KR101864015B1 - Catalyst composition for preparing conjugated diene polymer and conjugated diene polymer prepared by using the same - Google Patents

Catalyst composition for preparing conjugated diene polymer and conjugated diene polymer prepared by using the same Download PDF

Info

Publication number
KR101864015B1
KR101864015B1 KR1020160079546A KR20160079546A KR101864015B1 KR 101864015 B1 KR101864015 B1 KR 101864015B1 KR 1020160079546 A KR1020160079546 A KR 1020160079546A KR 20160079546 A KR20160079546 A KR 20160079546A KR 101864015 B1 KR101864015 B1 KR 101864015B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
conjugated diene
carbon atoms
catalyst composition
compound
Prior art date
Application number
KR1020160079546A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20170000811A (en
Inventor
강석연
배효진
오경환
조우진
안정헌
박성현
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020150184239A external-priority patent/KR20170000757A/en
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Publication of KR20170000811A publication Critical patent/KR20170000811A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101864015B1 publication Critical patent/KR101864015B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/54Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with other compounds thereof
    • C08F4/545Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with other compounds thereof rare earths being present, e.g. triethylaluminium + neodymium octanoate
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F136/00Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds
    • C08F136/02Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds
    • C08F136/04Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds conjugated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F210/00Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F210/04Monomers containing three or four carbon atoms
    • C08F210/08Butenes
    • C08F210/10Isobutene
    • C08F210/12Isobutene with conjugated diolefins, e.g. butyl rubber
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F36/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds
    • C08F36/02Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds
    • C08F36/04Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds conjugated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/54Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with other compounds thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/60Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
    • C08F4/607Catalysts containing a specific non-metal or metal-free compound
    • C08F4/609Catalysts containing a specific non-metal or metal-free compound organic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/60Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
    • C08F4/607Catalysts containing a specific non-metal or metal-free compound
    • C08F4/609Catalysts containing a specific non-metal or metal-free compound organic
    • C08F4/6093Catalysts containing a specific non-metal or metal-free compound organic containing halogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2380/00Tyres

Abstract

본 발명에서는 희토류 금속 화합물, 알킬화제 및 할로겐 화합물과 함께, 하기 화학식 1의 기능기화제를 포함하여, 우수한 촉매 활성 및 중합반응성을 나타내며, 높은 선형성과 함께 우수한 가공성을 갖는 공액 디엔계 중합체의 제조에 유용한 촉매 조성물 및 이를 이용하여 제조한 공액 디엔계 중합체가 제공된다:
[화학식 1]
(X1)a-M1-([Y-M2-(X2)n-1])m-a
상기 화학식 1에서, a, m, n, M1, M2, X1 및 X2, Y는 명세서 중에서 정의한 바와 같다.
In the present invention, it is possible to provide a conjugated diene-based polymer which exhibits excellent catalytic activity and polymerization reactivity, including a rare earth metal compound, an alkylating agent and a halogen compound, There is provided a catalyst composition and a conjugated diene-based polymer prepared using the catalyst composition:
[Chemical Formula 1]
(X 1 ) a -M 1 - ([YM 2 - (X 2 ) n-1 ]) ma
In Formula 1, a, m, n, M 1 , M 2 , X 1 and X 2 , Y are as defined in the specification.

Description

공액 디엔계 중합체 제조용 촉매 조성물 및 이를 이용하여 제조된 공액 디엔계 중합체 {CATALYST COMPOSITION FOR PREPARING CONJUGATED DIENE POLYMER AND CONJUGATED DIENE POLYMER PREPARED BY USING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a conjugated diene polymer and a conjugated diene polymer prepared by using the conjugated diene polymer. [0002]

본 발명은 공액 디엔계 중합체 제조용 촉매 조성물 및 이를 이용하여 제조된 공액 디엔계 중합체에 관한 것이다.The present invention relates to a catalyst composition for preparing a conjugated diene-based polymer and a conjugated diene-based polymer prepared using the same.

타이어, 내충격 폴리스티렌, 구두 밑창, 및 골프공 등 여러 가지 제조 분야에서 고무 조성물의 수요가 점차 증가함에 따라, 생산량이 부족한 천연고무의 대체 물질로서 합성고무인 공액 디엔계 중합체, 그 중에서도 특히 부타디엔계 중합체의 가치가 높아지고 있다. As the demand for rubber compositions in various manufacturing fields such as tires, impact resistant polystyrene, shoe soles, and golf balls is gradually increasing, a conjugated diene polymer which is a synthetic rubber as a substitute material of natural rubber which is in shortage of production amount, particularly, a butadiene polymer The value is increasing.

한편, 공액 디엔계 중합체에 있어서 선형성 및 분지화도는 중합체의 물성적 특성에 큰 영향을 미친다. 구체적으로, 선형성이 낮을수록 또는 분지화가 클수록 중합체의 용해속도 및 점도 특성이 증가하게 되고, 그 결과로서 중합체의 가공성이 향상된다. 그러나, 중합체의 분지화도가 지나치게 크면 분자량 분포가 넓어지기 때문에 고무 조성물의 내마모성, 내균열성 또는 반발특성 등에 영향을 미치는 중합체의 기계적 특성은 오히려 저하된다. 또, 공액 디엔계 중합체, 특히 부타디엔계 중합체의 선형성 및 분지화도는 중합체내 포함된 시스 1,4-결합의 함량에 크게 좌우된다. 공액 디엔계 중합체 내 시스 1,4-결합의 함량이 높을수록 선형성이 증가하게 되고, 그 결과 중합체가 우수한 기계적 특성을 가져 고무 조성물의 내마모성, 내균열성 및 반발특성 등을 향상시킬 수 있다. On the other hand, the linearity and branching degree in the conjugated diene polymer greatly affect the physical properties of the polymer. Specifically, the lower the linearity or the larger the branching, the higher the dissolution rate and viscosity characteristics of the polymer, and as a result, the processability of the polymer is improved. However, if the degree of branching of the polymer is excessively large, the molecular weight distribution is widened, so that the mechanical properties of the polymer, which affects the abrasion resistance, crack resistance or rebound characteristics of the rubber composition, are rather deteriorated. In addition, the linearity and branching degree of the conjugated diene-based polymer, particularly the butadiene-based polymer, largely depend on the content of the cis 1,4-bond contained in the polymer. The higher the content of the cis 1,4-bond in the conjugated diene polymer is, the more the linearity is increased. As a result, the polymer has excellent mechanical properties and can improve the abrasion resistance, crack resistance and rebound characteristics of the rubber composition.

이에 따라 공액 디엔계 중합체 내 시스-1,4 결합의 함량을 높여 선형성을 증가시키는 동시에 적절한 가공성을 갖도록 하기 위한 공액 디엔계 중합체의 제조 방법들이 다양하게 연구 개발되고 있다.Accordingly, a variety of methods for preparing conjugated diene-based polymers have been developed in order to increase the linearity of cis-1,4 bonds in the conjugated diene polymer and to have appropriate processability.

구체적으로, 네오디뮴과 같은 희토류 금속 화합물과 제I족 내지 제III족의 알킬화제, 구체적으로 메틸알루미녹산으로 이루어진 복합 금속의 중합 촉매를 이용하여, 부타디엔계 중합체를 제조하는 방법이 개발되었다. 그러나, 상기 방법으로 얻을 수 있는 중합체는 시스-1,4 결합 함량이 충분히 높지 않고, 또 비닐 함량도 충분히 낮지 않기 때문에 물성 개선 효과가 여전히 불충분한 문제가 있다.Specifically, a method of producing a butadiene-based polymer by using a rare earth metal compound such as neodymium and a polymerization catalyst of a complex metal comprising an alkylating agent of Groups I to III, specifically, methylaluminoxane has been developed. However, the polymer obtained by the above method has a problem that the effect of improving the physical properties is still insufficient because the cis-1,4 bond content is not sufficiently high and the vinyl content is not sufficiently low.

또 다른 방법으로, 희토류 금속 화합물, 제I족 내지 제III족의 알킬화제, 그리고 비배위성 음이온과 양이온으로 이루어진 이온성 화합물을 포함하는 중합 촉매를 이용하여 시스-1,4 결합 함량의 높은 부타디엔계 중합체를 제조하는 방법이 개발되었다. 상기 방법은 희토류 금속 화합물로서 Nd(OCOCCl3)3를 이용하고 있으나, 상기 금속 화합물의 중합 활성이 낮고, 또 부타디엔 중합체의 비닐 결합 함량이 크기 때문에, 상기 방법에 의해 제조된 부타디엔계 중합체를 포함한 고무 조성물은, 종래의 부타디엔계 중합체를 포함한 고무 조성물에 비해, 물성의 향상이 불충분하였다. 또, 상기 방법으로 제조한 부타디엔계 중합체의 경우 비닐 결합 함량이 높고 분자량 분포가 넓다.Alternatively, a polymerization catalyst comprising a rare earth metal compound, an alkylating agent of Group I to Group III, and an ionic compound consisting of a non-coordinating anion and a cation is used to prepare a butadiene-based polymer having a high cis- Was developed. The above method uses Nd (OCOCCl 3 ) 3 as a rare earth metal compound. However, since the polymerization activity of the metal compound is low and the vinyl bond content of the butadiene polymer is large, the rubber containing the butadiene polymer produced by the above- Compared with the rubber composition containing a conventional butadiene polymer, the composition has insufficient improvement in physical properties. In addition, the butadiene polymer produced by the above method has a high vinyl bond content and a wide molecular weight distribution.

또 다른 방법으로, 할로겐 원자 함유 성분으로 이루어진 희토류 금속염 및 알루미녹산으로 이루어진 중합 촉매를 이용하여 시스-1,4 결합 함량이 높은 부타디엔계 중합체를 제조하는 방법이 개발되었다. 그러나, 이 방법의 경우도, 비스(트리클로로아세트산)(베르사트산) 네오디뮴염 등의 특수한 촉매를 사용하기 때문에, 상기 네오디뮴염의 중합 활성이 낮고, 공업성이 낮다고 하는 문제가 있다.As another method, there has been developed a method for producing a butadiene polymer having a high cis-1,4 bond content by using a polymerization catalyst composed of a rare earth metal salt composed of a halogen atom-containing component and aluminoxane. However, this method also has a problem that since the specific catalyst such as neodymium salt of bis (trichloroacetic acid) (bersatanic acid) is used, the polymerization activity of the neodymium salt is low and the industrial property is low.

이에, 높은 선형성을 가지면서도 우수한 가공성을 나타낼 수 있는 공액 디엔계 중합체의 제조 방법의 개발이 요구된다.Accordingly, it is required to develop a method for producing a conjugated diene-based polymer capable of exhibiting excellent processability while having high linearity.

일본특허공개 제2001-048940호Japanese Patent Laid-Open No. 2001-048940

본 발명이 해결하고자 하는 제1과제는, 우수한 촉매활성을 나타내며, 촉매활성종의 구조안정성이 높아, 높은 선형성 및 좁은 분자량 분포 등의 우수한 물성을 갖는 공액 디엔계 중합체 제조에 용이한 촉매 조성물을 제공하는 것이다. The first problem to be solved by the present invention is to provide a catalyst composition which is excellent in structural stability of catalytically active species and has excellent physical properties such as high linearity and narrow molecular weight distribution, and which is easy to prepare for a conjugated diene polymer .

또, 본 발명이 해결하고자 하는 제2과제는, 상기 촉매 조성물을 이용하여 제조된 공액 디엔계 중합체 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.A second problem to be solved by the present invention is to provide a conjugated diene polymer produced by using the catalyst composition and a process for producing the conjugated diene polymer.

또, 본 발명이 해결하고자 하는 제3과제는, 상기 촉매 조성물을 이용하여 제조된 공액 디엔계 중합체를 포함하는 고무 조성물 및 이로부터 제조된 타이어 부품을 제공하는 것이다.A third problem to be solved by the present invention is to provide a rubber composition comprising a conjugated diene polymer prepared by using the catalyst composition and a tire component produced therefrom.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면 하기 화학식 1의 기능기화제, 희토류 금속 화합물, 알킬화제 및 할로겐 화합물을 포함하는 공액 디엔계 중합체 제조용 촉매 조성물을 제공한다.That is, according to one embodiment of the present invention, there is provided a catalyst composition for the production of a conjugated diene-based polymer comprising a functionalizing agent, a rare earth metal compound, an alkylating agent and a halogen compound represented by the following general formula (1)

[화학식 1][Chemical Formula 1]

(X1)a-M1-([Y-M2-(X2)n-1])m-a (X 1 ) a -M 1 - ([YM 2 - (X 2 ) n-1 ]) ma

상기 화학식 1에서,In Formula 1,

m은 M1의 원자가(valence) 수이고, n은 M2의 원자가 수이며, m is the valence number of M 1 , n is the valence number of M 2 ,

a는 0 ≤ a ≤ m-1이고,a is 0? a? m-1,

M1 및 M2는 각각 독립적으로 14족 원소 및 15족 원소로 이루어진 군에서 선택되고,M 1 and M 2 are each independently selected from the group consisting of Group 14 elements and Group 15 elements,

X1 및 X2는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 20의 1가 탄화수소기, -ORa, -NRbRc, -SiRdReRf 및 공유결합성 작용기로 이루어진 군에서 선택되며, 이때 상기 Ra, Rb , Rc, Rd, Re 및 Rf는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 3 내지 20의 사이클로알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기, -NR'R" 및 공유결합성 작용기로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 R' 및 R"은 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 3 내지 20의 사이클로알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기 및 공유결합성 작용기로 이루어진 군에서 선택되며,X 1 and X 2 are each independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, -OR a , -NR b R c , -SiR d R e R f and a covalent bond functional group Wherein R a , R b , R c , R d , R e and R f are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, An arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, -NR'R "and a covalent bonding functional group, and R 'and R" each independently represent a hydrogen atom, A cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an alkylaryl group having 7 to 20 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms and a covalent bonding functional group,

Y는 1 이상의 공유결합성 작용기로 치환 또는 비치환된 2가 탄화수소기이며, 단, 상기 X1, X2 및 Y 중 적어도 하나는 공유결합성 작용기를 포함하며, 그리고Y is a divalent hydrocarbon group which is substituted or unsubstituted with at least one covalent functional group, provided that at least one of X 1 , X 2 and Y contains a covalent functional group, and

상기 공유결합성 작용기는 탄소-탄소간 이중결합을 포함하는 작용기이다)The covalent bonding functional group is a functional group containing a carbon-carbon double bond)

또, 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면 상기 촉매조성물을 이용하여 제조되며, 100℃에서 무니점도가 10MU 내지 90MU이고, 다분산도가 3.4 이하인 공액 디엔계 중합체를 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a conjugated diene polymer which is prepared using the catalyst composition and has a Mooney viscosity of 10 MU to 90 MU at 100 ° C and a polydispersity of 3.4 or less.

아울러, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 촉매조성물을 이용하여 공액디엔계 단량체를 중합반응시키는 단계를 포함하는 공액 디엔계 중합체의 제조방법을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method for producing a conjugated diene-based polymer comprising the step of polymerizing a conjugated diene-based monomer using the catalyst composition.

더 나아가, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 공액 디엔계 중합체를 포함하는 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조된 타이어 부품을 제공한다.Still further, according to another embodiment of the present invention, there is provided a rubber composition comprising the conjugated diene polymer and a tire component manufactured using the rubber composition.

본 발명에 따른 공액 디엔계 중합용 촉매 조성물은, 공액 디엔계 중합체의 제조시 공유결합 가능한 기능성 작용기를 제공할 수 있는 기능기화제를 포함함으로써, 촉매활성종의 구조안정성을 높일 수 있고, 촉매활성 및 중합 반응성을 향상시킬 수 있다. 그 결과이를 이용하여 공액디엔계 중합체의 제조시 높은 선형성을 가지면서도 우수한 가공성 및 물성적 특성을 갖는 공액 디엔계 중합체의 제조가 가능하다. The catalyst composition for conjugated diene-based polymerization according to the present invention contains a functionalizing agent capable of providing a covalent bondable functional group during the production of the conjugated diene-based polymer, thereby improving the structural stability of the catalytically active species, And the polymerization reactivity can be improved. As a result, it is possible to produce a conjugated diene polymer having high linearity and excellent processability and physical properties in the production of the conjugated diene polymer.

이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail in order to facilitate understanding of the present invention.

본 명세서 및 청구범위에 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.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 용어 "예비중합(preforming)"이란, 공액 디엔계 중합체 제조용 촉매 조성물 내에서의 전(pre) 중합을 의미한다. 구체적으로는 희토류 금속 화합물, 알루미늄 화합물을 포함하는 알킬화제, 및 할로겐 화합물을 포함하는 공액 디엔계 중합체 제조용 촉매 조성물이 상기 알루미늄 화합물로서 디이소부틸 알루미늄 하이드라이드(이하, DIBAH(diisobutyl aluminum hydride)라 칭함)를 포함하는 경우, 다양한 촉매 활성종의 생성 가능성을 줄이기 위해, 부타디엔 등의 단량체를 소량으로 함께 포함한다. 이에 따라, 공액 디엔계 중합체 제조를 위한 중합 반응에 앞서, 상기 공액 디엔계 중합체 제조용 촉매 조성물 내에서 부타디엔의 전(pre) 중합이 이루어게 되는데, 이를 예비 중합이라 한다.As used herein, the term "preforming" means pre-polymerization in a catalyst composition for producing a conjugated diene-based polymer. Specifically, a catalyst composition for preparing a conjugated diene-based polymer containing a rare earth metal compound, an alkylating agent containing an aluminum compound, and a halogen compound is used as the above-mentioned aluminum compound, such as diisobutyl aluminum hydride (hereinafter referred to as DIBAH) , A small amount of monomers such as butadiene are included together in order to reduce the possibility of producing various catalytically active species. Thus, prior to the polymerization reaction for producing the conjugated diene-based polymer, pre-polymerization of butadiene is carried out in the catalyst composition for producing a conjugated diene-based polymer, which is referred to as prepolymerization.

또한 본 명세서에서 사용되는 용어 "예비혼합(premixing)"이란, 촉매 조성물 내에서 중합이 이루어지지 않고 각 구성성분들이 균일하게 혼합된 상태를 의미한다.The term "premixing " as used herein means that the components are homogeneously mixed without polymerization in the catalyst composition.

또, 본 명세서에 사용되는 용어 "촉매 조성물"은 구성성분들의 단순 혼합물, 물리적 또는 화학적 인력에 의해 야기되는 다양한 복합체 또는 구성성분들의 화학 반응물을 포함하는 것이다. In addition, the term "catalyst composition" as used herein is intended to encompass chemical compounds of various composites or components caused by a simple mixture, physical or chemical attraction of the constituents.

본 발명에서는 공액 디엔계 중합체 형성용 촉매 조성물의 제조시, 분자내 알릴기(allyl group) 등과 같은 공유결합성 작용기를 포함하는 기능기화제를 사용함으로써, 촉매활성종의 구조안정성을 개선시키고, 촉매 조성물의 촉매활성 및 반응성을 향상시켜, 높은 선형성과 함께 우수한 가공성 및 물성적 특성을 갖는 공액 디엔계 중합체를 제조할 수 있다.In the present invention, when a functionalizing agent containing a covalent bonding functional group such as an allyl group in a molecule is used in the production of the catalyst composition for forming a conjugated diene polymer, the structural stability of the catalytically active species is improved, It is possible to improve the catalytic activity and reactivity of the composition and to produce a conjugated diene polymer having high linearity and excellent processability and physical properties.

촉매 조성물Catalyst composition

본 발명의 일 실시예에 따른 공액 디엔 중합용 촉매 조성물은, (a) 기능기화제, (b) 희토류 금속 화합물, (c) 알킬화제 및 (d) 할로겐 화합물을 포함한다. 이하 각 성분들 별로 상세히 설명한다.The catalyst composition for conjugate diene polymerization according to an embodiment of the present invention comprises (a) a functionalizing agent, (b) a rare earth metal compound, (c) an alkylating agent, and (d) a halogen compound. Each component will be described in detail below.

(a) 기능기화제 (a) Functionalizing agent

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 공액 디엔 중합용 촉매 조성물에 있어서 기능기화제는, 분자내 브릿지기(Y)에 의해 연결된 두 개의 중심원소(M1 및 M2)를 포함하고, 또 탄소-탄소간 이중결합을 포함하는 공유결합성 작용기를 1개 이상 포함하는 화합물이다. 상기 공유결합성 작용기는 구체적으로 비닐기, 알릴기, 메타알릴기, 또는 (메트)아크릴기 등과 같이 탄소-탄소간 이중결합을 포함하는 작용기로서, 촉매 조성물내 알킬화제에 의해 활성화된 네오디뮴 화합물과 반응하여 촉매 활성종을 안정화시키는 동시에 반응성을 높여 촉매활성을 향상시킬 수 있다. 또, 브릿지기(Y)에 의해 연결된 두 개의 중심원소(M1 및 M2)를 포함함으로써, 촉매활성종의 구조안정성을 더욱 높여 우수한 물성을 갖는 공액 디엔 중합체의 제조가 가능하다.In the catalyst composition for conjugate diene polymerization according to an embodiment of the present invention, the functionalizing agent includes two central elements (M 1 and M 2 ) linked by an intramolecular bridging group (Y) Linking functional group containing a carbon-carbon double bond. The covalent functional group is specifically a functional group containing a carbon-carbon double bond such as a vinyl group, an allyl group, a methallyl group, or a (meth) acryl group, and reacts with a neodymium compound activated by an alkylating agent in the catalyst composition Thereby stabilizing the catalytically active species and enhancing the reactivity and improving the catalytic activity. Further, by including the two central elements (M 1 and M 2 ) connected by the bridge group (Y), the structure stability of the catalytically active species can be further improved, and the conjugated diene polymer having excellent physical properties can be produced.

구체적으로, 상기 기능기화제는 하기 화학식 1의 화합물일 수 있다:Specifically, the functionalizing agent may be a compound of formula 1:

[화학식 1][Chemical Formula 1]

(X1)a-M1-([Y-M2-(X2)n-1])m-a (X 1 ) a -M 1 - ([YM 2 - (X 2 ) n-1 ]) ma

상기 화학식 1에서,In Formula 1,

m은 M1의 원자가(valence) 수이고, n은 M2의 원자가 수이며, m is the valence number of M 1 , n is the valence number of M 2 ,

a는 0 ≤ a ≤ m-1이고,a is 0? a? m-1,

M1 및 M2는 각각 독립적으로 14족 원소 및 15족 원소로 이루어진 군에서 선택되고,M 1 and M 2 are each independently selected from the group consisting of Group 14 elements and Group 15 elements,

X1 및 X2는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 20의 1가 탄화수소기, -ORa, -NRbRc, -SiRdReRf 및 공유결합성 작용기로 이루어진 군에서 선택되며, 이때 상기 Ra, Rb , Rc, Rd, Re 및 Rf는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 3 내지 20의 사이클로알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기, -NR'R" 및 공유결합성 작용기로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 R' 및 R"은 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 3 내지 20의 사이클로알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기 및 공유결합성 작용기로 이루어진 군에서 선택되며,X 1 and X 2 are each independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, -OR a , -NR b R c , -SiR d R e R f and a covalent bond functional group Wherein R a , R b , R c , R d , R e and R f are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, An arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, -NR'R "and a covalent bonding functional group, and R 'and R" each independently represent a hydrogen atom, A cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an alkylaryl group having 7 to 20 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms and a covalent bonding functional group,

Y는 1 이상의 공유결합성 작용기로 치환 또는 비치환된 2가 탄화수소기이며, 단, 상기 X1, X2 및 Y 중 적어도 하나는 공유결합성 작용기를 포함하며, 그리고Y is a divalent hydrocarbon group which is substituted or unsubstituted with at least one covalent functional group, provided that at least one of X 1 , X 2 and Y contains a covalent functional group, and

상기 공유결합성 작용기는 탄소-탄소간 이중결합을 포함하는 작용기이다.The covalent functional group is a functional group containing a carbon-carbon double bond.

또, 상기 화학식 1에서, a>1인 경우 복수 개의 X1은 각각 동일하거나 상이할 수 있다. 마찬가지로, 상기 화학식 1에서 m-a>1인 경우 복수 개의 -([Y-M2-(X2)n-1]) 그리고 상기 화학식 1에서 n-1>1인 경우 복수 개의 X2는 각각 동일하거나 상이할 수 있다.In formula (1), when a > 1, a plurality of X < 1 > may be the same or different. Similarly, a plurality of - ([YM 2 - (X 2 ) n-1 ] in case of ma> 1 in the above formula 1 and a plurality of X 2 in the case of n-1> 1 in the above formula 1 are the same or different .

구체적으로 상기 화학식 1에 있어서, M1 및 M2는 각각 독립적으로 Si, Sn 및 N으로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다. 이에 따라, 상기 M1 및 M2가 Si 또는 Sn이면, M1의 원자가 수(m) 및 M2의 원자가 수(n)는 각각 4이고, M1 및 M2가 N이면, M1의 원자가 수(m) 및 M2의 원자가 수(n)은 각각 3이 된다.Specifically, in Formula 1, M 1 and M 2 may each independently be selected from the group consisting of Si, Sn, and N. Accordingly, when the above M 1 and M 2 Si or Sn, is the valence number (m) and the valence number (n) of M 2 a M 1 is a 4, respectively, M 1 and M 2 is N, the valence of M 1 The number (m) and valence number (n) of M 2 are each 3.

또, 상기 화학식 1에 있어서, X1 및 X2는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 20의 1가 탄화수소기, -ORa, -NRbRc, -SiRdReRf 및 공유결합성 작용기로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다. 이때 상기 Ra, Rb , Rc, Rd, Re 및 Rf는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 3 내지 20의 사이클로알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기, -NR'R" 및 공유결합성 작용기로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 R' 및 R"은 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 3 내지 20의 사이클로알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기 및 공유결합성 작용기로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다. In Formula 1, X 1 and X 2 each independently represent a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, -OR a , -NR b R c , -SiR d R e R f, A functional group, and a functional group. Wherein R a , R b , R c , R d , R e and R f each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, An arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, -NR'R "and a covalent bonding functional group, and R 'and R" each independently represent a hydrogen atom, A cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an alkylaryl group having 7 to 20 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, and a covalent bonding functional group.

이때, 상기 1가 탄화수소기는 구체적으로는 메틸기, 에틸기 또는 프로필기 등과 같은 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형의 알킬기; 사이클로프로필기, 사이클로부틸기 또는 사이클로펜틸기 등과 같은 탄소수 3 내지 20의 사이클로알킬기; 페닐기 등과 같은 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 그리고 이들의 조합기로서 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기 또는 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기 등일 수 있다. Here, the monovalent hydrocarbon group is specifically a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group or a propyl group; A cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms such as a cyclopropyl group, a cyclobutyl group or a cyclopentyl group; An aryl group having 6 to 20 carbon atoms such as a phenyl group and the like; An arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, an alkylaryl group having 7 to 20 carbon atoms, and the like.

또, 상기 공유결합성 작용기는 알케닐기 또는 (메트)아크릴기일 수 있으며, 이때 상기 알케닐기는 구체적으로 탄소수 2 내지 20의 알케닐기, 보다 구체적으로 탄소수 2 내지 12의 알케닐기, 보다 더 구체적으로 탄소수 2 내지 6의 알케닐기일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 공유결합성 작용기는 비닐기, 알릴기, 메타알릴기(methallyl), 부테닐기, 펜테닐기, 헥세닐기 및 (메트)아크릴기로 이루어지는 군에서 선택되는 것일 수 있으며, 촉매 조성물에 적용시 촉매 활성 및 중합 반응성의 현저한 개선 효과를 고려할 때, 상기 공유결합성 작용기는 알릴기일 수 있다. 한편, 본 발명에 있어서 (메트)아크릴기는 아크릴기(acryl) 및 메타크릴기(methacryl)를 포함하는 의미이다.The covalent bonding functional group may be an alkenyl group or a (meth) acryl group, and the alkenyl group is specifically an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, more specifically an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, Or an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms. More specifically, the covalent bonding functional group may be selected from the group consisting of a vinyl group, an allyl group, a methallyl group, a butenyl group, a pentenyl group, a hexenyl group, and a (meth) In view of the remarkable improvement effect of the catalytic activity and the polymerization reactivity when applied, the covalent functional group may be an allyl group. In the present invention, (meth) acrylic group means acryl and methacryl.

또, 상기 화학식 1에 있어서, 상기 X1 및 X2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬기, 탄소수 3 내지 20의 사이클로알킬기 및 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환될 수도 있다. In Formula 1, X 1 and X 2 are each independently selected from the group consisting of a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 30 carbon atoms. Or more of the above substituents.

보다 구체적으로, 상기 X1 및 X2는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 비닐기, 알콕시기, 알릴기, 메타알릴기, (메트)아크릴기, 아미노기(-NH2), 알킬아미노기, 알릴아미노기, 알킬알릴아미노기, 실릴기(-SiH3), 알킬실릴기, 디알킬실릴기, 트리알킬실릴기, 알릴실릴기, 디알릴실릴기, 트리알릴실릴기, 알킬알릴실릴기, 알킬디알릴실릴기, 디알킬알릴실릴기, (디알릴아미노)실릴기, (디알릴아미노)알킬실릴기, (디알릴아미노)디알킬실릴기 및 알킬디(디알릴아미노)실릴기로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 이때 상기 알킬기는 탄소수 1 내지 20의 직쇄 또는 분지상의 알킬기, 보다 구체적으로는 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지상의 알킬기일 수 있고, 상기 알콕시기는 탄소수 1 내지 20의 직쇄 또는 분지상의 알콕시기, 보다 구체적으로는 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지상의 알콕시기일 수 있다. More specifically, X 1 and X 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a vinyl group, an alkoxy group, an allyl group, a methallyl group, a (meth) acryl group, an amino group (-NH 2 ) , An alkylarylamino group, a silyl group (-SiH 3 ), an alkylsilyl group, a dialkylsilyl group, a trialkylsilyl group, an allylsilyl group, a diallylsilyl group, an alkylallylsilyl group, (Diallylamino) silyl group, (dialylamino) silyl group, (diallylamino) silyl group, (diallylamino) alkylsilyl group, Wherein the alkyl group may be a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more specifically a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the alkoxy group may be a straight or branched An alkoxy group, more specifically, Or a straight or branched alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.

또, 상기 화학식 1에 있어서, Y는 구체적으로 알킬렌기 또는 분자내 적어도 하나의 수소원자가 공유결합성 작용기로 치환된 알킬렌기일 수 있으며, 이때 상기 공유결합성 작용기는 앞서 정의한 바와 같으며, 상기 알킬렌기는 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기, 보다 구체적으로는 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기일 수 있다. 또, 상기 Y는 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬기, 탄소수 3 내지 20의 사이클로알킬기 및 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 치환기로 더 치환될 수도 있다.In Formula 1, Y may specifically be an alkylene group or an alkylene group in which at least one hydrogen atom in the molecule is substituted with a covalent bond functional group, wherein the covalent bond functional group is as defined above, The ring may be an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, more specifically an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms. The Y may further be substituted with at least one substituent selected from the group consisting of a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 30 carbon atoms.

보다 더 구체적으로, 상기 기능기화제는 하기 화학식 2a 내지 2g의 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다:More specifically, the functionalizing agent may be selected from the group consisting of compounds of the following formulas (2a) to (2g):

Figure 112016061418180-pat00001
Figure 112016061418180-pat00001

상기 화학식 2a 내지 2g에서, nBu는 n-부틸기를, 그리고 TMS는 트리메틸실릴기를 의미한다. In the above formulas (2a) to (2g), nBu means an n-butyl group and TMS means a trimethylsilyl group.

보다 구체적으로, 상기 기능기화제는 상기 화학식 1에서 m 및 n이 각각 3의 정수이고, M1 및 M2가 각각 질소(N)이며, Y가 1 이상의 공유결합성 작용기로 치환된 2가 탄화수소기인 화합물을 포함할 수 있다. 이때, 공유결합성 작용기 및 2가 탄화수소기는 앞서 정의한 바와 같다. 보다 더 구체적으로 상기 기능기화제는 상기한 조건에 더하여, X1 및 X2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 1가 탄화수소기 또는 -SiRdReRf인 화합물을 포함할 수 있으며, 보다 구체적으로는 X1 및 X2는 각각 독립적으로 -SiRdReRf인 화합물을 포함할 수 있다. 이때 상기 Rd, Re, 및 Rf는 앞서 정의한 바와 같으며, 보다 구체적으로는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬기일 수 있다.More specifically, the functionalizing agent is a divalent hydrocarbon having m and n in the general formula (1), an integer of 3 each, M 1 and M 2 are each nitrogen (N), Y is a covalent functional group substituted by 1 or more / RTI > Here, the covalent bonding functional group and the divalent hydrocarbon group are as defined above. More specifically, the functionalizing agent may include, in addition to the above conditions, X 1 and X 2 each independently represent a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a compound represented by -SiR d R e R f , Specifically, X 1 and X 2 may each independently comprise a compound of -SiR d R e R f . Wherein R d, R e , and R f are the same as defined above, and more specifically, each independently may be an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.

또, 상기 기능기화제는 상기 화학식 1에서 M1 및 M2가 각각 Si, Sn 및 N으로 이루어진 군에서 선택되지만, M1 및 M2가 동시에 N은 아니고, Y가 공유결합성 작용기로 치환되지 않은 탄소수 1 내지 20의 2가 탄화수소기이며, X1 및 X2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 1가 탄화수소기 또는 공유결합성 작용기이되, X1 및 X2 중 적어도 하나는 공유결합성 작용기를 포함하는 화합물을 포함할 수 있다. 이때, 상기 1가 및 2가 탄화수소기, 그리고 공유결합성 작용기는 앞서 설명한 바와 같다. In the above-mentioned functionalizing agent, M 1 and M 2 are each selected from the group consisting of Si, Sn and N in the above formula (1), but when M 1 and M 2 are not simultaneously N and Y is a covalent functional group X 1 and X 2 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a covalent bonding functional group, at least one of X 1 and X 2 is a covalent bond functional group ≪ / RTI > The monovalent and divalent hydrocarbon groups and the covalent bonding functional groups are as described above.

상기 화학식 1의 기능기화제는 통상의 합성 반응을 이용하여 사용될 수도 있다. 일례로 상기 화학식 1의 기능기화제는 하기 반응식 1에서와 같은 반응에 의해 제조될 수 있다. 하기 반응식 1은 본 발명을 설명하기 위한 일 예일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The functionalizing agent of the above formula (1) may be used by using a conventional synthesis reaction. For example, the functionalizing agent of Formula 1 may be prepared by the reaction shown in Reaction Scheme 1 below. The following Reaction Scheme 1 is only one example for illustrating the present invention, but the present invention is not limited thereto.

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

Figure 112016061418180-pat00002
Figure 112016061418180-pat00002

(b) 희토류 금속 화합물(b) a rare earth metal compound

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 공액 디엔 중합용 촉매 조성물에 있어서, 상기 희토류 금속 화합물은 알킬화제에 의해 활성화된 후, 상기한 기능기화제의 반응성기와 반응하여 공액 디엔의 중합을 위한 촉매활성종을 형성한다. In the catalyst composition for conjugated diene polymerization according to an embodiment of the present invention, the rare earth metal compound is activated by an alkylating agent and then reacted with a reactive group of the functionalizing agent to form a catalytically active species for polymerization of the conjugated diene .

이와 같은 희토류 금속 화합물로는, 통상 공액 디엔계 중합체의 제조시 사용되는 것이라면 특별한 제한없이 사용가능하다. 구체적으로, 상기 희토류 금속 화합물은, 란탄, 네오디뮴, 세륨, 가돌리늄 또는 프라세오디뮴 등과 같은 원자번호 57 내지 71의 희토류 금속 중 어느 하나 또는 둘 이상을 화합물일 수 있으며, 보다 구체적으로는 네오디뮴, 란탄 및 가돌리윰을 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 화합물일 수 있다.The rare earth metal compound is not particularly limited as long as it is used in the production of a conjugated diene polymer. Specifically, the rare earth metal compound may be any one or two or more of rare earth metals having atomic numbers of 57 to 71, such as lanthanum, neodymium, cerium, gadolinium, praseodymium and the like, and more specifically, neodymium, lanthanum and gadolinium Or a compound comprising at least two members selected from the group consisting of:

또, 상기 희토류 금속 화합물은 상기한 희토류 금속 함유 카르복실산염(예를 들면, 네오디뮴 초산염, 네오디뮴 아크릴산염, 네오디뮴 메타크릴산염, 네오디뮴 초산염, 네오디뮴 글루콘산염, 네오디뮴 구연산염, 네오디뮴 푸마르산염, 네오디뮴 유산염, 네오디뮴 말레산염, 네오디뮴 옥살산염, 네오디뮴 2-에틸헥사노에이트, 네오디뮴 네오 데카노에이트 등), 유기인산염(예를 들면, 네오디뮴 디부틸 인산염, 네오디뮴 디펜틸 인산염, 네오디뮴 디헥실 인산염, 네오디뮴 디헵틸 인산염, 네오디뮴 디옥틸 인산염, 네오디뮴 비스(1-메틸 헵틸) 인산염, 네오디뮴 비스(2-에틸헥실) 인산염, 또는 네오디뮴 디데실 인산염 등), 유기 포스폰산염(예를 들면, 네오디뮴 부틸 포스폰산염, 네오디뮴 펜틸 포스폰산염, 네오디뮴 헥실 포스폰산염, 네오디뮴 헵틸 포스폰산염, 네오디뮴 옥틸 포스폰산염, 네오디뮴(1-메틸 헵틸) 포스폰산염, 네오디뮴(2-에틸헥실) 포스폰산염, 네오디뮴 디실 포스폰산염, 네오디뮴 도데실 포스폰산염 또는 네오디뮴 옥타데실 포스폰산염 등), 유기 포스핀산염(예를 들면, 네오디뮴 부틸포스핀산염, 네오디뮴 펜틸포스핀산염, 네오디뮴 헥실 포스핀산염, 네오디뮴 헵틸 포스핀산염, 네오디뮴 옥틸 포스핀산염, 네오디뮴(1-메틸 헵틸) 포스핀산염 또는 네오디뮴(2-에틸헥실) 포스핀산염 등), 카르밤산염(예를 들면, 네오디뮴 디메틸 카르밤산염, 네오디뮴 디에틸 카르밤산염, 네오디뮴 디이소프로필 카르밤산염, 네오디뮴 디부틸 카르밤산염 또는 네오디뮴 디벤질 카르밤산염 등), 디티오 카르밤산염(예를 들면, 네오디뮴 디메틸디티오카르바민산염, 네오디뮴 디에틸디티오카르바민산염, 네오디뮴 디이소프로필 디티오 카르밤산염 또는 네오디뮴 디부틸디티오카르바민산염 등), 크산토겐산염(예를 들면, 네오디뮴 메틸 크산토겐산염, 네오디뮴 에틸 크산토겐산염, 네오디뮴 이소프로필 크산토겐산염, 네오디뮴 부틸 크산토겐산염, 또는 네오디뮴 벤질 크산토겐산염 등), β-디케토네이트(예를 들면, 네오디뮴 아세틸아세토네이트, 네오디뮴 트리플루오로아세틸 아세토네이트, 네오디뮴 헥사플루오로아세틸 아세토네이트 또는 네오디뮴 벤조일 아세토네이트 등), 알콕시드 또는 알릴옥시드(예를 들면, 네오디뮴 메톡사이드, 네오디뮴 에톡시드, 네오디뮴 이소프로폭사이드, 네오디뮴 페녹사이드 또는 네오디뮴 노닐 페녹사이드 등), 할로겐화물 또는 의사 할로겐화물(네오디뮴 불화물, 네오디뮴 염화물, 네오디뮴 브롬화물, 네오디뮴 요오드화물, 네오디뮴 시안화물, 네오디뮴 시안산염, 네오디뮴 티오시안산염, 또는 네오디뮴 아지드 등), 옥시할라이드(예를 들면, 네오디뮴 옥시플루오라이드, 네오디뮴 옥시 클로라이드, 또는 네오디뮴 옥시 브로마이드 등), 또는 1 이상의 희토류 금속-탄소 결합을 포함하는 유기 희토류 금속 화합물(예를 들면, Cp3Ln, Cp2LnR, Cp2LnCl, CpLnCl2, CpLn(사이클로옥타테트라엔), (C5Me5)2LnR, LnR3, Ln(알릴)3, 또는 Ln(알릴)2Cl 등, 상기 식중 Ln은 희토류 금속 원소이고, R은 앞서 정의한 바와 같은 하이드로카르빌기이다) 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.The rare earth metal compound may be at least one selected from the group consisting of rare earth metal-containing carboxylates (for example, neodymium acetate, neodymium acrylate, neodymium methacrylate, neodymium acetate, neodymium gluconate, neodymium citrate, neodymium fumarate, neodymium lactate, (For example, neodymium dibutyl phosphate, neodymium dipentyl phosphate, neodymium dihexyl phosphate, neodymium diheptyl phosphate, and the like) , Neodymium dioctylphosphate, neodymium dioctylphosphate, neodymium bis (1-methylheptyl) phosphate, neodymium bis (2-ethylhexyl) phosphate or neodymdidecylphosphate), organic phosphonates Pentylphosphonate, neodymium hexylphosphonate, neodymium heptylphosphonate, Neodymium dodecylphosphonate, neodymium dodecylphosphonate or neodymium octadecylphosphonate, and the like), a metal salt such as neodymium octylphosphonate, neodymium (1-methylheptyl) phosphonate, neodymium (2-ethylhexyl) Organic phosphoric acid salts such as neodymium butylphosphinate, neodymium pentylphosphinate, neodymium hexylphosphinate, neodymium heptylphosphinate, neodymium octylphosphinate, neodymium (1-methylheptyl) phosphinate or Neodymium diethylcarbamate, neodymium diisopropylcarbamate, neodymium dibutylcarbamate, or neodymium (2-ethylhexyl) phosphite) Dibenzylcarbamate, and the like), dithiocarbamates (e.g., neodymium dimethyldithiocarbamate, neodymium diethyldithiocarbamate, neodymium di (For example, neodymium methyl xanthate, neodymium ethyl xanthate, neodymium isopropyl xanthenate, neodymium dibutyl dithiocarbamate, etc.), xanthate (For example, neodymium acetylacetonate, neodymium trifluoroacetylacetonate, neodymium hexafluoroacetylacetonate, neodymium benzoyl acetoacetate, or neodymium benzoyl acetoacetate) (Neodymium methoxide, neodymium ethoxide, neodymium isopropoxide, neodymium phenoxide or neodymium nonylphenoxide, etc.), halides or pseudohalides (neodymium fluoride, neodymium bromide, etc.), alkoxides or allyl oxides Neodymium chloride, neodymium bromide, neodymium iodide, neodymium (E.g., neodymium oxyfluoride, neodymium oxychloride, or neodymium oxybromide), or at least one rare earth metal-carbon bond (such as cyanide, neodymium cyanate, neodymium thiocyanate, or neodymium azide) (C 5 Me 5 ) 2 LnR, LnR 3 , Ln (allyl), an organic rare earth metal compound (for example, Cp 3 Ln, Cp 2 LnR, Cp 2 LnCl, CpLnCl 2 , CpLn (cyclooctatetraene) ) 3 , or Ln (allyl) 2 Cl, where Ln is a rare earth metal element and R is a hydrocarbyl group as defined above), and mixtures of any two or more thereof have.

보다 구체적으로, 상기 희토류 금속 화합물은 하기 화학식 3의 네오디뮴 화합물일 수 있다:More specifically, the rare earth metal compound may be a neodymium compound of the following formula (3): < EMI ID =

[화학식 3](3)

Figure 112016061418180-pat00003
Figure 112016061418180-pat00003

상기 화학식 3에서, R1 내지 R3은 각각 독립적으로 수소원자이거나, 또는 탄소수 1 내지 12의 선형 또는 분지형 알킬기이다.In Formula 3, R 1 to R 3 are each independently a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.

보다 구체적으로 상기 희토류 금속 화합물은 상기 화학식 3에서 R1이 탄소수 6 내지 12의 선형 또는 분지형 알킬기이고, R2 및 R3는 각각 독립적으로 수소원자이거나, 또는 탄소수 2 내지 6의 선형 또는 분지형 알킬기이되, 단 R2 및 R3이 동시에 수소 원자가 아닌 네오디뮴 화합물일 수 있으며, 보다 더 구체적으로는 상기 화학식 3에서 R1이 탄소수 6 내지 8의 선형 또는 분지형 알킬기이고, R2 및 R3는 각각 독립적으로 탄소수 2 내지 6의 선형 또는 분지형 알킬기인 네오디뮴 화합물일 수 있다. More specifically, the rare earth metal compound is a R 1 is a linear or branched alkyl group having 6 to 12 carbon atoms in the formula 3, R 2 and R 3 each independently is a hydrogen atom, or a linear or branched group having 2 to 6 carbon atoms Alkyl group, provided that R 2 and R 3 are not hydrogen atoms at the same time. More specifically, in Formula 3, R 1 is a linear or branched alkyl group having 6 to 8 carbon atoms, and R 2 and R 3 are And each may be a neodymium compound which is a linear or branched alkyl group having 2 to 6 carbon atoms.

이와 같이, 상기 화학식 3의 네오디뮴 화합물이 α 위치에 탄소수 2 이상의 다양한 길이의 알킬기를 치환기로 포함하는 카르복실레이트 리간드를 포함할 경우, 네오디뮴 중심 금속 주위에 입체적인 변화를 유도하여 화합물 간의 엉김 현상을 차단할 수 있으며, 그 결과, 올리고머화를 억제하여 활성종으로의 전환율이 높다. 이 같은 네오디뮴 화합물은 중합 용매에 대한 용해도가 높다.When the neodymium compound of Formula 3 includes a carboxylate ligand having a variable length alkyl group having a carbon number of 2 or more at the? -Position, a stereoscopic change around the neodymium center metal is induced to prevent entrainment of the compounds And as a result, the oligomerization is inhibited and the conversion rate to the active species is high. Such neodymium compounds are highly soluble in polymerization solvents.

보다 더 구체적으로 상기 희토류 금속 화합물은 Nd(2,2-디에틸 데카노에이트)3, Nd(2,2-디프로필 데카노에이트)3, Nd(2,2-디부틸 데카노에이트)3, Nd(2,2-디헥실 데카노에이트)3, Nd(2,2-디옥틸 데카노에이트)3, Nd(2-에틸-2-프로필 데카노에이트)3, Nd(2-에틸-2-부틸 데카노에이트)3, Nd(2-에틸-2-헥실 데카노에이트)3, Nd(2-프로필-2-부틸 데카노에이트)3, Nd(2-프로필-2-헥실 데카노에이트)3, Nd(2-프로필-2-이소프로필 데카노에이트)3, Nd(2-부틸-2-헥실 데카노에이트)3, Nd(2-헥실-2-옥틸 데카노에이트)3, Nd(2-t-부틸 데카노에이트)3, Nd(2,2-디에틸 옥타노에이트)3, Nd(2,2-디프로필 옥타노에이트)3, Nd(2,2-디부틸 옥타노에이트)3, Nd(2,2-디헥실 옥타노에이트)3, Nd(2-에틸-2-프로필 옥타노에이트)3, Nd(2-에틸-2-헥실 옥타노에이트)3, Nd(2,2-디에틸 노나노에티트)3, Nd(2,2-디프로필 노나노에이트)3, Nd(2,2-디부틸 노나노에이트)3, Nd(2,2-디헥실 노나노에이트)3, Nd(2-에틸-2-프로필 노나노에이트)3 및 Nd(2-에틸-2-헥실 노나노에이트)3로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다. 또, 올리고머화에 대한 우려 없이 중합용매에 대한 우수한 용해도, 촉매 활성종으로의 전환율 및 이에 따른 촉매 활성 개선 효과의 우수함을 고려할 때, 상기 네오디뮴 화합물은 Nd(2,2-디에틸 데카노에이트)3, Nd(2,2-디프로필 데카노에이트)3, Nd(2,2-디부틸 데카노에이트)3, Nd(2,2-디헥실 데카노에이트)3, 및 Nd(2,2-디옥틸 데카노에이트)3로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.More specifically, the rare earth metal compound Nd (2,2- diethyl decanoate) 3, Nd (2,2- dipropyl decanoate) 3, Nd (2,2- di-butyl decanoate) 3 , Nd (2,2- di-hexyl decanoate) 3, Nd (2,2- dioctyl decanoate) 3, Nd (2- ethyl-2-propyl decanoate) 3, Nd (2- ethyl- 2-butyl decanoate) 3, Nd (2-ethyl-2-hexyl decanoate) 3, Nd (2-propyl-2-butyl decanoate) 3, Nd (2-propyl-2-hexyl to Kano Eight) 3, Nd (2- propyl-2-isopropyl decanoate) 3, Nd (2- butyl-2-hexyl decanoate) 3, Nd (2- cyclohexyl-2-octyl decanoate) 3, Nd (2-t- butyl decanoate) 3, Nd (2,2- diethyl octanoate) 3, Nd (2,2- dipropyl octanoate) 3, Nd (2,2- dibutyl-octahydro Eight furnace) 3, Nd (2,2- dihexyl octanoate) 3, Nd (2- ethyl-2-propyl-octanoate) 3, Nd (2- ethyl-hexyl-2-octanoate) 3, Nd (titeu to 2,2-diethyl-no nano) 3, Nd (2,2- No nano-propyl benzoate) 3, Nd (2,2- dibutyl no nano-benzoate) 3, Nd (2,2- dihexyl no nano-benzoate) 3, Nd (2- ethyl-2-propyl-no nano-benzoate) 3 and Nd (2-ethyl-2-hexylnonanoate) 3 , or a mixture of two or more thereof. Considering the excellent solubility in a polymerization solvent, the conversion to a catalytically active species, and the effect of improving catalytic activity thereby, without concern for oligomerization, the neodymium compound is preferably Nd (2,2-diethyl decanoate) 3, Nd (2,2- dipropyl decanoate) 3, Nd (2,2- di-butyl decanoate) 3, Nd (2,2- di-hexyl decanoate) 3, and Nd (2,2 -Dioctyl decanoate) 3 , or a mixture of two or more thereof.

또, 상기 희토류 금속 화합물는 용해도가 상온(23±5℃)에서 비극성 용매 6g 당 약 4g 이상인 것일 수 있다. 본 발명에 있어서, 네오디뮴 화합물의 용해도는 탁한 현상 없이 맑게 용해되는 정도를 의미하는 것이다. 이와 같이 높은 용해도를 나타냄으로써 우수한 촉매 활성을 나타낼 수 있다.The rare earth metal compound may have a solubility of about 4 g or more per 6 g of non-polar solvent at room temperature (23 ± 5 ° C). In the present invention, the solubility of the neodymium compound means a degree of dissolution without cloudiness. By exhibiting such high solubility, excellent catalytic activity can be exhibited.

(c) 알킬화제(c) an alkylating agent

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 공액 디엔 중합용 촉매 조성물에 있어서, 상기 알킬화제는 히드로카르빌기를 다른 금속으로 전달할 수 있는 유기금속 화합물로서 조촉매의 역할을 한다. 상기 알킬화제는 통상 디엔계 중합체의 제조시 알킬화제로서 사용되는 것이라면 특별한 제한없이 사용가능하다.In the catalyst composition for conjugated diene polymerization according to an embodiment of the present invention, the alkylating agent is an organometallic compound capable of transferring a hydrocarbyl group to another metal, and serves as a cocatalyst. The alkylating agent is not particularly limited as long as it is used as an alkylating agent in the production of a diene-based polymer.

구체적으로, 상기 알킬화제는 비극성 용매, 구체적으로는 비극성 탄화수소계 용매에 가용성이며, 1족, 2족 또는 3족 금속 등의 양이온성 금속과 탄소와의 결합을 포함하는 유기 금속 화합물 또는 붕소 함유 화합물일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 알킬화제는 유기 알루미늄 화합물, 유기 마그네슘 화합물 및 유기 리튬 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다. Specifically, the alkylating agent is an organic metal compound or a boron-containing compound soluble in a non-polar solvent, specifically, a non-polar hydrocarbon solvent and containing a cationic metal such as a Group 1, Group 2 or Group 3 metal, . More specifically, the alkylating agent may be any one or a mixture of two or more selected from the group consisting of an organoaluminum compound, an organomagnesium compound, and an organolithium compound.

상기 알킬화제에 있어서, 유기 알루미늄 화합물은 구체적으로, 하기 화학식 4의 화합물일 수 있다:In the alkylating agent, the organoaluminum compound may specifically be a compound represented by the following formula (4): < EMI ID =

[화학식 4][Chemical Formula 4]

Al(R)z(X)3 -z Al (R) z (X) 3- z

상기 화학식 4에서, In Formula 4,

R은 각각 독립적으로 각각 탄소 원자를 통해 알루미늄 원자에 결합하는 1가의 유기기로서, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 3 내지 20의 사이클로알킬기, 탄소수 2 내지 20의 알케닐기, 탄소수 3 내지 20의 사이클로알케닐기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, 알릴기 또는 탄소수 2 내지 32의 알키닐기 등과 같은 하이드로카빌기; 또는 하이드로카빌기 구조내 탄소를 대체하여 질소 원자, 산소 원자, 붕소 원자, 규소 원자, 유황 원자, 및 인 원자로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 적어도 1 이상 포함하는 헤테로하이드로카르빌기일 수 있으며,R is independently a monovalent organic group which is bonded to an aluminum atom through a carbon atom, and is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms A hydrocarbyl group such as an alkenyl group, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, an alkylaryl group having 7 to 20 carbon atoms, an allyl group or an alkynyl group having 2 to 32 carbon atoms; Or a heterohydrocarbyl group containing at least one hetero atom selected from the group consisting of a nitrogen atom, an oxygen atom, a boron atom, a silicon atom, a sulfur atom, and a phosphorus atom in place of carbon in the hydrocarbyl group structure,

X는 각각 독립적으로 수소원자, 할로겐기, 카르복실기, 알콕시기, 및 아릴옥시기로 이루어진 군에서 선택되고, X is independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, a halogen group, a carboxyl group, an alkoxy group, and an aryloxy group,

z는 1 내지 3의 정수이다.and z is an integer of 1 to 3.

보다 구체적으로, 상기 유기 알루미늄 화합물은 디에틸알루미늄 하이드라이드, 디-n-프로필알루미늄 하이드라이드, 디이소프로필알루미늄 하이드라이드, 디-n-부틸알루미늄 하이드라이드, 디이소부틸알루미늄 하이드라이드(DIBAH), 디-n-옥틸알루미늄 하이드라이드, 디페닐알루미늄 하이드라이드, 디-p-톨릴알루미늄 하이드라이드, 디벤질알루미늄 하이드라이드, 페닐에틸알루미늄 하이드라이드, 페닐-n-프로필알루미늄 하이드라이드, 페닐이소프로필알루미늄 하이드라이드, 페닐-n-부틸알루미늄 하이드라이드, 페닐이소부틸알루미늄 하이드라이드, 페닐-n-옥틸알루미늄 하이드라이드, p-톨릴에틸알루미늄 하이드라이드, p-톨릴-n-프로필알루미늄 하이드라이드, p-톨릴이소프로필알루미늄 하이드라이드, p-톨릴-n-부틸알루미늄 하이드라이드, p-톨릴이소부틸알루미늄 하이드라이드, p-톨릴-n-옥틸알루미늄 하이드라이드, 벤질에틸알루미늄 하이드라이드, 벤질-n-프로필알루미늄 하이드라이드, 벤질이소프로필알루미늄 하이드라이드, 벤질-n-부틸알루미늄 하이드라이드, 벤질이소부틸알루미늄 하이드라이드 또는 벤질-n-옥틸알루미늄 하이드라이드 등의 디히드로카르빌알루미늄 하이드라이드; 에틸알루미늄 디하이드라이드, n-프로필알루미늄 디하이드라이드, 이소프로필알루미늄 디하이드라이드, n-부틸알루미늄 디하이드라이드, 이소부틸알루미늄 디하이드라이드, 또는 n-옥틸알루미늄 디하이드라이드 등과 같은 히드로카르빌알루미늄 디하이드라이드 등을 들 수 있다.More specifically, the organoaluminum compound is selected from the group consisting of diethylaluminum hydride, di-n-propylaluminum hydride, diisopropylaluminum hydride, di-n-butylaluminum hydride, diisobutylaluminum hydride (DIBAH) Di-n-octylaluminum hydride, diphenylaluminum hydride, di-p-tolylaluminum hydride, dibenzylaluminum hydride, phenylethylaluminum hydride, phenyl-n-propylaluminum hydride, N-butyl aluminum hydride, phenyl isobutyl aluminum hydride, phenyl-n-octyl aluminum hydride, p-tolyl ethyl aluminum hydride, p-tolyl-n-propyl aluminum hydride, p- Propyl aluminum hydride, p-tolyl-n-butyl aluminum hydride, p-tolyl isobutyl Aluminum hydride, p-tolyl-n-octylaluminum hydride, benzylethylaluminum hydride, benzyl-n-propylaluminum hydride, benzylisopropylaluminum hydride, benzyl-n-butylaluminum hydride, benzylisobutylaluminum Dihydrocarbylaluminum hydride such as hydride or benzyl-n-octylaluminum hydride; Hydrocarbylaluminum such as ethylaluminum dihydride, n-propylaluminum dihydride, isopropylaluminum dihydride, n-butylaluminum dihydride, isobutylaluminum dihydride or n-octylaluminum dihydride, Dihydride and the like.

또, 상기 유기 알루미늄 화합물은 알루미녹산일 수 있다. The organoaluminum compound may be aluminoxane.

상기 알루미녹산은 트리히드로카르빌 알루미늄계 화합물에 물을 반응시킴으로써 제조될 수 있으며, 구체적으로는 하기 화학식 5a의 직쇄 알루미녹산 또는 하기 화학식 5b의 환형 알루미녹산일 수 있다:The aluminoxane may be prepared by reacting a trihydrocarbyl aluminum compound with water, specifically, a linear aluminoxane of the following formula (5a) or a cyclic aluminoxane of the following formula (5b): < EMI ID =

[화학식 5a][Chemical Formula 5a]

Figure 112016061418180-pat00004
Figure 112016061418180-pat00004

[화학식 5b][Chemical Formula 5b]

Figure 112016061418180-pat00005
Figure 112016061418180-pat00005

상기 화학식 5a 및 5b에서, R은 탄소 원자를 통해 알루미늄 원자에 결합하는 1가의 유기기로서, 앞서 정의한 R과 동일하며, x 및 y는 각각 독립적으로 1 이상의 정수, 구체적으로는 1 내지 100, 보다 구체적으로는 2 내지 50의 정수일 수 있다. In the general formulas (5a) and (5b), R is a monovalent organic group bonded to an aluminum atom through a carbon atom, which is the same as R defined above, and x and y are each independently an integer of 1 or more, Specifically, it may be an integer of 2 to 50.

보다 구체적으로, 상기 알루미녹산은 메틸알루미녹산(MAO), 변성 메틸알루미녹산(MMAO), 에틸알루미녹산, n-프로필알루미녹산, 이소프로필알루미녹산, 부틸알루미녹산, 이소부틸알루미녹산, n-펜틸알루미녹산, 네오펜틸알루미녹산, n-헥실알루미녹산, n-옥틸알루미녹산, 2-에틸헥실알루미녹산, 사이클로헥실알루미녹산, 1-메틸사이클로펜틸알루미녹산, 페닐알루미녹산 또는 2,6-디메틸페닐 알루미녹산 등일 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.More specifically, the aluminoxane may be at least one selected from the group consisting of methyl aluminoxane (MAO), modified methyl aluminoxane (MMAO), ethyl aluminoxane, n-propyl aluminoxane, isopropyl aluminoxane, butyl aluminoxane, Aluminoxane, neopentylaluminoxane, n-hexylaluminoxane, n-octylaluminoxane, 2-ethylhexylaluminoxane, cyclohexylaluminoxane, 1-methylcyclopentylaluminoxane, phenylaluminoxane or 2,6-dimethylphenyl Aluminoxane, and the like, and any one or a mixture of two or more of them may be used.

또, 상기 알루미녹산 화합물에 있어서, 변성 메틸알루미녹산은 메틸알루미녹산의 메틸기를 수식기(R), 구체적으로는 탄소수 2 내지 20의 탄화수소기로 치환한 것으로, 구체적으로는 하기 화학식 6의 화합물일 수 있다: In the aluminoxane compound, the modified methylaluminoxane is obtained by replacing the methyl group of methylaluminoxane with a silyl group (R), specifically a hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms, specifically, a compound represented by the following formula have:

[화학식 6][Chemical Formula 6]

Figure 112016061418180-pat00006
Figure 112016061418180-pat00006

상기 화학식 6에서, R은 앞서 정의한 바와 같으며, m 및 n은 각각 2 이상의 정수일 수 있다. 또, 상기 화학식 2에서 Me는 메틸기(methyl group)를 의미한다.In Formula 6, R is the same as defined above, and m and n each may be an integer of 2 or more. In the above formula (2), Me represents a methyl group.

보다 구체적으로, 상기 화학식 6에서 R은 탄소수 2 내지 20의 선형 또는 분지형의 알킬기, 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기, 탄소수 2 내지 20의 알케닐기, 탄소수 3 내지 20의 시클로알케닐기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, 알릴기 또는 탄소수 2 내지 20의 알키닐기일 수 있으며, 보다 구체적으로는 에틸기, 이소부틸기, 헥실기 또는 옥틸기 등과 같은 탄소수 2 내지 10의 선형 또는 분지형의 알킬기이고, 보다 더 구체적으로는 이소부틸기일 수 있다.More specifically, in Formula 6, R is a linear or branched alkyl group having 2 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, a cycloalkenyl group having 3 to 20 carbon atoms, An arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, an alkylaryl group having 7 to 20 carbon atoms, an allyl group, or an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, and more specifically, an ethyl group, an isobutyl group, a hexyl group, A linear or branched alkyl group having from 2 to 10 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a t-butyl group and the like, and more specifically an isobutyl group.

보다 더 구체적으로, 상기 변성 메틸알루미녹산은 메틸알루미녹산의 메틸기의 약 50물% 내지 90몰%를 상기한 탄화수소기로 치환한 것일 수 있다. 변성 메틸알루미녹산 내 치환된 탄화수소기의 함량이 상기 범위 내일 때, 알킬화를 촉진시켜 촉매활성을 증가시킬 수 있다. More specifically, the modified methylaluminoxane may be obtained by replacing about 50% to 90% by mole of the methyl group of methylaluminoxane with the hydrocarbon group described above. When the content of the substituted hydrocarbon group in the modified methylaluminoxane is within the above range, the alkylation can be promoted to increase the catalytic activity.

이와 같은 변성 메틸알루미녹산은 통상의 방법에 따라 제조될 수 있으며, 구체적으로는 트리메틸알루미늄과 트리메틸알루미늄 이외의 알킬알루미늄을 이용하여 제조될 수 있다. 이때 상기 알킬알루미늄은 트리이소부틸알루미늄, 트리에틸알루미늄, 트리헥실알루미늄 또는 트리옥틸알루미늄 등일 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.Such modified methylaluminoxane can be prepared by a conventional method, and specifically, it can be produced using alkylaluminum other than trimethylaluminum and trimethylaluminum. The alkylaluminum may be triisobutylaluminum, triethylaluminum, trihexylaluminum or trioctylaluminum, and any one or a mixture of two or more thereof may be used.

한편, 상기 알킬화제로서 유기 마그네슘 화합물은 적어도 하나의 마그네슘-탄소 결합을 포함하며, 비극성 용매, 구체적으로 비극성 탄화수소계 용매에 용해가능한 마그네슘 화합물이다. 구체적으로, 상기 유기 마그네슘 화합물은 하기 화학식 7a의 화합물일 수 있다:On the other hand, the organomagnesium compound as the alkylating agent is a magnesium compound which contains at least one magnesium-carbon bond and is soluble in a non-polar solvent, specifically, a non-polar hydrocarbon solvent. Specifically, the organomagnesium compound may be a compound of formula (7a): < EMI ID =

[화학식 7a][Formula 7a]

Mg(R)2 Mg (R) 2

상기 화학식 7a에서, R은 각각 독립적으로 1가의 유기기로서 앞서 정의한 R과 동일하다.In Formula (7a), each R is independently a monovalent organic group and is the same as R defined above.

보다 구체적으로 상기 화학식 7a의 유기 마그네슘 화합물은 디에틸마그네슘, 디-n-프로필마그네슘, 디이소프로필마그네슘, 디부틸마그네슘, 디헥실마그네슘, 디페닐마그네슘, 또는 디벤질마그네슘과 같은 알킬마그네슘 화합물 등을 들 수 있다. More specifically, the organomagnesium compound of Formula 7a may be an alkylmagnesium compound such as diethylmagnesium, di-n-propylmagnesium, diisopropylmagnesium, dibutylmagnesium, dihexylmagnesium, diphenylmagnesium or dibenzylmagnesium, .

또, 상기 유기 마그네슘 화합물은 하기 화학식 7b의 화합물일 수 있다:In addition, the organomagnesium compound may be a compound of the following formula (7b): < EMI ID =

[화학식 7b][Formula 7b]

RMgXRMgX

상기 화학식 7b에 있어서, R는 1가의 유기기로서 앞서 정의한 R과 동일하고, X는 수소원자, 할로겐기, 카르복실기, 알콕시기 및 아릴옥시기로 이루어진 군에서 선택되는 것이다.In Formula 7b, R is a monovalent organic group and is the same as R defined above, and X is selected from the group consisting of a hydrogen atom, a halogen group, a carboxyl group, an alkoxy group, and an aryloxy group.

보다 구체적으로 상기 화학식 7b의 유기 마그네슘 화합물은 메틸 마그네슘 수소화물, 에틸 마그네슘 수소화물, 부틸 마그네슘 수소화물, 헥실 마그네슘 수소화물, 페닐 마그네슘 수소화물, 벤질 마그네슘 수소화물 등의 하이드로카르빌 마그네슘 수소화물; 메틸 마그네슘염화물, 에틸 마그네슘염화물, 부틸 마그네슘염화물, 헥실 마그네슘염화물, 페닐 마그네슘염화물, 벤질 마그네슘염화물, 메틸 마그네슘 브롬화물, 에틸 마그네슘 브롬화물, 부틸 마그네슘 브롬화물, 헥실 마그네슘 브롬화물, 페닐 마그네슘 브롬화물, 벤질 마그네슘 브롬화물 등의 하이드로카르빌 마그네슘 할로겐화물; 메틸 마그네슘 헥사노에이트, 에틸 마그네슘 헥사노에이트, 부틸 마그네슘 헥사노에이트, 헥실 마그네슘 헥사노에이트, 페닐 마그네슘 헥사노에이트, 벤질 마그네슘 헥사노에이트 등의 하이드로카르빌 마그네슘 카르복실산염; 메틸 마그네슘 에톡시드, 에틸 마그네슘 에톡시드, 부틸 마그네슘 에톡시드, 헥실 마그네슘 에톡시드, 페닐 마그네슘 에톡시드, 벤질 마그네슘 에톡시드 등의 하이드로카르빌 마그네슘 알콕시드; 또는 메틸 마그네슘 페녹사이드, 에틸 마그네슘 페녹사이드, 부틸 마그네슘 페녹사이드, 헥실 마그네슘 페녹사이드, 페닐 마그네슘 페녹사이드, 벤질 마그네슘 페녹사이드 등의 하이드로카르빌 마그네슘 아릴옥시드 등일 수 있다.More specifically, the organomagnesium compound of Formula 7b may be a hydrocarbyl magnesium hydride such as methylmagnesium hydride, ethylmagnesium hydride, butylmagnesium hydride, hexylmagnesium hydride, phenylmagnesium hydride, or benzylmagnesium hydride; There may be mentioned methylmagnesium chloride, ethylmagnesium chloride, butylmagnesium chloride, hexylmagnesium chloride, phenylmagnesium chloride, benzylmagnesium chloride, methylmagnesium bromide, ethylmagnesium bromide, butylmagnesium bromide, hexylmagnesium bromide, phenylmagnesium bromide, Hydrocarbyl magnesium halides such as magnesium bromide and the like; Hydrocarbyl magnesium carboxylates such as methyl magnesium hexanoate, ethyl magnesium hexanoate, butyl magnesium hexanoate, hexyl magnesium hexanoate, phenyl magnesium hexanoate and benzyl magnesium hexanoate; Hydrocarbyl magnesium alkoxides such as methyl magnesium ethoxide, ethyl magnesium ethoxide, butyl magnesium ethoxide, hexyl magnesium ethoxide, phenyl magnesium ethoxide and benzyl magnesium ethoxide; Or hydrocarbyl magnesium aryloxides such as methyl magnesium phenoxide, ethyl magnesium phenoxide, butyl magnesium phenoxide, hexyl magnesium phenoxide, phenyl magnesium phenoxide, benzyl magnesium phenoxide and the like.

또 상기 알킬화제로서 유기 리튬 화합물로는 R-Li의 알킬리튬(이때, R은 탄소수 1 내지 20의 직쇄 또는 분지형 알킬기이며, 보다 구체적으로는 탄소수 1 내지 8의 선형 알킬기이다)이 사용될 수 있다. 보다 구체적으로는 메틸리튬, 에틸리튬, 이소프로필리튬, n-부틸리튬, sec-부틸리튬, t-부틸리튬, 이소부틸리튬, 펜틸리튬, 이소펜틸리튬 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.As the organic lithium compound as the alkylating agent, alkyl lithium of R-Li (wherein R is a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more specifically a linear alkyl group having 1 to 8 carbon atoms) may be used. More specifically, there may be mentioned methyllithium, ethyllithium, isopropyllithium, n-butyllithium, sec-butyllithium, t-butyllithium, isobutyllithium, pentyllithium, isopentyllithium, Two or more mixtures may be used.

상기한 화합물들 중에서도, 본 발명에서 사용가능한 알킬화제는 구체적으로 중합시 분자량 조절제로서의 역할을 할 수 있는 DIBAH일 수 있다.Among the above-mentioned compounds, the alkylating agent usable in the present invention may specifically be DIBAH which can act as a molecular weight regulator during polymerization.

또, 촉매 조성물의 제조시 사용되는 용매계를 지방족 탄화수소계의 단일 상용매로 함으로써 촉매 활성 및 반응성을 보다 향상시킬 수 있다는 점에서 상기 알킬화제는 변성 메틸알루미녹산일 수 있다.In addition, the alkylating agent may be modified methyl aluminoxane in that the solvent system used in the preparation of the catalyst composition may be an aliphatic hydrocarbon-based single-homogeneous solvent to further improve catalytic activity and reactivity.

(d) 할로겐 화합물(d) Halogen compound

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 공액 디엔 중합용 촉매 조성물에 있어서, 상기 할로겐 화합물은 그 종류가 특별히 한정되지 않지만, 통상 디엔계 중합체의 제조시 할로겐화제로서 사용되는 것이라면 특별한 제한없이 사용가능하다.In the catalyst composition for conjugate diene polymerization according to an embodiment of the present invention, the kind of the halogen compound is not particularly limited, but can be used without particular limitation, as long as it is used as a halogenating agent in the production of a diene polymer.

구체적으로, 상기 할로겐 화합물로는 할로겐 단체(單體), 할로겐간 화합물(interhalogen compound), 할로겐화수소, 유기 할라이드, 비금속 할라이드, 금속 할라이드 또는 유기금속 할라이드 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 이중에서도 촉매 활성 향상 및 이에 따른 반응성 개선 효과의 우수함을 고려할 때 상기 할로겐 화합물로는 유기 할라이드, 금속 할라이드 및 유기금속 할라이드로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.Specifically, examples of the halogen compound include a halogen alone, an interhalogen compound, a hydrogen halide, an organic halide, a non-metal halide, a metal halide, or an organic metal halide, The above mixture may be used. Among them, one or a mixture of two or more selected from the group consisting of an organic halide, a metal halide, and an organometallic halide may be used as the halogen compound, considering that the catalytic activity is improved and the reactivity is improved.

보다 구체적으로, 상기 할로겐 단체로는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드를 들 수 있다. More specifically, examples of the halogen group include fluorine, chlorine, bromine and iodine.

또, 상기 할로겐간 화합물로는 구체적으로 요오드 모노클로라이드, 요오드 모노브로마이드, 요오드 트리클로라이드, 요오드 펜타플루오라이드, 요오드 모노플루오라이드 또는 요오드 트리플루오라이드 등을 들 수 있다. Specific examples of the interhalogen compound include iodine monochloride, iodine monobromide, iodine trichloride, iodopentafluoride, iodine monofluoride, iodotrifluoride, and the like.

또, 상기 할로겐화수소로는 구체적으로 불화수소, 염화수소, 브롬화수소 또는 요오드화수소를 들 수 있다.Examples of the hydrogen halide include hydrogen fluoride, hydrogen chloride, hydrogen bromide, and hydrogen iodide.

또, 상기 유기 할라이드로는 구체적으로 t-부틸 클로라이드(t-BuCl), t-부틸 브로마이드, 알릴 클로라이드, 알릴 브로마이드, 벤질 클로라이드, 벤질 브로마이드, 클로로-디-페닐메탄, 브로모-디-페닐메탄, 트리페닐메틸 클로라이드, 트리페닐메틸 브로마이드, 벤질리덴 클로라이드, 벤질리덴 브로마이드, 메틸트리클로로실란, 페닐트리클로로실란, 디메틸디클로로실란, 디페닐디클로로실란, 트리메틸클로로실란(TMSCl), 벤조일 클로라이드, 벤조일 브로마이드, 프로피오닐 클로라이드, 프로피오닐 브로마이드, 메틸 클로로포르메이트, 메틸 브로모포르메이트, 요오도메탄, 디요오도메탄, 트리요오도메탄 ('요오도포름'으로도 불리움), 테트라요오도메탄, 1-요오도프로판, 2-요오도프로판, 1,3-디요오도프로판, t-부틸 요오다이드, 2,2-디메틸-1-요오도프로판 ('네오펜틸 요오다이드'로도 불리움), 알릴 요오다이드, 요오도벤젠, 벤질 요오다이드, 디페닐메틸 요오다이드, 트리페닐메틸 요오다이드, 벤질리덴 요오다이드 ('벤잘 요오다이드'로도 불리움), 트리메틸실릴 요오다이드, 트리에틸실릴 요오다이드, 트리페닐실릴 요오다이드, 디메틸디요오도실란, 디에틸디요오도실란, 디페닐디요오도실란, 메틸트리요오도실란, 에틸트리요오도실란, 페닐트리요오도실란, 벤조일 요오다이드, 프로피오닐 요오다이드 또는 메틸 요오도포르메이트 등을 들 수 있다.Specific examples of the organic halide include t-butyl chloride (t-BuCl), t-butyl bromide, allyl chloride, allyl bromide, benzyl chloride, benzyl bromide, chlorodi-phenyl methane, bromo- , Triphenylmethyl chloride, triphenylmethyl bromide, benzylidene chloride, benzylidene bromide, methyltrichlorosilane, phenyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, diphenyldichlorosilane, trimethylchlorosilane (TMSCl), benzoyl chloride, benzoyl bromide , Propionyl chloride, propionyl bromide, methyl chloroformate, methyl bromoformate, iodomethane, diiodomethane, triiodomethane (also referred to as iodoform), tetraiodomethane, 1 - iodopropane, 2-iodopropane, 1,3-diiodopropane, t-butyliodide, 2,2-dimethyl-1-iodopropane (Also referred to as " pentyl iodide "), allyl iodide, iodobenzene, benzyl iodide, diphenylmethyl iodide, triphenylmethyl iodide, benzylidene iodide Triethylsilyl iodide, trimethylsilyl iodide, triphenylsilyl iodide, dimethyldiiodosilane, diethyldiiodosilane, diphenyldiiodosilane, methyltriiodosilane, ethyl Triiodosilane, phenyltriiodosilane, benzoyl iodide, propionyl iodide or methyl iodoformate, and the like.

또, 상기 비금속 할라이드로는 구체적으로 삼염화인, 삼브롬화인, 오염화인, 옥시염화인, 옥시브롬화인, 삼불화붕소, 삼염화붕소, 삼브롬화붕소, 사불화규소, 사염화규소(SiCl4), 사브롬화규소, 삼염화비소, 삼브롬화비소, 사염화셀레늄, 사브롬화셀레늄, 사염화텔루르, 사브롬화텔루르, 사요오드화규소, 삼요오드화비소, 사요오드화텔루르, 삼요오드화붕소, 삼요오드화인, 옥시요오드화인 또는 사요오드화셀레늄 등을 들 수 있다.Further, as the non-metal halides specifically include phosphorus trichloride, phosphorus tribromide, phosphorus pentachloride, phosphorus oxychloride, oxy-bromide, phosphorus, boron trifluoride, boron trichloride, boron tribromide, used silicon tetrafluoride, silicon tetrachloride (SiCl 4), four There may be mentioned silicon carbide, silicon carbide, silicon carbide, silicon carbide, silicon carbide, silicon carbide, silicon carbide, silicon carbide, silicon carbide, silicon carbide, silicon carbide, silicon carbide, silicon carbide, silicon carbide, silicon carbide, silicon carbide, Selenium and the like.

또, 상기 금속 할라이드로는 구체적으로 사염화주석, 사브롬화주석, 삼염화알루미늄, 삼브롬화알루미늄, 삼염화안티몬, 오염화안티몬, 삼브롬화안티몬, 삼불화알루미늄, 삼염화갈륨, 삼브롬화갈륨, 삼불화갈륨, 삼염화인듐, 삼브롬화인듐, 삼불화인듐, 사염화티타늄, 사브롬화티타늄, 이염화아연, 이브롬화아연, 이불화아연, 삼요오드화알루미늄, 삼요오드화갈륨, 삼요오드화인듐, 사요오드화티타늄, 이요오드화아연, 사요오드화게르마늄, 사요오드화주석, 이요오드화주석, 삼요오드화안티몬 또는 이요오드화마그네슘을 들 수 있다.Specific examples of the metal halide include tin tetrachloride, tin tetrabromide, aluminum trichloride, aluminum tribromide, antimony trichloride, antimony trichloride, antimony tribromide, aluminum trifluoride, gallium trichloride, gallium tribromide, A metal oxide such as indium, tin bromide, indium trifluoride, titanium tetrachloride, titanium tetrabromide, zinc dichloride, zinc bromide, zinc fluoride, aluminum triiodide, gallium triiodide, indium triiodide, titaniumiodide, zinc iodide, Germanium tetraiodide, tungsten iodide, antimony triiodide, or magnesium iodide.

또, 상기 유기금속 할라이드로는 구체적으로 디메틸알루미늄 클로라이드, 디에틸알루미늄 클로라이드, 디메틸알루미늄 브로마이드, 디에틸알루미늄 브로마이드, 디메틸알루미늄 플루오라이드, 디에틸알루미늄 플루오라이드, 메틸알루미늄 디클로라이드, 에틸알루미늄 디클로라이드, 메틸알루미늄 디브로마이드, 에틸알루미늄 디브로마이드, 메틸알루미늄 디플루오라이드, 에틸알루미늄 디플루오라이드, 메틸알루미늄 세스퀴클로라이드, 에틸알루미늄 세스퀴클로라이드(EASC), 이소부틸알루미늄 세스퀴클로라이드, 메틸마그네슘 클로라이드, 메틸마그네슘 브로마이드, 에틸마그네슘 클로라이드, 에틸마그네슘 브로마이드, n-부틸마그네슘 클로라이드, n-부틸마그네슘 브로마이드, 페닐마그네슘 클로라이드, 페닐마그네슘 브로마이드, 벤질마그네슘 클로라이드, 트리메틸주석 클로라이드, 트리메틸주석 브로마이드, 트리에틸주석 클로라이드, 트리에틸주석 브로마이드, 디-t-부틸주석 디클로라이드, 디-t-부틸주석 디브로마이드, 디-n-부틸주석 디클로라이드, 디-n-부틸주석 디브로마이드, 트리-n-부틸주석 클로라이드, 트리-n-부틸주석 브로마이드, 메틸마그네슘 요오다이드, 디메틸알루미늄 요오다이드, 디에틸알루미늄 요오다이드, 디-n-부틸알루미늄 요오다이드, 디이소부틸알루미늄 요오다이드, 디-n-옥틸알루미늄 요오다이드, 메틸알루미늄 디요오다이드, 에틸알루미늄 디요오다이드, n-부틸알루미늄 디요오다이드, 이소부틸알루미늄 디요오다이드, 메틸알루미늄 세스퀴요오다이드, 에틸알루미늄 세스퀴요오다이드, 이소부틸알루미늄 세스퀴요오다이드, 에틸마그네슘 요오다이드, n-부틸마그네슘 요오다이드, 이소부틸마그네슘 요오다이드, 페닐마그네슘 요오다이드, 벤질마그네슘 요오다이드, 트리메틸주석 요오다이드, 트리에틸주석 요오다이드, 트리-n-부틸주석 요오다이드, 디-n-부틸주석 디요오다이드 또는 디-t-부틸주석 디요오다이드 등을 들 수 있다.Specific examples of the organometallic halide include dimethylaluminum chloride, diethylaluminum chloride, dimethylaluminum bromide, diethylaluminum bromide, dimethylaluminum fluoride, diethylaluminum fluoride, methylaluminum dichloride, ethylaluminum dichloride, methyl (EASC), isobutylaluminum sesquichloride, methylmagnesium chloride, methylmagnesium bromide, ethylmagnesium bromide, ethylmagnesium bromide, ethylmagnesium bromide, ethylmagnesium bromide, , Ethylmagnesium chloride, ethylmagnesium bromide, n-butylmagnesium chloride, n-butylmagnesium bromide, phenylmagnesium chloride, phenylmagnesium bromide, benzylmagnesium Butyl tin dichloride, di-t-butyl tin dibromide, di-n-butyl tin dichloride, di-n-butyl tin dichloride, n-butyltin chloride, tri-n-butyltinbromide, methylmagnesium iodide, dimethyl aluminum iodide, diethyl aluminum iodide, di-n-butyl aluminum iodide Diisobutyl aluminum iodide, di-n-octyl aluminum iodide, methyl aluminum diiodide, ethyl aluminum diiodide, n-butyl aluminum diiodide, isobutyl aluminum diiodide, methyl aluminum sesiodide Quaternary ammonium salts such as quaternary ammonium salts, quaternary ammonium salts, quaternary ammonium salts, quaternary ammonium salts, quaternary ammonium salts, quaternary ammonium salts, quaternary ammonium salts, N-butyl iodide, tri-n-butyl tin iodide, di-n-butyl iodide, isobutylmagnesium iodide, phenylmagnesium iodide, benzylmagnesium iodide, trimethyltin iodide, Tin diiodide or di-t-butyltin diiodide, and the like.

또, 본 발명의 일 실시예에 따른 공액 디엔 중합체 제조용 촉매 조성물은, 상기 할로겐 화합물 대신에 또는 상기 할로겐 화합물과 함께, 비배위성 음이온 함유 화합물 또는 비배위 음이온 전구체 화합물을 포함할 수도 있다. In addition, the catalyst composition for preparing a conjugated diene polymer according to an embodiment of the present invention may contain a non-coordinating anion-containing compound or a non-coordinating anion precursor compound instead of or in addition to the halogen compound.

구체적으로, 상기 비배위성 음이온을 포함하는 화합물에 있어서, 비배위성 음이온은 입체 장애로 인해 촉매계의 활성 중심과 배위결합을 형성하지 않는, 입체적으로 부피가 큰 음이온으로서, 테트라아릴보레이트 음이온 또는 불화 테트라아릴보레이트 음이온 등일 수 있다. 또, 상기 비배위성 음이온을 포함하는 화합물은 상기한 비배위성 음이온과 함께 트리아릴 카르보늄 양이온 과 같은 카르보늄 양이온; N,N-디알킬 아닐리늄 양이온 등과 같은 암모늄 양이온, 또는 포스포늄 양이온 등의 상대 양이온을 포함하는 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 비배위성 음이온을 포함하는 화합물은, 트리페닐 카르보늄 테트라키스(펜타플루오로 페닐) 보레이트, N,N-디메틸아닐리늄 테트라키스(펜타플루오로 페닐) 보레이트, 트리페닐 카르보늄 테트라키스[3,5-비스(트리플루오로메틸) 페닐]보레이트, 또는 N,N-디메틸아닐리늄 테트라키스[3,5-비스(트리플루오로메틸) 페닐]보레이트 등일 수 있다.Specifically, in the compound containing the non-coordinating anion, the non-coordinating anion is a sterically bulky anion which does not form a coordination bond with the active center of the catalyst system due to steric hindrance, and is a tetraaryl borate anion or tetraaryl fluoride Borate anions, and the like. In addition, the compound containing the non-coordinating anion may include a carbonium cation such as a triarylcarbonium cation together with the above-mentioned non-coordinating anion; An ammonium cation such as N, N-dialkyl anilinium cation or the like, or a relative cation such as a phosphonium cation. More specifically, the compound comprising the non-coordinating anion is selected from the group consisting of triphenylcarbonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, N, N-dimethylanilinium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, triphenylcarboniumtetra 3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl] borate, or N, N-dimethylanilinium tetrakis [3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl] borate.

또, 상기 비배위성 음이온 전구체로서는, 반응 조건하에서 비배위성 음이온이 형성 가능한 화합물로서, 트리아릴 붕소 화합물(BR3, 이때 R는 펜타플루오로페닐기 또는 3,5-비스(트리플루오로메틸) 페닐기 등과 같은 강한 전자흡인성의 아릴기임)을 들 수 있다.Examples of the non-coordination anion precursor include triarylboron compounds (BR 3 , wherein R is a pentafluorophenyl group or a 3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl group and the like, which is capable of forming a non- And a strong electron withdrawing aryl group.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 공액 디엔계 중합체 형성용 촉매 조성물은 상기한 성분들 외에, 디엔계 단량체를 더 포함할 수 있다. The catalyst composition for forming a conjugated diene polymer according to an embodiment of the present invention may further include a diene monomer in addition to the above components.

상기 디엔계 단량체는 중합용 촉매와 혼합되어 예비 혼합(premixing)형 촉매를 형성할 수도 있고, 또는 중합용 촉매내 성분들, 구체적으로 DIBAH와 같은 알킬화제와의 중합으로 예비 중합(preforming)형 촉매를 형성할 수도 있다. 이와 같이 예비 중합을 할 경우 촉매 활성을 향상시킬 수 있을 뿐 더러 제조되는 공액 디엔계 중합체를 보다 안정화시킬 수 있다. The diene-based monomer may be mixed with a polymerization catalyst to form a premixing catalyst, or may be prepared by polymerization with components in a polymerization catalyst, specifically an alkylating agent such as DIBAH, to form a preforming catalyst . When the prepolymerization is performed in this manner, the activity of the catalyst can be improved, and the conjugated diene-based polymer to be produced can be further stabilized.

구체적으로 상기 디엔계 단량체로는 통상 공액 디엔계 중합체의 제조에 사용되는 것이라면 특별한 제한없이 사용가능하다. 구체적으로 상기 디엔계 단량체는 1,3-부타디엔, 이소프렌, 1,3-펜타디엔, 1,3-헥사디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 2-에틸-1,3-부타디엔, 2-메틸-1,3-펜타디엔, 3-메틸-1,3-펜타디엔, 4-메틸-1,3-펜타디엔, 또는 2,4-헥사디엔 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.Specifically, the diene-based monomer can be used without particular limitation, as long as it is usually used in the production of a conjugated diene-based polymer. Specifically, the diene monomer may be at least one monomer selected from the group consisting of 1,3-butadiene, isoprene, 1,3-pentadiene, 1,3-hexadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, Methyl-1,3-pentadiene, 4-methyl-1,3-pentadiene, and 2,4-hexadiene. Of these, One or a mixture of two or more may be used.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 공액 디엔계 중합체 형성용 촉매 조성물은 상기한 성분들 외에, 반응 용매를 더 포함할 수 있다.The catalyst composition for forming a conjugated diene-based polymer according to an embodiment of the present invention may further include a reaction solvent in addition to the above components.

상기 반응용매는 구체적으로, 상기한 촉매 구성 성분들과 반응성이 없는 비극성 용매일 수 있다. 구체적으로는 n-펜탄, n-헥산, n-헵탄, n-옥탄, n-노난, n-데칸, 이소펜탄, 이소헥산, 이소펜탄, 이소옥탄, 2,2-디메틸부탄, 시클로펜탄, 시클로헥산, 메틸시클로펜탄 또는 메틸시클로헥산 등과 같은 선형, 분지형 또는 환형의 탄소수 5 내지 20의 지방족 탄화수소; 석유 에테르(petroleum ether) 또는 석유 주정제(petroleum spirits), 또는 케로센(kerosene) 등과 같은 탄소수 5 내지 20의 지방족 탄화수소의 혼합용매; 또는 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 크실렌 등과 같은 방향족 탄화수소계 용매 등일 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 보다 구체적으로 상기 비극성 용매는 상기한 선형, 분지형 또는 환형의 탄소수 5 내지 20의 지방족 탄화수소 또는 지방족 탄화수소의 혼합용매일 수 있으며, 보다 더 구체적으로는 n-헥산, 시클로헥산, 또는 이들의 혼합물일 수 있다.The reaction solvent may specifically be a nonpolar solvent which is not reactive with the catalyst components described above. Specific examples include n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, n-nonane, n-decane, isopentane, isohexane, isopentane, isooctane, 2,2-dimethylbutane, cyclopentane, , Methylcyclopentane or methylcyclohexane, and the like; alicyclic hydrocarbons having 5 to 20 carbon atoms in a linear, branched, or cyclic form; A mixed solvent of aliphatic hydrocarbons having 5 to 20 carbon atoms such as petroleum ether or petroleum spirits, or kerosene; Or an aromatic hydrocarbon solvent such as benzene, toluene, ethylbenzene, xylene, etc., and any one or a mixture of two or more of them may be used. More specifically, the non-polar solvent may be any of the above-described linear, branched or cyclic aliphatic hydrocarbons or aliphatic hydrocarbons of 5 to 20 carbon atoms, more specifically, n-hexane, cyclohexane, .

또, 상기 반응용매는 촉매 조성물을 구성하는 구성 물질, 특히 알킬화제의 종류에 따라 적절히 선택될 수 있다.In addition, the reaction solvent may be appropriately selected depending on the constituent material constituting the catalyst composition, in particular, the kind of the alkylating agent.

구체적으로, 알킬화제로서 메틸알루미녹산(MAO) 또는 에틸알루미녹산 등의 알킬알루미녹산의 경우 지방족 탄화수소계 용매에 쉽게 용해되지 않기 때문에 방향족 탄화수소계 용매가 적절히 사용될 수 있다. Specifically, in the case of alkylaluminoxanes such as methylaluminoxane (MAO) or ethylaluminoxane as an alkylating agent, an aromatic hydrocarbon solvent can be suitably used because it is not easily dissolved in an aliphatic hydrocarbon-based solvent.

또, 알킬화제로서 변성 메틸알루미녹산이 사용되는 경우, 지방족 탄화수소계 용매가 적절히 사용될 수 있다. 이 경우, 중합 용매로서 주로 사용되는 헥산 등의 지방족 탄화수소계 용매와 함께 단일 용매 시스템의 구현이 가능하므로 중합 반응에 더욱 유리할 수 있다. 또, 또 지방족 탄화수소계 용매는 촉매 활성을 촉진시킬 수 있으며, 이러한 촉매 활성에 의해 반응성을 더욱 향상시킬 수 있다.When modified methylaluminoxane is used as the alkylating agent, an aliphatic hydrocarbon-based solvent may be suitably used. In this case, a single solvent system can be realized together with an aliphatic hydrocarbon-based solvent such as hexane, which is mainly used as a polymerization solvent, so that the polymerization reaction can be more advantageous. Further, the aliphatic hydrocarbon-based solvent can promote the catalytic activity, and the reactivity can be further improved by the catalytic activity.

상기한 바와 같은 촉매 조성물내 구성성분들은 서로 간 상호작용을 통해 촉매 활성종을 형성한다. 이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 촉매 조성물은 공액 디엔계 중합체 형성을 위한 중합 반응시 보다 높은 촉매활성 및 우수한 중합 반응성을 나타낼 수 있도록 상기한 구성 성분들의 함량을 최적 조합하여 포함할 수 있다. The constituents in the catalyst composition as described above form catalytically active species through interactions with each other. Accordingly, the catalyst composition according to one embodiment of the present invention can optimally combine the contents of the above components so as to exhibit higher catalytic activity and better polymerization reactivity in the polymerization reaction for forming the conjugated diene polymer .

구체적으로, 상기 촉매 조성물은 상기한 희토류 금속 화합물 1당량에 대하여 기능기화제 20당량 이하, 보다 구체적으로는 0.0001당량 내지 20당량의 함량으로 포함할 수 있다. 기능기화제의 함량이 20당량을 초과할 경우, 미반응 기능기화제가 잔류하여 부반응을 일으킬 우려가 있다. 보다 구체적으로는 상기 희토류 금속 화합물 1당량에 대하여 기능기화제를 1당량 내지 10당량의 양으로 포함할 수 있다. Specifically, the catalyst composition may be contained in an amount of 20 equivalents or less, more specifically 0.0001 to 20 equivalents, per equivalent of the rare earth metal compound. If the content of the functionalizing agent exceeds 20 equivalents, unreacted functional vaporizing agent may remain and cause side reactions. More specifically, the functionalizing agent may be contained in an amount of 1 to 10 equivalents based on 1 equivalent of the rare earth metal compound.

또, 상기 촉매 조성물은 희토류 금속 화합물 1몰에 대하여 상기한 알킬화제를 5몰 내지 200몰, 알킬화제의 함량이 5몰비 미만이면 희토류 금속 화합물에 대한 활성화 효과가 미미하고, 200몰비를 초과하면 중합체 제조시 촉매 반응 제어가 용이하지 않고, 또 과량의 알킬화제가 부반응을 일으킬 우려가 있다. 보다 구체적으로는 상기 촉매 조성물은 희토류 금속 화합물 1몰에 대하여 상기한 알킬화제를 5몰 내지 20몰로 포함할 수 있으며, 가공성 개선 효과의 현저함을 고려할 때 5몰 내지 10몰로 포함할 수 있다. When the amount of the alkylating agent is less than 5 mol, the activating effect on the rare earth metal compound is insufficient. When the amount of the alkylating agent is more than 200 mol, It is not easy to control the catalytic reaction, and there is a possibility that an excessive amount of the alkylating agent causes a side reaction. More specifically, the catalyst composition may contain 5 to 20 moles of the above alkylating agent per mole of the rare earth metal compound, and may include 5 to 10 moles, considering the remarkable improvement in processability.

또, 상기 촉매 조성물은 희토류 금속 화합물 1몰에 대하여 상기한 할로겐 화합물을 1몰 내지 20몰로 포함할 수 있으며, 보다 구체적으로는 2몰 내지 6몰로 포함할 수 있다. 할로겐 화합물의 함량이 1몰비 미만이면 촉매 활성종의 생성이 불충분하여 촉매 활성이 저하될 우려가 있고, 20몰비를 초과할 경우, 촉매 반응의 제어가 용이하지 않고, 또 과량의 할로겐 화합물이 부반응을 일으킬 우려가 있다.The catalyst composition may contain 1 to 20 moles of the above-described halogen compound per mole of the rare earth metal compound, more specifically 2 to 6 moles. When the content of the halogen compound is less than 1 mol, the formation of the catalytically active species is insufficient and there is a fear that the catalytic activity is lowered. When the content is more than 20 molar ratio, the control of the catalytic reaction is not easy, There is a possibility of causing it.

또, 상기 촉매 조성물이 상기한 디엔계 단량체를 더 포함하는 경우, 상기 촉매 조성물은 구체적으로는 상기 희토류 금속 화합물 1당량에 대하여 디엔계 단량체를 1당량 내지 100당량, 보다 구체적으로는 20당량 내지 50당량으로 더 포함할 수 있다.When the catalyst composition further contains the above-mentioned dienic monomer, the catalyst composition specifically includes 1 to 100 equivalents of a dienic monomer relative to 1 equivalent of the rare earth metal compound, more specifically 20 to 50 equivalents Equivalent < / RTI >

또, 상기 촉매 조성물이 상기한 반응 용매를 더 포함하는 경우, 상기 촉매 조성물은 희토류 금속 화합물 1몰에 대하여 반응 용매를 20몰 내지 20,000몰로 더 포함할 수 있으며, 보다 구체적으로는 100몰 내지 1,000몰로 포함할 수 있다.When the catalyst composition further comprises the reaction solvent, the catalyst composition may further contain 20 to 20,000 moles of reaction solvent per mole of the rare earth metal compound, more specifically 100 to 1,000 moles .

상기한 바와 같은 구성을 갖는 촉매 조성물은, 상기한 기능기화제, 희토류 금속 화합물, 알킬화제, 할로겐 화합물, 및 선택적으로 공액 디엔 단량체와 반응용매를 통상의 방법에 따라 혼합함으로써 제조될 수 있다. The catalyst composition having the above-described constitution can be produced by mixing the functionalizing agent, the rare earth metal compound, the alkylating agent, the halogen compound, and optionally the conjugated diene monomer and the reaction solvent according to a conventional method.

일례로, 예비 혼합형 촉매 조성물의 경우, 반응용매 중에 기능기화제, 희토류 금속 화합물, 알킬화제, 할로겐 화합물 및 선택적으로 공액 디엔 단량체를 순차로 또는 동시에 첨가한 후 혼합함으로써 제조될 수 있다.For example, in the case of a preliminary mixed catalyst composition, it can be produced by adding a functionalizing agent, a rare earth metal compound, an alkylating agent, a halogen compound and optionally a conjugated diene monomer sequentially or simultaneously to a reaction solvent and then mixing them.

또 다른 예로서, 예비 중합형 촉매 조성물의 경우, 반응 용매 중에 기능기화제, 희토류 금속 화합물, 알킬화제 및 할로겐 화합물을 혼합한 후, 공액 디엔 단량체를 첨가하여 예비 중합시킴으로써 제조될 수 있다. As another example, in the case of the prepolymerized catalyst composition, it may be prepared by mixing a functionalizing agent, a rare earth metal compound, an alkylating agent, and a halogen compound in a reaction solvent, and then adding a conjugated diene monomer to prepolymerize.

이때, 촉매활성종의 생성을 촉진시키기 위하여, 상기 혼합 및 중합 공정이 0℃ 내지 60℃의 온도 범위에서 수행될 수 있으며, 이때 상기한 온도 조건을 충족하도록 하기 위하여 열처리가 병행될 수도 있다.At this time, in order to promote the production of catalytically active species, the mixing and polymerization process may be performed at a temperature range of 0 ° C to 60 ° C, and heat treatment may be performed in order to satisfy the above temperature condition.

보다 구체적으로는, 상기 촉매 조성물은 희토류 금속 화합물, 알킬화제, 반응용매, 및 선택적으로 공액 디엔 단량체의 혼합 후 10℃ 내지 60℃의 온도에서 제1 열처리하고, 결과로 수득되는 혼합물에 할로겐 화합물을 첨가하여 0℃ 내지 60℃의 온도 범위에서 제2 열처리하여 제조될 수 있다.More specifically, the catalyst composition is subjected to a first heat treatment at a temperature of from 10 캜 to 60 캜 after mixing the rare earth metal compound, the alkylating agent, the reaction solvent, and optionally the conjugated diene monomer, and the resultant mixture is added with a halogen compound Followed by a second heat treatment in a temperature range of 0 占 폚 to 60 占 폚.

상기와 같은 제조방법에 의해 제조되는 촉매 조성물내에는 구성성분들의 상호작용에 의해 촉매 활성종이 생성된다. In the catalyst composition produced by the above production method, catalytically active species are generated by the interaction of the constituents.

이와 같이, 본 발명에 따른 촉매 조성물은 기능기화제의 사용으로 인해 종래에 비해 보다 우수한 촉매 활성 및 중합 반응성을 갖는 촉매활성종이 생성될 수 있다. 그 결과로 보다 높은 선형성 및 가공성을 갖는 공액 디엔계 중합체의 제조가 가능하다. As described above, the catalytic composition according to the present invention can produce catalytically active species having better catalytic activity and polymerization reactivity than conventional ones due to the use of functionalizing agent. As a result, it is possible to produce a conjugated diene polymer having higher linearity and processability.

구체적으로, 상기한 바와 같은 조성을 갖는 촉매 조성물은, 20℃ 내지 90℃의 온도 범위 내에서 5분 내지 60분간의 중합 동안에 10,000 kg[중합체]/mol[Nd]·h 이상의 촉매활성도를 나타낼 수 있다. 본 발명에 있어서 촉매 활성도는 제조한 공액 디엔계 중합체 총 수득량에 대한 상기 희토류 금속 화합물의 투입 몰 비로부터 구한 값이다.Specifically, the catalyst composition having the above composition can exhibit catalyst activity of 10,000 kg [polymer] / mol [Nd] · h or more during the polymerization for 5 minutes to 60 minutes within the temperature range of 20 ° C to 90 ° C . In the present invention, the catalytic activity is a value determined from the molar ratio of the rare earth metal compound to the total amount of the conjugated diene polymer produced.

공액 디엔 중합체 Conjugated diene polymer

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면 상기한 촉매 조성물을 이용하여 제조한 공액 디엔 중합체 및 그 제조방법 제공된다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a conjugated diene polymer produced by using the above catalyst composition and a method for producing the conjugated diene polymer.

본 발명의 일 실시예에 따른 공액 디엔계 중합체는 상기한 공액 디엔 중합용 촉매 조성물을 이용하는 것을 제외하고는 통상의 공액 디엔 중합체 제조방법에 따라 공액 디엔계 단량체를 중합반응시킴으로써 제조될 수 있다. The conjugated diene polymer according to one embodiment of the present invention can be produced by polymerizing a conjugated diene monomer according to a conventional method for producing a conjugated diene polymer, except that the catalyst composition for conjugated diene polymerization is used.

이때, 상기 중합반응은 벌크 중합, 용액 중합, 현탁 중합 또는 유화 중합 등의 다양한 중합 방법으로 수행될 수 있으며, 또 배치(batch)법, 연속법, 또는 반연속법으로 수행될 수도 있다. 보다 구체적으로는 촉매 조성물 중에 사용되는 기능기화제의 종류에 따라 상기한 중합 방법들 중에서 적절히 선택, 수행될 수 있다. At this time, the polymerization reaction may be carried out by various polymerization methods such as bulk polymerization, solution polymerization, suspension polymerization or emulsion polymerization, or may be performed by a batch method, a continuous method, or a semi-continuous method. More specifically, it can be appropriately selected and carried out among the polymerization methods described above depending on the kind of the functionalizing agent used in the catalyst composition.

일 예로 촉매 조성물 중에 포함된 기능기화제가 Sn계 화합물인 경우, Andrew bottle형 중합 방법에 의해, Si 화합물인 경우, 배치형 중합 방법에 의해, 그리고 N 함유 화합물인 경우 연속 중합 방법에 의해 수행될 수 있다.For example, when the functional vaporizer contained in the catalyst composition is a Sn compound, it can be carried out by the Andrew bottle type polymerization method, by the Si compound, by the batch type polymerization method, or by the continuous polymerization method in the case of the N- have.

구체적으로, 용액 중합에 의해 제조하는 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 공액 디엔 중합체는 중합 용매 중에서 상기한 중합용 촉매 조성물에 대해 디엔계 단량체를 투입하여 반응시킴으로써 수행될 수 있다.Specifically, when produced by solution polymerization, the conjugated diene polymer according to one embodiment of the present invention can be carried out by charging a diene monomer into the above-mentioned catalyst composition for polymerization in a polymerization solvent and reacting.

상기 공액 디엔계 단량체로는 통상 공액 디엔계 중합체의 제조에 사용되는 것이라면 특별한 제한없이 사용가능하다. 상기 공액 디엔계 단량체는 구체적으로 1,3-부타디엔, 이소프렌, 1,3-펜타디엔, 1,3-헥사디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 2-에틸-1,3-부타디엔, 2-메틸-1,3-펜타디엔, 3-메틸-1,3-펜타디엔, 4-메틸-1,3-펜타디엔, 또는 2,4-헥사디엔 등일 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 보다 구체적으로 상기 공액 디엔계 단량체는 1,3-부타디엔일 수 있다.The conjugated diene monomer can be used without particular limitation as long as it is usually used in the production of a conjugated diene polymer. Specific examples of the conjugated diene monomer include 1,3-butadiene, isoprene, 1,3-pentadiene, 1,3-hexadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, Butadiene, 2-methyl-1,3-pentadiene, 3-methyl-1,3-pentadiene, 4-methyl-1,3-pentadiene or 2,4-hexadiene, Or a mixture of two or more thereof may be used. More specifically, the conjugated diene-based monomer may be 1,3-butadiene.

또, 상기 중합반응시 최종 제조되는 공액 디엔 중합체의 물성적 특성을 고려하여 상기 공액 디엔 단량체와 공중합 가능한 그 외의 단량체를 더 사용할 수도 있다. Further, other monomers copolymerizable with the conjugated diene monomer may be further used in consideration of the physical properties of the conjugated diene polymer finally produced during the polymerization reaction.

상기 그 외의 단량체는 구체적으로 스티렌, p-메틸 스티렌, α-메틸스티렌, 1-비닐나프탈렌, 3-비닐톨루엔, 에틸비닐벤젠, 디비닐벤젠, 4-시클로헥실스티렌, 2,4,6-트리메틸스티렌 등과 같은 방향족 비닐 단량체 등일 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 상기 그 외의 단량체는 중합반응에 사용되는 단량체 총 중량에 대하여 20중량% 이하의 함량으로 사용될 수 있다.Specific examples of the other monomers include styrene, p-methylstyrene,? -Methylstyrene, 1-vinylnaphthalene, 3-vinyltoluene, ethylvinylbenzene, divinylbenzene, 4-cyclohexylstyrene, 2,4,6- Styrene, etc., and any one or a mixture of two or more thereof may be used. The other monomers may be used in an amount of 20% by weight or less based on the total weight of the monomers used in the polymerization reaction.

이때 상기 공액 디엔계 단량체는 공액 디엔계 중합체 제조를 위해 사용되는 양이 전체로 비극성 용매에 용해되어 사용되는 것이 아니라, 전체 사용량의 일부가 중합 용매에 용해되어 중합된 후, 중합전환율에 따라 1회 이상, 구체적으로는 2회 이상, 보다 구체적으로는 2회 내지 4회 분할 투입될 수 있다. In this case, the conjugated diene-based monomer is not completely dissolved in a nonpolar solvent and used in the production of the conjugated diene-based polymer. Part of the total amount of the conjugated diene monomer is polymerized after being dissolved in the polymerization solvent, Or more, specifically, two or more times, more specifically, two to four times.

또, 상기 중합 용매는 비극성 용매일 수 있으며, 이는 앞서 중합용 촉매의 제조시 사용가능한 용매와 동일하다. The polymerization solvent may be a nonpolar solvent, which is the same as the solvent which can be used in the production of the catalyst for polymerization.

상기 중합 용매의 사용시 단량체의 농도는 특별히 한정되지 않으나, 3중량% 내지 80중량%, 보다 구체적으로는 10중량% 내지 30중량%일 수 있다.When the polymerization solvent is used, the concentration of the monomer is not particularly limited, but may be 3% by weight to 80% by weight, more specifically 10% by weight to 30% by weight.

또, 상기 중합반응시 트리메틸알루미늄, 디이소부틸알루미늄 하이드라이드 또는 트리메틸 실란 등과 같은 분자량 조절제; 폴리옥시에틸렌글리콜포스페이트 등과 같은 중합반응을 완료시키기 위한 반응정지제; 또는 2,6-디-t-부틸파라크레졸 등과 같은 산화방지제 등의 첨가제가 더 사용될 수 있다. 이외에도, 통상 용액 중합을 용이하도록 하는 첨가제, 구체적으로는 킬레이트제, 분산제, pH 조절제, 탈산소제, 산소포착제(oxygen scavenger)와 같은 첨가제가 선택적으로 더 사용될 수 있다.In the polymerization reaction, a molecular weight modifier such as trimethylaluminum, diisobutylaluminum hydride or trimethylsilane; A reaction terminator for completing a polymerization reaction such as polyoxyethylene glycol phosphate or the like; Or antioxidants such as 2,6-di-t-butyl paracresol and the like may further be used. In addition, other additives such as chelating agents, dispersing agents, pH adjusting agents, oxygen scavengers, oxygen scavengers and the like may be further optionally added to facilitate the solution polymerization.

또, 상기 중합반응은 0℃ 내지 200℃, 보다 구체적으로는 20℃ 내지 100℃의 온도에서 수행될 수 있다. In addition, the polymerization reaction may be carried out at a temperature of 0 ° C to 200 ° C, more specifically 20 ° C to 100 ° C.

또, 상기 중합 반응은 공액 디엔계 중합체 100% 전환율에 이를 때까지 상기한 온도 범위 내에서 5분 내지 3시간 동안 수행될 수 있으며, 구체적으로 10분 내지 2시간 동안 수행될 수 있다.In addition, the polymerization reaction may be carried out within the above-mentioned temperature range for 5 minutes to 3 hours until the conversion of the conjugated diene polymer reaches 100%, specifically 10 minutes to 2 hours.

상기와 같은 중합 반응의 결과로, 공액 디엔계 중합체가 생성된다. As a result of the polymerization reaction as described above, a conjugated diene polymer is produced.

상기 공액 디엔계 중합체는 구체적으로 상기한 희토류 금속 화합물을 포함하는 촉매 조성물로부터 유래된, 즉 촉매로부터 활성화된 유기 금속 부위를 포함하는 희토류 금속 촉매화 공액 디엔계 중합체, 보다 구체적으로는 1,3-부타디엔 단량체 단위를 포함하는 희토류 금속 촉매화 부타디엔계 중합체, 보다 구체적으로는 1,3-부타디엔 단량체 단위를 포함하는 네오디뮴 촉매화 부타디엔계 중합체일 수 있다. 또, 상기 공액 디엔계 중합체는 1,3-부타디엔 단량체만으로 이루어진 폴리부타디엔일 수 있다.The conjugated diene-based polymer specifically includes a rare-earth metal-catalyzed conjugated diene-based polymer derived from a catalyst composition comprising the rare earth metal compound, that is, a rare-earth metal-catalyzed conjugated diene-based polymer containing an organic metal moiety activated from a catalyst, Butadiene-based polymer containing a butadiene monomer unit, more specifically, a neodymium-catalyzed butadiene-based polymer containing a 1,3-butadiene monomer unit. The conjugated diene-based polymer may be a polybutadiene comprising only 1,3-butadiene monomer.

본 발명에 있어서, 공액디엔계 중합체의 활성화된 유기 금속 부위란, 공액디엔계 중합체의 말단의 활성화된 유기 금속 부위(분자쇄 말단의 활성화된 유기 금속 부위), 주쇄 중의 활성화된 유기 금속 부위 또는 측쇄 중의 활성화된 유기 금속 부위일 수 있으며, 이 중에서도 음이온 중합 또는 배위 음이온 중합에 의해 공액디엔계 중합체의 활성화된 유기 금속 부위를 얻는 경우 상기 활성화된 유기 금속 부위는 말단의 활성화된 유기 금속 부위일 수 있다.In the present invention, the activated organometal moiety of the conjugated diene polymer means an activated organometal moiety at the terminal of the conjugated diene polymer (an activated organometal moiety at the molecular chain terminal), an activated organometallic moiety in the main chain or a side chain , And among these, when an activated organometallic moiety of the conjugated diene polymer is obtained by anionic polymerization or coordination anionic polymerization, the activated organometallic moiety may be a terminal activated organic metal moiety .

상기 중합 반응에 의해 생성되는 상기 공액 디엔계 중합체는 중합 용매 중에 용해되거나, 또는 침전된 형태로 수득될 수 있다. 만약 중합 용매 중에 용해된 경우, 메틸알코올이나 에틸알코올 등의 저급 알코올, 혹은 스팀을 부가하여 침전시킬 수 있다. 이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 공액 디엔계 중합체의 제조방법은 중합반응 후 제조되는 공액 디엔계 중합체에 대한 침전 및 분리 공정을 더 포함할 수 있으며, 이때, 침전된 공액 디엔계 중합체에 대한 여과, 분리 및 건조 공정은 통상의 방법에 따라 수행될 수 있다.The conjugated diene-based polymer produced by the polymerization reaction may be dissolved or precipitated in a polymerization solvent. If dissolved in a polymerization solvent, it may be precipitated by the addition of a lower alcohol such as methyl alcohol, ethyl alcohol, or steam. Accordingly, the method for preparing a conjugated diene-based polymer according to an embodiment of the present invention may further include a precipitation and separation step for the conjugated diene-based polymer prepared after the polymerization reaction, wherein the conjugated diene- The filtration, separation and drying processes can be carried out according to a conventional method.

상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 공액 디엔계 중합체의 제조방법은, 촉매 조성물의 제조시 기능기화제를 사용함으로써, 높은 선형성과 함께 가공성을 갖는 공액 디엔계 중합체를 제조할 수 있다. As described above, the method for producing a conjugated diene-based polymer according to one embodiment of the present invention can produce a conjugated diene-based polymer having high linearity and processability by using a functionalizing agent in the production of the catalyst composition.

구체적으로, 상기 공액 디엔계 중합체는 분자 내에 상기한 기능기화제로부터 유래된 작용기를 포함할 수 있다.Specifically, the conjugated diene-based polymer may contain a functional group derived from the functionalizing agent in the molecule.

또, 상기 공액 디엔계 중합체는 상기 희토류 금속 화합물을 포함하는 촉매 조성물로부터 유래된, 즉 촉매로부터 활성화된 유기 금속 부위를 포함하는 희토류 금속 촉매화 공액 디엔계 중합체, 보다 구체적으로는 1,3-부타디엔 단량체 단위를 포함하는 희토류 금속 촉매화 부타디엔계 중합체, 보다 더 구체적으로는 네오디뮴 촉매화 부타디엔계 중합체일 수 있다. The conjugated diene-based polymer may be a rare-earth metal-catalyzed conjugated diene-based polymer derived from a catalyst composition containing the rare-earth metal compound, that is, a rare-earth metal-catalyzed conjugated diene-based polymer containing an organic metal moiety activated from a catalyst, more specifically 1,3- A rare earth metal-catalyzed butadiene-based polymer including a monomer unit, more specifically, a neodymium-catalyzed butadiene-based polymer.

또, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 공액 디엔계 중합체는 중량 평균 분자량(Mw)과 수평균 분자량(Mn)과의 비(Mw/Mn)인 다분산도(PDI; Polydispersity)가 3.4 이하인, 좁은 분자량 분포를 갖는 것일 수 있다. 공액 디엔계 중합체의 PDI가 3.4를 초과할 경우 고무 조성물에 적용시 내마모성 및 내충격성 등의 기계적 물성이 저하될 우려가 있다. 보다 구체적으로 다분산도 제어에 따른 중합체의 기계적 물성 개선 효과의 현저함을 고려할 때, 상기 공액 디엔계 중합체의 다분산도는 3.2 이하일 수 있다.The conjugated diene polymer according to an embodiment of the present invention has a polydispersity (PDI) of 3.4 or less, which is a ratio (Mw / Mn) of a weight average molecular weight (Mw) to a number average molecular weight (Mn) It may have a narrow molecular weight distribution. When the PDI of the conjugated diene polymer is more than 3.4, there is a possibility that the mechanical properties such as abrasion resistance and impact resistance are lowered when applied to a rubber composition. More specifically, the polydispersity of the conjugated diene polymer may be not more than 3.2, in consideration of the remarkable effect of improving the mechanical properties of the polymer due to the polydispersity control.

또, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 공액 디엔계 중합체는, 중량 평균 분자량(Mw)이 300,000g/mol 내지 1,200,000g/mol이고, 구체적으로는 400,000g/mol 내지 1,000,000g/mol일 수 있다. 또, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 공액 디엔계 중합체는, 수 평균 분자량(Mn)이 100,000g/mol 내지 700,000g/mol이고, 구체적으로는 120,000g/mol 내지 500,000g/mol일 수 있다 The conjugated diene polymer according to an embodiment of the present invention may have a weight average molecular weight (Mw) of 300,000 g / mol to 1,200,000 g / mol, specifically 400,000 g / mol to 1,000,000 g / mol . The conjugated diene polymer according to an embodiment of the present invention may have a number average molecular weight (Mn) of 100,000 g / mol to 700,000 g / mol, and more specifically 120,000 g / mol to 500,000 g / mol

상기 공액 디엔계 중합체의 중량평균 분자량이 300,000g/mol 미만이거나 또는 수평균 분자량이 100,000g/mol 미만일 경우 가황물의 탄성률이 저하해, 히스테리시스 로스가 상승하고, 또 내마모성이 악화될 우려가 있다. 또 중량평균 분자량이 1,200,000g/mol를 초과하거나, 수평균 분자량이 700,000g/mol을 초과하면 가공성 저하로, 상기 공액 디엔계 중합체를 포함하는 고무 조성물의 작업성이 악화되고, 혼반죽이 곤란해져, 고무 조성물의 물성을 충분히 향상시키기 어려울 수 있다. 본 발명에 있어서, 상기 중량평균 분자량 및 수평균 분자량은 각각 겔 투과형 크로마토그래피(GPC)로 분석되는 폴리스티렌 환산 분자량이다.When the weight average molecular weight of the conjugated diene polymer is less than 300,000 g / mol, or when the number average molecular weight is less than 100,000 g / mol, the elastic modulus of the vulcanized product decreases, hysteresis loss increases, and abrasion resistance deteriorates. When the weight average molecular weight exceeds 1,200,000 g / mol or the number average molecular weight exceeds 700,000 g / mol, the workability of the rubber composition containing the conjugated diene polymer deteriorates and the kneading becomes difficult , It may be difficult to sufficiently improve the physical properties of the rubber composition. In the present invention, the weight-average molecular weight and the number-average molecular weight are the polystyrene-reduced molecular weights analyzed by gel permeation chromatography (GPC), respectively.

보다 구체적으로, 고무 조성물에 적용시 고무 조성물에 대한 기계적 물성, 탄성률 및 가공성의 발란스 좋은 개선 효과를 고려할 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 공액 디엔계 중합체는, 상기한 다분산도와 함께 중량평균 분자량 및 수평균 분자량 조건을 동시에 충족하는 것이 바람직하다. 구체적으로 상기 공액 디엔계 중합체는 중량 평균 분자량(Mw)과 수평균 분자량(Mn)과의 비(Mw/Mn)가 3.4 이하이고, 중량 평균 분자량(Mw)이 300,000g/mol 내지 1,200,000g/mol이고, 수평균 분자량(Mn)이 100,000g/mol 내지 700,000g/mol, 보다 구체적으로는 중량 평균 분자량(Mw)과 수평균 분자량(Mn)과의 비(Mw/Mn)가 3.2 이하이고, 중량 평균 분자량(Mw)이 400,000g/mol 내지 1,000,000g/mol이고, 수평균 분자량(Mn)이 120,000g/mol 내지 500,000g/mol일 수 있다.The conjugated diene polymer according to one embodiment of the present invention is characterized in that the conjugated diene polymer according to one embodiment of the present invention has a weight average molecular weight It is desirable to satisfy both the average molecular weight and the number average molecular weight conditions simultaneously. Specifically, the conjugated diene polymer preferably has a ratio (Mw / Mn) of a weight average molecular weight (Mw) to a number average molecular weight (Mn) of 3.4 or less and a weight average molecular weight (Mw) of 300,000 g / mol to 1,200,000 g / mol The ratio (Mw / Mn) of the number average molecular weight (Mn) of 100,000 g / mol to 700,000 g / mol, more specifically the weight average molecular weight (Mw) Average molecular weight (Mw) of 400,000 g / mol to 1,000,000 g / mol and number average molecular weight (Mn) of 120,000 g / mol to 500,000 g / mol.

또, 상기 공액 디엔계 중합체는 그 제조과정에서 기능기화제의 사용으로 인해 높은 선형도를 나타낸다. 통상 선형도가 높을수록 분지화도는 낮아지고, 용액점도는 높아진다. 구체적으로 용액점도(SV)를 무니점도(MV)로 나누어 그 값을 보정한 값을 선형도(SV/MV)라고 할 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 공액 디엔계 중합체의 선형도(SV/MV)는 1 내지 15, 보다 구체적으로는 3.5 내지 13, 보다 더 구체적으로는 4 내지 13일 수 있다.In addition, the conjugated diene polymer exhibits a high degree of linearity due to the use of a functionalizing agent in its production process. The higher the linearity, the lower the degree of branching and the higher the solution viscosity. Specifically, when the value obtained by dividing the solution viscosity (SV) by the Mooney viscosity (MV) and correcting the value is referred to as linearity (SV / MV), the linearity of the conjugated diene polymer according to one embodiment of the present invention SV / MV) may be from 1 to 15, more specifically from 3.5 to 13, and even more specifically from 4 to 13.

또, 상기 공액 디엔계 중합체는 100℃에서의 무니점도(mooney viscosity, ML1+4)가 10MU 내지 90MU, 구체적으로는 20MU 내지 80MU일 수 있다. 또, 상기 공액 디엔계 중합체는 용액 점도(solution viscosity)가 100cP 내지 600cP, 구체적으로는 170cP 내지 500cP일 수 있다.In addition, the conjugated diene polymer may have a Mooney viscosity (ML1 + 4) at 100 ° C of 10 MU to 90 MU, specifically 20 MU to 80 MU. The solution viscosity of the conjugated diene polymer may be 100 cP to 600 cP, specifically 170 cP to 500 cP.

본 발명에 있어서, 상기 무니점도는 무니점도계, 예를 들어, Monsanto사 MV2000E로 100℃에서 Rotor Speed 2±0.02rpm, Large Rotor를 사용하여 측정할 수 있다. 이때 사용된 시료는 실온(23±3℃)에서 30분 이상 방치한 후 27±3g을 채취하여 다이 캐비티 내부에 채워 놓고 플래턴(Platen)을 작동시켜 측정할 수 있으며, 무니점도의 단위는 MU(mooney Unit)이다. 또, 본 발명에 있어서, 상기 용액점도(SV)는 무니점도 측정시와 동일한 방법으로 실시하되, 20℃에서 5% 톨루엔 중의 중합체의 점도를 측정하였다.In the present invention, the Mooney viscosity can be measured by using a Mooney viscometer, for example, Monsanto MV2000E at 100 占 폚 using Rotor Speed 2 占 0.02 rpm, Large Rotor. The sample used was allowed to stand at room temperature (23 ± 3 ° C) for more than 30 minutes and 27 ± 3 g was taken, filled in the die cavity, and platen was operated. The unit of Mooney viscosity was MU (mooney Unit). In the present invention, the solution viscosity (SV) was measured in the same manner as in the measurement of the Mooney viscosity, and the viscosity of the polymer in 5% toluene was measured at 20 ° C.

보다 구체적으로는, 무니점도 및 용액점도 제어에 따른 개선효과의 현저함을 고려할 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 공액 디엔계 중합체는 100℃에서의 무니점도(MV)가 20MU 내지 80MU이고, 용액 점도(SV)가 100cP 내지 600cP이고, 선형도(SV/MV)가 3 내지 13인 것일 수 있다.More specifically, considering the remarkable improvement effect of the Mooney viscosity and the solution viscosity control, the conjugated diene polymer according to an embodiment of the present invention has a Mooney viscosity (MV) at 100 ° C of 20 MU to 80 MU , A solution viscosity (SV) of 100 cP to 600 cP and a linearity (SV / MV) of 3 to 13.

또, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 공액 디엔계 중합체는 푸리에 변환 적외 분광법으로 측정한 상기 공액 디엔계 중합체 내 시스(cis) 함량, 구체적으로 시스-1,4 결합의 함량이 95% 이상, 보다 구체적으로는 96% 이상일 수 있다. 또, 상기 공액 디엔계 중합체내 비닐 결합의 함량이 1% 이하일 수 있다. 이와 같이 중합체 내 시스-1,4 결합 함량이 높을 경우 선형성이 증가되어 고무 조성물에 배합시 고무 조성물의 내마모성 및 내균열성을 향상시킬 수 있다.In addition, the conjugated diene polymer according to one embodiment of the present invention has a cis content (specifically, a cis-1,4 bond content) of 95% or more in the conjugated diene polymer as measured by Fourier transform infrared spectroscopy, More specifically, it may be 96% or more. The content of the vinyl bond in the conjugated diene polymer may be 1% or less. When the content of the cis-1,4 bond in the polymer is high, the linearity is increased and the abrasion resistance and crack resistance of the rubber composition can be improved when the rubber composition is incorporated into the rubber composition.

또, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 공액 디엔계 중합체는 슈도 리빙(pseudo-living) 특성을 갖는다. 이에 따라 중합체의 말단을 카본블랙이나 실리카와 같은 무기충전제와의 상호작용을 갖는 작용기 등의 기능성 작용기로 작용기화하는 변성 공정을 통해 변성될 수 있다. 이 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 공액 디엔계 중합체의 제조방법은 중합반응의 결과로 제조된 공액 디엔계 중합체에 대해 변성제를 사용하여 변성시키는 공정을 더 포함할 수 있다. In addition, the conjugated diene polymer according to an embodiment of the present invention has pseudo-living properties. And thus can be modified through a modification process in which the end of the polymer is functionalized with a functional group such as a functional group having an interaction with an inorganic filler such as carbon black or silica. In this case, the method for producing a conjugated diene-based polymer according to an embodiment of the present invention may further include a step of denaturing the conjugated diene-based polymer produced as a result of the polymerization reaction using a denaturant.

상기 변성 공정은 본 발명에 따른 공액 디엔계 중합체를 사용하는 것 외에는 통상의 변성 방법에 따라 수행될 수 있다.The above-mentioned denaturation step can be carried out according to a conventional denaturation method, except that the conjugated diene-based polymer according to the present invention is used.

또, 상기 변성제로는 공액 디엔계 중합체와의 반응시 중합체에 상기 관능기를 부여하거나 또는 커플링에 의해 분자량을 상승시킬 수 있는 화합물이 사용될 수 있으며, 구체적으로는, 아자시클로프로판기, 케톤기, 카르복실기, 티오카르복실기, 탄산염, 카르복시산무수물, 카르복시산 금속염, 산할로겐화물, 우레아기, 티오우레아기, 아미드기, 티오아미드기, 이소시아네이트기, 티오이소시아네이트기, 할로겐화 이소시아노기, 에폭시기, 티오에폭시기, 이민기 및 M-Z 결합(단, 상기 M은 Sn, Si, Ge 및 P로 이루어진 군에서 선택되고, Z는 할로겐 원자임) 중에서 선택되는 1종 이상의 관능기를 포함하고, 또한 상기 활성화된 유기 금속 부위를 실활시키는 활성 프로톤 및 오늄염을 포함하지 않는 것일 수 있다. 보다 구체적으로는 상기 말단변성제는 알콕시실란, 이민-함유 화합물, 에스테르, 에스테르-카르복실레이트 금속 착물, 알킬 에스테르 카르복실레이트 금속 착물, 알데히드 또는 케톤, 아미드, 이소시아네이트, 이소티오시아네이트, 이민 및 에폭시드로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다. 일례로서, 상기 변성제는 (E)-N,N-디메틸-4-((운데실이미노)메틸)벤젠아민((E)-N,N-dimethyl-4-((undecylimino)methyl)benzenamine)일 수 있다. 상기 변성제는 상기 희토류 금속 화합물 1당량에 대하여 0.01당량 내지 200당량, 보다 구체적으로는 0.1당량 내지 150당량으로 사용될 수 있다.As the modifier, a compound capable of imparting the functional group to the polymer during the reaction with the conjugated diene polymer or raising the molecular weight by coupling may be used. Specific examples thereof include an azacyclopropane group, a ketone group, An amide group, a thioamide group, an isocyanate group, a thioisocyanate group, a halogenated isocyano group, an epoxy group, a thioepoxy group, an imine group, and an amino group, and a carboxyl group, a thiocarboxyl group, a carbonate, a carboxylic acid anhydride, MZ bond, wherein M is selected from the group consisting of Sn, Si, Ge and P, and Z is a halogen atom, and further comprising at least one functional group selected from the group consisting of Sn Proton and onium salts. More specifically, the termination modifier is selected from the group consisting of alkoxysilanes, imine-containing compounds, esters, ester-carboxylate metal complexes, alkyl ester carboxylate metal complexes, aldehydes or ketones, amides, isocyanates, isothiocyanates, Or a mixture of two or more thereof. As an example, the modifier may be (E) -N, N-dimethyl-4 - ((undecylimino) methyl) benzeneamine Lt; / RTI > The modifier may be used in an amount of 0.01 to 200 equivalents, more specifically 0.1 to 150 equivalents based on 1 equivalent of the rare earth metal compound.

상기와 같은 변성 공정을 통해 제조되는 공액 디엔계 중합체는 중합체 내, 구체적으로는 말단에 변성제 유래 작용기를 포함한다, 구체적으로 상기 변성제 유래 작용기는 아자시클로프로판기, 케톤기, 카르복실기, 티오카르복실기, 탄산염, 카르복시산무수물, 카르복시산 금속염, 산할로겐화물, 우레아기, 티오우레아기, 아미드기, 티오아미드기, 이소시아네이트기, 티오이소시아네이트기, 할로겐화 이소시아노기, 에폭시기, 티오에폭시기, 이민기 및 M-Z 결합(단, 상기 M은 Sn, Si, Ge 및 P로 이루어진 군에서 선택되고, Z는 할로겐 원자임) 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다. 이와 같은 변성제 유래 작용기를 포함함으로써 고무 조성물의 제조시 사용되는 카본블랙 또는 실리카와 같은 무기충전제에 대해 우수한 친화성을 나타내어 이들의 분산성을 높일 수 있으며, 결과 고무 조성물의 물성을 더욱 향상시킬 수 있다. 이에 따라 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면 상기 변성 공액디엔계 중합체를 제공한다.The conjugated diene-based polymer produced through the above-described denaturation step contains a modifier-derived functional group in the polymer, specifically at the terminal thereof. Specifically, the functional group-derived functional group includes an azacyclopropane group, a ketone group, a carboxyl group, a thiocarboxyl group, An amide group, a thioamide group, an isocyanate group, a thioisocyanate group, a halogenated isocyano group, an epoxy group, a thioepoxy group, an imine group and an MZ bond (provided that the above- M is selected from the group consisting of Sn, Si, Ge and P, and Z is a halogen atom). By including such a functional group derived from a modifier, excellent affinity to an inorganic filler such as carbon black or silica used in the production of the rubber composition can be exhibited and the dispersibility of the inorganic filler can be enhanced, and the physical properties of the resultant rubber composition can be further improved . Accordingly, the modified conjugated diene polymer is provided according to another embodiment of the present invention.

고무조성물Rubber composition

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면 상기한 공액 디엔계 중합체를 포함하는 고무 조성물이 제공된다. According to another embodiment of the present invention, there is provided a rubber composition comprising the above conjugated diene polymer.

구체적으로 상기 고무 조성물은 상기한 공액 디엔계 중합체 10중량% 내지 100중량% 및 고무 성분 90중량% 이하를 포함할 수 있다. 상기한 공액 디엔계 중합체의 함량이 10중량% 미만이면 고무 조성물의 내마모성, 내균열성 및 내오존성 개선효과가 미미할 수 있다. Specifically, the rubber composition may include 10 wt% to 100 wt% of the conjugated diene polymer and 90 wt% or less of the rubber component. If the content of the conjugated diene polymer is less than 10% by weight, the abrasion resistance, crack resistance and ozone resistance improvement effect of the rubber composition may be insignificant.

또, 상기 고무 성분은 구체적으로 천연 고무(NR); 또는 스티렌-부타디엔 공중합체(SBR), 수소 첨가 SBR, 낮은 시스-1,4-결합 함량을 갖는 폴리부타디엔(BR), 수소첨가 BR, 폴리이소프렌(IR), 부틸고무(IIR), 에틸렌-프로필렌 고무(Ethylene propylene rubber), 에틸렌-프로필렌 디엔 고무(Ethylene propylene diene rubber), 폴리이소부틸렌-코-이소프렌, 네오프렌, 폴리(에틸렌-코-프로필렌), 폴리(스티렌-코-부타디엔), 폴리(스티렌-코-이소프렌), 폴리(스티렌-코-이소프렌-코-부타디엔), 폴리(이소프렌-코-부타디엔), 폴리(에틸렌-코-프로필렌-코-디엔), 폴리설파이드 고무, 아크릴 고무, 우레탄 고무, 실리콘 고무, 에피클로로히드린 고무 등과 같은 합성고무일 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.The rubber component is specifically a natural rubber (NR); (BR), hydrogenated BR, polyisoprene (IR), butyl rubber (IIR), ethylene-propylene (R) (Ethylene-co-butadiene), poly (ethylene-co-butadiene), poly (ethylene-co-butadiene) Poly (styrene-co-isoprene), poly (styrene-co-isoprene-co-butadiene), poly (isoprene-co-butadiene) Rubber, silicone rubber, epichlorohydrin rubber and the like, and any one or a mixture of two or more of them may be used.

또, 상기 고무 조성물은 상기 고무 성분 100중량부에 대하여 충전제를 10중량부 이상 더 포함할 수 있다. 이때 충전제는 카본블랙, 전분, 실리카, 알루미늄 하이드록사이드, 마그네슘 하이드록사이드, 점토 (수화 알루미늄 실리케이트) 등일 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. The rubber composition may further include at least 10 parts by weight of a filler based on 100 parts by weight of the rubber component. In this case, the filler may be carbon black, starch, silica, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, clay (hydrated aluminum silicate) or the like, and any one or a mixture of two or more thereof may be used.

또, 상기 고무 조성물에는 상술한 고무 성분 및 충전제 외에, 가황제, 가황 촉진제, 노화 방지제, 스코치 방지제, 연화제, 산화아연, 스테아린산 또는 실란 커플링제 등의 고무 업계에서 통상 사용되는 배합제를 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위 내에서 적절히 선택, 배합될 수 있다.In addition to the above rubber components and fillers, a compounding agent commonly used in the rubber industry such as vulcanizing agent, vulcanization accelerator, anti-aging agent, scorch inhibitor, softening agent, zinc oxide, It can be appropriately selected and compounded within a range that does not hinder the purpose.

상기와 같은 고무 조성물은 기능기화제를 포함하는 촉매 조성물을 이용하여 제조되어 우수한 선형성 및 가공성을 갖는 공액 디엔계 중합체를 포함함으로써, 마모성, 점탄성 및 가공성 면에서 어느 한쪽에 치우침 없이 발란스 좋게 개선된 효과를 나타낼 수 있다.The rubber composition as described above contains a conjugated diene polymer prepared using a catalyst composition containing a functionalizing agent and having excellent linearity and processability so that the rubber composition can be improved in balance without any bias in terms of abrasion resistance, Lt; / RTI >

이에 따라 상기 고무 조성물은 승용차, 트럭(트랙), 버스용의 타이어(예를 들면, 타이어 트레드, 사이드 윌, 서브트레드, 비드 충전재, 제동 부재 등), 타이어 스톡의 탄성 부품, O-링, 프로파일, 가스켓, 막, 호스, 벨트, 신발창, 방진 고무 또는 창 밀봉재(window seal) 등의 다양한 고무 성형품의 제조에 유용하다.Accordingly, the rubber composition can be used in a variety of applications such as passenger cars, trucks, tires for buses (e.g., tire treads, side weirs, sub treads, bead fillers, braking members, , A gasket, a membrane, a hose, a belt, a sole, an anti-vibration rubber or a window seal.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the embodiments according to the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention.

실시예 1-1 : 공액 디엔계 중합체의 제조Example 1-1: Preparation of conjugated diene-based polymer

헥산 용매 중에 Nd(2,2-디에틸 데카노에이트)3의 네오디뮴 화합물을 40중량%의 농도로 투입하고, 이어서 하기 화학구조의 기능기화제(i)(네오디뮴 화합물 1당량 기준 1당량)를 첨가하고, 이어서, 디이소부틸알루미늄 하이드라이드(DIBAH) 및 염화디에틸알루미늄(DEAC)을 네오디뮴 화합물:DIBAH:DEAC=1:10:2.4의 몰비가 되도록 순차 투입한 후 혼합하여 촉매 조성물을 제조하였다.A neodymium compound of Nd (2,2-diethyldecanoate) 3 was introduced into a hexane solvent at a concentration of 40% by weight, and then a functionalizing agent (i) having the following chemical structure (1 equivalent based on 1 equivalent of neodymium compound) And then diisobutylaluminum hydride (DIBAH) and diethylaluminum chloride (DEAC) were added in a molar ratio of neodymium compound: DIBAH: DEAC = 1: 10: 2.4, and then mixed to prepare a catalyst composition .

완전히 건조시킨 유기 반응기에 진공과 질소를 교대로 가한 뒤, 진공 상태의 반응기에 1,3-부타디엔/헥산 혼합 용액을 4.7kg(1,3-부타디엔 함량=500g) 넣고, 상기에서 제조한 촉매 조성물을 첨가한 후, 70℃에서 60분간 중합반응을 실시하여 부타디엔 중합체를 제조하였다.After vacuum and nitrogen were added alternately to the completely dried organic reactor, 4.7 kg (1,3-butadiene content = 500 g) of 1,3-butadiene / hexane mixed solution was added to the reactor in a vacuum state, Followed by polymerization at 70 DEG C for 60 minutes to prepare a butadiene polymer.

Figure 112016061418180-pat00007
(i)
Figure 112016061418180-pat00007
(i)

실시예 1-2 : 공액 디엔계 중합체의 제조Example 1-2: Preparation of conjugated diene-based polymer

상기 실시예 1-1에서 기능기화제 (i)을 네오디뮴 화합물 1당량 기준 5당량으로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1-1에서와 동일한 방법으로 실시하여 부타디엔 중합체를 제조하였다.A butadiene polymer was prepared in the same manner as in Example 1-1 except that the functionalizing agent (i) was used in an amount of 5 equivalents based on 1 equivalent of the neodymium compound in Example 1-1.

실시예 1-3 : 공액 디엔계 중합체의 제조Example 1-3: Preparation of conjugated diene-based polymer

상기 실시예 1-1에서 기능기화제로서 하기 화학구조의 기능기화제(ii), 네오디뮴 화합물 1당량 기준 5당량)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 실시하여 부타디엔 중합체를 제조하였다.The procedure of Example 1 was repeated except that the functionalizing agent of the following chemical structure (ii) and the equivalent amount of the neodymium compound (5 equivalents) were used as the functionalizing agent in Example 1-1, .

Figure 112016061418180-pat00008
(ii)
Figure 112016061418180-pat00008
(ii)

실시예 1-4 : 공액 디엔계 중합체의 제조Example 1-4: Preparation of conjugated diene-based polymer

헥산 용매 중에, 1,3-부타디엔(네오디뮴 화합물 1당량 기준 33당량), Nd(2,2-디에틸 데카노에이트)3 네오디뮴 화합물(헥산 중 농도=40중량%)과 상기 기능기화제(i)(네오디뮴 화합물 1당량 기준 1당량), 디이소부틸알루미늄 하이드라이드(DIBAH), 및 염화디에틸알루미늄(DEAC)을 네오디뮴 화합물:DIBAH:DEAC=1:9.2:2.4의 몰비가 되도록 순차 투입한 후 혼합하여 촉매 조성물을 제조하였다. 1,3-butadiene (33 equivalents based on 1 equivalent of neodymium compound), Nd (2,2-diethyl decanoate) 3 (I) (1 equivalent based on 1 equivalent of neodymium compound), diisobutylaluminum hydride (DIBAH), and diethylaluminum chloride (DEAC) with neodymium compound (concentration in hexane = 40 wt%) and neodymium compound : DIBAH: DEAC = 1: 9.2: 2.4, and then mixed to prepare a catalyst composition.

제조한 촉매 조성물을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1-1에서와 동일한 방법으로 수행하여 부타디엔 중합체를 제조하였다. Butadiene polymer was prepared in the same manner as in Example 1-1 except that the prepared catalyst composition was used.

실시예 1-5 : 공액 디엔계 중합체의 제조Example 1-5: Preparation of conjugated diene-based polymer

헥산 용매 중에, Nd(2,2-디에틸 데카노에이트)3의 네오디뮴 화합물(헥산 용매 중 농도=40중량%) 및 하기 화학구조의 기능기화제(iii)(네오디뮴 화합물 1당량 기준 1당량)를 첨가하고, 이어서, 디이소부틸알루미늄 하이드라이드(DIBAH) 및 염화디에틸알루미늄(DEAC)을 네오디뮴 화합물:DIBAH:DEAC=1:10:2.4의 몰비가 되도록 순차 투입한 후 혼합하여 촉매 조성물을 제조하였다.In hexane solvent, Nd (2,2- diethyl decanoate) 3, neodymium (hexane solvent in the concentration = 40% by weight) and to the functional group agent (iii) the chemical structure (neodymium compound to 1 equivalent based on 1 equivalent) And then diisobutylaluminum hydride (DIBAH) and diethylaluminum chloride (DEAC) were added in a molar ratio of neodymium compound: DIBAH: DEAC = 1: 10: 2.4 and then mixed to prepare a catalyst composition Respectively.

완전히 건조시킨 유기 반응기에 진공과 질소를 교대로 가한 뒤, 진공 상태의 반응기에 1,3-부타디엔/헥산 혼합 용액을 4.7kg(1,3-부타디엔 함량=500g) 넣고, 상기에서 제조한 촉매 조성물을 첨가한 후, 70℃에서 60분간 중합반응을 실시하여 부타디엔 중합체를 제조하였다(중합전환율 100%).After vacuum and nitrogen were added alternately to the completely dried organic reactor, 4.7 kg (1,3-butadiene content = 500 g) of 1,3-butadiene / hexane mixed solution was added to the reactor in a vacuum state, Followed by polymerization at 70 캜 for 60 minutes to prepare a butadiene polymer (polymerization conversion rate: 100%).

Figure 112016061418180-pat00009
(iii)
Figure 112016061418180-pat00009
(iii)

비교예 1 : 공액 디엔계 중합체의 제조Comparative Example 1: Production of conjugated diene-based polymer

헥산 용매 중에, Nd(2,2-디에틸 데카노에이트)3의 네오디뮴 화합물(헥산 중 농도=40중량%), 디이소부틸알루미늄 하이드라이드(DIBAH) 및 염화디에틸알루미늄(DEAC)을 네오디뮴 화합물:DIBAH:DEAC=1:10.1:2.4의 몰비가 되도록 순차 투입한 후 혼합하여 중합용 촉매를 제조하였다.In hexane solvent, Nd (2,2- diethyl decanoate) neodymium compound 3 (hexanes concentration = 40% by weight), di-isobutyl aluminum hydride (DIBAH) and diethylaluminum chloride (DEAC) neodymium compound : DIBAH: DEAC = 1: 10.1: 2.4, and then mixed to prepare a catalyst for polymerization.

제조한 중합용 촉매를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 수행하여 부타디엔 중합체를 제조하였다.Butadiene polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that the prepared polymerization catalyst was used.

실시예Example 2-1 내지 2-5, 및  2-1 to 2-5, and 비교예Comparative Example 2:  2: 공액Conjugate 디엔계Dien series 중합체의 제조 Preparation of polymer

헥산 용매 중에 Nd(2,2-디에틸 데카노에이트)3의 네오디뮴 화합물 89mg(0.054mmol)(헥산 중 농도=40중량%), 하기 표 1에 기재된 기능기화제(네오디뮴 화합물 1당량 기준 하기 표 1 기재 함량), 디이소부틸알루미늄 하이드라이드(DIBAH)(0.12ml, 0.675mmol) 및 염화디에틸알루미늄(DEAC)(0.13ml, 0.130mmol)을 순차 투입한 후 혼합하여 촉매 조성물을 제조하였다. 완전히 건조시킨 반응기에 진공과 질소를 교대로 가한 뒤, 진공 상태의 반응기에 1,3-부타디엔/헥산 혼합 용액 150g(1,3-부타디엔 함량=22.5g)을 넣고, 상기에서 제조한 촉매 조성물을 첨가한 후, 70℃에서 하기 표 1에 기재된 중합시간 동안 중합반응을 실시하여 부타디엔 중합체를 제조하였다. 각각의 부타디엔 중합체의 제조시 전환율을 측정하고 하기 표 1에 나타내었다.89 mg (0.054 mmol) of neodymium compound of Nd (2,2-diethyldecanoate) 3 (concentration in hexane = 40% by weight) in the hexane solvent and the functionalizing agent shown in the following Table 1 1), diisobutylaluminum hydride (DIBAH) (0.12 ml, 0.675 mmol) and diethylaluminum chloride (DEAC) (0.13 ml, 0.130 mmol) were sequentially charged and mixed to prepare a catalyst composition. Subsequently, 150 g of 1,3-butadiene / hexane mixed solution (1,3-butadiene content = 22.5 g) was added to the reactor which had been completely dried, and the catalyst composition prepared in the above After the addition, a polymerization reaction was carried out at 70 占 폚 for the polymerization time shown in Table 1 below to prepare a butadiene polymer. The conversion of each butadiene polymer in the preparation thereof was measured and shown in Table 1 below.

실시예Example Nd계 화합물Nd-based compound 기능기화제Functionalizing agent 중합시간Polymerization time 전환율 Conversion Rate 종류Kinds 사용량
(Nd계 화합물 1당량 기준)
usage
(Based on 1 equivalent of Nd-based compound)
2-12-1 Nd계Nd series

Figure 112016061418180-pat00010
Figure 112016061418180-pat00010
1당량1 equivalent 30 분30 minutes 98%98% 2-22-2 Nd계Nd series 5당량5 eq. 30 분30 minutes 100%100% 2-32-3 Nd계Nd series
Figure 112016061418180-pat00011
Figure 112016061418180-pat00011
1당량1 equivalent 30 분30 minutes 97%97%
2-42-4 Nd계Nd series 3당량3 equivalents 30 분30 minutes 100%100% 2-52-5 Nd계Nd series
Figure 112016061418180-pat00012
Figure 112016061418180-pat00012
2당량2 equivalents 30 분30 minutes NDND
비교예 2Comparative Example 2 Nd계Nd series -- -- 30 분30 minutes NDND

상기 표 1에서 'ND'는 측정하지 않음을 의미한다.  In Table 1, 'ND' means not measured.

실험예Experimental Example 1 One

실시예 2-1, 2-2, 2-4 및 2-5, 및 비교예 2에서 제조한 부타디엔 중합체에 대해 하기와 같은 방법으로 다양한 물성을 측정하고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.Various properties were measured for the butadiene polymers prepared in Examples 2-1, 2-2, 2-4 and 2-5 and Comparative Example 2 by the following methods, and the results are shown in Table 2.

1) 중량 평균 분자량(Mw), 수 평균 분자량(Mn), 및 다분산도(PDI)1) Weight average molecular weight (Mw), number average molecular weight (Mn), and polydispersity (PDI)

겔 투과 크로마토 그래피(GPC: gel permeation chromatography)를 이용하여 제조한 부타디엔 중합체의 중량 평균 분자량(Mw) 및 수 평균 분자량(Mn)을 측정하고, 이로부터 다분산도(PDI=Mw/Mn)를 계산하였다.The weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of the butadiene polymer prepared by gel permeation chromatography (GPC) were measured and the polydispersity (PDI = Mw / Mn) Respectively.

상세하게는, 제조한 부타디엔계 중합체를 각각 40℃ 조건 하에서 THF에 30분간 녹인 후 겔 투과 크로마토 그래피에 적재하여 흘려주었다. 이때, 칼럼은 폴리머 라보레토리즈사(Polymer Laboratories)의 상품명 PLgel Olexis 칼럼 두 자루와 PLgel mixed-C 칼럼 한 자루를 조합하였다. 또 새로 교체한 칼럼은 모두 혼합상(mixed bed) 타입의 칼럼을 사용하였으며, 겔 투과 크로마토그래피 표준 물질(GPC Standard material)로서 폴리스티렌(Polystyrene)을 사용하였다.Specifically, the prepared butadiene-based polymer was dissolved in THF for 30 minutes at 40 ° C, respectively, and then loaded on gel permeation chromatography. At this time, the column was combined with two bags of PLgel Olexis column and one bag of PLgel mixed-C column of Polymer Laboratories. In addition, a column of a mixed bed type was used as a new column, and polystyrene was used as a gel permeation chromatography (GPC) standard material.

2) 점도 특성2) Viscosity characteristics

무니점도(MV, (ML1+4, @100℃) (MU): 제조한 부타디엔계 중합체에 대해 Monsanto사 MV2000E로 100℃에서 Rotor Speed 2±0.02rpm, Large Rotor를 사용하여 무니점도(MV)를 측정하였다. 이때 사용된 시료는 실온(23±3℃)에서 30분 이상 방치한 후 27±3g을 채취하여 다이 캐비티 내부에 채워 놓고 Platen을 작동시켜 토크를 인가하면서 무니점도를 측정하였다.Mooney Viscosity (MV, (ML1 + 4, @ 100 ° C) (MU): The Mooney viscosity (MV) was measured at 100 ° C. using a Monsanto MV2000E rotor speed 2 ± 0.02 rpm and a large rotor for the butadiene polymer The samples were allowed to stand at room temperature (23 ± 3 ℃) for more than 30 minutes and then 27 ± 3 g were collected and filled in the die cavity. Platen was operated to measure the Mooney viscosity by applying torque.

3) 용액점도(SV) 20에서 5% 톨루엔 중의 중합체의 점도(cP)를 측정하였다.3) Viscosity (cP) of polymer in 5% toluene at solution viscosity (SV) 20 was measured.

비교예2Comparative Example 2 실시예2-1Example 2-1 실시예2-2Example 2-2 실시예 2-4Examples 2-4 실시예 2-5Example 2-5 기능기화제
(함량)
Functionalizing agent
(content)
-- i (1eq)i (1 eq) i (5eq)i (5 eq) ii (3eq)ii (3eq) iii (2eq)iii (2eq)
촉매catalyst Nd계Nd series Nd계Nd series Nd계Nd series Nd계Nd series Nd계Nd series GPCGPC MnMn g/molg / mol 2.20·E+052.20 · E + 05 2.54·E+052.54 · E + 05 2.45·E+052.45 · E + 05 2.61·E+052.61 · E + 05 2.71·E+052.71 · E + 05 MwMw g/molg / mol 6.08·E+056.08 · E + 05 7.00·E+057.00 · E + 05 7.06·E+057.06 · E + 05 7.71·E+057.71 · E + 05 7.82·E+057.82 · E + 05 Mw/MnMw / Mn -- 2.762.76 2.762.76 2.882.88 2.952.95 2.982.98 MVMV ML1+4
(@100℃)
ML1 + 4
(@ 100 ° C)
MUMU 43.043.0 42.642.6 41.941.9 45.345.3 49.849.8
용액점도(SV) (cp)Solution viscosity (SV) (cp) 150150 178178 204204 264264 175175

상기 표 2에서 'eq'는 당량을 의미한다.In Table 2, 'eq' means equivalent.

본 발명에 따른 기능기화제를 사용하여 제조한 실시예 2-1, 2-2, 2-4 및 2-5는 비교예 1과 비교하여 보다 증가된 Mn과 Mw값을 나타내었으며, 용액점도 면에서도 175cP 이상의 보다 높은 값을 나타내었다.Examples 2-1, 2-2, 2-4 and 2-5 prepared using the functionalizing agent according to the present invention exhibited increased Mn and Mw values as compared with Comparative Example 1, Showed a higher value than 175 cP.

실험예Experimental Example 2 2

상기 실시예 2-1, 2-2, 2-4 및 2-5에서 제조한 부타디엔 중합체를 이용하여 고무 시편을 제조한 후, 제조한 고무 시편에 대해 하기와 같은 방법으로 마모 특성, 점탄성 및 가공성을 측정하고, 그 결과를 표 3에 나타내었다. 또 비교를 위해 Lanxess에서 제조한 부타디엔 합성 고무 CB24를 이용하여 동일한 방법으로 고무 시편을 제조(비교예 3)하여 각각의 특성을 측정하였다.The rubber specimens were prepared using the butadiene polymers prepared in Examples 2-1, 2-2, 2-4 and 2-5, and then the rubber specimens were subjected to the following abrasion characteristics, viscoelasticity and workability , And the results are shown in Table 3. < tb > < TABLE > For comparison, rubber specimens were prepared in the same manner using the butadiene synthetic rubber CB24 manufactured by Lanxess (Comparative Example 3), and their properties were measured.

상세하게는, 원료고무로 상기 2-1, 2-2, 2-4 또는 2-5에서 제조한 부타디엔계 중합체 100중량부에 대하여 흑연 70중량부 및 공정오일(process oil) 22.5중량부, 노화방지제(TMDQ) 2중량부, 산화아연(ZnO) 3중량부 및 스테아린산(stearic acid) 2중량부를 배합하여 각각의 고무 배합물을 제조하였다. 제조한 고무 배합물에 황 2중량부, 가류촉진제(CZ) 2중량부 및 가류촉진제(DPG) 0.5중량부를 첨가하고, 160℃에서 25분 동안 가류하여 고무시편을 제조하였다. Specifically, 70 parts by weight of graphite and 22.5 parts by weight of process oil were added to 100 parts by weight of the butadiene polymer prepared in 2-1, 2-2, 2-4 or 2-5 as raw material rubber, 2 parts by weight of an anti-static agent (TMDQ), 3 parts by weight of zinc oxide (ZnO) and 2 parts by weight of stearic acid were mixed to prepare respective rubber compounds. 2 parts by weight of sulfur, 2 parts by weight of a vulcanization accelerator (CZ) and 0.5 parts by weight of a vulcanization accelerator (DPG) were added to the rubber compound thus prepared, and vulcanized at 160 DEG C for 25 minutes to prepare rubber specimens.

1) M-300% Index, Tensile stress index, 및 Elongation index:1) M-300% Index, Tensile stress index, and Elongation index:

고무 조성물에 대해 150℃에서 t90분 가류 후 ASTM D412에 준하여 300% 신장 시의 모듈러스(300% modulus, kg·f/cm2), 가류물의 인장강도(tensile strength, kg·f/cm2), 및 파단 시 가류물의 연신율(elongation, %)을 측정하였다. 상기 각 측정값에 대해 비교예 3의 측정값을 100으로 두고 지수화하였다. 수치가 높을수록 기계적 특성이 우수함을 의미한다.Modulus at the time after t90 minutes cure at 150 ℃ for the rubber composition to 300% according to ASTM D412 elongation (300% modulus, kg · f / cm 2), tensile strength of the vulcanizate (tensile strength, kg · f / cm 2), And the elongation (%) of the vulcanizate at the time of fracture were measured. The measured values of Comparative Example 3 were indexed to 100 for each of the above measured values. The higher the value, the better the mechanical properties.

2) 점탄성 특성2) Viscoelastic properties

TA사의 동적 기계 분석기를 사용하였다. 비틀림 모드로 주파수 10Hz, 각 측정 온도(-70℃~70℃)에서 변형을 변화시켜서 Tan δ값을 측정하였다. 페이니 효과는 변형 0.28% 내지 40%에서의 최소값과 최대값의 차이로 나타내었다. 페이니 효과가 작을수록 실리카 등 충전제의 분산성이 좋다. 고온 50℃ 내지 70℃의 Tan δ값이 낮을수록 히스테리시스 로스가 적고, 타이어의 저 구름저항성, 즉 저연비성이 우수하다. 본 발명에서는 각 측정값에 대해 비교예 3의 측정값을 100으로 두고 개선된 정도를 지수화하였다. 따라서 수치가 높을수록 히스테리시스 로스가 적고, 우수한 저구름저항성, 즉 저연비성을 나타냄을 의미한다. A dynamic mechanical analyzer from TA Corporation was used. Tan δ values were measured by varying the strain at a frequency of 10 Hz and a measurement temperature (-70 ° C. to 70 ° C.) in a twist mode. The Pheny effect was expressed as the difference between the minimum value and the maximum value at 0.28% to 40% of the strain. The smaller the fines effect, the better the dispersibility of fillers such as silica. The lower the tan delta value at a high temperature of 50 DEG C to 70 DEG C is, the lower the hysteresis loss is, and the low rolling resistance of the tire, that is, the low fuel consumption is excellent. In the present invention, the degree of improvement is indexed by setting the measured value of Comparative Example 3 to 100 for each measured value. Therefore, the higher the value, the lower the hysteresis loss and the better the low rolling resistance, that is, the low fuel consumption.

3) DIN(손실 부피 지수(loss volume index): ARIA (Abrasion resistance index, Method A) ASTM D5963 실험규격에 명시된 방법에 따라 측정하고, 비교예 3의 측정값을 100으로 두고 지수화하였다. 수치가 높을수록 내마모성능이 우수함을 의미한다. 3) DIN (loss volume index: ARI A , Abrasion resistance index, Method A) Measured according to the method specified in the ASTM D5963 test specification and indexed with the measured value of Comparative Example 3 as 100. The value The higher the abrasion resistance, the better the abrasion resistance.

비교예 3Comparative Example 3 실시예2-1Example 2-1 실시예 2-2Example 2-2 실시예 2-4Examples 2-4 실시예 2-5Example 2-5 기능기화제
(함량)
Functionalizing agent
(content)
-- i (1eq)i (1 eq) i (5eq)i (5 eq) ii (3eq)ii (3eq) iii (2eq)iii (2eq)
촉매catalyst Nd계Nd series Nd계Nd series Nd계Nd series Nd계Nd series Nd계Nd series M-300% IndexM-300% Index 100100 110110 106106 112112 9999 Tensile stress indexTensile stress index 100100 108108 110110 120120 103103 Elongation indexElongation index 100100 9999 102102 105105 103103 avg. Tanδ @ 50℃~70℃ Indexavg. Tanδ @ 50 ℃ ~ 70 ℃ Index 100100 110110 108108 115115 105105 DINDIN 100100 9797 9595 115115 104104

상기 표 3에서 'eq'는 당량을 의미한다.In Table 3, 'eq' means equivalence.

실험결과, 본 발명에 따른 기능기화제를 사용하여 제조한 실시예 2-1, 2-2, 2-4 및 2-5의 공액디엔계 중합체는, 기능기화제를 사용하지 않고 제조한 비교예 3과 비교하여 동등 수준 이상의 우수한 기계적 강도 특성을 나타내었으며, 저연비 특성면에서는 현저히 개선된 효과를 나타내었다. 또, 내마모성능면에서도 오차범위 ±10을 고려할 때 거의 동등 수준의 내마모성능 개선효과를 나타내었으며, 그중에서도 특히 실시예 2-4의 중합체가 가장 우수한 내마모성능을 나타내었다.As a result of the tests, the conjugated diene polymers of Examples 2-1, 2-2, 2-4 and 2-5, which were prepared using the functionalizing agent according to the present invention, 3, and showed remarkable improvement in terms of low fuel consumption characteristics. In addition, the abrasion resistance surface showed almost the same level of abrasion resistance improvement effect when the error range was ± 10, and in particular, the polymer of Example 2-4 showed the most excellent abrasion resistance performance.

실시예 3-1 : 변성 공액 디엔계 중합체의 제조Example 3-1: Preparation of modified conjugated diene polymer

헥산 용매 중에, Nd(2,2-디에틸 데카노에이트)3의 네오디뮴 화합물 0.66g(0.20mmol)(헥산 중 농도=40중량%), 하기 표 4에 기재된 기능기화제(FGA)(사용량: 네오디뮴 화합물 1당량 기준 3당량), 디이소부틸알루미늄 하이드라이드(DIBAH) 1.4g(1.8mmol) 및 염화디에틸알루미늄(DEAC) 0.3g(0.46mmol)을 순차 투입한 후 혼합하여 촉매 조성물을 제조하였다. 0.66 g (0.20 mmol) of neodymium compound of Nd (2,2-diethyldecanoate) 3 (concentration in hexane = 40% by weight) and the functionalizing agent (FGA) (3 equivalents based on 1 equivalent of neodymium compound), 1.4 g (1.8 mmol) of diisobutylaluminum hydride (DIBAH) and 0.3 g (0.46 mmol) of diethylaluminum chloride (DEAC) were sequentially added and mixed to prepare a catalyst composition .

완전히 건조시킨 반응기에 진공과 질소를 교대로 가한 뒤, 진공 상태의 반응기에 1,3-부타디엔/헥산 혼합 용액 4673g(1,3-부타디엔 함량=500g)을 넣고, 상기에서 제조한 촉매 조성물을 첨가한 후, 70℃에서 60분간 중합반응을 실시하여 부타디엔 중합체를 제조하였다.Vacuum and nitrogen were added alternately to the completely dried reactor, and 4673 g of 1,3-butadiene / hexane mixed solution (1,3-butadiene content = 500 g) was added to a reactor in a vacuum state. Thereafter, a polymerization reaction was carried out at 70 DEG C for 60 minutes to prepare a butadiene polymer.

제조한 부타디엔 중합체에 대해 하기 화학구조의 말단변성제(iv)(네오디뮴 화합물 1당량 기준 5당량)를 첨가하여 30분간 반응시킴으로써 말단 변성된 부타디엔계 중합체를 제조하였다.A butadiene-based polymer was prepared by adding a terminal modifier (iv) having the following chemical structure (5 equivalents based on 1 equivalent of neodymium compound) to the prepared butadiene polymer and reacting for 30 minutes.

Figure 112016061418180-pat00013
(iv)
Figure 112016061418180-pat00013
(iv)

실시예 3-2 : 변성 공액 디엔계 중합체의 제조Example 3-2: Preparation of modified conjugated diene polymer

헥산 용매 중에, 1,3-부타디엔(BD)(네오디뮴 화합물 1당량 기준 5당량), Nd(2,2-디에틸 데카노에이트)3의 네오디뮴 화합물 0.66g(0.20mmol), 하기 표 4에 기재된 기능기화제(FGA)(네오디뮴 화합물 1당량 기준 2당량), 디이소부틸알루미늄 하이드라이드(DIBAH) 1.4g(1.8mmol), 및 염화디에틸알루미늄(DEAC) 0.3g(0.46mmol)을 순차 투입한 후 혼합하여 촉매 조성물을 제조하였다.(BD) (5 equivalents based on 1 equivalent of neodymium compound) and 0.66 g (0.20 mmol) of neodymium compound of Nd (2,2-diethyldecanoate) 3 in hexane solvent, , 1.4 g (1.8 mmol) of diisobutylaluminum hydride (DIBAH) and 0.3 g (0.46 mmol) of diethylaluminum chloride (DEAC) were sequentially introduced Followed by mixing to prepare a catalyst composition.

제조한 촉매 조성물을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 3-1에서와 동일한 방법으로 실시하여 말단 변성된 부타디엔계 중합체를 제조하였다.The end-modified butadiene-based polymer was prepared in the same manner as in Example 3-1, except that the prepared catalyst composition was used.

BD 함량
(Nd계 화합물 1당량 기준)
BD content
(Based on 1 equivalent of Nd-based compound)
기능기화제 종류Functional Vaporizer Type 기능기화제 함량
(Nd계 화합물 1당량 기준)
Functional Vaporizer Content
(Based on 1 equivalent of Nd-based compound)
전환율
(%)
Conversion Rate
(%)
무니점도(MU)Mooney viscosity (MU)
실시예
3-1
Example
3-1
0eq0eq

Figure 112016061418180-pat00014
Figure 112016061418180-pat00014
3.0eq3.0eq 100100 45.345.3 실시예
3-2
Example
3-2
5eq5eq
Figure 112016061418180-pat00015
Figure 112016061418180-pat00015
2.0eq2.0eq 100100 49.849.8

상기 표 4에서 'eq'는 당량을 의미한다.In Table 4, 'eq' means equivalence.

실험예Experimental Example 3 3

상기 실시예 3-1 및 3-2에서 제조한 변성 부타디엔 중합체에 대해 상기 실험예 1에서와 동일한 방법으로 수행하여, 중량 평균 분자량(Mw), 수 평균 분자량(Mn), 및 다분산도(PDI), 무니점도(MV, (ML1+4, @100℃))(MU) 및 용액점도(SV)를 각각 측정하고 하기 표 5에 나타내었다. The weight average molecular weight (Mw), the number average molecular weight (Mn), and the polydispersity (PDI) of the modified butadiene polymer prepared in Examples 3-1 and 3-2 were measured in the same manner as in Experimental Example 1, ), Mooney viscosity (MV, (ML1 + 4, @ 100 ° C)) (MU) and solution viscosity (SV) were measured and are shown in Table 5 below.

또, 상기 실시예 3-1 및 3-2에서 제조한 변성 부타디엔 중합체를 이용하여 상기 실험예 2에서와 동일한 방법으로 수행하여 고무 시편을 제조한 후, 마모 특성, 점탄성 및 가공성을 측정하고, 각 측정값에 대해 비교예 3의 측정값을 100으로 두고 지수화하였다. 그 결과를 표 5에 나타내었다. 또 비교를 위해 Lanxess에서 제조한 부타디엔 합성 고무 CB24를 이용하여 동일한 방법으로 고무 시편을 제조하여 각각의 특성을 측정하였다(비교예 3). Using the modified butadiene polymers prepared in Examples 3-1 and 3-2, rubber specimens were produced in the same manner as in Experimental Example 2, and then the wear characteristics, viscoelasticity and workability were measured, The measurement value of Comparative Example 3 was set at 100 for the measured value and indexed. The results are shown in Table 5. For comparison, rubber specimens were prepared in the same manner using butadiene synthetic rubber CB24 manufactured by Lanxess, and the respective properties were measured (Comparative Example 3).

비교예 3
(CB24)
Comparative Example 3
(CB24)
실시예 3-1Example 3-1 실시예 3-2Example 3-2
MV (MU)MV (MU) 4343 45.345.3 49.849.8 GPCGPC Mn (g/mol)Mn (g / mol) 2.202.20 2.612.61 NDND Mw (g/mol)Mw (g / mol) 6.086.08 7.717.71 NDND Mw/MnMw / Mn 2.762.76 2.952.95 NDND 용액점도(cP)The solution viscosity (cP) 150150 263.9263.9 NDND M-300% IndexM-300% Index 100100 112112 9999 Tensile stress indexTensile stress index 100100 120120 103103 Elongation indexElongation index 100100 105105 103103 avg. Tanδ @ 50℃~70℃ Indexavg. Tanδ @ 50 ℃ ~ 70 ℃ Index 100100 115115 105105 DINDIN 100100 115115 104104

상기 표 5에서 'ND'는 측정하지 않음을 의미한다.In Table 5, 'ND' means not measured.

실험결과, 본 발명에 따른 기능기화제 포함 촉매 조성물을 이용하여 제조한 실시예 3-1 및 3-2의 변성 중합체는 비교예 3과 비교하여 보다 높은 Mn 및 Mw 그리고 용액점도를 나타내었다.As a result, the modified polymers of Examples 3-1 and 3-2 prepared using the catalyst composition containing the functionalizing agent according to the present invention exhibited higher Mn and Mw and solution viscosities than Comparative Example 3, respectively.

또, 실시예 3-1 및 3-2의 변성 중합체를 각각 이용하여 제조한 고무 시편은 비교예 3 대비 기계적 강도, 내마모성 및 저연비특성면에서 모두 개선된 효과를 나타내었다. In addition, the rubber specimens prepared using the modified polymers of Examples 3-1 and 3-2 respectively showed improved effects in terms of mechanical strength, abrasion resistance, and low fuel consumption characteristics as compared with Comparative Example 3.

또, 상기에서 제조한 고무 시편에 대해 가황여부에 따른 무니점도(ML1+4) 변화를 관찰하였다. The change in Mooney viscosity (ML1 + 4) according to vulcanization was also observed for the rubber specimens prepared above.

상세하게는, 실시예 3-1 및 3-2의 변성 중합체만으로 제조한 고무 시편(Raw), 앞서 제조한 바와 같은 고무 배합물의 제조 후 이를 이용하여 제조한 고무 시편(CMB), 그리고 고무 배합물에 대한 황 첨가 후 가황시켜 제조한 고무 시편(FMB)에 대해 Monsanto사 MV2000E로 100℃에서 Rotor Speed 2±0.02rpm, Large Rotor를 사용하여 무니점도(ML1+4)를 측정하였다. 이때 사용된 시료는 실온(23±3℃)에서 30분 이상 방치한 후 27±3g을 채취하여 다이 캐비티 내부에 채워 놓고 플래턴(Platen)을 작동시켜 측정하였다. 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.Specifically, the rubber specimens (Raw) prepared only from the modified polymers of Examples 3-1 and 3-2, the rubber specimens (CMB) prepared by using the rubber formulations prepared as described above, and the rubber formulations The Mooney viscosity (ML1 + 4) was measured on a rubber specimen (FMB) produced by vulcanization after vulcanization with sulfur, using a Monsanto MV2000E at 100 ° C with a rotor speed of 2 ± 0.02 rpm and a large rotor. The samples were allowed to stand at room temperature (23 ± 3 ° C) for 30 minutes or more, and 27 ± 3 g was collected, filled in the die cavity, and platen was operated. The results are shown in Table 6 below.

기능기화제 사용량(당량)Functional Vaporizer Usage (equivalent) 변성제 사용량(당량)Amount of denaturant (equivalent) 미가황 특성Unburnt character RawRaw CMBCMB FMBFMB △MVMV 실시예 3-1Example 3-1 33 55 45.345.3 83.983.9 75.475.4 30.130.1 실시예 3-2Example 3-2 55 55 50.650.6 80.880.8 7474 23.423.4

상기 표 6에서, In Table 6,

Raw: 중합체 만으로 제조한 고무 시편Raw: Rubber specimen made only of polymer

CMB: 고무 배합물의 제조 후 이를 이용하여 제조한 고무 시편CMB: Rubber specimen prepared using the rubber compound after its preparation

FMB: 고무 배합물에 대한 황 첨가 후 가황시켜 제조한 고무 시편이다.FMB: A rubber specimen prepared by vulcanization after addition of sulfur to rubber compound.

통상 중합체의 Raw일 때와 FMB일 때의 무니점도 차이는 18~30 범위이며, 비교예 3의 경우 Raw일 때와 FMB일 때의 무니점도 차이(△MV)가 약 18~20이다. 상기 실험결과로부터 실시예 3-1 및 3-2의 중합체 역시 비교예 3과 거의 유사한 무니 점도 변화를 나타냄을 확인할 수 있다.The difference in Mooney viscosity between Raw and FMB of the polymer is usually in the range of 18 to 30, and the Mooney viscosity difference (ΔMV) in the case of Raw and FMB is about 18 to 20 in the case of Comparative Example 3. From the above experimental results, it can be confirmed that the polymers of Examples 3-1 and 3-2 also exhibit a Mooney viscosity variation substantially similar to Comparative Example 3.

또, 상기에서 제조한 고무 시편에 대해 상기와 동일한 방법으로 수행하여 가황 전 M-300% Index(M300%), Tensile stress index(TS), Elongation index(TE), DIN, 0℃ Tan δ값, 60℃ Tan δ값을 각각 측정하고, 비교예 3의 측정값을 100으로 두고 지수화하였다. 그 결과를 표 7에 나타내었다.The tensile stress index (TS), elongation index (TE), DIN, 0 캜 tan δ value, and the tensile stress value of the rubber specimen prepared above were measured in the same manner as above. 60 占 폚 and Tan? Values were measured, respectively, and the measurement value of Comparative Example 3 was set to 100 and indexed. The results are shown in Table 7.

이때, 지수화한 M-300% Index(M300%), Tensile stress index(TS) 및 Elongation index(TE)의 수치가 높을수록 우수한 기계적 특성을 나타냄을 의미한다. 또, DIN의 수치 역시 높을수록 내마모성능이 우수함을 의미한다. 또, 저온 0℃ Tan δ의 측정값은 높을 수록 젖은 노면저항성이 우수하고, 고온 50℃ 내지 70℃의 Tan δ의 측정값은 낮을수록 히스테리시스 로스가 적고, 타이어의 저 구름저항성, 즉 저연비성이 우수하다. 본 발명에서는 각 측정값에 대해 비교예 3의 측정값을 100으로 두고 개선된 정도를 지수화하였다. 따라서 지수화한 수치가 높을수록 젖은 노면저항성이 우수하고, 히스테리시스 로스가 적으며, 우수한 저구름저항성, 즉 저연비성을 나타냄을 의미한다.In this case, the higher the values of the indexed M-300% index (M300%), the tensile stress index (TS) and the elongation index (TE), the better the mechanical properties. Also, the higher the DIN value, the better the abrasion resistance. The higher the measured value of the low temperature 0 DEG C Tan? Is, the better the wet road surface resistance is, and the lower the measured value of Tan DELTA at 50 DEG C to 70 DEG C is, the lower the hysteresis loss is and the lower the rolling resistance great. In the present invention, the degree of improvement is indexed by setting the measured value of Comparative Example 3 to 100 for each measured value. Therefore, the higher the indexed value, the better the wet road surface resistance, the lower the hysteresis loss, and the better the low rolling resistance, that is, the lower fuel consumption.

M300%M300% TSTS TETE DINDIN 0℃ Tan δ0 C Tan δ 60℃ Tan δ60 캜 Tan δ 비교예 3Comparative Example 3 100100 100100 100100 100100 100100 100100 실시예 3-1Example 3-1 112112 120120 105105 103103 113113 115115 실시예 3-2Example 3-2 102102 100100 101101 115115 104104 103103

실험결과, 실시예 3-1 및 3-2의 변성 중합체를 각각 이용하여 제조한 미가황 고무 시편의 경우, 비교예 3 대비 기계적 강도, 내마모성, 젖은 노면저항성 및 저연비특성면에서 모두 개선된 효과를 나타내었다.Experimental results show that the unvulcanized rubber specimens prepared using the modified polymers of Examples 3-1 and 3-2, respectively, show improved effects in terms of mechanical strength, abrasion resistance, wet road surface resistance and fuel efficiency compared to Comparative Example 3 Respectively.

Claims (18)

하기 화학식 1의 기능기화제,
희토류 금속 화합물,
알킬화제, 및
할로겐 화합물을 포함하는 공액 디엔계 중합체 제조용 촉매 조성물:
[화학식 1]
(X1)a-M1-([Y-M2-(X2)n-1])m-a
상기 화학식 1에서,
m은 M1의 원자가 수이고, n은 M2의 원자가 수이며,
a는 0 ≤ a ≤ m-1이고,
M1 및 M2는 각각 독립적으로 Si, Sn 및 N으로 이루어진 군에서 선택되고,
X1 및 X2는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 알킬실릴기, 디알킬실릴기, 트리알킬실릴기, 알릴실릴기, 디알릴실릴기, 트리알릴실릴기, 알킬알릴실릴기, 알킬디알릴실릴기, 디알킬알릴실릴기 및 공유결합성 작용기로 이루어진 군에서 선택되며, 이 때 상기 알킬기는 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지상의 알킬기이며,
Y는 1 이상의 공유결합성 작용기로 치환 또는 비치환된 2가 탄화수소기이며, 단, 상기 X1, X2 및 Y 중 적어도 하나는 공유결합성 작용기를 포함하며, 그리고
상기 공유결합성 작용기는 비닐기, 알릴기, 메타알릴기 및 (메트)아크릴기로 이루어진 군에서 선택되는 작용기이다.
A functionalizing agent represented by the following general formula (1)
Rare earth metal compounds,
Alkylating agents, and
A catalyst composition for preparing a conjugated diene-based polymer containing a halogen compound:
[Chemical Formula 1]
(X 1 ) a -M 1 - ([YM 2 - (X 2 ) n-1 ]) ma
In Formula 1,
m is the valence number of M 1 , n is the valence number of M 2 ,
a is 0? a? m-1,
M 1 and M 2 are each independently selected from the group consisting of Si, Sn and N,
X 1 and X 2 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkylsilyl group, a dialkylsilyl group, a trialkylsilyl group, an allylsilyl group, a diallylsilyl group, a triallylsilyl group, an alkylallylsilyl group, A silyl group, a dialkylallylsilyl group, and a covalent bonding functional group, wherein the alkyl group is a straight or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,
Y is a divalent hydrocarbon group which is substituted or unsubstituted with at least one covalent functional group, provided that at least one of X 1 , X 2 and Y contains a covalent functional group, and
The covalent bonding functional group is a functional group selected from the group consisting of a vinyl group, an allyl group, a methallyl group and a (meth) acryl group.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 Y는 탄소수 2 내지 20의 알킬렌기 또는 상기 공유결합성 작용기로 치환된 탄소수 2 내지 20의 알킬렌기인 것인 공액 디엔계 중합체 제조용 촉매 조성물.
The method according to claim 1,
And Y is an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms or an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms substituted with the covalent bonding functional group.
제1항에 있어서,
상기 기능기화제는 하기 화학식 2a 내지 2g의 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 포함하는 것인 공액 디엔계 중합체 제조용 촉매 조성물:
Figure 112016061418180-pat00016

상기 화학식 2a 내지 2g에서, nBu는 n-부틸기를, 그리고 TMS는 트리메틸실릴기를 의미한다.
The method according to claim 1,
Wherein the functionalizing agent comprises any one or a mixture of two or more members selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas (2a) to (2g):
Figure 112016061418180-pat00016

In the above formulas (2a) to (2g), nBu means an n-butyl group and TMS means a trimethylsilyl group.
제1항에 있어서,
상기 기능기화제는 화학식 1에서 m 및 n이 각각 3의 정수이고, M1 및 M2가 각각 N이며, Y가 1 이상의 상기 공유결합성 작용기로 치환된 2가 탄화수소기인 화합물을 포함하는 것인 공액 디엔계 중합체 제조용 촉매 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein said functionalizing agent comprises a compound wherein m and n are each an integer of 3 and M 1 and M 2 are each N and Y is a divalent hydrocarbon group substituted by said covalent functional group of 1 or more A catalyst composition for producing a conjugated diene polymer.
제1항에 있어서,
상기 기능기화제는 화학식 1에서 m 및 n이 각각 3의 정수이고, M1 및 M2가 각각 N이며, X1 및 X2는 각각 독립적으로 -SiRdReRf (이때, 상기 Rd. Re Rf은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬기임)이고, Y가 1 이상의 상기 공유결합성 작용기로 치환된 2가 탄화수소기인 화합물을 포함하는 것인 공액 디엔계 중합체 제조용 촉매 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein m and n are each an integer of 3, M 1 and M 2 are each N, X 1 and X 2 are each independently -SiR d R e R f wherein R d R e and R f is each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), and Y is a divalent hydrocarbon group substituted by at least one of the above covalent functional groups.
제1항에 있어서,
상기 기능기화제는 화학식 1에서 M1 및 M2가 각각 Si, Sn 및 N으로 이루어진 군에서 선택되지만, M1 및 M2가 동시에 N은 아니며,
Y는 상기 공유결합성 작용기로 비치환된 탄소수 1 내지 20의 2가 탄화수소기이고,
X1 및 X2는 각각 독립적으로 알킬기 또는 상기 공유결합성 작용기이되, X1 및 X2 중 적어도 하나는 상기 공유결합성 작용기를 포함하고, 이 때 상기 알킬기는 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지상의 알킬기인 화합물을 포함하는 것인 공액 디엔계 중합체 제조용 촉매 조성물.
The method according to claim 1,
The functional group agents include, but are selected from the group consisting of M 1 and M 2 are each Si, Sn and N In Formula 1, M 1 and M 2 are N at the same time is not,
Y is a divalent hydrocarbon group of 1 to 20 carbon atoms unsubstituted with the covalent bond functional group,
X 1 and X 2 are each independently an alkyl group or a covalent bond functional group, at least one of X 1 and X 2 includes the covalent bonding functional group, wherein the alkyl group is a straight or branched Of an alkyl group of the conjugated diene-based polymer.
제1항에 있어서,
상기 희토류 금속 화합물은 하기 화학식 3의 네오디뮴 화합물을 포함하는 것인 공액 디엔계 중합체 제조용 촉매 조성물:
[화학식 3]
Figure 112016061418180-pat00017

상기 화학식 3에서, R1 내지 R3은 각각 독립적으로 수소원자이거나, 또는 탄소수 1 내지 12의 선형 또는 분지형 알킬기이다.
The method according to claim 1,
Wherein the rare earth metal compound comprises a neodymium compound represented by the following formula (3): < EMI ID =
(3)
Figure 112016061418180-pat00017

In Formula 3, R 1 to R 3 are each independently a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.
제1항에 있어서,
상기 알킬화제는 하기 화학식 4의 유기 알루미늄 화합물을 포함하는 것인 공액 디엔계 중합체 제조용 촉매 조성물:
[화학식 4]
Al(R)z(X)3 -z
상기 화학식 4에서,
R은 각각 독립적으로 하이드로카빌기; 또는 하이드로카빌기 구조내 질소 원자, 산소 원자, 붕소 원자, 규소 원자, 유황 원자 및 인 원자로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 적어도 1 이상 포함하는 헤테로하이드로카르빌기이고,
X는 각각 독립적으로 수소원자, 할로겐기, 카르복실기, 알콕시기, 및 아릴옥시기로 이루어진 군에서 선택되고,
z는 1 내지 3의 정수이다.
The method according to claim 1,
Wherein the alkylating agent comprises an organoaluminum compound represented by the following general formula (4): < EMI ID =
[Chemical Formula 4]
Al (R) z (X) 3- z
In Formula 4,
Each R is independently a hydrocarbyl group; Or a heterohydrocarbyl group containing at least one hetero atom selected from the group consisting of a nitrogen atom, an oxygen atom, a boron atom, a silicon atom, a sulfur atom and a phosphorus atom in a hydrocarbyl group structure,
X is independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, a halogen group, a carboxyl group, an alkoxy group, and an aryloxy group,
and z is an integer of 1 to 3.
제1항에 있어서,
상기 희토류 금속 화합물 1당량에 대하여, 상기 기능기화제를 20당량 이하의 양으로, 상기 알킬화제를 5몰 내지 200몰의 양으로, 그리고 상기 할로겐 화합물을 1몰 내지 20몰의 양으로 포함하는 것인 공액 디엔계 중합체 제조용 촉매 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the functionalizing agent is contained in an amount of 20 equivalents or less with respect to 1 equivalent of the rare earth metal compound in an amount of 5 to 200 moles of the alkylating agent and 1 to 20 moles of the halogen compound A catalyst composition for producing a conjugated diene polymer.
제1항에 있어서,
디엔계 단량체 및 지방족 탄화수소계 용매로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 모두를 더 포함하는 것인 공액 디엔계 중합체 제조용 촉매 조성물.
The method according to claim 1,
A diene-based monomer, and an aliphatic hydrocarbon-based solvent. The catalyst composition for producing a conjugated diene-based polymer according to claim 1,
제1항에 따른 촉매조성물을 이용하여 제조되며,
100℃에서 무니점도가 10MU 내지 90MU이고, 다분산도가 3.4 이하인 것인 공액 디엔계 중합체.
A catalyst composition prepared using the catalyst composition according to claim 1,
A Mooney viscosity of 10 to 90 MU at 100 占 폚, and a polydispersity of 3.4 or less.
제13항에 있어서,
중합체 내 하기 화학식 1의 기능기화제로부터 유래된 작용기를 포함하는 것인 공액 디엔계 중합체:
[화학식 1]
(X1)a-M1-([Y-M2-(X2)n-1])m-a
상기 화학식 1에서,
m은 M1의 원자가 수이고, n은 M2의 원자가 수이며,
a는 0 ≤ a ≤ m-1이고,
M1 및 M2는 각각 독립적으로 Si, Sn 및 N으로 이루어진 군에서 선택되고,
X1 및 X2는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 알킬실릴기, 디알킬실릴기, 트리알킬실릴기, 알릴실릴기, 디알릴실릴기, 트리알릴실릴기, 알킬알릴실릴기, 알킬디알릴실릴기, 디알킬알릴실릴기 및 공유결합성 작용기로 이루어진 군에서 선택되며, 이 때 상기 알킬기는 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지상의 알킬기이며,
Y는 1 이상의 공유결합성 작용기로 치환 또는 비치환된 2가 탄화수소기이며, 단, 상기 X1, X2 및 Y 중 적어도 하나는 공유결합성 작용기를 포함하며, 그리고
상기 공유결합성 작용기는 비닐기, 알릴기, 메타알릴기 및 (메트)아크릴기로 이루어진 군에서 선택되는 작용기이다.
14. The method of claim 13,
Wherein the conjugated diene polymer comprises a functional group derived from a functionalizing agent represented by the following formula (1) in a polymer:
[Chemical Formula 1]
(X 1 ) a -M 1 - ([YM 2 - (X 2 ) n-1 ]) ma
In Formula 1,
m is the valence number of M 1 , n is the valence number of M 2 ,
a is 0? a? m-1,
M 1 and M 2 are each independently selected from the group consisting of Si, Sn and N,
X 1 and X 2 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkylsilyl group, a dialkylsilyl group, a trialkylsilyl group, an allylsilyl group, a diallylsilyl group, a triallylsilyl group, an alkylallylsilyl group, A silyl group, a dialkylallylsilyl group, and a covalent bonding functional group, wherein the alkyl group is a straight or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,
Y is a divalent hydrocarbon group which is substituted or unsubstituted with at least one covalent functional group, provided that at least one of X 1 , X 2 and Y contains a covalent functional group, and
The covalent bonding functional group is a functional group selected from the group consisting of a vinyl group, an allyl group, a methallyl group and a (meth) acryl group.
제1항에 따른 촉매조성물을 이용하여 공액디엔계 단량체를 중합반응시키는 단계를 포함하는 공액 디엔계 중합체의 제조방법.
A process for producing a conjugated diene-based polymer comprising the step of polymerizing a conjugated diene-based monomer using the catalyst composition according to claim 1.
제15항에 있어서,
상기 중합반응 후 변성제를 첨가하고 반응시키는 단계를 더 포함하는 공액 디엔계 중합체의 제조방법.
16. The method of claim 15,
Further comprising the step of adding a modifier after the polymerization reaction and reacting.
제13항에 따른 공액 디엔계 중합체를 포함하는 고무 조성물.
14. A rubber composition comprising the conjugated diene-based polymer according to claim 13.
제17항에 따른 고무 조성물을 이용하여 제조된 타이어 부품. A tire component produced using the rubber composition according to claim 17.
KR1020160079546A 2015-06-24 2016-06-24 Catalyst composition for preparing conjugated diene polymer and conjugated diene polymer prepared by using the same KR101864015B1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20150089906 2015-06-24
KR1020150089906 2015-06-24
KR1020150184239A KR20170000757A (en) 2015-06-24 2015-12-22 Catalyst composition for preparing conjugated diene polymer and conjugated diene polymer prepared by using the same
KR1020150184239 2015-12-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170000811A KR20170000811A (en) 2017-01-03
KR101864015B1 true KR101864015B1 (en) 2018-06-04

Family

ID=57585985

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160079546A KR101864015B1 (en) 2015-06-24 2016-06-24 Catalyst composition for preparing conjugated diene polymer and conjugated diene polymer prepared by using the same

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101864015B1 (en)
WO (1) WO2016209042A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018230200A1 (en) * 2017-06-14 2018-12-20 株式会社ブリヂストン Catalyst composition, production method for modified conjugated diene polymer, modified conjugated diene polymer, rubber composition, and tire
KR102193437B1 (en) 2017-10-30 2020-12-21 주식회사 엘지화학 Method of preparation for catalyst for the polymerization of conjugated diene, catalyst prerared by the same method and method of preparation for modified conjugated diene polymer using the same
KR102295653B1 (en) * 2017-11-22 2021-08-31 주식회사 엘지화학 Modified conjugated diene polymer and preparation method thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014507550A (en) * 2011-03-09 2014-03-27 アルベマール・コーポレーシヨン Carbcationic agent-containing aluminoxane catalyst activators and their use in polyolefin catalysts

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD228272A1 (en) * 1984-11-09 1985-10-09 Buna Chem Werke Veb METHOD FOR PRODUCING FUNCTIONAL 1,3-DIENHOMO AND COPOLYMERISATES
KR20010032176A (en) * 1998-09-26 2001-04-16 간디 지오프레이 에이치. Catalyst components for the polymerization of dienes, catalyst obtained therefrom, and process for the preparation of polydienes using the same
KR100312176B1 (en) * 1999-03-23 2001-11-14 김충섭 Diene-copolymer substituted with alkoxy silane, and organic and inoragnic hybrid composition using the substituted diene-compolymer
JP2001048940A (en) 1999-08-06 2001-02-20 Nippon Zeon Co Ltd Butadien-based polymer and its production
FR2892121B1 (en) * 2005-10-19 2008-01-04 Michelin Soc Tech PROCESS FOR THE CONTINUOUS PREPARATION OF A CATALYTIC SYSTEM FOR POLYMERIZING A CONJUGATED DIENE, AND INSTALLATION FOR CARRYING OUT SAID METHOD
ZA200711158B (en) * 2006-12-28 2009-03-25 Bridgestone Corp A method for producing functionalized cis-1,4-polydienes having high cis-1,4-linkage content and high functionality
FR2984890B1 (en) * 2011-12-22 2014-06-13 Michelin Soc Tech ACTIVATION OF CATALYTIC SYSTEMS FOR STEREOSPECIFIC POLYMERIZATION OF DIENES

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014507550A (en) * 2011-03-09 2014-03-27 アルベマール・コーポレーシヨン Carbcationic agent-containing aluminoxane catalyst activators and their use in polyolefin catalysts

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016209042A1 (en) 2016-12-29
KR20170000811A (en) 2017-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101864014B1 (en) Catalyst composition for preparing conjugated diene polymer and conjugated diene polymer prepared by using the same
CN108884271B (en) Modifier and modified conjugated diene-based polymer containing functional group derived therefrom
CN108779292B (en) Modified conjugated diene polymer and preparation method thereof
US11655315B2 (en) Method for preparing catalyst for polymerizing conjugated diene, catalyst and method for preparing conjugated diene-based polymer using the same
KR101864015B1 (en) Catalyst composition for preparing conjugated diene polymer and conjugated diene polymer prepared by using the same
CN113728023A (en) Modifier, modified conjugated diene polymer and preparation method thereof
JP7089643B2 (en) A modified conjugated diene polymer, a method for producing the same, and a rubber composition containing the same.
JP7330377B2 (en) New imine group-containing compound, modified conjugated diene polymer containing the same, method for producing the polymer, and rubber composition containing the polymer
CN111344315A (en) Process for producing conjugated diene polymer by continuous polymerization

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant