KR102074488B1 - 변성제, 변성 공액디엔계 중합체 및 이를 포함하는 고무 조성물 - Google Patents

변성제, 변성 공액디엔계 중합체 및 이를 포함하는 고무 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR102074488B1
KR102074488B1 KR1020160150088A KR20160150088A KR102074488B1 KR 102074488 B1 KR102074488 B1 KR 102074488B1 KR 1020160150088 A KR1020160150088 A KR 1020160150088A KR 20160150088 A KR20160150088 A KR 20160150088A KR 102074488 B1 KR102074488 B1 KR 102074488B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
conjugated diene
carbon atoms
group
formula
based polymer
Prior art date
Application number
KR1020160150088A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180004639A (ko
Inventor
전희정
김수화
김동희
안정헌
배효진
강석연
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
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to JP2018526562A priority Critical patent/JP6616899B2/ja
Priority to CN201780004462.2A priority patent/CN108368196A/zh
Priority to PCT/KR2017/006996 priority patent/WO2018008912A1/ko
Priority to US15/778,894 priority patent/US10870717B2/en
Priority to EP17824468.7A priority patent/EP3360905B1/en
Publication of KR20180004639A publication Critical patent/KR20180004639A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102074488B1 publication Critical patent/KR102074488B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F36/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds
    • C08F36/02—Homopolymers 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
    • C08F36/04—Homopolymers 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02—Silicon compounds
    • C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/10—Compounds having one or more C—Si linkages containing nitrogen having a Si-N linkage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08C—TREATMENT OR CHEMICAL MODIFICATION OF RUBBERS
    • C08C19/00—Chemical modification of rubber
    • C08C19/22—Incorporating nitrogen atoms into the molecule
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08C—TREATMENT OR CHEMICAL MODIFICATION OF RUBBERS
    • C08C19/00—Chemical modification of rubber
    • C08C19/25—Incorporating silicon atoms into the molecule
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08C—TREATMENT OR CHEMICAL MODIFICATION OF RUBBERS
    • C08C19/00—Chemical modification of rubber
    • C08C19/30—Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule
    • C08C19/42—Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule reacting with metals or metal-containing groups
    • C08C19/44—Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule reacting with metals or metal-containing groups of polymers containing metal atoms exclusively at one or both ends of the skeleton
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F136/00—Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds
    • C08F136/02—Homopolymers 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
    • C08F136/04—Homopolymers 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
    • C08F136/06—Butadiene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/04—Polymerisation in solution
    • C08F2/06—Organic solvent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F236/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds
    • C08F236/02—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
    • C08F236/04—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
    • C08F236/08—Isoprene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00—Polymerisation catalysts
    • C08F4/42—Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00—Polymerisation catalysts
    • C08F4/42—Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44—Metals; 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00—Polymerisation catalysts
    • C08F4/42—Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44—Metals; 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
    • C08F4/54—Metals; 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
    • C08F4/545—Metals; 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/30—Introducing nitrogen atoms or nitrogen-containing groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/42—Introducing metal atoms or metal-containing groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/06—Sulfur
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09—Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/29—Compounds containing one or more carbon-to-nitrogen double bonds
    • C08K5/31—Guanidine; Derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3412—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having one nitrogen atom in the ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3412—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having one nitrogen atom in the ring
    • C08K5/3432—Six-membered rings
    • C08K5/3437—Six-membered rings condensed with carbocyclic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/45—Heterocyclic compounds having sulfur in the ring
    • C08K5/46—Heterocyclic compounds having sulfur in the ring with oxygen or nitrogen in the ring
    • C08K5/47—Thiazoles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/54—Silicon-containing compounds
    • C08K5/544—Silicon-containing compounds containing nitrogen
    • C08K5/5442—
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/54—Silicon-containing compounds
    • C08K5/544—Silicon-containing compounds containing nitrogen
    • C08K5/5477—Silicon-containing compounds containing nitrogen containing nitrogen in a heterocyclic ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/54—Silicon-containing compounds
    • C08K5/549—Silicon-containing compounds containing silicon in a ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L15/00—Compositions of rubber derivatives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L91/00—Compositions of oils, fats or waxes; Compositions of derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F236/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds
    • C08F236/02—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
    • C08F236/04—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
    • C08F236/06—Butadiene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2410/00—Features related to the catalyst preparation, the catalyst use or to the deactivation of the catalyst
    • C08F2410/08—Presence of a deactivator
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2500/00—Characteristics or properties of obtained polyolefins; Use thereof
    • C08F2500/17—Viscosity
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2296—Oxides; Hydroxides of metals of zinc
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polymerization Catalysts (AREA)

Abstract

본 발명은 변성제, 이를 이용하여 변성된 변성 공액디엔계 중합체, 및 이를 포함하는 고무 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하여 공액디엔계 중합체와 충전제 간 배합 물성을 향상시킬 수 있는 변성제, 이를 이용하여 변성된 변성 공액디엔계 중합체, 및 이를 포함하는 고무 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112016110303122-pat00012

(상기 화학식 1에서, R1 내지 R5는 명세서 중에서 정의한 바와 같다)

Description

변성제, 변성 공액디엔계 중합체 및 이를 포함하는 고무 조성물{MODIFING AGENT, MODIFIED CONJUGATED DIENE POLYMER AND RUBBER COMPOSITION COMPRISING THE SAME}
본 발명은 변성 공액디엔계 중합체의 변성에 이용되는 변성제에 관한 것으로, 보다 상세하게는 충전제와 친화력이 우수하여 공액디엔계 중합체의 배합 물성을 향상시킬 수 있는 변성제, 이를 이용하여 변성된 변성 공액디엔계 중합체, 및 이를 포함하는 고무 조성물에 관한 것이다.
최근 에너지 절약 및 환경 문제에 대한 관심이 높아짐에 따라 자동차의 저연비화가 요구되고 있다. 이를 실현하기 위한 방법 중의 하나로서, 타이어 형성용 고무 조성물 내 실리카 또는 카본블랙 등의 무기 충전제를 사용하여 타이어의 발열성을 낮추는 방법이 제안되었으나, 고무 조성물 내 상기 무기 충전제의 분산이 용이하지 않아 오히려 내마모성, 내크랙성 또는 가공성 등을 비롯한 고무 조성물의 물성이 전체적으로 저하되는 문제가 있었다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해, 고무 조성물 내 실리카 또는 카본블랙 등의 무기 충전제의 분산성을 높이기 위한 방법으로 유기 리튬을 이용한 음이온 중합으로 얻어지는 공액디엔계 중합체의 중합활성 부위를 무기 충전제와 상호작용 가능한 관능기로 변성하는 방법이 개발되었다. 구체적으로는 공액디엔계 중합체의 중합활성 말단을 주석계 화합물로 변성하거나, 아미노기를 도입하는 방법 또는 알콕시실란 유도체로 변성하는 방법 등이 제안되었다.
그러나, 전술한 방법으로 변성된 변성 공액디엔계 중합체를 이용하여 고무 조성물의 제조 시, 저발열성은 확보할 수 있지만 내마모성, 가공성 등의 고무 조성물에 대한 물성 개선 효과는 충분하지 않았다.
또 다른 방법으로, 란탄 계열 희토류 원소 화합물을 포함하는 촉매를 이용한 배위 중합에 의해 얻어지는 리빙 중합체에 있어서, 리빙 활성 말단을 특정의 커플링제나 변성제에 의해 변성하는 방법이 개발되었다. 그러나, 종래 알려진 란탄 계열 희토류 원소 화합물을 포함하는 촉매에서는, 생성되는 리빙 말단의 활성이 약하고, 말단 변성률이 낮아 고무 조성물의 물성 개선 효과가 미미하다.
JP 5340556 B2
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 충전제와 친화력이 우수하여 공액디엔계 중합체의 배합 물성을 향상시킬 수 있는 변성제를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 변성제로 변성되어, 중합체와 충전제 간 배합 물성이 개선된 변성 공액디엔계 중합체 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 변성 공액디엔계 중합체를 포함하는 고무 조성물 및 타이어를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 변성제를 제공한다:
[화학식 1]
Figure 112016110303122-pat00001
상기 화학식 1에서, R1 내지 R3은 각각 독립적으로 할로겐기, 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬기, 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 -R6COOR7로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 치환기로 치환된 3가 탄화수소기; 비치환된 탄소수 1 내지 10의 2가 탄화수소기; 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬기 및 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 치환기로 치환된 4가 실릴기; 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬기 및 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 치환기로 치환된 3가 실릴기; 비치환된 2가 실릴기; 또는 O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택된 1종의 헤테로 원자일 수 있고, 단, R1 내지 R3이 모두 동시에 3가 탄화수소기; 2가 탄화수소기; 4가 실릴기; 3가 실릴기; 2가 실릴기 또는 헤테로 원자는 아니되, R1 내지 R3 중 반드시 하나 이상은 4가 실릴기; 3가 실릴기; 또는 2가 실릴기일 수 있으며, R4는 단일 결합, 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬렌기, 또는 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬렌기일 수 있고, R5는 시아노기일 수 있으며, R6은 단일 결합, 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬렌기, 또는 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬렌기일 수 있고, R7은 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬기, 또는 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기일 수 있으며, R8은 탄소수 1 내지 10의 알콕시기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 탄소수 2 내지 10의 헤테로시클로알킬기, 탄소수 2 내지 10의 헤테로아민기 및 탄소수 3 내지 10의 디실릴아미노기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 변성제 유래 작용기를 포함하는 변성 공액디엔계 중합체 및 이의 제조방법을 제공한다.
나아가, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 변성 공액디엔계 중합체를 포함하는 고무 조성물 및 타이어를 제공한다.
본 발명에 따르면 충전제와 친화력이 우수하여 공액디엔계 중합체의 배합 물성을 향상시킬 수 있는 변성제를 제공하고, 나아가 상기 변성제로 변성되어, 중합체와 충전제 간 배합 물성이 개선된 변성 공액디엔계 중합체 및 이의 제조방법과, 이를 포함하는 타이어를 제공하는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 설명 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는, 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 변성제는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다:
[화학식 1]
Figure 112016110303122-pat00002
상기 화학식 1에서, R1 내지 R3은 각각 독립적으로 할로겐기, 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬기, 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 -R6COOR7로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 치환기로 치환된 3가 탄화수소기; 비치환된 탄소수 1 내지 10의 2가 탄화수소기; 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬기 및 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 치환기로 치환된 4가 실릴기; 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬기 및 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 치환기로 치환된 3가 실릴기; 비치환된 2가 실릴기; 또는 O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택된 1종의 헤테로 원자일 수 있고, 단, R1 내지 R3이 모두 동시에 3가 탄화수소기; 2가 탄화수소기; 4가 실릴기; 3가 실릴기; 2가 실릴기 또는 헤테로 원자는 아니되, R1 내지 R3 중 반드시 하나 이상은 4가 실릴기; 3가 실릴기; 또는 2가 실릴기일 수 있으며, R4는 단일 결합, 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬렌기, 또는 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬렌기일 수 있고, R5는 시아노기일 수 있으며, R6은 단일 결합, 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬렌기, 또는 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬렌기일 수 있고, R7은 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬기, 또는 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기일 수 있으며, R8은 탄소수 1 내지 10의 알콕시기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 탄소수 2 내지 10의 헤테로시클로알킬기, 탄소수 2 내지 10의 헤테로아민기 및 탄소수 3 내지 10의 디실릴아미노기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종일 수 있다.
본 발명에서 달리 정의하지 않는 한, '치환기로 치환된 3가 탄화수소기'는 N원자를 포함하는 고리 내의 결합(2가) 및 상기 정의된 치환기와의 결합(1가)으로부터 총 3가로 치환된 탄화수소기를 의미할 수 있고, 상기 치환된 3가 탄화수소기는, 상기 정의된 치환기의 탄소수를 제외하고, N원자와 함께 고리를 이루는 탄소수가 1 내지 10인, 또는 1 내지 5인 3가 탄화수소기일 수 있다.
또한, 본 발명에서 달리 정의하지 않는 한, '치환기로 치환된 4가 실릴기'는 N원자를 포함하는 고리 내의 결합(2가) 및 상기 정의된 치환기와 각각의 결합(총 2가)으로부터 총 4가로 치환된 실릴기를 의미할 수 있다.
또한, 본 발명에서 달리 정의하지 않는 한, '치환기로 치환된 3가 실릴기'는 N원자를 포함하는 고리 내의 결합(2가) 및 상기 정의된 치환기와의 결합(1가)으로부터 총 3가로 치환된 실릴기를 의미할 수 있다.
또한, 본 발명에서 달리 정의하지 않는 한, '단일 결합'은 별도의 원자 또는 분자단을 포함하지 않는, 단일 공유 결합 자체를 의미할 수 있다.
또한, 본 발명에서 달리 정의하지 않는 한, '탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬기로 치환 또는 비치환된 실릴기'는 비치환된 1가 실릴기와 상기 알킬기로 치환된 2가 내지 4가 실릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종을 의미할 수 있다.
본 발명에 의한 변성제는, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 자체일 수 있고, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 함께 공액디엔계 중합체를 변성시킬 수 있는 다른 화합물을 포함하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 변성제는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 같이 고리화 3급 아민 유도체를 포함함으로써, 공액디엔계 중합체, 구체적으로는 활성 유기 금속 부위를 갖는 공액디엔계 중합체에 있어서, 상기 활성 유기 금속 부위와의 치환 또는 부가 반응을 통해 공액디엔계 중합체에 관능기를 부여하여 상기 공액디엔계 중합체를 변성시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 변성제는 분자 내에 충전제와 친화력을 높일 수 있는 작용기를 포함함으로써, 중합체와 충전제 간 배합 물성을 향상시킬 수 있고, 나아가, 상기한 바와 같이 고리화 3급 아민 유도체를 포함함으로써, 고무 조성물 내 충전제 간의 응집을 방지하여 충전제의 분산성을 향상시킬 수 있다. 일례로 충전제로서 무기 충전제의 일종인 실리카를 이용하는 경우, 실리카의 표면에 존재하는 수산화기 간의 수소 결합에 의해 응집이 발생하기 쉬운데, 상기 고리화된 3급 아미노기가 실리카의 수산화기 간의 수소 결합을 방해하여 실리카의 분산성을 향상시킬 수 있다. 이와 같이, 상기 변성제는 변성 공액디엔계 중합체의 배합 물성을 최대화할 수 있는 구조를 가져, 고무 조성물의 내마모성 및 가공성 등의 기계적 물성의 밸런스가 우수한 변성 공액디엔계 중합체를 효율적으로 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 화학식 1에서, R1 내지 R3은 각각 독립적으로 -R6COOR7로 치환된 3가 탄화수소기; 비치환된 탄소수 1 내지 10의 2가 탄화수소기; 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬기로 치환된 4가 실릴기; 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬기로 치환된 3가 실릴기; 또는 O일 수 있고, 단, R1 내지 R3이 모두 동시에 3가 탄화수소기; 2가 탄화수소기; 4가 실릴기; 3가 실릴기; 또는 O는 아니되, R1 내지 R3 중 반드시 하나 이상은 4가 실릴기; 3가 실릴기; 또는 2가 실릴기일 수 있으며, R4는 단일 결합, 또는 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬렌기일 수 있고, R5는 시아노기일 수 있으며, R6은 단일 결합일 수 있고, R7은 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬기일 수 있으며, R8은 탄소수 1 내지 10의 알콕시기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 탄소수 2 내지 10의 헤테로시클로알킬기, 탄소수 2 내지 10의 헤테로아민기 및 탄소수 3 내지 10의 디실릴아미노기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112016110303122-pat00003
상기 화학식 2에서, R2는 할로겐기, 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬기, 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기 및 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 치환기로 치환된 3가 탄화수소기; 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 2가 탄화수소기일 수 있고, R4는 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬렌기, 또는 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬렌기일 수 있으며, R5는 시아노기일 수 있고, R8은 탄소수 1 내지 10의 알콕시기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 탄소수 2 내지 10의 헤테로시클로알킬기, 탄소수 2 내지 10의 헤테로아민기 및 탄소수 3 내지 10의 디실릴아미노기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종일 수 있으며, 상기 R12 내지 R15는 각각 독립적으로 수소 또는, 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬기일 수 있다.
또 다른 예로, 상기 화학식 2에서, R2는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 2가 탄화수소기일 수 있고, R4는 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬렌기일 수 있으며, R5는 시아노기일 수 있고, R8은 탄소수 1 내지 10의 알콕시기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 탄소수 2 내지 10의 헤테로시클로알킬기, 탄소수 2 내지 10의 헤테로아민기 및 탄소수 3 내지 10의 디실릴아미노기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종일 수 있으며, 상기 R12 내지 R15는 각각 독립적으로 수소 또는, 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬기일 수 있다.
구체적인 예로, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2-1로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 2-1]
Figure 112016110303122-pat00004
본 발명의 일 실시예에 따른 변성 공액디엔계 중합체는 상기 변성제 유래 작용기를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 변성 공액디엔계 중합체는 공액디엔계 중합체를 상기 변성제로 변성시켜 제조될 수 있다.
상기 공액디엔계 중합체는 폴리부타디엔과 같은 부타디엔 단독 중합체일 수 있고, 또는 부타디엔-이소프렌 공중합체와 같은 부타디엔 공중합체일 수 있다.
구체적인 예로, 상기 공액디엔계 중합체는 1,3-부타디엔 단량체 유래 반복단위 80 내지 100 중량%, 및 선택적으로 1,3-부타디엔과 공중합 가능한 그 외의 공액디엔계 단량체 유래 반복단위 20 중량% 이하를 포함할 수 있고, 상기 범위 내에서 중합체 내 1,4-시스 결합 함량이 저하되지 않는 효과가 있다. 이 때, 상기 1,3-부타디엔 단량체로는 1,3-부타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 또는 2-에틸-1,3-부타디엔 등의 1,3-부타디엔 또는 그 유도체를 들 수 있고, 상기 1,3-부타디엔과 공중합 가능한 그 외의 공액디엔계 단량체로는 2-메틸-1,3-펜타디엔, 1,3-펜타디엔, 3-메틸-1,3-펜타디엔, 4-메틸-1,3-펜타디엔, 1,3-헥사디엔 또는 2,4-헥사디엔 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 화합물이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공액디엔계 중합체는 란탄 계열 희토류 원소 함유 화합물을 포함하는 촉매 조성물로부터 유래된, 즉 촉매로부터 활성화된 유기 금속 부위를 포함하는 공액디엔계 중합체일 수 있고, 구체적으로 1,3-부타디엔 단량체 유래 반복단위를 포함하는 네오디뮴 촉매화 부타디엔계 중합체일 수 있다.
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.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 변성 공액디엔계 중합체는, 제조 시 촉매 조성물, 중합 조건 등의 제어를 통해 고무 조성물의 점탄성, 인장 특성 및 가공성 등의 물성 밸런스가 개선되도록 최적화된 분자량 분포, 무니점도 등의 특성을 가질 수 있다.
구체적으로, 상기 변성 공액디엔계 중합체는 2.0 내지 3.5의 좁은 분자량 분포(Mw/Mn)를 갖는 것일 수 있고, 이 범위 내에서 고무 조성물에 적용 시 인장 특성 및 점탄성이 우수한 효과가 있다. 상기 분자량 분포는 일례로 2.5 내지 3.5, 2.5 내지 3.2, 혹은 2.6 내지 3.0일 수 있다.
본 발명에 있어서, 변성 공액디엔계 중합체의 분자량 분포는 중량평균 분자량(Mw) 대 수평균 분자량(Mn)의 비(Mw/Mn)로부터 계산될 수 있다. 이때 상기 수평균 분자량(Mn)은 n개의 중합체 분자의 분자량을 측정하고 이들 분자량의 총합을 구하여 n으로 나누어 계산한 개별 중합체 분자량의 공통 평균(common average)이며, 상기 중량평균 분자량(Mw)은 고분자 조성물의 분자량 분포를 나타낸다. 모든 분자량 평균은 몰당 그램(g/㏖)으로 표현될 수 있다. 또한, 상기 중량평균 분자량 및 수평균 분자량은 각각 겔 투과형 크로마토그래피(GPC)로 분석되는 폴리스티렌 환산 분자량을 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 변성 공액디엔계 중합체는 상기한 분자량 분포 조건을 충족하는 동시에, 중량평균 분자량(Mw)이 3 X 105 내지 1.5 X 106 g/mol일 수 있고, 수평균 분자량(Mn)이 1.0 X 105 내지 5.0 X 105 g/mol일 수 있으며, 이 범위 내에서 고무 조성물에 적용 시 인장특성이 뛰어나고, 가공성이 우수하여 고무 조성물의 작업성 개선으로 인해 혼반죽이 용이해, 고무 조성물의 기계적 물성 및 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다. 상기 중량평균 분자량은 일례로 5 X 105 내지 1.2 X 106 g/mol, 또는 5 X 105 내지 8 X 105 g/mol일 수 있고, 수평균 분자량은 일례로 1.5 X 105 내지 3.5 X 105 g/mol, 또는 2.0 X 105 내지 2.7 X 105 g/mol일 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 변성 공액디엔계 중합체는 상기한 분자량 분포와 함께 중량평균 분자량(Mw) 및 수평균 분자량 조건을 동시에 충족하는 경우, 고무 조성물에 적용 시 고무 조성물에 대한 인장특성, 점탄성 및 가공성이 우수하고, 이들 간의 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 변성 공액디엔계 중합체는 100 ℃에서의 무니점도(mooney viscosity, MV)가 20 내지 70일 수 있고, 이 범위 내에서 보다 우수한 가공성을 나타내는 효과가 있다. 상기 100 ℃에서의 무니점도는 일례로 40 내지 70, 40 내지 65, 또는 42 내지 55일 수 있다.
본 발명에 있어서, 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 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 변성 공액디엔계 중합체는, 란탄 계열 희토류 원소 촉매 조성물로부터 활성화된 유기 금속 부위를 포함하는 공액디엔계 중합체를 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 변성제와 반응시키는 변성 단계를 포함하는 제조방법에 의해 제조될 수 있다.
구체적인 예로, 상기 변성 공액디엔계 중합체의 제조에 있어서 상기 공액디엔계 중합체의 활성화된 유기 금속 부위와 변성제를 반응시키기 위해서는, 사용하는 공액디엔계 중합체가 리빙성(living property) 또는 슈도 리빙성(pseudo living property)을 갖는 것이 바람직할 수 있고, 이러한 리빙성을 갖는 중합체의 중합 반응으로는 배위 음이온 중합을 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 변성 공액디엔계 중합체 제조방법은, 상기 변성 단계 전, 란탄 계열 희토류 원소 함유 화합물을 포함하는 촉매 조성물을 이용하여, 공액디엔계 단량체를 중합 용매 중에서 중합 반응시켜 활성화된 유기 금속 부위를 갖는 공액디엔계 중합체를 준비하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 촉매 조성물에 있어서, 상기 란탄 계열 희토류 원소 함유 화합물은 네오디뮴, 프라세오디뮴, 세륨, 란탄 또는 가돌리늄 등과 같은 주기율표의 원자번호 57 내지 71의 희토류 원소 중 어느 하나 또는 둘 이상의 원소를 포함하는 화합물일 수 있으며, 구체적으로 네오디뮴을 포함하는 화합물일 수 있다.
또 다른 예로, 상기 란탄 계열 희토류 원소 함유 화합물은 란탄 계열 희토류 원소의 카르복시산염, 알콕사이드, β-디케톤 착체, 인산염 또는 아인산염 등과 같은 탄화수소 용매에 가용인 염일 수 있고, 구체적으로 네오디뮴 함유 카르복시산염일 수 있다.
상기 탄화수소 용매는 일례로 부탄, 펜탄, 헥산, 헵탄 등의 탄소수 4 내지 10의 포화 지방족 탄화수소; 시클로펜탄, 시클로헥산 등의 탄소수 5 내지 20의 포화 지환식 탄화수소; 1-부텐, 2-부텐 등의 모노 올레핀류, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소; 또는 염화메틸렌, 클로로포름, 트리클로로에틸렌, 퍼클로로에틸렌, 1,2-디클로로에탄, 클로로벤젠, 브로모벤젠, 클로로톨루엔 등의 할로겐화 탄화수소일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 란탄 계열 희토류 원소 함유 화합물은 하기 화학식 3으로 표시되는 네오디뮴 화합물을 포함할 수 있다:
[화학식 3]
Figure 112016110303122-pat00005
상기 화학식 3에서, Ra 내지 Rc는 각각 독립적으로 수소, 또는 탄소수 1 내지 12의 선형 또는 분지형 알킬기일 수 있고, 단, Ra 내지 Rc가 모두 동시에 수소는 아닐 수 있다.
구체적인 예로, 상기 네오디뮴 화합물은 Nd(네오데카노에이트)3, Nd(2-에틸헥사노에이트)3, 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 노나노에이트)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 1종 이상일 수 있다.
또 다른 예로, 올리고머화에 대한 우려 없이 중합 용매에 대한 우수한 용해도, 촉매 활성종으로의 전환율 및 이에 따른 촉매 활성 개선 효과의 우수함을 고려할 때, 상기 란탄 계열 희토류 원소 함유 화합물은 보다 구체적으로 상기 화학식 3에서 Ra이 탄소수 4 내지 12의 선형 또는 분지형 알킬기이고, Rb 및 Rc는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 2 내지 8의 선형 또는 분지형 알킬기이되, 단 Rb 및 Rc이 동시에 수소가 아닌 네오디뮴 화합물일 수 있다.
보다 구체적인 예로, 상기 화학식 3에서 상기 Ra는 탄소수 6 내지 8의 선형 또는 분지형 알킬기이고, Rb 및 Rc는 각각 독립적으로 수소, 또는 탄소수 2 내지 6의 선형 또는 분지형 알킬기일 수 있으며, 이때 상기 Rb 및 Rc는 동시에 수소가 아닐 수 있고, 그 구체적인 예로는 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 노나노에이트)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 1종 이상일 수 있으며, 이 중에서도 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 1종 이상일 수 있다.
보다 더 구체적으로, 상기 화학식 3에서, 상기 Ra는 탄소수 6 내지 8의 선형 또는 분지형 알킬기이고, Rb 및 Rc는 각각 독립적으로 탄소수 2 내지 6의 선형 또는 분지형 알킬기일 수 있다.
이와 같이, 상기 화학식 3으로 표시되는 네오디뮴 화합물은 α 위치에 탄소수 2 이상의 다양한 길이의 알킬기를 치환기로 포함하는 카르복실레이트 리간드를 포함함으로써, 네오디뮴 중심 금속 주위에 입체적인 변화를 유도하여 화합물 간의 엉김 현상을 차단할 수 있고, 이에 따라, 올리고머화를 억제할 수 있는 효과가 있다. 또한, 이와 같은 네오디뮴 화합물은 중합 용매에 대한 용해도가 높고, 촉매 활성종으로의 전환에 어려움이 있는 중심 부분에 위치하는 네오디뮴 비율이 감소되어 촉매 활성종으로의 전환율이 높은 효과가 있다.
또 다른 예로, 상기 화학식 3으로 표시되는 네오디뮴 화합물의 중량평균 분자량(Mw)은 600 내지 2,000g/mol일 수 있다. 상기한 범위의 중량평균 분자량을 가질 때 보다 안정적으로 우수한 촉매 활성을 나타낼 수 있다.
또한, 상기 란탄 계열 희토류 원소 함유 화합물의 용해도는 일례로 상온(25℃)에서 비극성 용매 6 g 당 약 4 g 이상일 수 있다. 본 발명에 있어서, 네오디뮴 화합물의 용해도는 탁한 현상 없이 맑게 용해되는 정도를 의미하는 것으로, 이와 같이 높은 용해도를 나타냄으로써 우수한 촉매 활성을 나타낼 수 있다.
상기 란탄 계열 희토류 원소 함유 화합물은 일례로 공액디엔계 단량체 100 g당 0.1 내지 0.5 mmol, 보다 구체적으로는 0.1 내지 0.2 mmol의 함량으로 사용될 수 있고, 이 범위 내에서 촉매 활성이 높고, 적정 촉매 농도를 가져, 별도의 탈회 공정을 거치지 않아도 되는 효과가 있다.
상기 란탄 계열 희토류 원소 함유 화합물은 일례로 루이스 염기와의 반응물의 형태로 사용될 수도 있다. 이 반응물은 루이스 염기에 의해, 란탄 계열 희토류 원소 함유 화합물의 용매에 대한 용해성을 향상시키고, 장기간 안정한 상태로 저장할 수 있는 효과가 있다. 상기 루이스 염기는 일례로 희토류 원소 1 몰 당 30 몰 이하, 또는 1 내지 10 몰의 비율로 사용될 수 있다. 상기 루이스 염기는 일례로 아세틸아세톤, 테트라히드로푸란, 피리딘, N,N-디메틸포름아미드, 티오펜, 디페닐에테르, 트리에틸아민, 유기인 화합물 또는 1가 또는 2가의 알코올 등일 수 있다.
상기 촉매 조성물은 일례로 란탄 계열 희토류 원소 함유 화합물, 알킬화제 및 할로겐 화합물을 포함할 수 있다.
상기 알킬화제는 일례로 히드로카르빌기를 다른 금속으로 전달할 수 있는 유기 금속 화합물로서 조촉매의 역할을 수행할 수 있고, 구체적인 예로, 유기 알루미늄 화합물, 유기 마그네슘 화합물, 또는 유기 리튬 화합물 등과 같이, 비극성 용매에 가용성이며, 금속-탄소 결합을 함유하는 유기 금속 화합물일 수 있다.
상기 유기 알루미늄 화합물은 일례로 트리메틸알루미늄, 트리에틸알루미늄, 트리-n-프로필알루미늄, 트리이소프로필알루미늄, 트리-n-부틸알루미늄, 트리이소부틸알루미늄, 트리-t-부틸알루미늄, 트리펜틸알루미늄, 트리헥실알루미늄, 트리시클로헥실알루미늄, 트리옥틸알루미늄 등의 알킬알루미늄; 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 수소 등의 디히드로카르빌알루미늄 하이드라이드; 및 에틸알루미늄 디하이드라이드, n-프로필알루미늄 디하이드라이드, 이소프로필알루미늄 디하이드라이드, n-부틸알루미늄 디하이드라이드, 이소부틸알루미늄 디하이드라이드, 또는 n-옥틸알루미늄 디하이드라이드 등과 같은 히드로카르빌알루미늄 디하이드라이드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 유기 마그네슘 화합물은 일례로 디에틸마그네슘, 디-n-프로필마그네슘, 디이소프로필마그네슘, 디부틸마그네슘, 디헥실마그네슘, 디페닐마그네슘 또는 디벤질마그네슘과 같은 알킬마그네슘 화합물 등일 수 있다.
상기 유리 리튬 화합물은 일례로 n-부틸리튬 등과 같은 알킬리튬 화합물일 수 있다.
상기 알킬화제는 일례로 상기한 유기 알루미늄 화합물, 유기 마그네슘 화합물, 및 유기 리튬 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이 사용될 수 있고, 구체적인 예로 중합 반응 시 분자량 조절제로서의 역할을 할 수 있는 디이소부틸알루미늄 하이드라이드(DIBAH)가 사용될 수 있다. 또 다른 예로, 상기 알킬화제는 상기 란탄 계열 희토류 원소 함유 화합물 1 몰에 대하여 1 내지 100 몰, 또는 3 내지 20 몰로 사용될 수 있다.
상기 할로겐 화합물은 일례로 알루미늄할로겐 화합물; 상기 알루미늄할로겐 화합물에서 알루미늄을 보론, 실리콘, 주석 또는 티타늄으로 치환시킨 무기할로겐 화합물; 및 t-알킬할로겐 화합물(탄소원자수 4 내지 20의 알킬)과 같은 유기할로겐 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
구체적인 예로, 상기 무기할로겐 화합물은 디메틸알루미늄 클로라이드, 디에틸알루미늄클로라이드(DEAC), 디메틸알루미늄 브로마이드, 디에틸알루미늄 브로마이드, 디메틸알루미늄 플루오라이드, 디에틸알루미늄 플루오라이드, 메틸알루미늄 디클로라이드, 에틸알루미늄 디클로라이드, 메틸알루미늄 디브로마이드, 에틸알루미늄 디브로마이드, 메틸알루미늄 디플루오라이드, 에틸알루미늄 디플루오라이드, 메틸알루미늄 세스퀴클로라이드, 에틸알루미늄 세스퀴클로라이드, 이소부틸알루미늄 세스퀴클로라이드, 메틸마그네슘 클로라이드, 메틸마그네슘 브로마이드, 메틸마그네슘 요오다이드, 에틸마그네슘 클로라이드, 에틸마그네슘 브로마이드, 부틸마그네슘 클로라이드, 부틸마그네슘 브로마이드, 페닐마그네슘 클로라이드, 페닐마그네슘 브로마이드, 벤질마그네슘 클로라이드, 트리메틸주석 클로라이드, 트리메틸주석 브로마이드, 트리에틸주석 클로라이드, 트리에틸주석 브로마이드, 디-t-부틸주석 디클로라이드, 디-t-부틸주석 디브로마이드, 디부틸주석 디클로라이드, 디부틸주석 디브로마이드, 트리부틸주석 클로라이드 및 트리부틸주석 브로마이드 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
또 다른 예로, 상기 유기할로겐 화합물은 t-부틸 클로라이드, t-부틸 브로마이드, 알릴 클로라이드, 알릴 브로마이드, 벤질 클로라이드, 벤질 브로마이드, 클로로-디-페닐메탄, 브로모-디-페닐메탄, 트리페닐메틸 클로라이드, 트리페닐메틸브로마이드, 벤질리덴 클로라이드, 벤질리덴 브로마이드, 메틸트리클로로실란, 페닐트리클로로실란, 디메틸디클로로실란, 디페닐디클로로실란, 트리메틸클로로실란, 벤조일 클로라이드, 벤조일 브로마이드, 프로피오닐 클로라이드, 프로피오닐 브로마이드, 메틸 클로로포르메이트 및 메틸 브로모포르메이트 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 할로겐 화합물은 일례로 상기 무기할로겐 화합물 및 유기할로겐 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있고, 또 다른 예로, 상기 란탄 계열 희토류 원소 함유 화합물 1 몰에 대하여 1 내지 20 몰, 1 내지 5 몰, 또는 2 내지 3 몰로 사용될 수 있다.
또 다른 예로, 상기 알킬화제 및 상기 할로겐 화합물로 미리 알킬화 및 염소화된 란탄 계열 희토류 원소 함유 화합물을 포함할 수 있고, 이 경우 변성률이 더욱 높아지는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 촉매 조성물은 본 중합 반응에 사용되는 공액디엔계 단량체를 더 포함할 수 있다.
이와 같이, 본 중합 반응에 사용되는 공액디엔계 단량체의 일부를 상기 촉매 조성물과 예비혼합(premix)하여 예비중합(preforming) 촉매 조성물의 형태로 사용하는 경우, 촉매 활성을 향상시키고, 나아가 제조된 공액디엔계 중합체를 안정화시키는 효과가 있다.
본 발명에 있어서, 상기 "예비중합(preforming)"이란, 란탄 계열 희토류 원소 함유 화합물, 알킬화제 및 할로겐 화합물을 포함하는 촉매 조성물, 즉 촉매 시스템에서 디이소부틸알루미늄 하이드라이드(DIBAH) 등을 포함하는 경우, 이와 함께 다양한 촉매 활성종의 생성 가능성을 줄이기 위해, 부타디엔 등의 공액디엔계 단량체를 소량 첨가하게 되며, 부타디엔 첨가와 함께 촉매 시스템 내에서 전(pre) 중합이 이루어지는 것을 의미할 수 있다. 또한, "예비혼합(premix)"이란 촉매 시스템에서 중합이 이루어지지 않고 각 화합물들이 균일하게 혼합된 상태를 의미할 수 있다.
구체적인 예로 상기 공액디엔계 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 및 2,4-헥사디엔 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 촉매 조성물의 제조에 사용 가능한 공액디엔계 단량체는 상기 중합 반응에 사용되는 공액디엔계 단량체의 총 사용량 범위 내에서 일부의 양이 사용될 수 있으며, 구체적으로는 상기 란탄 계열 희토류 원소 함유 화합물 1 몰에 대하여 1 내지 100 몰, 10 내지 50 몰, 또는 20 내지 40 몰일 수 있다.
상기와 같은 촉매 조성물은 일례로 유기용매 중에 상기한 란탄계열 희토류 원소 함유 화합물, 알킬화제, 할로겐 화합물, 그리고 선택적으로 공액디엔계 단량체를 순차로 투입하여 혼합함으로써 제조될 수 있다. 이때, 상기 유기용매는 상기한 촉매 조성물의 구성 성분들과 반응성이 없는 비극성 용매일 수 있다. 구체적으로 상기 유기용매는 펜탄, 헥산, 이소펜탄, 헵탄, 옥탄, 이소옥탄 등과 같은 지방족 탄화수소계 용매; 시클로펜탄, 메틸시클로펜탄, 시클로헥산, 메틸시클로헥산, 에틸시클로헥산 등과 같은 시클로지방족 탄화수소계 용매; 또는 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 크실렌 등과 같은 방향족 탄화수소계 용매 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 구체적인 예로 상기 유기용매는 헥산 등과 같은 지방족 탄화수소계 용매일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기한 촉매 조성물을 이용한 공액디엔계 중합체의 중합 반응은, 라디칼 중합에 의해 실시될 수 있고, 구체적인 예로 벌크 중합, 용액 중합, 현탁 중합 또는 유화 중합일 수 있으며, 보다 구체적인 예로 용액 중합일 수 있다. 또 다른 예로, 상기 중합 반응은 회분식 및 연속식 중 어느 방법으로도 수행될 수 있다. 구체적인 예로, 상기 공액디엔계 중합체 제조를 위한 중합 반응은 유기용매 중에서 상기 촉매 조성물에 대해 공액디엔계 단량체를 투입하여 반응시킴으로써 실시될 수 있다.
또 다른 예로, 상기 공액디엔계 중합체 제조를 위한 중합 반응은 유기용매에서 수행될 수 있다. 상기 유기용매는 촉매 조성물을 제조하는데 사용될 수 있는 유기용매의 양에 추가로 첨가될 수 있으며, 이때 상기 유기용매는 앞서 설명한 바와 동일한 것일 수 있다. 또한, 상기 유기용매의 사용 시 단량체의 농도는 3 내지 80 중량%, 또는 10 내지 30 중량%일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공액디엔계 중합체 제조를 위한 중합 반응 시 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 또는 산소포착제(oxygen scavenger)와 같은 첨가제가 선택적으로 더 사용될 수도 있다.
또 다른 예로, 상기 공액디엔계 중합체 제조를 위한 중합 반응은 20 내지 200 ℃, 또는 20 내지 100 ℃의 온도에서 15분 내지 3시간, 또는 30분 내지 2시간 동안 수행될 수 있고, 이 범위 내에서 반응 제어가 용이하고, 중합 반응 속도 및 효율이 우수하며, 제조된 공액디엔계 중합체의 시스-1,4 결합 함량이 높은 효과가 있다. 또한, 상기 공액디엔계 중합체 제조를 위한 중합 반응은 상기 란탄 계열 희토류 원소 화합물을 포함하는 촉매 조성물 및 중합체를 실활시키지 않기 위해, 일례로 중합 반응계 내에 산소, 물, 탄산가스 등의 실활 작용이 있는 화합물의 혼입을 방지하는 것이 바람직할 수 있다.
상기한 공액디엔계 중합체 제조를 중합 반응은, 2,6-디-t-부틸-p-크레졸(BHT)의 이소프로판올 용액 등을 중합 반응계에 첨가하여 중합 반응을 정지시킬 수 있다. 이후 수증기의 공급을 통해 용제의 분압을 낮추는 스팀 스트립핑 등의 탈용매 처리나 진공 건조 공정이 선택적으로 더 수행될 수도 있다.
상기와 같은 중합 반응의 결과로서, 상기 란탄 계열 희토류 원소 함유 화합물을 포함하는 촉매로부터 활성화된 유기 금속 부위를 포함하는 공액디엔계 중합체, 보다 구체적으로는 1,3-부타디엔 단량체 단위를 포함하는 네오디뮴 촉매화 공액디엔계 중합체가 생성되고, 상기 제조된 공액디엔계 중합체는 슈도 리빙 특성을 가질 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 변성 공액디엔계 중합체의 제조에 있어서 변성 단계는, 상기와 같은 제조공정에 의해 제조된 공액디엔계 중합체에 상기한 변성제를 상기 공액디엔계 중합체의 활성 유기 금속 부위에 대하여 화학양론적 양 이상으로 첨가하여, 상기 중합체에 결합되어 있는 활성화된 유기 금속 부위와 반응시킴으로써 수행될 수 있다. 이때, 상기 변성제는 상기 활성화된 부위를 갖는 공액디엔계 중합체의 제조 시 사용되는 란탄 계열 희토류 원소 함유 화합물 1 몰에 대하여 0.5 내지 20 몰, 또는 0.1 내지 10 몰로 사용될 수 있다. 상기 변성 반응은 일례로 용액 반응 또는 고상 반응에 의해 수행될 수 있고, 구체적인 예로 용액 반응에 의해 수행될 수 있다. 또 다른 예로, 상기 변성 반응은 배치(batch)식 반응기를 이용하여 수행될 수도 있고, 다단 연속식 반응기나 인라인 믹서 등의 장치를 이용하여 연속식으로 수행될 수도 있다.
또 다른 예로, 상기 변성 반응은 통상 중합반응과 동일한 온도 및 압력 조건에서 수행될 수 있고, 구체적인 예로 20 내지 100 ℃의 온도에서 수행될 수 있으며, 이 범위 내에서 중합체의 점도가 상승하지 않고, 중합체의 활성화된 말단이 실활되지 않는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 변성 공액디엔계 중합체 제조방법은 제조된 변성 공액디엔계 중합체에 대한 침전 및 분리 공정을 더 포함할 수도 있다. 상기 침전된 변성 공액디엔계 중합체에 대한 여과, 분리 및 건조 공정은 통상의 방법에 따라 실시될 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 변성 공액디엔계 중합체 제조방법에 의하는 경우, 좁은 분자량 분포를 비롯한 우수한 물성적 특성을 갖는 변성 공액디엔계 중합체, 구체적인 예로 네오디뮴 촉매화 부타디엔계 중합체가 제조될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고무 조성물은 상기 변성 공액디엔계 중합체를 포함할 수 있다.
구체적인 예로 상기 고무 조성물은 상기 변성 공액디엔계 중합체를 10중량% 이상, 또는 10 내지 100 중량%로 포함할 수 있고, 이 범위 내에서 고무 조성물의 내마모성, 내균열성 및 내오존성 개선효과가 우수한 효과가 있다.
또 다른 예로, 상기 고무 조성물은 상기 변성 공액디엔계 중합체와 함께 고무 조성물 총 중량에 대하여 90 중량% 이하의 함량으로 고무 성분을 더 포함할 수 있다. 구체적인 예로 상기 변성 공액디엔계 중합체 100중량부에 대하여 고무 성분을 1 내지 900중량부로 더 포함할 수 있다.
상기 고무 성분은 일례로 천연 고무 또는 합성 고무일 수 있고, 구체적인 예로 시스-1,4-폴리이소프렌을 포함하는 천연 고무(NR); 상기 일반적인 천연 고무를 변성 또는 정제한, 에폭시화 천연고무(ENR), 탈단백 천연고무(DPNR), 수소화 천연고무 등의 변성 천연 고무; 및 스티렌-부타디엔 공중합체(SBR), 폴리부타디엔(BR), 폴리이소프렌(IR), 부틸고무(IIR), 에틸렌-프로필렌 공중합체, 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, 부틸 고무, 할로겐화 부틸 고무 등과 같은 합성 고무로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
또 다른 예로, 상기 고무 조성물은 상기 변성 공액디엔계 중합체 100 중량부에 대하여 충전제를 10 중량부 이상, 또는 10 내지 120 중량부 더 포함할 수 있다.
상기 충전제는 일례로 실리카, 흑연 또는 카본블랙일 수 있다.
상기 실리카는 일례로 습식 실리카(함수규산), 건식 실리카(무수규산), 규산칼슘, 규산알루미늄 또는 콜로이드 실리카 등일 수 있다. 보다 구체적으로는 상기 충진제는 파괴 특성의 개량 효과 및 웨트 그립성(wet grip)의 양립 효과가 가장 현저한 습식 실리카일 수 있고, 이 경우 보강성 및 저발열성 개선을 위해 실란 커플링제가 함께 사용될 수 있으며, 상기 실란 커플링제는 일례로 비스(3-트리에톡시실릴프로필)테트라술피드, 비스(3-트리에톡시실릴프로필)트리술피드, 비스(3-트리에톡시실릴프로필)디술피드, 비스(2-트리에톡시실릴에틸)테트라술피드, 비스(3-트리메톡시실릴프로필)테트라술피드, 비스(2-트리메톡시실릴에틸)테트라술피드, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리에톡시실란, 2-머캅토에틸트리메톡시실란, 2-머캅토에틸트리에톡시실란, 3-트리메톡시실릴프로필-N,N-디메틸티오카르바모일테트라술피드, 3-트리에톡시실릴프로필-N,N-디메틸티오카르바모일테트라술피드, 2-트리에톡시실릴에틸-N,N-디메틸티오카르바모일테트라술피드, 3-트리메톡시실릴프로필벤조티아졸릴테트라술피드, 3-트리에톡시실릴프로필벤졸릴테트라술피드, 3-트리에톡시실릴프로필메타크릴레이트모노술피드, 3-트리메톡시실릴프로필메타크릴레이트모노술피드, 비스(3-디에톡시메틸실릴프로필)테트라술피드, 3-머캅토프로필디메톡시메틸실란, 디메톡시메틸실릴프로필-N,N-디메틸티오카르바모일테트라술피드 또는 디메톡시메틸실릴프로필벤조티아졸릴테트라술피드 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 보다 구체적인 예로 보강성 개선 효과를 고려할 때 상기 비스(3-트리에톡시실릴프로필)폴리술피드 또는 3-트리메톡시실릴프로필벤조티아질테트라술피드일 수 있다.
상기 실란 커플링제는 실리카 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부, 또는 5 내지 15 중량부로 사용될 수 있고, 이 범위 내에서 커플링제로서의 효과가 충분히 발휘되면서도 고무 성분의 겔화를 방지하는 효과가 있다.
상기 카본블랙은 일례로 질소 흡착 비표면적(N2SA, JIS K 6217-2:2001에 준거해서 측정함)이 20 내지 250 ㎡/g인 것일 수 있고, 이 범위 내에서 가공성 및 보강 성능이 우수한 효과가 있다. 또 다른 예로, 상기 카본블랙은 디부틸프탈레이트 흡유량(DBP)이 80 내지 200 cc/100 g인 것일 수 있고, 이 범위 내에서 가공성 및 보강 성능이 우수한 효과가 있다.
상기 충전제는 일례로 알루미늄, 마그네슘, 티탄, 칼슘 및 지르코늄으로부터 선택된 1종 이상의 금속, 금속 산화물 또는 금속 수산화물의 무기 충전제를 포함할 수 있다. 구체적인 예로 상기 무기 충전제는 γ-알루미나, α-알루미나, 알루미나-수화물(Al2O3·H20), 수산화알루미늄[Al(OH)3], 탄산알루미늄[Al2(CO3)2], 수산화마그네슘[Mg(OH)2], 산화마그네슘(MgO), 탄산마그네슘(MgCO3), 탈크(3MgO·4SiO2·H2O), 아타팔자이트(5Mg0·8SiO2·9H2O), 티탄 백(TiO2), 티탄 흑, 산화칼슘(CaO), 수산화칼슘[Ca(OH)2], 산화알루미늄마그네슘(Mg0·Al2O3), 클레이(Al2O3·2SiO2), 카올린(Al2O3·2Si02·2H2O), 규산칼슘(Ca2·SiO4 등), 규산마그네슘칼슘(Al2O3·CaO·2SiO2 등), 규산마그네슘칼슘(CaMgSiO4), 탄산칼슘(CaCO3), 산화지르코늄(ZrO2), 수산화지르코늄[ZrO(OH)2·nH2O], 탄산지르코늄[Zr(CO3)2] 및 결정성 알루미노 규산염 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 카본 블랙과 상기 무기 충전제가 혼합 사용될 경우, 그 혼합 중량비는 성능에 대한 개선 효과를 고려할 때 95:5 내지 5:95일 수 있다.
상기 고무 조성물은 일례로 황 가교성일 수 있고, 이에 따라 가황제를 더 포함할 수 있으며, 상기 가황제는 일례로 황분말일 수 있고, 고무 성분 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부로 포함될 수 있으며, 이 범위 내에서 가황 고무 조성물의 필요한 탄성률 및 강도를 확보함과 동시에, 저연비성을 얻을 수 있는 효과가 있다.
상기 고무 조성물은 상기한 성분들 외에, 통상 고무 공업계에서 사용되는 각종 첨가제, 구체적으로는 가황 촉진제, 공정유, 가소제, 노화 방지제, 스코치 방지제, 아연화(zinc white), 스테아르산, 열경화성 수지, 또는 열가소성 수지 등을 더 포함할 수 있고, 상기 가황 촉진제는 일례로 M(2-머캅토벤조티아졸), DM(디벤조티아질디술피드), CZ(N-시클로헥실-2-벤조티아질술펜아미드) 등의 티아졸계 화합물, 혹은 DPG(디페닐구아니딘) 등의 구아니딘계 화합물이 사용될 수 있으며, 고무 성분 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부로 포함될 수 있다.
상기 공정유는 고무 조성물내 연화제로서 작용하는 것으로, 일례로 파라핀계, 나프텐계, 또는 방향족계 화합물일 수 있고, 구체적인 예로 인장 강도 및 내마모성을 고려할 때 방향족계 공정유가, 히스테리시스 손실 및 저온 특성을 고려할 때 나프텐계 또는 파라핀계 공정유가 사용될 수 있다. 상기 공정유는 고무 성분 100 중량부에 대하여 100 중량부 이하의 함량으로 포함될 수 있으며, 이 범위 내에서 가황 고무의 인장 강도, 저발열성(저연비성)의 저하를 방지하는 효과가 있다.
상기 노화방지제는 일례로 N-이소프로필-N'-페닐-p-페닐렌디아민, N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민, 6-에톡시-2,2,4-트리메틸-1,2-디히드로퀴놀린, 또는 폴리-2,2,4-트리메틸-1,2-디히드로퀴놀린(TMDQ) 등과 같은 아민류와 케톤류의 고온 축합물 등을 들 수 있다. 상기 노화방지제는 고무 성분 100 중량부에 대하여 0.1 내지 6 중량부로 사용될 수 있다.
상기 고무 조성물은 상기 배합 처방에 의해 밴버리 믹서, 롤, 인터널 믹서 등의 혼련기를 사용하여 혼련함으로써 수득될 수 있으며, 또 성형 가공 후 가황 공정에 의해 저발열성이며 내마모성이 우수한 고무 조성물이 수득될 수 있다.
이에 따라, 상기 고무 조성물은 타이어 트레드, 언더 트레드, 사이드 월, 카카스 코팅 고무, 벨트 코팅 고무, 비드 필러, 췌이퍼, 또는 비드 코팅 고무 등의 타이어의 각 부재나, 방진고무, 벨트 컨베이어, 호스 등의 각종 공업용 고무 제품의 제조에 유용할 수 있다.
이하, 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 이들 만으로 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
제조예
제조예 1: 1 -(3- 시아노프로필 )-2,2,5,5- 테트라메틸 -1,2,5- 아자디실로리딘의 제조
3-시아노프로판-1-아민 (3-cyanopropan-1-amine) 5 g을 디클로로메탄(CH2Cl2) 100 ml에 0 ℃에서 용해시키고, 트리에틸아민(Et3N) 33 ml을 넣어 충분히 교반한 후, 0 ℃에서 디클로로메탄(CH2Cl2) 20 ml에 1,2-비스(클로로디메틸실릴)에탄 (1,2-bis(chlorodimethylsilyl)ethane) 13.6 g를 용해시킨 용액을 천천히 첨가하고, 이 반응 혼합물을 상온(25 ℃)에서 12시간 동안 교반하였다. 반응이 완료된 후, 휘발성 용매를 감압 하에 제거하고, 헥산을 이용하여 여과하였다. 잔류물(residue)을 헥산에 다시 용해하고, 남은 고체를 여과하였다. 여과된 원재료(crude material)를 추가 정제 없이 수득하고, 1H 핵자기 공명 분광학적 스펙트럼을 관찰하여 하기와 같은 구조의 화합물을 확인하였다.
Figure 112016110303122-pat00006
1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 3.10-2.98 (m, 2H), 1.86-1.80 (m, 2H), 1.39-1.35 (m, 2H), 0.58-0.49 (m, 4H), 0.06-0.01 (m, 6H).
실시예
실시예 1: 변성 공액디엔계 중합체 제조
<부타디엔 중합체 제조>
완전히 건조시킨 반응기에 진공과 질소를 교대로 가한 뒤, 진공상태의 반응기에 1,3-부타디엔/헥산 혼합 용액 4.7 kg을 투입하고, 촉매 조성물로 COMAR Chemical 사에서 제조된 전알킬화(pre-alkylated)된 네오디뮴 카르복실산 화합물을 첨가한 후, 60 내지 90 ℃에서 15 내지 60분 간 중합반응을 실시하여 말단에 활성화된 알루미늄 부위를 포함하는 부타디엔 중합체를 제조하였다.
<변성 반응>
1,3-부타디엔의 중합 반응이 완료된 후, 상기 제조예 1에서 제조된 변성제(촉매 대비 1~10 당량)가 포함된 헥산 용액을 상기 촉매 조성물로부터 활성화된 알루미늄 부위를 포함하는 폴리부타디엔 중합용액에 첨가한 후, 중합 조건과 같은 온도 조건에서 30 내지 60 분 간 반응시켰다. 이 후, 중합 정지제가 포함된 헥산 용액을 투입하여 반응을 종결시키고, 산화 방지제가 포함된 헥산 용액을 투입하여 변성 부타디엔계 중합체를 제조하였다.
비교예 1
미변성 Nd-BR로서 BR1208(제조사 LG화학 사)을 사용하였다.
비교예 2
변성 Nd-BR로서 CB25(제조사 Lanxess 사)를 사용하였다.
실험예
실험예 1
상기 실시예 1의 변성 전 중합체 및 변성 후 중합체, 비교예 1 내지 2의 중합체에 대해 하기와 같은 방법으로 변성여부, 수평균 분자량(Mn), 중량평균 분자량(Mw), 분자량 분포(MWD), 무니 점도(MV) 및 용액 점도(Solution Viscosity)를 각각 측정하였다.
* 수평균 분자량(Mn, X 105 g/mol), 중량평균 분자량(Mw, X 105 g/mol), 분자량 분포(MWD): 상기 각 중합체에 대해 겔 침투 크로마토그래피를 이용하여 측정하였다.
* 무니점도(MV) (ML1+4, @100℃ 및 -S/R) (MU): Monsanto사 MV2000E로 100 ℃에서 Rotor Speed 2±0.02rpm, Large Rotor를 사용하여 측정하였다. 이때 사용된 시료는 실온(23±3℃)에서 30분 이상 방치한 후 27±3g을 채취하여 다이 캐비티 내부에 채워 놓고 Platen을 작동시켜 측정하였다.
* 용액 점도(Solution Viscosity, MU): 20 ℃에서 5 중량%의 톨루엔 중의 중합체의 점도를 측정하였다.
구분 실시예 비교예
1 1 2
변성제 제조예 1 - -
변성 전 Mn 2.29 1.57 -
Mw 5.85 7.78 -
Mw/Mn 2.52 4.96 -
ML1+4 40 45 -
-S/R 0.898 0.7274 -
변성 후 Mn 2.44 - 2.55
Mw 6.26 - 6.38
Mw/Mn 2.57 - 2.50
ML1+4 49 - 45
-S/R 0.76 - 0.6585
용액 점도 267 280 138
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 실시예 1의 경우, 변성 후 무니점도 및 중량평균 분자량이 상승하였고, 분자량 분포도가 넓어진 것을 확인할 수 있었다.
실험예 2
상기 실시예 1, 비교예 1 및 2의 변성 또는 미변성 공액디엔계 중합체 100 중량부에 대하여, 흑연 70 중량부, 공정유(process oil) 22.5 중량부, 노화방지제(TMDQ) 2 중량부, 아연화(ZnO) 3 중량부 및 스테아린산(stearic acid) 2 중량부를 배합하여 고무 배합물을 제조하였고, 상기 제조한 고무 배합물에 황분말 2 중량부, 가황 촉진제(CZ) 2 중량부 및 가황 촉진제(DPG) 0.5 중량부를 첨가하고, 160 ℃에서 25분 동안 가류하여 고무 시편을 제조하였다. 상기 제조된 고무 시편에 대해 인장특성, 점탄성 및 내마모성을 평가하였다.
상세하게는 제조한 고무 시편에 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. 또한, 상기 각 측정값에 대해 비교예 2의 측정값을 100으로 두고 지수화하였다.
또한, 상기 고무 시편에 대해 주파수 10 ㎐, 변형률 3 %로 0 ℃ 및 60 ℃에서의 점탄성 계수(tan δ)를 각각 측정하였다. 또한, 상기 측정값에 대해 비교예 2의 측정값을 100으로 두고 지수화하였다.
또한, 상기 고무 시편에 대해 ASTM D5963에 의거, DIN 마모시험을 진행하여, DIN wt loss index(손실 부피 지수(Loss Volume Index):ARIA(Abrasion resistance index, Method A))를 함께 나타내었다. 이 지수가 높을수록 내마모성이 우수함을 의미한다.
구분 실시예 비교예
1 1 2
변성제 제조예 1 - -
M-300% 106 89 96
M-300% index 110 93 100
T/S 182 167 178
T/S index 102 94 100
Elongation 450 486 482
Elongation index 93 101 100
tanδ @60 ℃ 0.126 0.157 0.138
tanδ @60 ℃ index 110 88 100
DIN wt loss index 110 91 100
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 변성제를 이용하여 변성된 실시예 1의 경우, 비교예 2 대비 연신율을 제외한 300% 신장 시의 모듈러스, 인장강도 및 점탄성이 모두 저하된 비교예 1과는 달리, 300% 신장 시의 모듈러스 및 인장강도의 인장특성과 점탄성, 내마모성이 모두 우수한 것을 확인할 수 있었다.

Claims (15)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 하기 화학식 2로 표시되는 변성제 유래 작용기를 포함하고,
    하기 화학식 3으로 표시되는 네오디뮴 화합물을 포함하는 촉매 조성물로부터 활성화된 유기금속 부위를 포함하는 변성 공액디엔계 중합체:
    [화학식 2]
    Figure 112019116962953-pat00013

    상기 화학식 2에서,
    R2는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 2가 탄화수소기이고,
    R4는 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이며,
    R5는 시아노기이고,
    R12 내지 R15는 각각 독립적으로 수소 또는, 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고,
    [화학식 3]
    Figure 112019116962953-pat00014

    상기 화학식 3에서,
    Ra는 탄소수 6 내지 8의 알킬기이고, Rb 및 Rc는 각각 탄소수 2 내지 6의 알킬기이다.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 변성 공액디엔계 중합체는 분자량 분포가 2.0 내지 3.5인 것인 변성 공액디엔계 중합체.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 변성 공액디엔계 중합체는 100 ℃에서의 무니점도(mooney viscosity, MV)가 20 내지 70인 변성 공액디엔계 중합체.
  8. 하기 화학식 3으로 표시되는 네오디뮴 화합물을 포함하는 촉매 조성물로부터 활성화된 유기 금속 부위를 포함하는 공액디엔계 중합체를 하기 화학식 2로 표시되는 변성제와 반응시키는 변성 단계를 포함하는 청구항 5에 기재된 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법:
    [화학식 2]
    Figure 112019052154933-pat00015

    상기 화학식 2에서,
    R2는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 2가 탄화수소기이고,
    R4는 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이며,
    R5는 시아노기이고,
    R12 내지 R15는 각각 독립적으로 수소 또는, 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고,
    [화학식 3]
    Figure 112019052154933-pat00016

    상기 화학식 3에서,
    Ra는 탄소수 6 내지 8의 알킬기이고, Rb 및 Rc는 각각 탄소수 2 내지 6의 알킬기이다.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 변성 단계 전, 촉매 조성물을 이용하여, 공액디엔계 단량체를 중합 용매 중에서 중합 반응시켜 활성화된 유기 금속 부위를 갖는 공액디엔계 중합체를 준비하는 단계를 더 포함하는 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 촉매 조성물은 화학식 3으로 표시되는 네오디뮴 화합물, 알킬화제 및 할로겐 화합물을 포함하는 것인 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법.
  11. 삭제
  12. 제8항에 있어서,
    상기 촉매 조성물은 공액디엔계 단량체를 더 포함하는 것인 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제5항에 있어서,
    상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2-1로 표시되는 화합물인 변성 공액디엔계 중합체:
    [화학식 2-1]
    Figure 112019052154933-pat00017
    .
KR1020160150088A 2016-07-04 2016-11-11 변성제, 변성 공액디엔계 중합체 및 이를 포함하는 고무 조성물 KR102074488B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018526562A JP6616899B2 (ja) 2016-07-04 2017-06-30 変性剤、変性共役ジエン系重合体、およびそれを含むゴム組成物
CN201780004462.2A CN108368196A (zh) 2016-07-04 2017-06-30 改性剂、改性共轭二烯类聚合物和包含其的橡胶组合物
PCT/KR2017/006996 WO2018008912A1 (ko) 2016-07-04 2017-06-30 변성제, 변성 공액디엔계 중합체 및 이를 포함하는 고무 조성물
US15/778,894 US10870717B2 (en) 2016-07-04 2017-06-30 Modifier, modified and conjugated diene-based polymer and rubber composition including the same
EP17824468.7A EP3360905B1 (en) 2016-07-04 2017-06-30 Modified and conjugated diene-based polymer and method for preparing it

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160084112 2016-07-04
KR20160084112 2016-07-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180004639A KR20180004639A (ko) 2018-01-12
KR102074488B1 true KR102074488B1 (ko) 2020-02-06

Family

ID=61000855

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160143545A KR101997596B1 (ko) 2016-07-04 2016-10-31 변성제, 변성 공액디엔계 중합체 및 이를 포함하는 고무 조성물
KR1020160148569A KR102058063B1 (ko) 2016-07-04 2016-11-09 변성제, 변성 공액디엔계 중합체 및 이를 포함하는 고무 조성물
KR1020160150088A KR102074488B1 (ko) 2016-07-04 2016-11-11 변성제, 변성 공액디엔계 중합체 및 이를 포함하는 고무 조성물

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160143545A KR101997596B1 (ko) 2016-07-04 2016-10-31 변성제, 변성 공액디엔계 중합체 및 이를 포함하는 고무 조성물
KR1020160148569A KR102058063B1 (ko) 2016-07-04 2016-11-09 변성제, 변성 공액디엔계 중합체 및 이를 포함하는 고무 조성물

Country Status (5)

Country Link
US (3) US10870717B2 (ko)
EP (1) EP3351570B1 (ko)
JP (2) JP6616899B2 (ko)
KR (3) KR101997596B1 (ko)
CN (1) CN108368196A (ko)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107207654A (zh) * 2014-11-17 2017-09-26 株式会社普利司通 具有预成形催化剂的聚异戊二烯的本体聚合
KR101997596B1 (ko) * 2016-07-04 2019-07-08 주식회사 엘지화학 변성제, 변성 공액디엔계 중합체 및 이를 포함하는 고무 조성물
PT3508526T (pt) * 2016-09-02 2023-07-19 Kuraray Co Composição de borracha
KR102034811B1 (ko) * 2016-11-23 2019-10-21 주식회사 엘지화학 변성 공액디엔계 중합체 및 이의 제조방법
KR102173756B1 (ko) * 2017-10-18 2020-11-04 주식회사 엘지화학 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법
KR102132755B1 (ko) * 2017-10-25 2020-07-13 주식회사 엘지화학 변성 공액디엔계 중합체 및 이의 제조방법
KR102295642B1 (ko) 2017-11-21 2021-08-31 주식회사 엘지화학 고무 조성물
JP2021535172A (ja) * 2018-09-03 2021-12-16 シントス エス.アー.Synthos S.A. アミノシリル官能化共役ジエン、その調製、およびゴムの製造におけるその使用方法
KR102653221B1 (ko) * 2018-10-23 2024-04-02 주식회사 엘지화학 변성 공액디엔계 중합체 및 이의 제조방법
KR102490387B1 (ko) * 2018-11-22 2023-01-19 주식회사 엘지화학 고무 조성물 및 이로부터 제조된 고무 성형품
CN112074552B (zh) 2018-12-13 2023-08-01 株式会社Lg化学 催化剂组合物、其制备方法、由其制备共轭二烯类聚合物的方法和制备的共轭二烯类聚合物
KR102677554B1 (ko) * 2018-12-17 2024-06-24 주식회사 엘지화학 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법
CN113166314B (zh) * 2018-12-21 2023-08-01 株式会社Lg化学 改性共轭二烯类聚合物和包含其的橡胶组合物
KR102421536B1 (ko) * 2019-07-15 2022-07-15 주식회사 엘지화학 변성 공액디엔계 중합체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 고무 조성물
CN113728023B (zh) * 2019-10-31 2023-06-06 株式会社Lg化学 改性剂、改性共轭二烯类聚合物及其制备方法
KR20220109980A (ko) 2021-01-29 2022-08-05 여민정 무선 이어폰 충전이 가능한 보조배터리

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000050479A1 (en) 1999-02-24 2000-08-31 Fmc Corporation Novel protected amine initiators and polymers derived therefrom
WO2004111094A1 (en) 2003-06-09 2004-12-23 Bridgestone Corporation Improved hysteresis elastomeric compositions comprising sequentially terminated polymers

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5340556A (en) 1977-10-11 1978-04-13 Asahi Optical Co Ltd Optical system for measuring distance
FR2623506B1 (fr) 1987-11-25 1990-05-18 Rhone Poulenc Chimie Procede de preparation de synthons peptidiques
US6030987A (en) 1996-05-17 2000-02-29 Fmc Corporation Insecticidal N-(substituted arylmethyl)-4-[bis(substituted phenyl or pyridyl)methyl]piperidines
US5639763A (en) * 1994-03-01 1997-06-17 Fmc Corporation Insecticidal N-(substituted arylmethyl)-4-[bis(substituted phenyl)methyl]piperidines
US5569664A (en) * 1995-02-16 1996-10-29 Fmc Corporation Insecticidal n-(substituted arylmethyl)-4-[bis(substituted phenyl) methyl]pi
AU5753696A (en) 1995-05-19 1996-11-29 Fmc Corporation Insecticidal n-(substituted arylmethyl)-4-{bis(substituted p henyl or pyridyl)methyl}piperidines
US5795901A (en) 1996-07-02 1998-08-18 Fmc Corporation Insecticidal N-(substituted arylmethyl)-4- bis(substituted aryl)hydroxymethyl!piperidinium salts
US5736617A (en) 1996-12-31 1998-04-07 Bridgestone Corporation Polymers, elastomeric compounds, and products thereof, terminated with novel amine compounds containing side-chain organohalide reactive moieties
JP2003155381A (ja) 2001-11-22 2003-05-27 Bridgestone Corp 重合体混合物及びそれを用いたゴム組成物
JP4273887B2 (ja) * 2003-09-10 2009-06-03 日本ゼオン株式会社 変性共役ジエン重合体の製造方法
KR100992324B1 (ko) * 2005-09-22 2010-11-05 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 공액 디엔계 중합체 및 그의 제조 방법
US20080103261A1 (en) 2006-10-25 2008-05-01 Bridgestone Corporation Process for producing modified conjugated diene based polymer, modified conjugated diene based polymer produced by the process, rubber composition, and tire
JP5340556B2 (ja) 2007-04-27 2013-11-13 株式会社クラレ 末端ヒンダードアミノ基変性重合体の製造方法
JP2008285558A (ja) * 2007-05-16 2008-11-27 Asahi Kasei Chemicals Corp 油展共役ジエン系重合体組成物
KR101598638B1 (ko) 2007-06-18 2016-02-29 가부시키가이샤 브리지스톤 아미노기 함유 할로실란으로 관능화된 중합체
KR101223638B1 (ko) * 2007-08-03 2013-01-17 삼성전자주식회사 잉크 조성물, 이를 포함한 잉크 카트리지 및 잉크젯 기록장치
US8314189B2 (en) 2007-10-12 2012-11-20 Bridgestone Corporation Polymers functionalized with heterocyclic nitrile compounds
CN102361887B (zh) * 2009-01-23 2013-06-26 株式会社普利司通 用包含被保护氨基的腈化合物官能化的聚合物
US20110077325A1 (en) 2009-09-30 2011-03-31 Bridgestone Corporation Functionalized polymers and methods for their manufacture
SG194665A1 (en) * 2011-03-29 2013-12-30 Bridgestone Corp Polymers functionalized with a carboxylic or thiocarboxylic ester containing a silylated amino group
JP5994784B2 (ja) * 2011-08-31 2016-09-21 Jsr株式会社 変性共役ジエン系重合体の製造方法
JP5971912B2 (ja) * 2011-10-06 2016-08-17 旭化成株式会社 変性共役ジエン系重合体組成物
WO2013094629A1 (ja) * 2011-12-23 2013-06-27 Jsr株式会社 変性共役ジエン系重合体及びその製造方法
CN104718224B (zh) * 2012-09-14 2017-02-22 盛禧奥欧洲有限责任公司 氨基硅烷改性的聚合物
JP5900263B2 (ja) 2012-09-19 2016-04-06 信越化学工業株式会社 カルボニル基とアミノ基を有するオルガノキシシラン化合物及びその製造方法
KR101997596B1 (ko) 2016-07-04 2019-07-08 주식회사 엘지화학 변성제, 변성 공액디엔계 중합체 및 이를 포함하는 고무 조성물
KR102173756B1 (ko) * 2017-10-18 2020-11-04 주식회사 엘지화학 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법
KR102132755B1 (ko) * 2017-10-25 2020-07-13 주식회사 엘지화학 변성 공액디엔계 중합체 및 이의 제조방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000050479A1 (en) 1999-02-24 2000-08-31 Fmc Corporation Novel protected amine initiators and polymers derived therefrom
WO2004111094A1 (en) 2003-06-09 2004-12-23 Bridgestone Corporation Improved hysteresis elastomeric compositions comprising sequentially terminated polymers

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180004637A (ko) 2018-01-12
CN108368196A (zh) 2018-08-03
KR102058063B1 (ko) 2019-12-20
US11365269B2 (en) 2022-06-21
JP6616504B2 (ja) 2019-12-04
JP2018534406A (ja) 2018-11-22
JP2018536053A (ja) 2018-12-06
EP3351570A1 (en) 2018-07-25
US20200270378A1 (en) 2020-08-27
US10870717B2 (en) 2020-12-22
EP3351570B1 (en) 2023-10-04
JP6616899B2 (ja) 2019-12-04
KR101997596B1 (ko) 2019-07-08
US20180312669A1 (en) 2018-11-01
KR20180004636A (ko) 2018-01-12
US20180346616A1 (en) 2018-12-06
KR20180004639A (ko) 2018-01-12
EP3351570A4 (en) 2019-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102074488B1 (ko) 변성제, 변성 공액디엔계 중합체 및 이를 포함하는 고무 조성물
KR102086534B1 (ko) 변성 부타디엔계 중합체 및 이의 제조에 유용한 변성제
EP3225635B1 (en) Modified butadiene polymer and modifying agent useful in production of same
EP3674330B1 (en) Method for preparing modified conjugated diene-based polymer
CN111344314B (zh) 改性共轭二烯类聚合物及其制备方法
JP6857746B2 (ja) 変性共役ジエン系重合体およびその製造方法
JP7133092B2 (ja) 変性共役ジエン系重合体、この製造方法及びこれを含むゴム組成物
KR102058693B1 (ko) 고무 조성물 및 이로부터 제조된 타이어
JP2022525053A (ja) 変性剤、変性共役ジエン系重合体、およびその製造方法
KR102019841B1 (ko) 변성 공액 디엔계 중합체의 제조방법 및 이에 의해 제조된 변성 공액 디엔계 중합체
EP3360905B1 (en) Modified and conjugated diene-based polymer and method for preparing it
WO2018008911A1 (ko) 변성제, 변성 공액디엔계 중합체 및 이를 포함하는 고무 조성물
KR102158278B1 (ko) 변성제, 변성 공액디엔계 중합체 및 이를 포함하는 고무 조성물
KR102057190B1 (ko) 고무 조성물 및 이로부터 제조된 타이어
KR102156108B1 (ko) 공액디엔계 중합체의 제조방법 및 이로부터 제조된 공액디엔계 중합체
KR102384834B1 (ko) 촉매 조성물, 이의 제조방법, 이를 이용한 공액디엔계 중합체의 제조방법 및 상기 중합체의 제조방법으로부터 제조된 공액디엔계 중합체
EP4023657A1 (en) Novel imine group-containing compound, modified conjugated diene-based polymer comprising same, method for preparing same polymer, and rubber composition comprising same polymer
KR20210130014A (ko) 공액디엔계 중합체 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 고무 조성물
KR20210033933A (ko) 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right