KR20150016688A - Modified conjugated diene based polymer with heat-resistance, method for preparing and modified asphalt composition comprising the same - Google Patents
Modified conjugated diene based polymer with heat-resistance, method for preparing and modified asphalt composition comprising the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20150016688A KR20150016688A KR1020130092427A KR20130092427A KR20150016688A KR 20150016688 A KR20150016688 A KR 20150016688A KR 1020130092427 A KR1020130092427 A KR 1020130092427A KR 20130092427 A KR20130092427 A KR 20130092427A KR 20150016688 A KR20150016688 A KR 20150016688A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- conjugated diene
- heat
- polymer
- asphalt
- modified
- Prior art date
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
- 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
- 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
- C08F236/10—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 with vinyl-aromatic monomers
-
- 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
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L95/00—Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
본 기재는 내열 변성 공액 디엔계 중합체와 제조방법, 및 이를 포함하는 개질 아스팔트 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 개질 아스팔트의 노화 속도를 늦춰 물성 유지율을 개선시킨 아스팔트 개질제로서 특정 내열 변성 공액 디엔계 중합체를 이용함으로써 개질 아스팔트를 제조한 뒤, 고온에서 체류시 연화점 및 신도의 하락폭을 최소화하여 도로 포설 지역까지 운송시에도 개질 아스팔트 제조 직후 품질을 유지할 정도로 열안정성이 개선된 내열 변성 공액 디엔계 중합체와 제조방법, 및 이를 포함하는 개질 아스팔트 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a heat-resistant modified conjugated diene polymer, a process for producing the same, and a modified asphalt composition containing the modified heat-denatured conjugated diene polymer. More particularly, the present invention relates to an asphalt modifier for retarding the aging speed of a modified asphalt, And a heat-resistant modified conjugated diene polymer improved in thermal stability to maintain the quality immediately after the production of the modified asphalt even in the transportation to the road-installed area by minimizing the softening point and the decrease in the elongation at the high temperature after the manufacture of the modified asphalt And a modified asphalt composition comprising the same.
개질하지 않은 아스팔트는 고온에서 소성이 변형되고 저온에서 균열이 발생하는 문제점으로 인하여 사용이 제한되는데, 이런 문제점을 개선하기 위하여 다양한 고분자를 첨가하여 물성을 개선하는 연구가 진행되어 왔다.Unmodified asphalt is limited in its use due to the problem of sintering at high temperature and cracking at low temperature. In order to solve such a problem, research has been conducted to improve physical properties by adding various polymers.
스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체와 같은 비닐 방향족 탄화수소-공액디엔 블록 공중합체는 아스팔트 조성물의 고온 및 저온 물성을 향상시키는 효과를 보이므로, 아스팔트에 포함되어 도로포장과 지붕방수 등의 산업현장에서 가장 널리 사용되고 있다.The vinyl aromatic hydrocarbon-conjugated diene block copolymer such as styrene-butadiene-styrene block copolymer exhibits the effect of improving the high temperature and low temperature properties of the asphalt composition. Therefore, the vinyl aromatic hydrocarbon-conjugated diene block copolymer is contained in the asphalt, Widely used.
개질 아스팔트 제조 공장에서 아스팔트에 비닐 방향족 탄화수소-공액디엔 블록 공중합체를 용해시켜 개질 아스팔트를 제조한 뒤 실제 도로 포설 지역까지 160℃이상의 고온을 유지하며 운반하게 된다. 이때 개질 아스팔트 제조 공장과 도로 포설 지역간 거리가 멀거나 날씨 변화로 인해 개질 아스팔트 출하가 지연되면 개질 아스팔트 운반 차량 또는 제조 탱크 내에 장시간 체류하게 된다. 초기 개질 아스팔트 제조시 우수한 물성을 보이더라도, 160℃이상의 온도에서 노화가 진행되어 실제 개질 아스팔트로 포설 시에는 급격한 물성 저하가 나타나 도로 포설이 불가능한 경우가 발생하게 된다. 그러므로 아스팔트 개질제로 사용되는 블록 공중합체의 중요한 물성 중의 하나는, 열적 노화에 대한 저항성이다.In the modified asphalt manufacturing plant, the vinyl aromatic hydrocarbon-conjugated diene block copolymer is dissolved in the asphalt to prepare the modified asphalt, and then it is transported to the actual road installation area at a temperature of 160 ° C or higher. At this time, if the distance between the modified asphalt manufacturing plant and the road installation area is long or the shipment of the modified asphalt is delayed due to the weather change, it will stay in the modified asphalt transportation vehicle or the manufacturing tank for a long time. Even when the initial modified asphalt is produced with excellent physical properties, the aging proceeds at a temperature of 160 ° C or higher, and when the modified asphalt is paved with the modified modified asphalt, sudden property deterioration occurs and roads can not be installed. Therefore, one of the important properties of block copolymers used as an asphalt modifier is resistance to thermal aging.
따라서 개질 아스팔트 제조시 기존 아스팔트 제조 시간과 유사하면서 고온 및 저온 물성 유지율이 높아 열안정성이 우수한 아스팔트 개질제가 요구되고 있는 실정이다.Therefore, there is a demand for an asphalt modifier having a high thermal stability and a low temperature property retention ratio, which is similar to conventional asphalt production time in the production of modified asphalt.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 기재는 기존의 비닐 방향족 탄화수소-공액디엔 블록 공중합체와 유사한 용해성을 보이며, 장시간 고온에서의 노화시 고온 물성 및 저온 물성 유지율이 우수한 내열 변성 공액 디엔계 중합체 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention relates to a heat-resistant denatured conjugated diene-based copolymer which exhibits solubility similar to that of a conventional vinyl aromatic hydrocarbon-conjugated diene block copolymer and has excellent high temperature properties and low temperature property retention when aged at high temperature for a long time And a method for producing the same.
또한, 본 기재는 상기 내열 변성 공액 디엔계 중합체를 아스팔트 개질제로 포함하는 개질 아스팔트 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a modified asphalt composition comprising the above heat-resistant modified conjugated diene polymer as an asphalt modifier.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 기재는 하기 화학식 1In order to achieve the above object,
[화학식 1][Chemical Formula 1]
(여기서, R1은 알킬기 또는 알킬실릴기이고, R2는 알킬기 또는 알킬렌기, R3 및 R4는 알킬기이며, a는 1 내지 3의 정수이고, l 및 k는 0 내지 2의 정수이며, m은 1 내지 3의 정수이고, l+k+m은 3을 만족하며, p는 비닐 방향족 탄화수소-공액디엔 공중합체 사슬이고, b는 1 내지 3의 정수이다. 또한, k가 2인 경우 질소에 결합하는 두 개의 R1은 서로 동일하거나 다를 수 있고, 동일한 방식으로 l과 m이 2 이상인 경우에 그에 해당하는 기들(groups)은 서로 동일하거나 다를 수 있다.)로 표시되는 중합체인 내열 변성 공액 디엔계 중합체를 제공한다.(Wherein R 1 is an alkyl group or an alkylsilyl group, R 2 is an alkyl group or an alkylene group, R 3 and R 4 are an alkyl group, a is an integer of 1 to 3, 1 and k are an integer of 0 to 2, m is an integer of 1 to 3, 1 + k + m is 3, p is a vinyl aromatic hydrocarbon-conjugated diene copolymer chain, and b is an integer of 1 to 3. When k is 2, two R 1 may be the same or different from each other, in the same way groups (groups) corresponding thereto when at least l and m is 2 may be the same or different from each other.) a polymer of a heat-resistant-modified represented by the conjugate to bind to Thereby providing a diene polymer.
또한, 본 기재는 (a) 공액 디엔계 단량체 또는 공액 디엔계 단량체와 비닐 방향족 단량체를 용매 하에서 유기금속 화합물을 이용하여 중합시켜 금속 말단을 갖는 활성 중합체를 형성하는 단계; 및 (b) 상기 활성 중합체에 하기 화학식 2The present invention also provides a method for producing a polymer electrolyte membrane, comprising: (a) polymerizing a conjugated diene monomer or a conjugated diene monomer and a vinyl aromatic monomer in the presence of a solvent using an organometallic compound to form an active polymer having a metal terminal; And (b) adding to said active polymer a compound of formula
[화학식 2](2)
(여기서, R1은 알킬기 또는 알킬실릴기이고, R2는 알킬기 또는 알킬렌기이며, R3 및 R4는 알킬기이고, a는 1 내지 3의 정수이고, n은 0 내지 2의 정수이다. 또한, n이 2인 경우 질소에 결합하는 두 개의 R1은 서로 동일하거나 다를 수 있고, 동일한 방식으로 3-n이 2 이상인 경우에 그에 해당하는 기들(groups)은 서로 동일하거나 다를 수 있다.)로 표시되는 화합물을 투입하여 변성시키는 단계;를 포함하는 내열 변성 공액 디엔계 중합체의 제조방법을 제공한다.(Wherein R 1 is an alkyl group or an alkylsilyl group, R 2 is an alkyl group or an alkylene group, R 3 and R 4 are an alkyl group, a is an integer of 1 to 3, and n is an integer of 0 to 2. when n is 2, two R 1 groups bonded to nitrogen may be the same or different from each other, and when 3-n is 2 or more in the same manner, the corresponding groups may be the same or different from each other) And a step of introducing a compound to be displayed to denature the heat-denatured modified conjugated diene-based polymer.
또한, 본 기재는 상기 내열 변성 공액 디엔계 중합체; 및 아스팔트;를 포함하는 개질 아스팔트 조성물을 제공한다. The present invention also relates to the above heat-resistant denatured conjugated diene polymer; And an asphalt.
본 기재에 따르면 기존의 비닐 방향족 탄화수소-공액디엔 블록 공중합체와 유사한 용해성을 보이며, 장시간 고온에서의 노화시 고온 물성 및 저온 물성 유지율이 우수한 내열 변성 공액 디엔계 중합체, 이의 제조방법, 이를 포함하는 개질 아스팔트 조성물 및 개질 아스팔트를 제공하는 효과가 있다.According to the present invention, there is provided a heat-resistant modified conjugated diene polymer exhibiting similar solubility to a conventional vinyl aromatic hydrocarbon-conjugated diene block copolymer and having excellent high-temperature properties and low-temperature property retention at the time of aging at a high temperature, a method for producing the same, There is an effect of providing an asphalt composition and a modified asphalt.
이하 본 기재의 내열 변성 공액 디엔계 중합체, 이의 제조방법, 이 내열 변성 공액 디엔계 중합체를 포함하는 개질 아스팔트 조성물 등에 대하여 상세하게 설명한다.
Hereinafter, the heat-resistant modified conjugated diene polymer of the present invention, a method for producing the same, and a modified asphalt composition including the heat-resistant modified conjugated diene polymer will be described in detail.
본 기재의 내열 변성 공액 디엔계 중합체는 하기 화학식 1The thermostable denatured conjugated diene polymer of the present invention is represented by the following formula
[화학식 1][Chemical Formula 1]
(R1은 알킬기 또는 알킬실릴기이고, R2는 알킬기 또는 알킬렌기이고, R3 및 R4는 알킬기이며, a는 1 내지 3의 정수이고, l 및 k는 0 내지 2의 정수이며, m은 1 내지 3의 정수이고, l+k+m은 3을 만족하며, p는 비닐 방향족 탄화수소-공액디엔 공중합체 사슬이고, b는 1 내지 3의 정수이다. 또한, k가 2 이상인 경우 질소에 결합하는 두개 이상의 R1은 서로 동일하거나 다를 수 있고, 동일한 방식으로 l과 m이 2 이상인 경우에 그에 해당하는 기들(groups)은 서로 동일하거나 다를 수 있다.)로 표시되는 중합체인 것을 특징으로 한다.
(Wherein R 1 is an alkyl group or an alkylsilyl group, R 2 is an alkyl group or an alkylene group, R 3 and R 4 are an alkyl group, a is an integer of 1 to 3, 1 and k are an integer of 0 to 2, m Is an integer of 1 to 3, 1 + k + m is 3, p is a vinyl aromatic hydrocarbon-conjugated diene copolymer chain, and b is an integer of 1 to 3. When k is 2 or more, Two or more R 1 's may be the same or different from each other, and when l and m are 2 or more in the same manner, corresponding groups may be the same or different from each other) .
상기 R1은 일례로 탄소수 1 내지 12의 알킬기 또는 알킬실릴기이다.The R 1 is, for example, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an alkylsilyl group.
상기 R2는 일례로 탄소수 1 내지 12의 알킬기 또는 알킬렌기이다.The R 2 is, for example, an alkyl group or an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms.
상기 R3 및 R4는 일례로 탄소수 1 내지 12의 알킬기이다.R 3 and R 4 are, for example, alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms.
상기 l는 일례로 0 또는 1일 수 있다.
The l may be 0 or 1, for example.
상기 m은 일례로 1 또는 2이고, 또 다른 일례로 2 또는 3일 수 있다.M may be 1 or 2, and may be 2 or 3, for example.
상기 p는 총 수가 1 내지 9, 1 내지 5, 혹은 1 내지 3일 수 있고, 이 범위 내에서 아스팔트에 적용 시 고온에서 체류시 연화점 및 신도의 하락폭을 최소화하여 열안정성이 뛰어난 효과를 가져온다.The p may have a total number of 1 to 9, 1 to 5, or 1 to 3, and when applied to asphalt within this range, a softening point and a decrease in elongation at the time of staying at a high temperature are minimized,
상기 화학식 1은 일례로 k가 1이고, l이 0이며, m이 2일 수 있다.In formula (1), k is 1, l is 0, and m is 2, for example.
또 다른 일례로, 상기 화학식 1은 k가 1이고, l이 1이며, m이 1일 수 있다.In another example, k is 1, l is 1, and m is 1 in the formula (1).
또 다른 일례로, 상기 화학식 1은 k가 1이고 l이 0이며, m이 2인 변성 공액 디엔계 중합체와 k가 1이고 l이 1이며, m이 1인 변성 공액 디엔계 중합체의 혼합물일 수 있다.
In another example, the formula 1 may be a mixture of a modified conjugated diene polymer having k of 1, l of 0 and m of 2, and a modified conjugated diene polymer of which k is 1, 1 is 1, and m is 1 have.
상기 비닐 방향족 탄화수소-공액디엔 공중합체 사슬은 일례로 랜덤 또는 블록 공중합체 사슬일 수 있다.The vinyl aromatic hydrocarbon-conjugated diene copolymer chain may be, for example, a random or block copolymer chain.
다른 일례로, 상기 비닐 방향족 탄화수소-공액디엔 공중합체 사슬은 비닐 방향족 탄화수소-공액디엔 블록 공중합체 사슬일 수 있다.In another example, the vinyl aromatic hydrocarbon-conjugated diene copolymer chain may be a vinyl aromatic hydrocarbon-conjugated diene block copolymer chain.
또 다른 일례로, 상기 비닐 방향족 탄화수소-공액디엔 공중합체 사슬은 공액 디엔 단량체와 비닐 방향족 단량체를 합한 총 100 중량%를 기준으로 비닐 방향족 단량체 1 내지 50중량%, 10 내지 40중량% 혹은 20 내지 35중량%를 포함하여 이루어진 블록 공중합체 사슬일 수 있다.As another example, the vinyl aromatic hydrocarbon-conjugated diene copolymer chain may contain 1 to 50% by weight, 10 to 40% by weight, or 20 to 35% by weight of a vinyl aromatic monomer based on 100% by weight of the total of the conjugated diene monomer and the vinyl aromatic monomer By weight of the block copolymer chain.
상기 공액 디엔계 단량체는 일례로 1,3-부타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 피페릴렌, 3-부틸-1,3-옥타디엔, 이소프렌 및 2-페닐-1,3-부타디엔으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.Examples of the conjugated diene monomer include 1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, piperylene, 3-butyl-1,3-octadiene, isoprene, Butadiene, and the like.
상기 비닐 방향족 단량체는 일례로 스티렌, α-메틸스티렌, 3-메틸스티렌, 4-메틸스티렌, 4-프로필스티렌, 1-비닐나프탈렌, 4-사이클로헥실스티렌, 4-(p-메틸페닐)스티렌 및 1-비닐-5-헥실나프탈렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 또 다른 일례로는 스티렌 또는 α-메틸스티렌일 수 있다.
Examples of the vinyl aromatic monomer include styrene,? -Methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 4-propylstyrene, 1-vinylnaphthalene, 4-cyclohexylstyrene, 4- (p- Vinyl-5-hexynaphthalene, and still another example may be styrene or? -Methylstyrene.
상기 내열 변성 공액 디엔계 중합체는 일례로 중량평균 분자량이 50,000 내지 500,000g/mol, 50,000 내지 350,000g/mol, 혹은 80,000 내지 350,000g/mol 일 수 있다.For example, the heat-resistant modified conjugated diene polymer may have a weight average molecular weight of 50,000 to 500,000 g / mol, 50,000 to 350,000 g / mol, or 80,000 to 350,000 g / mol.
상기 변성 공액 디엔계 중합체는 일례로 비닐 함량이 5 내지 60%, 10 내지 40%, 혹은 10 내지 30%일 수 있다.The modified conjugated diene polymer may have a vinyl content of 5 to 60%, 10 to 40%, or 10 to 30%, for example.
이때 비닐 함량은 비닐기를 갖는 단위체의 함량, 혹은 공액 디엔계 단량체 100 중량%에 대하여 1,4-첨가가 아닌 1,2-첨가된 공액 디엔계 단량체의 함량을 의미한다.
Here, the vinyl content means the content of the vinyl group-containing monomer or the content of the 1,2-added conjugated diene monomer, not 1,4-addition to 100% by weight of the conjugated diene-based monomer.
본 기재의 내열 변성 공액 디엔계 중합체의 제조방법은 (a) 공액 디엔계 단량체 또는 공액 디엔계 단량체와 비닐 방향족 단량체를 용매 하에서 유기금속 화합물을 이용하여 중합시켜 금속 말단을 갖는 활성 중합체를 형성하는 단계; 및 (b) 상기 활성 중합체에 하기 화학식 2The method for producing a heat resistant modified conjugated diene polymer according to the present invention comprises the steps of (a) polymerizing a conjugated diene monomer or a conjugated diene monomer and a vinyl aromatic monomer in the presence of a solvent using an organometallic compound to form an active polymer having a metal terminal ; And (b) adding to said active polymer a compound of formula
[화학식 2](2)
(R1은 알킬기 또는 알킬실릴기이고, R2는 알킬기 또는 알킬렌기이며, R3 및 R4는 알킬기이고, a는 1 내지 3의 정수이고, n은 0 내지 2의 정수이다. 또한, n이 2인 경우 질소에 결합하는 두 개의 R1은 서로 동일하거나 다를 수 있고, 동일한 방식으로 3-n이 2 이상인 경우에 그에 해당하는 기들(groups)은 서로 동일하거나 다를 수 있다.)로 표시되는 화합물을 투입하여 변성시키는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.(Wherein R 1 is an alkyl group or an alkylsilyl group, R 2 is an alkyl group or an alkylene group, R 3 and R 4 are an alkyl group, a is an integer of 1 to 3 and n is an integer of 0 to 2. In addition, Two R 1 groups bonded to nitrogen may be the same as or different from each other, and in the same manner, when 3-n is 2 or more, the corresponding groups may be the same or different from each other) And a step of introducing the compound to denature it.
상기 n은 일례로 0 또는 1일 수 있다.The n may be 0 or 1, for example.
상기 R1 내지 R4는 앞서 설명한 것과 동일하다.R 1 to R 4 are the same as described above.
상기 공액 디엔계 단량체는 일례로 1,3-부타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 피페릴렌, 3-부틸-1,3-옥타디엔, 이소프렌 및 2-페닐-1,3-부타디엔으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.Examples of the conjugated diene monomer include 1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, piperylene, 3-butyl-1,3-octadiene, isoprene, Butadiene, and the like.
상기 비닐 방향족 단량체는 일례로 스티렌, α-메틸스티렌, 3-메틸스티렌, 4-메틸스티렌, 4-프로필스티렌, 1-비닐나프탈렌, 4-사이클로헥실스티렌, 4-(p-메틸페닐)스티렌 및 1-비닐-5-헥실나프탈렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 또 다른 일례로 스티렌 또는 α-메틸스티렌일 수 있다.Examples of the vinyl aromatic monomer include styrene,? -Methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 4-propylstyrene, 1-vinylnaphthalene, 4-cyclohexylstyrene, 4- (p- Vinyl-5-hexynaphthalene, and still another example may be styrene or? -Methylstyrene.
상기 비닐 방향족 단량체는 공액 디엔 단량체와 비닐 방향족 단량체를 합한 총 100 중량%를 기준으로 1 내지 50중량%, 10 내지 40중량% 혹은 20 내지 35중량%일 수 있다.The vinyl aromatic monomer may be 1-50% by weight, 10-40% by weight or 20-35% by weight based on 100% by weight of the total of the conjugated diene monomer and the vinyl aromatic monomer.
상기 용매는 일례로 탄화수소, 혹은 n-펜탄, n-헥산, n-헵탄, 이소옥탄, 사이클로헥산, 톨루엔, 벤젠 및 크실렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
The solvent may be at least one selected from the group consisting of hydrocarbons or n-pentane, n-hexane, n-heptane, isooctane, cyclohexane, toluene, benzene and xylene.
상기 유기금속 화합물은 일례로 유기알칼리 금속 화합물, 혹은 유기리튬 화합물, 유기나트륨 화합물, 유기칼륨 화합물, 유기 루비듐 화합물 및 유기세슘 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.The organic metal compound may be at least one selected from the group consisting of an organic alkali metal compound, an organic lithium compound, an organic sodium compound, an organic potassium compound, an organic rubidium compound and an organic cesium compound.
또 다른 일례로, 상기 유기금속 화합물은 메틸리튬, 에틸리튬, 이소프로필리튬, n-부틸리튬, sec-부틸리튬, tert-부틸리튬, n-데실리튬, tert-옥틸리튬, 페닐리튬, 1-나프틸리튬, n-에이코실리튬, 4-부틸페닐리튬, 4-톨릴리튬, 사이클로헥실리튬, 3,5-디-n-헵틸사이클로헥실리튬 및 4-사이클로펜틸리튬으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.As another example, the organometallic compound may be at least one selected from the group consisting of methyllithium, ethyllithium, isopropyllithium, n-butyllithium, sec-butyllithium, tert-butyllithium, Naphthyl lithium, n-eicosyllithium, 4-butylphenyllithium, 4-tolylithium, cyclohexyllithium, 3,5-di-n-heptylcyclohexyllithium and 4-cyclopentyllithium Or more.
또 다른 일례로, 상기 유기금속 화합물은 n-부틸리튬, sec-부틸리튬 혹은 이들의 혼합이다. In another example, the organometallic compound is n-butyllithium, sec-butyllithium, or a mixture thereof.
또 다른 일례로, 상기 유기금속 화합물은 나프틸나트륨, 나프틸칼륨, 리튬 알콕사이드, 나트륨 알콕사이드, 칼륨 알콕시드, 리튬 술포네이트, 나트륨 술포네이트, 칼륨 술포네이트, 리튬 아미드, 나트륨 아미드 및 칼륨 아미드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 또한 다른 유기금속 화합물과 병용하여 사용될 수도 있다.In another example, the organometallic compound is selected from the group consisting of naphthyl sodium, naphthyl potassium, lithium alkoxide, sodium alkoxide, potassium alkoxide, lithium sulfonate, sodium sulfonate, potassium sulfonate, lithium amide, sodium amide and potassium amide And may be used in combination with other organometallic compounds.
상기 유기금속 화합물은 일례로 상기 단량체 총 100 g을 기준으로 0.01 내지 10mmol, 0.05 내지 7mmol, 혹은 0.1 내지 5mmol로 사용된다.The organometallic compound is used in an amount of 0.01 to 10 mmol, 0.05 to 7 mmol, or 0.1 to 5 mmol based on 100 g of the total amount of the monomers.
상기 유기금속 화합물과 상기 화학식 2로 표시되는 화합물의 몰비는 일례로 1:0.1 내지 1:10, 혹은 1:0.5 내지 1:2이다.The molar ratio of the organometallic compound to the compound represented by Formula 2 is, for example, 1: 0.1 to 1:10, or 1: 0.5 to 1: 2.
본 기재의 금속 말단을 갖는 활성 중합체는 중합체 음이온과 금속 양이온이 결합된 중합체를 의미한다.
The active polymer having the metal terminal of the present invention means a polymer to which a polymer anion and a metal cation are bonded.
본 기재의 내열 변성 공액 디엔계 중합체의 제조방법은 일례로 상기 (a)의 중합 시 극성첨가제를 더 첨가하여 중합시킬 수 있다. The heat-resistant denatured conjugated diene-based polymer of the present invention may be polymerized by further adding a polar additive in the polymerization of (a).
상기 극성첨가제는 일례로 염기이고, 또 다른 일례로 에테르, 아민 또는 이들의 혼합이고, 혹은 테트라히드로퓨란, 디테트라히드로프릴프로판, 디에틸에테르, 시클로아말에테르, 디프로필에테르, 에틸렌디메탈에테르, 에틸렌디메틸에테르, 디에틸렌글리콜, 디메틸에테르, 3차 부톡시에톡시에탄 비스(2-디메틸아미노에틸)에테르, (디메틸아미노에틸) 에틸에테르, 트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리프로필아민, 및 테트라메틸에틸렌디아민으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 것이며, 또 다른 일례로 디테트라히드로프로필프로판, 트리에틸아민 또는 테트라메틸에틸렌디아민이다.
The polar additive may be, for example, a base, and in another example, an ether, an amine, or a mixture thereof, or a mixture of at least two polar additives selected from the group consisting of tetrahydrofuran, ditetrahydrofuryl propane, diethyl ether, cycloalcohol ether, dipropyl ether, (Dimethylaminoethyl) ether, (dimethylaminoethyl) ethyl ether, trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, and tetramethylethylenediamine Ethylenediamine, and another example is diethtrahydropropyl propane, triethylamine or tetramethylethylenediamine.
상기 (a)의 중합은 일례로 음이온 중합일 수 있다.The polymerization of (a) may be anionic polymerization, for example.
또 다른 일례로, 상기 (a)의 중합은 음이온에 의한 성장반응에 의해 활성 말단을 얻는 리빙 음이온 중합일 수 있다. As another example, the polymerization of (a) may be a living anionic polymerization in which an active terminal is obtained by a growth reaction with an anion.
상기 (a)의 중합 온도는 일례로 -20 내지 200 ℃, 0℃ 내지 150 ℃ 혹은 10 내지 120 ℃이다.
The polymerization temperature of (a) is, for example, -20 to 200 占 폚, 0 占 폚 to 150 占 폚, or 10 to 120 占 폚.
상기 (b)의 변성시키는 단계는 일례로 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 1종 이상, 혹은 2 내지 3종 투입할 수 있다.The denaturation step (b) may be carried out, for example, by adding one or more, preferably two or three, compounds represented by the general formula (2).
또한, 상기 (b)의 변성시키는 단계는 일례로 0 내지 150 ℃에서 1분 내지 5 시간 동안 반응시키는 것이다.
The denaturation step (b) may be carried out at 0 to 150 ° C for 1 minute to 5 hours, for example.
본 기재의 내열 변성 공액 디엔계 중합체는 일례로 상기 내열 변성 공액 디엔계 중합체의 제조방법에 따라 제조되는 것을 특징으로 한다.
The heat-resistant modified conjugated diene-based polymer of the present invention is characterized in that it is produced, for example, by the above-described method for producing a heat resistant modified conjugated diene polymer.
개질 아스팔트 조성물Modified asphalt composition
본 기재의 개질 아스팔트 조성물은 상기 내열 변성 공액 디엔계 중합체; 및 아스팔트;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The modified asphalt composition of the present invention comprises the above heat-resistant modified conjugated diene-based polymer; And asphalt.
상기 중합체 및 아스팔트의 중량비는 일례로 0.1:99.9 내지 20:80, 혹은 1:99 내지 10:90일 수 있다.
The weight ratio of the polymer and the asphalt can be, for example, from 0.1: 99.9 to 20: 80, or from 1:99 to 10:90.
상기 아스팔트는 원유를 정제할 때 수득되는 잔류물일 수 있고, 주로 수소 및 탄소로 구성되어 있으며, 소량의 질소, 황, 또는 산소가 결합된 탄화수소 화합물들로 이루어질 수 있다.The asphalt can be a residue obtained when refining crude oil, and is mainly composed of hydrogen and carbon, and can be made of hydrocarbon compounds having a small amount of nitrogen, sulfur, or oxygen bonded thereto.
상기 아스팔트로는 스트레이트 아스팔트, 컷백 아스팔트, 구스 아스팔트, 블로운 아스팔트, 유화 아스팔트 또는 피지(PG) 등급 아스팔트 등이 사용될 수 있다.As the asphalt, straight asphalt, cut-back asphalt, goose asphalt, blown asphalt, emulsified asphalt or sebum (PG) grade asphalt may be used.
그 중에서 상기 스트레이트 아스팔트는 원유를 상압증류탑에서 증류시킨 후 상압잔사유를 다시 감압증류하여 얻은 최종 잔류분으로서 분해되지 않는 역청질을 많이 함유하여 다양한 석유계 아스팔트의 원료로 사용될 수 있다. 상용화된 스트레이트 아스팔트로는 SK 에너지 또는 GS 칼텍스 등에서 제공하는 AP-3 또는 AP-5 등이 있다.
Among them, the straight asphalt can be used as a raw material for various petroleum-based asphalt containing a large amount of bituminous material which is not decomposed as a final residue obtained by distillation of the crude oil at the atmospheric distillation column and distillation of the residual atmospheric residue. Commercialized straight asphalt includes AP-3 or AP-5 supplied by SK Energy or GS Caltex.
상기 개질 아스팔트 조성물은 오일을 포함할 수 있다. The modified asphalt composition may comprise an oil.
상기 오일은 일례로 광물유, 혹은 TDAE(Treated Distillate aromatic extract) 오일과 같은 아로마틱 오일(aromatic oil) 등일 수 있다.The oil may be, for example, mineral oil or an aromatic oil such as Treated Distillate aromatic extract (TDAE) oil.
상기 오일은 일례로, 개질 아스팔트 조성물 100 중량% 기준으로 0.01 내지 30 중량%, 0.01 내지 10 중량% 혹은 0.1 내지 10 중량%로 사용될 수 있다.
The oil may be used in an amount of 0.01 to 30% by weight, 0.01 to 10% by weight or 0.1 to 10% by weight based on 100% by weight of the modified asphalt composition.
본 기재의 개질 아스팔트는 상기 개질 아스팔트 조성물로부터 제조되는 것을 특징으로 한다.The modified asphalt of the present invention is characterized by being produced from the modified asphalt composition.
상기 개질 아스팔트의 물성 유지율 개선 정도는 일례로 연화점의 증감 여부 및 그 정도, 신도(5℃)의 증감 여부 및 그 정도, 또는 180℃로 가열된 오븐에서의 노화 후 연화점 또는 신도(5℃)로 평가할 수 있는데, 초기 연화점 또는 신도(5℃)를 기준으로 180℃로 가열된 오븐에서의 시간에 따른 노화 후 연화점 또는 신도(5℃)의 감소폭이 작은 경우 물성 유지율이 개선되는 것으로 평가할 수 있다.The degree of improvement of the physical property maintenance rate of the modified asphalt can be determined by, for example, whether or not the softening point is increased or decreased, whether the elongation (5 ° C) is increased or decreased, or the softening point or elongation (5 ° C) after aging in an oven heated to 180 ° C It can be evaluated that the retention of the physical properties is improved when the softening point or the decrease in elongation (5 ° C) after aging with time in the oven heated to 180 ° C based on the initial softening point or elongation (5 ° C) is small.
본 기재의 연화점은 ASTM(American Society for Testing and Materials) D36을 따르는 개질 아스팔트의 고온 물성을 대변하는 방법으로, 1분당 5℃씩 물 또는 글리세린(Glycerin)의 가열시 이에 의해 시편이 연화하기 시작하여 시편 위에 위치한 직경 9.525mm, 무게 3.5g의 구슬(Ball)이 1인치(inch)만큼 쳐졌을 때 온도로 정의 될 수 있다.The softening point herein refers to the high temperature properties of the modified asphalt according to the American Society for Testing and Materials (ASTM) D36, which upon heating of water or glycerin at 5 [deg.] C per minute begins to soften the specimen It can be defined as the temperature when a ball of 9.525 mm in diameter and 3.5 g in weight located on the specimen is struck by 1 inch.
본 기재의 신도(5℃)는 ASTM D113을 따르는 개질 아스팔트의 저온 물성을 대변하는 방법으로, 5 ℃로 유지되는 항온조 내에서 시편을 양 방향으로 당겼을 때 그 시편이 끊어지기 직전까지 늘어난 길이로 정의될 수 있다.The elongation (5 캜) of the present invention represents the low-temperature properties of modified asphalt according to ASTM D113. When the specimen is pulled in both directions in a thermostatic chamber maintained at 5 캜, the elongation is increased to just before the specimen is broken Can be defined.
상기 개질 아스팔트는 일례로 도로 포장용 개질 아스팔트일 수 있다.
The modified asphalt may be, for example, modified asphalt for road pavement.
이하 본 기재의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 기재를 예시하는 것일 뿐 본 기재의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변경 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Changes and modifications may fall within the scope of the appended claims.
[[ 실시예Example ]]
실시예1Example 1
<변성 스티렌-부타디엔 블록 공중합체의 제조>≪ Preparation of Modified Styrene-Butadiene Block Copolymer >
질소로 치환된 3 L의 반응기에 정제된 사이클로헥산 1470 g 및 스티렌 93g을 투입하고 교반하면서 70 ℃로 승온하였다. 상기 70 ℃에서 상기 사이클로헥산과 스티렌 혼합용액에 n-부틸리튬 0.32 g을 투입하여 스티렌 블록을 중합한 다음, 여기에 부타디엔 207 g을 투입하고 상기 부타디엔이 완전히 소모될 때까지 중합하였다. 상기 부타디엔이 완전히 소모된 후, 하기 화학식 3의 비스(3-메틸디메톡시실릴프로필)-N-메틸아민 0.84g을 투입한다. 상기 반응이 끝난 후 0.1 g의 물을 반응기에 첨가하여 활성 고분자의 활성을 제거하는 종결 반응을 진행한 뒤, 산화방지제인 Irganox1076(BASF) 1.74g과 TNPP(Weston Chemical Co.) 0.9g을 상기 중합 용액에 첨가하여 중량평균분자량이 109,000 g/mol인 변성 스티렌-부타디엔 블록 공중합체 용액을 제조하였다.1470 g of purified cyclohexane and 93 g of styrene were charged into a 3 L reactor purged with nitrogen, and the temperature was raised to 70 캜 while stirring. The styrene block was polymerized by adding 0.32 g of n-butyllithium to the mixed solution of cyclohexane and styrene at 70 DEG C, 207 g of butadiene was added thereto, and the polymerization was continued until the butadiene completely consumed. After the butadiene is completely consumed, 0.84 g of bis (3-methyldimethoxysilylpropyl) -N-methylamine of the following formula 3 is added. After completion of the reaction, 0.1 g of water was added to the reactor to remove the activity of the active polymer. Then, 1.74 g of an antioxidant Irganox 1076 (BASF) and 0.9 g of TNPP (Weston Chemical Co.) Solution to prepare a modified styrene-butadiene block copolymer solution having a weight average molecular weight of 109,000 g / mol.
[화학식 3](3)
<고분자 용액으로부터 고분자 회수를 통한 크럼(crumb) 제조>≪ Preparation of crumb by polymer recovery from polymer solution >
상기 고분자 용액에서 고분자만을 회수하기 위해서는 일반적으로 스트리핑(stripping)의 과정을 거친다. 즉, 3L의 물에 분산제인 타몰(TAMOL) 2.5g과 CaCl2 0.5g을 넣고 끓였다. 그 후에 상기 고분자 용액을 끓는 물에 천천히 떨어뜨리면, 용액 내 용매가 증발하고 고분자는 물에 응집되어 1 내지 20mm의 크기로 물 속에 분산된다. 상기 과정에서 생성된 고분자를 건져내 60℃의 오븐에서 16시간 건조하여 크럼(crumb) 형태의 고분자를 제조하였다.
In order to recover only the polymer from the polymer solution, a stripping process is generally performed. Namely, 2.5 g of Tamol (TAMOL) and 0.5 g of CaCl 2 were added to 3 L of water and boiled. Subsequently, when the polymer solution is slowly dropped into boiling water, the solvent in the solution is evaporated, and the polymer is agglomerated in water and dispersed in water to a size of 1 to 20 mm. The polymer produced in the above process was recovered and dried in an oven at 60 ° C. for 16 hours to prepare a crumb polymer.
<개질 아스팔트 조성물 및 개질 아스팔트의 제조>≪ Preparation of modified asphalt composition and modified asphalt >
아스팔트로서 ㈜ SK 이노베이션에서 구입하고 하기 표1과 같은 물성을 갖는 AP-5 제품을 사용하였다. AP-5 product having physical properties as shown in Table 1 below was purchased from SK Innovation Co., Ltd. as an asphalt.
상기 표 1에서 침입도는 ASTM D946에 따라 25 ℃에서 측정하였고, 연화점은 ASTM D36에 따라 측정하였으며, 점도는 Brookfield DV-II+ Pro Model을 사용하여 스핀들 27의 조건으로 ASTM D4402에 따라 측정하였다.
In Table 1, penetration was measured at 25 캜 according to ASTM D946, softening point was measured according to ASTM D36, and viscosity was measured according to ASTM D4402 using a Brookfield DV-II + Pro Model under the condition of spindle 27.
상기 AP-5 500 g을 배합 용기에 넣고 온도는 160 ℃, 교반 속도는 2,000 rpm을 유지한 상태에서 오일(oil) 10.7g 및 상기 고분자 크럼(crumb) 23.87 g을 순차적으로 투입한 다음, 온도는 180 ℃, 교반 속도는 2,500 rpm으로 높여 50 분간 교반한다. 황 0.535 g을 투입하고 10 분간 교반한 뒤, 교반 속도를 300 rpm으로 낮춰 150 분간 교반하여 개질 아스팔트를 제조하였고 이 용해된 개질 아스팔트의 물성 측정을 위해 샘플링하였다.
500 g of the AP-5 was placed in a mixing container, and 10.7 g of oil and 23.87 g of the crumb were sequentially charged at 160 ° C. and 2,000 rpm, 180 DEG C, the stirring speed is increased to 2,500 rpm, and stirred for 50 minutes. 0.535 g of sulfur was added and stirred for 10 minutes. The stirring speed was lowered to 300 rpm and the mixture was stirred for 150 minutes to prepare modified asphalt, which was sampled for measurement of physical properties of the dissolved modified asphalt.
실시예2Example 2
상기 실시예1의 <변성 스티렌-부타디엔 블록 공중합체의 제조>에서 상기 n-부틸리튬 0.36g과 상기 화학식 3의 비스(3-메틸디메톡시실릴프로필) -N-메틸아민 0.9g을 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예1과 동일한 방법으로 중량평균분자량이 97,000 g/mol인 변성 스티렌-부타디엔 블록 공중합체 용액 및 고분자 크럼(crumb)을 제조하였고, 상기 실시예1의 <개질 아스팔트 조성물 및 개질 아스팔트의 제조>에서 상기 오일(oil)을 투입하지 않고 상기 고분자 크럼(crumb) 23.37g과 상기 황 0.524g을 투입하였으며, 상기 교반 속도를 300rpm으로 낮춰 150분간 교반하는 대신 90분간 교반한 것을 제외하고는 상기 실시예1과 동일한 방법으로 개질아스팔트 조성물 및 개질아스팔트를 제조하였다. 이 용해된 개질 아스팔트의 물성 측정을 위해 샘플링을 하였다.
0.36 g of the above-mentioned n-butyllithium and 0.9 g of bis (3-methyldimethoxysilylpropyl) -N-methylamine of the above formula 3 were introduced into the above-mentioned <modified styrene-butadiene block copolymer> A modified styrene-butadiene block copolymer solution and a polymer crumb having a weight average molecular weight of 97,000 g / mol were prepared in the same manner as in Example 1, except that the modified asphalt composition and modified asphalt 23.37 g of the polymer crumb and 0.524 g of sulfur were fed into the flask except that the oil was not added and the flask was stirred for 90 minutes instead of stirring at 150 rpm while lowering the stirring speed to 300 rpm A modified asphalt composition and a modified asphalt were prepared in the same manner as in Example 1 above. The samples were sampled to measure the physical properties of the dissolved modified asphalt.
비교예1Comparative Example 1
상기 실시예1의 <변성 스티렌-부타디엔 블록 공중합체의 제조>에서 상기 사이클로헥산, 스티렌, n-부틸리튬의 투입 온도가 60 ℃이고 상기 화학식 3의 비스(3-메틸디메톡시실릴프로필)-N-메틸아민 대신 이염화이메틸실란 0.37g을 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예1과 동일한 방법으로 중량평균분자량이 104,000 g/mol인 미변성 스티렌-부타디엔 블록 공중합체 용액을 제조하였고 상기 실시예1과 동일한 방법으로 고분자 크럼(crumb), 개질아스팔트 조성물 및 개질아스팔트를 제조하였다. 이 용해된 개질 아스팔트의 물성 측정을 위해 샘플링을 하였다.
(3-methyldimethoxysilylpropyl) -N- (3-methyldimethoxysilylpropyl) -N-methylmethoxysilylpropyl) -bis (3-methyldimethoxysilylpropyl) -N- -Methylamine in Example 1 was replaced with 0.37 g of dichloromethylsilane in place of methylamine, to thereby prepare an unmodified styrene-butadiene block copolymer solution having a weight average molecular weight of 104,000 g / mol. In the same manner as in Example 1 A polymer crumb, a modified asphalt composition and a modified asphalt were prepared in the same manner as in Example 1. The samples were sampled to measure the physical properties of the dissolved modified asphalt.
비교예2Comparative Example 2
상기 실시예2의 <변성 스티렌-부타디엔 블록 공중합체의 제조>에서 상기 사이클로헥산, 스티렌, n-부틸리튬의 투입온도가 60℃이고 상기 화학식 3의 비스(3-메틸디메톡시실릴프로필)-N-메틸아민 대신 이염화이메틸실란 0.37g을 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예2와 동일한 방법으로 중량평균분자량이 96,000 g/mol인 미변성 스티렌-부타디엔 블록 공중합체 용액을 제조하였고 상기 실시예2와 동일한 방법으로 고분자 크럼(crumb), 개질아스팔트 조성물 및 개질아스팔트를 제조하였다. 이 용해된 개질 아스팔트의 물성 측정을 위해 샘플링을 하였다.
(3-methyldimethoxysilylpropyl) -N- (3-methyldimethoxysilylpropyl) -N-methylmethoxysilylpropyl) -bis (triphenylphosphine) -bis Butadiene block copolymer solution having a weight average molecular weight of 96,000 g / mol was prepared in the same manner as in Example 2, except that 0.37 g of dichloromethylsilane instead of methylamine was added thereto. In Example 2 A polymer crumb, a modified asphalt composition and a modified asphalt were prepared in the same manner as in Example 1. The samples were sampled to measure the physical properties of the dissolved modified asphalt.
[시험예][Test Example]
상기 실시예1 내지 2 및 비교예1 내지 2에서 제조된 아스팔트 조성물의 특성을 하기의 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기의 표2 내지 표4에 나타내었다.The properties of the asphalt compositions prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 were measured by the following methods, and the results are shown in Tables 2 to 4 below.
* 중량평균분자량: 각각의 샘플을 테트라하이드로퓨란(THF)에 30 분간 녹인 후 GPC(Gel Permeation Chromatography, 제조사: Waters)에 로딩(loading)하여 흘려준 후, PS(Polystyrene) 표준(standard)의 표준 분자량과 비교하여 분자량을 측정하였다.Weight average molecular weight: Each sample was dissolved in tetrahydrofuran (THF) for 30 minutes and then loaded on GPC (Gel Permeation Chromatography, manufacturer: Waters) and flowed. Then, the standard of PS (Polystyrene) The molecular weight was measured in comparison with the molecular weight.
* 연화점: ASTM D36에 따라 측정하였다.* Softening point: measured according to ASTM D36.
* 점도(135℃): Brookfield DV-II+ Pro Model을 사용하여 스핀들 27의 조건으로 ASTM D4402에 따라 측정하였다.Viscosity (135 占 폚): Measured according to ASTM D4402 under the condition of spindle 27 using Brookfield DV-II + Pro Model.
* 신도(5℃): 5 ℃ 항온수조에서 시편을 1 시간 동안 방치 후 ASTM D113에 따라 측정하였다.* Shindo (5 ° C): The specimen was left in a constant temperature water bath at 5 ° C for 1 hour and measured according to ASTM D113.
* 저장 안정성: 알루미늄 튜브에 개질 아스팔트 50 g을 개량하고, 163 ℃의 오븐에서 48 시간 방치한 후, -5 ℃의 냉각기에 4 시간 이상 방치한 다음, 삼등분하여 윗부분과 아랫부분의 연화점을 ASTM D36 방법으로 측정하였다. 그 온도차이가 2℃ 이내일 때 상분리가 일어나지 않는다고 하며 차이가 적을수록 저장안정성이 좋다. * Storage stability: 50 g of modified asphalt in an aluminum tube was prepared and allowed to stand in an oven at 163 ° C for 48 hours, then allowed to stand in a cooler at -5 ° C for 4 hours or more, and then the upper and lower softening points were measured by ASTM D36 . When the temperature difference is within 2 ℃, phase separation does not occur. The smaller the difference, the better the storage stability.
* 노화 후 물성: 180℃ 오븐에서 공기 노출 없이 10시간 내지 48시간 동안 개질 아스팔트 시편을 노화시킨 뒤, ASTM D36방법으로 연화점을, ASTM D113 방법으로 신도(5℃)를 측정하였다. * Properties after aging: Modified asphalt specimens were aged for 10 hours to 48 hours without exposure to air in a 180 ° C oven, followed by softening by ASTM D36 and elongation at 5 ° C by ASTM D113 method.
경과Aging
lapse
유지율Softening point
Retention rate
유지율Shindo
Retention rate
유지율Softening point
Retention rate
유지율Shindo
Retention rate
경과Aging
lapse
유지율Softening point
Retention rate
유지율Shindo
Retention rate
유지율Softening point
Retention rate
유지율Shindo
Retention rate
상기 표 2 내지 표 4에 나타낸 바와 같이, 본 기재의 실시예1은 내열 변성 공액 디엔계 중합체를 포함한 개질 아스팔트로서 비교예1과 대응되고 본 기재의 실시예2는 비교예2와 대응된다.As shown in Tables 2 to 4, Example 1 of the present invention corresponds to Comparative Example 1 as a modified asphalt containing a heat resistant modified conjugated diene polymer, and Example 2 of the present invention corresponds to Comparative Example 2.
구체적으로는, 상기 표 2에서 개질 아스팔트 제조시 실시예1의 연화점이 비교예1에 비해 약 10℃ 낮으나, 상기 표3에서 나타낸 바와 같이 180℃ 오븐에서의 노화 후 물성 측정시 24시간 동안 실시예1의 연화점은 100%이상의 유사 수준을 유지하나, 비교예1의 연화점은 80.9℃에서 72.2℃로 약 10% 가량 감소함을 확인할 수 있다. 그리고 신도 유지율의 경우에도 실시예1의 경우 24시간 동안 180℃ 오븐 내에서 노화가 되더라도 초기 신도 대비 70% 수준을 유지하지만, 비교예1의 경우 61% 수준으로 실시예1의 신도 유지율이 높음을 알 수 있다.Specifically, in Table 2, the softening point of Example 1 was about 10 ° C lower than that of Comparative Example 1 in the preparation of modified asphalt, but the results of the evaluation of properties after aging in a 180 ° C oven for 24 hours 1, the softening point of Comparative Example 1 is reduced by about 10% to about 72.2 ° C at 80.9 ° C. Even in the case of the retention rate of elongation, even in the case of the aging in the 180 ° C oven for 24 hours in the case of Example 1, the elongation retention ratio of Example 1 is high at the level of 61% in Comparative Example 1 Able to know.
또한 표 4에서 개질 아스팔트 제조시 오일이 미포함된 실시예2와 비교예2를 비교했을 때에도 이와 유사하게 실시예2의 신도 유지율이 비교예2 보다 7% 높음을 알 수 있다.Also, when comparing Example 2 and Comparative Example 2 in which oil is not included in the production of modified asphalt in Table 4, it can be seen that the elongation retention ratio of Example 2 is 7% higher than that of Comparative Example 2 similarly.
일반적으로 개질 아스팔트는 제조 직후 계속된 열적 노화로 인해 시간이 지남에 따라 물성 저하가 나타나므로, 개질 아스팔트 제조 업체에서는 개질 아스팔트 제조 후 날씨 변화 또는 장거리 운송에 의한 시간적 지체를 감안하여 아스팔트 개질제의 투입량을 늘리는 경우가 많다. 하지만 상기 표3에서 볼 수 있듯이 상기 실시예1의 경우, 상기 열적 노화에 따른 물성 저하가 적어 24시간 후에도 초기 개질 아스팔트의 70 내지 100%의 물성을 구현할 수 있어 아스팔트 개질제의 투입량을 증가시킬 필요 없다. 또한 상기 표4에서 볼 수 있듯이 개질 아스팔트 처방이 상이 하더라도 상기 실시예2의 경우, 24시간 열적 노화 후에도 신도 유지율이 비교예1에 비해 높음을 볼 수 있었다. 이와 같이 열적 노화에 대한 저항성이 높은 현상은 상기 실시예1 내지 실시예2에 포함된 변성 공액디엔계 중합체 내 아미노 알킬 실릴기가 아민계 산화 방지제와 유사한 메커니즘을 통해 열적 노화에 의해 발생되는 라디칼의 공격을 막아주기 때문으로 추측된다.In general, modified asphalt shows a decrease in physical properties over time due to continued thermal aging immediately after the production. Therefore, the manufacturer of the modified asphalt is required to adjust the amount of the asphalt modifier in consideration of the weather change after the modified asphalt is manufactured or the long- There are many cases. However, as shown in Table 3, in the case of Example 1, it is possible to realize 70 to 100% physical properties of the initially modified asphalt even after 24 hours since the physical degradation due to the thermal aging is small, so that it is not necessary to increase the amount of the asphalt modifier . Also, as shown in Table 4, even though the modified asphalt formulation is different, the elongation retention ratio of Example 2 was higher than that of Comparative Example 1 even after 24 hours of thermal aging. The phenomenon of high resistance to thermal aging is considered to be due to the fact that the aminoalkylsilyl groups in the modified conjugated diene polymer included in Examples 1 and 2 are attacked by radicals generated by thermal aging through a mechanism similar to the amine- As well.
Claims (11)
[화학식 1]
(R1은 알킬기 또는 알킬실릴기이고, R2는 알킬기 또는 알킬렌기이고, R3 및 R4는 알킬기이며, a는 1 내지 3의 정수이고, l 및 k는 0 내지 2의 정수이며, m은 1 내지 3의 정수이고, l+k+m은 3을 만족하며, P는 비닐 방향족 탄화수소-공액디엔 공중합체 사슬이고, b는 1 내지 3의 정수이다. 또한, k가 2인 경우 질소에 결합하는 두 개의 R1은 서로 동일하거나 다를 수 있고, 동일한 방식으로 l과 m이 2 이상인 경우에 그에 해당하는 기들(groups)은 서로 동일하거나 다를 수 있다.)로 표시되는 중합체인 것을 특징으로 하는 내열 변성 공액 디엔계 중합체.(1)
[Chemical Formula 1]
(Wherein R 1 is an alkyl group or an alkylsilyl group, R 2 is an alkyl group or an alkylene group, R 3 and R 4 are an alkyl group, a is an integer of 1 to 3, 1 and k are an integer of 0 to 2, m Is an integer of 1 to 3, l + k + m satisfies 3, P is a vinyl aromatic hydrocarbon-conjugated diene copolymer chain, and b is an integer of 1 to 3. When k is 2, The two R 1 groups to be bonded may be the same or different from each other and when l and m are 2 or more in the same manner, the corresponding groups may be the same or different from each other) Heat resistant modified conjugated diene polymer.
상기 비닐 방향족 탄화수소-공액디엔 공중합체 사슬은, 공액 디엔 단량체 및 비닐 방향족 단량체를 포함하여 이루어진 랜덤 또는 블록 공중합체 사슬인 것을 특징으로 하는 내열 변성 공액 디엔계 중합체.The method according to claim 1,
Wherein the vinyl aromatic hydrocarbon-conjugated diene copolymer chain is a random or block copolymer chain comprising a conjugated diene monomer and a vinyl aromatic monomer.
상기 내열 변성 공액 디엔계 중합체는, 중량평균 분자량이 50,000 내지 500,000 g/mol인 것을 특징으로 하는 내열 변성 공액 디엔계 중합체.The method according to claim 1,
Wherein the heat-resistant modified conjugated diene-based polymer has a weight average molecular weight of 50,000 to 500,000 g / mol.
상기 내열 변성 공액 디엔계 중합체는, 비닐 함량이 5 내지 60%인 것을 특징으로 하는 내열 변성 공액 디엔계 중합체.The method according to claim 1,
Wherein the heat-resistant modified conjugated diene-based polymer has a vinyl content of 5 to 60%.
상기 내열 변성 공액 디엔계 중합체는, 공액디엔계 단량체와 비닐 방향족 단량체를 합한 총 100 중량%를 기준으로 비닐 방향족 단량체 1 내지 50중량%가 포함된 것을 특징으로 하는 내열 변성 공액 디엔계 중합체.The method according to claim 1,
Wherein the heat-resistant modified conjugated diene-based polymer contains 1 to 50% by weight of a vinyl aromatic monomer based on 100% by weight of the total of the conjugated diene-based monomer and the vinyl aromatic monomer.
상기 화학식 1에서 P는 스티렌-부타디엔 블록 공중합체 사슬인 것을 특징으로 하는 내열 변성 공액 디엔계 중합체. The method according to claim 1,
The heat-resistant modified conjugated diene-based polymer according to claim 1, wherein P is a styrene-butadiene block copolymer chain.
(b) 상기 활성 중합체에 하기 화학식 2
[화학식 2]
(R1은 알킬기 또는 알킬실릴기이고, R2는 알킬기 또는 알킬렌기이며, R3 및 R4는 알킬기이고, a는 1 내지 3의 정수이고, n은 0 내지 2의 정수이다. 또한, n이 2인 경우 질소에 결합하는 두 개의 R1은 서로 동일하거나 다를 수 있고, 동일한 방식으로 3-n이 2 이상인 경우에 그에 해당하는 기들(groups)은 서로 동일하거나 다를 수 있다.)로 표시되는 화합물을 투입하여 변성시키는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 내열 변성 공액 디엔계 중합체의 제조방법.(a) polymerizing a conjugated diene-based monomer or a conjugated diene-based monomer and a vinyl aromatic monomer in the presence of a solvent using an organometallic compound to form an active polymer having a metal terminal; And
(b) adding to said active polymer a compound of formula
(2)
(Wherein R 1 is an alkyl group or an alkylsilyl group, R 2 is an alkyl group or an alkylene group, R 3 and R 4 are an alkyl group, a is an integer of 1 to 3 and n is an integer of 0 to 2. In addition, Two R 1 groups bonded to nitrogen may be the same as or different from each other, and in the same manner, when 3-n is 2 or more, the corresponding groups may be the same or different from each other) And a step of introducing the compound to denature the heat-resistant denatured conjugated diene-based polymer.
상기 유기금속 화합물은, 상기 단량체 총 100 g을 기준으로 0.01 내지 10 mmol로 사용되는 것을 특징으로 하는 내열 변성 공액 디엔계 중합체의 제조방법.8. The method of claim 7,
Wherein the organometallic compound is used in an amount of 0.01 to 10 mmol based on 100 g of the total amount of the monomers.
상기 유기금속 화합물과 상기 화학식 2로 표시되는 화합물의 몰비는, 1: 0.1 내지 1: 10인 것을 특징으로 하는 내열 변성 공액 디엔계 중합체의 제조방법.8. The method of claim 7,
Wherein the molar ratio of the organometallic compound to the compound represented by the formula (2) is 1: 0.1 to 1:10.
상기 개질 아스팔트 조성물은, 상기 내열 변성 공액 디엔계 중합체와 아스팔트의 중량 혼합비가 0.1:99.9 내지 20:80인 것을 특징으로 하는 개질 아스팔트 조성물. 11. The method of claim 10,
Wherein the modified asphalt composition has a weight mixing ratio of the heat-resistant modified conjugated diene polymer to asphalt of 0.1: 99.9 to 20:80.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130092427A KR101609418B1 (en) | 2013-08-05 | 2013-08-05 | Modified conjugated diene based polymer with heat-resistance, method for preparing and modified asphalt composition comprising the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130092427A KR101609418B1 (en) | 2013-08-05 | 2013-08-05 | Modified conjugated diene based polymer with heat-resistance, method for preparing and modified asphalt composition comprising the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20150016688A true KR20150016688A (en) | 2015-02-13 |
KR101609418B1 KR101609418B1 (en) | 2016-04-05 |
Family
ID=52573331
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020130092427A KR101609418B1 (en) | 2013-08-05 | 2013-08-05 | Modified conjugated diene based polymer with heat-resistance, method for preparing and modified asphalt composition comprising the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101609418B1 (en) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005290355A (en) | 2004-03-11 | 2005-10-20 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Modified diene polymer rubber and its production method |
KR101455508B1 (en) * | 2012-02-06 | 2014-10-27 | 주식회사 엘지화학 | Modified Conjugated Diene Polymer And Method For Preparing The Same |
-
2013
- 2013-08-05 KR KR1020130092427A patent/KR101609418B1/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101609418B1 (en) | 2016-04-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101594217B1 (en) | Method for continuous preparing modified conjugated diene polymers, polymers obtained from the method, and rubber composition comprising the same | |
JP5325207B2 (en) | Bitumen binder composition and method for preparing the same | |
KR101718220B1 (en) | Asphalt modifier and asphalt composition comprising the same | |
KR101461778B1 (en) | Modified Conjugated Diene Polymer And Method For Preparing The Same | |
KR101551002B1 (en) | Asphalt modifier and modified asphalt composition comprising the same | |
KR101688504B1 (en) | Additive composition for polymer modified asphalt, polymer modified asphalt composition comprising the same, and method for preparing the same | |
TW201546192A (en) | Asphalt composition | |
EP3333226B1 (en) | Asphalt modifier and asphalt composition comprising same | |
KR20160057300A (en) | Modified conjugated diene polymer, method for preparing the same, and rubber composition including the same | |
EP0728814B1 (en) | Bituminous composition | |
US20210054209A1 (en) | Asphalt Modifier And Asphalt Composition Comprising Same | |
KR101204611B1 (en) | Vinyl Aromatic Hydrocarbon-Conjugated Diene Block Copolymer Composition for Improving Low Temperature Property of Asphalt, Method of Manufacturing the Same, and Asphalt Composition Comprising the Same | |
KR20180076827A (en) | Asphalt modifier and modified asphalt composition comprising the same | |
KR101609418B1 (en) | Modified conjugated diene based polymer with heat-resistance, method for preparing and modified asphalt composition comprising the same | |
KR101667092B1 (en) | Modified vinyl aromatic hydrocarbon-conjugated diene copolymer, method for preparing the same and asphalt composition comprising the same | |
KR100548627B1 (en) | Asphalt modifiers having functional groups, methods for their preparation, and asphalt compositions containing them | |
KR101683947B1 (en) | Modified asphalt composition, and Waterproof sheet for roofing | |
US20180148604A1 (en) | Clear binder and applications of same | |
KR20120031633A (en) | Asphalt modifier and modified asphalt composition comprising the same | |
KR102207520B1 (en) | Asphalt modifier and modified asphalt composition comprising the same | |
KR20150005424A (en) | Asphalt modifier improved miscibility with asphalt and asphalt composition containing the same | |
KR20120012856A (en) | Triarm type vinyl aromatic hydrocarbon-conjugated diene block copolymer composition for improving heat stability of asphalt, method of manufacturing the same, and asphalt composition comprising the same | |
RU2587450C1 (en) | Makeup of bitumen composition for asphalt-concrete coatings | |
KR20210032811A (en) | Block copolymer latex composition, preparing method thereof and asphalt composition comprising the same |
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 | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190116 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200116 Year of fee payment: 5 |