롬 활용도(%)를 계산하였다.
- 브롬 활용도(%) = (이소부텐-이소프렌 공중합체에 결합된 브롬 원자 수)/(브롬화 반응에 투입된 브롬 원자 수) × 100
브롬 활용도(%)
실시예 1 47
실시예 2 62
실시예 3 65
비교예 1 31
비교예 2 -
비교예 3 51
비교예 4 61
상기 브롬 활용도는 브롬화제로서 사용한 화합물 중 실제로 이소부텐-이소프렌 공중합체에 삽입되어 브롬화를 일으킨 화합물의 정도를 표현한 것으로, 브롬 활용도가 높을수록 동일한 양의 브롬화제를 사용하였을 때 이소부텐-이소프렌 공중합체를 높은 수준으로 브롬화시킬 수 있음을 의미한다.상기 결과와 같이, 본 발명에서 제시하는 방법에 따라 이소부텐-이소프렌 공중합체를 브롬화시킨 실시예의 경우 비교예 대비 높은 브롬 활용도를 나타내는 것을 확인하였다.
특히, 첨가제로 화학식 1에 해당하지 않는 다른 화합물(N-브로모숙신이미드)을 사용한 비교예 3 및 4의 경우 브로민화수소의 재활용이 충분히 이루어지지 못하여 브롬 활용도가 실시예 대비 낮게 나타났다.

Claims (13)

  1. (S1) 이소부텐-이소프렌 공중합체 및 탄화수소 용매를 포함하는 혼합 용액을 준비하는 단계; 및
    (S2) 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 존재 하에, 상기 혼합 용액을 브롬화제와 반응시켜 이소부텐-이소프렌 공중합체를 브롬화하는 단계;를 포함하는 이소부텐-이소프렌 공중합체의 브롬화 방법:
    [화학식 1]
    Figure pat00008

    상기 화학식 1에서,
    R1은 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고,
    R2는 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이다.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1에서,
    R1은 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고,
    R2는 수소인 이소부텐-이소프렌 공중합체의 브롬화 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 N-브로모아세트아미드인 이소부텐-이소프렌 공중합체의 브롬화 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 이소부텐-이소프렌 공중합체의 함량은 혼합 용액 기준 5 내지 30 중량%인 이소부텐-이소프렌 공중합체의 브롬화 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 함량은 이소프렌 1 당량 기준 0.05 내지 5 당량인 이소부텐-이소프렌 공중합체의 브롬화 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 브롬화제의 함량은 이소프렌 1 당량 기준 0.1 내지 3 당량인 이소부텐-이소프렌 공중합체의 브롬화 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 혼합 용액은 물을 더 포함하는 이소부텐-이소프렌 공중합체의 브롬화 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 물의 함량은 탄화수소 용매 100 중량부 기준 0.1 내지 30 중량부인 이소부텐-이소프렌 공중합체의 브롬화 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 탄화수소 용매는 부탄, 펜탄, 네오펜탄, 헥산, 사이클로헥산, 메틸사이클로헥산, 헵탄, 옥탄, 벤젠, 톨루엔, 자일렌 및 에틸벤젠으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 이소부텐-이소프렌 공중합체의 브롬화 방법.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 단계 (S2)는 10 내지 80℃에서 수행되는 이소부텐-이소프렌 공중합체의 브롬화 방법.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 단계 (S2)는 10초 내지 60분 동안 수행되는 이소부텐-이소프렌 공중합체의 브롬화 방법.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 단계 (S2) 이후, (S3) 염기성 물질과 반응시키는 단계;를 더 포함하는 이소부텐-이소프렌 공중합체의 브롬화 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 단계 (S3)는 10 내지 40℃에서 3분 내지 30분 동안 수행되는 이소부텐-이소프렌 공중합체의 브롬화 방법.
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