KR20210031263A - Modified conjugated diene polymer, preparing method thereof and rubber composition comprising the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a modified conjugated diene-based polymer having excellent processability and remarkable tensile strength and viscoelastic properties, and a rubber composition comprising the same. The present invention provides the modified conjugated diene-based polymer, comprising a polymer chain including a repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer and a functional group derived from a modifier bonded to at least one terminal of the polymer chain.

Description

변성 공액디엔계 중합체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 고무 조성물{MODIFIED CONJUGATED DIENE POLYMER, PREPARING METHOD THEREOF AND RUBBER COMPOSITION COMPRISING THE SAME}Modified conjugated diene-based polymer, a method for producing the same, and a rubber composition containing the same TECHNICAL FIELD {MODIFIED CONJUGATED DIENE POLYMER, PREPARING METHOD THEREOF AND RUBBER COMPOSITION COMPRISING THE SAME}

본 발명은 충전제와의 친화성이 우수하고 가공성, 인장강도 및 점탄성 특성이 우수한 변성 공액디엔계 중합체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 고무 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a modified conjugated diene-based polymer having excellent affinity with a filler and excellent processability, tensile strength, and viscoelastic properties, a method for preparing the same, and a rubber composition comprising the same.

최근 자동차에 대한 저연비화의 요구에 따라, 타이어용 고무 재료로서 구름 저항이 적고, 내마모성, 인장 특성이 우수하며, 젖은 노면 저항성으로 대표되는 조정 안정성도 겸비한 공액디엔계 중합체가 요구되고 있다.In recent years, in accordance with the demand for low fuel consumption for automobiles, a conjugated diene-based polymer having low rolling resistance, excellent abrasion resistance, and tensile properties as a rubber material for tires, and also having adjustment stability typified by wet road surface resistance is required.

타이어의 구름 저항을 감소시키기 위해서는 가황 고무의 히스테리시스 손실을 작게 하는 방안이 있으며, 이러한 가황 고무의 평가 지표로서는 50℃ 내지 80℃의 반발탄성, tan δ, 굿리치 발열 등이 이용된다. 즉, 상기 온도에서의 반발탄성이 크거나 tan δ, 굿리치 발열이 작은 고무 재료가 바람직하다.In order to reduce the rolling resistance of the tire, there is a method of reducing the hysteresis loss of the vulcanized rubber. As an evaluation index of the vulcanized rubber, resilience of 50°C to 80°C, tan δ, Goodrich heat generation, and the like are used. That is, a rubber material having high repulsion elasticity at the above temperature or low tan δ and Goodrich heat generation is preferable.

히스테리시스 손실이 작은 고무 재료로서는, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무 또는 폴리부타디엔 고무 등이 알려져 있지만, 이들은 젖은 노면 저항성이 작은 문제가 있다. 이에 최근에는 스티렌-부타디엔 고무(이하, SBR이라 함) 또는 부타디엔 고무(이하, BR이라 함)와 같은 공액디엔계 중합체 또는 공중합체가 유화중합이나 용액중합에 의해 제조되어 타이어용 고무로서 이용되고 있다. 이 중, 유화중합에 비해 용액중합이 갖는 최대의 장점은 고무 물성을 규정하는 비닐 구조 함량 및 스티렌 함량을 임의로 조절할 수 있고, 커플링(coupling)이나, 변성(modification) 등에 의해 분자량 및 물성 등을 조절할 수 있다는 점이다. 따라서, 최종 제조된 SBR 이나 BR의 구조 변화가 용이하고, 사슬 말단의 결합이나 변성으로 사슬 말단의 움직임을 줄이고 실리카 또는 카본블랙 등의 충전제와의 결합력을 증가시킬 수 있어 용액중합에 의한 SBR이 타이어용 고무 재료로 많이 사용된다.As a rubber material having a low hysteresis loss, natural rubber, polyisoprene rubber, polybutadiene rubber, and the like are known, but these have a problem of low resistance to wet road surfaces. Accordingly, recently, conjugated diene-based polymers or copolymers such as styrene-butadiene rubber (hereinafter referred to as SBR) or butadiene rubber (hereinafter referred to as BR) are manufactured by emulsion polymerization or solution polymerization, and are used as rubber for tires. . Among them, the greatest advantage of solution polymerization compared to emulsion polymerization is that the vinyl structure content and styrene content that define rubber properties can be arbitrarily adjusted, and molecular weight and physical properties can be adjusted by coupling or modification. Is that it can be adjusted. Therefore, it is easy to change the structure of the final manufactured SBR or BR, reduce the movement of the chain ends by bonding or denaturation of the chain ends, and increase the bonding strength with fillers such as silica or carbon black. It is widely used as a rubber material.

이러한 용액중합 SBR이 타이어용 고무 재료로 사용되는 경우, 상기 SBR 내의 비닐 함량을 증가시킴으로써 고무의 유리전이온도를 상승시켜 주행저항 및 제동력과 같은 타이어 요구 물성을 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 유리전이온도를 적절히 조절함으로써 연료소모를 줄일 수 있다. 상기 용액중합 SBR은 음이온 중합 개시제를 사용하여 제조하며, 형성된 중합체의 사슬 말단을 여러 가지 변성제를 이용하여 결합시키거나, 변성시켜 말단에 관능기를 도입하는 기술이 이용되고 있다. 예를 들어, 미국특허 제4,397,994호에는 일관능성 개시제인 알킬리튬을 이용하여 비극성 용매 하에서 스티렌-부타디엔을 중합하여 얻어진 중합체의 사슬 말단의 활성 음이온을 주석화합물과 같은 결합제를 사용하여 결합시킨 기술을 제시하였다.When such a solution-polymerized SBR is used as a rubber material for a tire, the glass transition temperature of the rubber can be increased by increasing the vinyl content in the SBR, so that the required properties of the tire such as running resistance and braking force can be adjusted, as well as the glass transition temperature. Fuel consumption can be reduced by appropriate control. The solution polymerization SBR is prepared using an anionic polymerization initiator, and a technique of introducing a functional group at the terminal by bonding or denaturing the chain ends of the formed polymer using various modifiers is used. For example, U.S. Patent No. 4,397,994 proposes a technique in which the active anion at the chain end of a polymer obtained by polymerizing styrene-butadiene in a non-polar solvent using alkyllithium, a monofunctional initiator, is bound using a binder such as a tin compound. I did.

한편, 중합체의 사슬 말단에 관능기를 도입시키기 위한 변성제로는 충전제의분상성 및 반응성을 극대화하기 위하여 분자 내 알콕시실란기와 아민기를 동시에 포함하는 아미노알콕시실란게 변성제를 적용하는 기술이 널리 알려져 있다. 그러나, 변성제 내 아민기의 수가 많아 지면 중합체 제조에 사용되는 탄화수소 용매에 대한 용해도가 낮아지고 이에 변성반응이 용이하게 이뤄지기 어려운 문제가 있다.On the other hand, as a modifier for introducing a functional group at the end of the polymer chain, a technique of applying an aminoalkoxysilane group modifier including an alkoxysilane group and an amine group in the molecule at the same time in order to maximize the powdery properties and reactivity of the filler is widely known. However, as the number of amine groups in the modifier increases, the solubility in the hydrocarbon solvent used for polymer production decreases, and thus it is difficult to easily perform the modification reaction.

USUS 43979944397994 AA

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 화학식 1로 표시되는 변성제 유래 작용기를 포함함으로써 충전제와의 친화성이 우수하고, 이에 가공성, 인장특성 및 점탄성 특성이 우수한 변성 공액디엔계 중합체를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention was devised to solve the problems of the prior art, and by including a functional group derived from a denaturant represented by Formula 1, it has excellent affinity with a filler, and thus, a modified conjugated diene system having excellent processability, tensile properties, and viscoelastic properties. It is an object to provide a polymer.

또한, 본 발명은 화학식 1로 표시되는 변성제를 이용한 상기 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide a method for preparing the modified conjugated diene-based polymer using a modifier represented by Chemical Formula 1.

아울러, 본 발명은 상기 변성 공액디엔계 중합체를 포함하는 고무 조성물을제공한다.In addition, the present invention provides a rubber composition comprising the modified conjugated diene-based polymer.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 공액디엔계 단량체 유래 반복단위를 포함하는 중합체 사슬 및 상기 중합체 사슬 적어도 일 말단에 결합하는 하기 화학식 1로 표시되는 변성제 유래 작용기를 포함하는 변성 공액디엔계 중합체를 제공한다:According to an embodiment of the present invention for solving the above problems, the present invention provides a polymer chain including a repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer and a functional group derived from a denaturant represented by the following formula (1) bonded to at least one end of the polymer chain. It provides a modified conjugated diene-based polymer comprising:

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 화학식 1에서, In Formula 1,

n 및 m은 서로 독립적으로 1 내지 3의 정수이고, n and m are each independently an integer of 1 to 3,

R1 및 R2를 서로 독립적으로 하기 화학식 (i) 또는 화학식 (ii)로 표시되는 치환기이거나, -[CH2CH2O]cR14이고, 여기에서 R14는 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고, c는 1 내지 10의 정수이며, R 1 and R 2 are each independently a substituent represented by the following formula (i) or formula (ii), or -[CH 2 CH 2 O] c R 14 , wherein R 14 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. , c is an integer from 1 to 10,

[화학식 (i)][Formula (i)]

Figure pat00002
Figure pat00002

상기 화학식 (i)에서, In the above formula (i),

R3은 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이고, R 3 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms,

R4 및 R5는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고, R 4 and R 5 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms,

a는 1 내지 3의 정수이며, a is an integer from 1 to 3,

[화학식 (ii)][Formula (ii)]

Figure pat00003
Figure pat00003

상기 화학식 (ii)에서, In the above formula (ii),

R6은 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이고,R 6 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms,

R7 및 R8은 서로 독립적으로 -R9Si(OR10)b(R11)3-b 또는 -R12R13이고, 상기 R9 및 R12는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬렌이기이고, R10 및 R11은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고, R13은 에폭시기이며, b는 1 내지 3의 정수이다. R 7 and R 8 are each independently -R 9 Si(OR 10 ) b (R 11 ) 3-b or -R 12 R 13 , wherein R 9 and R 12 are independently of each other alkylene having 1 to 20 carbon atoms Is a group, R 10 and R 11 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, R 13 is an epoxy group, and b is an integer of 1 to 3.

또한, 본 발명은 탄소 용매 중에서, 중합 개시제 존재 하에 공액디엔계 단량체 또는 공액디엔계 단량체와 방향족 비닐계 단량체를 중합하여 활성 중합체 사슬을 제조하는 단계(S1); 및 상기 활성 중합체 사슬과 상기 화학식 1로 표시되는 변성제를 반응시키는 단계(S2)를 포함하는 상기의 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of preparing an active polymer chain by polymerizing a conjugated diene-based monomer or a conjugated diene-based monomer and an aromatic vinyl-based monomer in a carbon solvent in the presence of a polymerization initiator (S1); And it provides a method for producing the modified conjugated diene-based polymer comprising the step (S2) of reacting the active polymer chain with the denaturant represented by the formula (1).

아울러, 본 발명은 상기 변성 공액디엔계 중합체 및 충전제를 포함하는 고무 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a rubber composition comprising the modified conjugated diene-based polymer and a filler.

본 발명에 따른 변성 공액디엔계 중합체는 중합체 사슬 적어도 일 말단에 결합하는 화학식 1로 표시되는 변성제 유래 작용기, 예컨대 아민기, 알콕시실란기, 에틸렌옥사이드기, 에폭시기를 포함함으로써 고무 조성물에 함께 포함되는 충전제와 친화성이 우수할 수 있다. The modified conjugated diene-based polymer according to the present invention includes a functional group derived from a modifier represented by Formula 1 bonded to at least one end of the polymer chain, such as an amine group, an alkoxysilane group, an ethylene oxide group, an epoxy group, and thus a filler included in the rubber composition. And affinity can be excellent.

본 발명에 따른 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법은 화학식 1로 표시되는변성제와 변성반응시키는 단계를 포함함으로써 충전제와 친화성이 우수한 변성 공액디엔계 중합체를 용이하게 제조할 수 있다. The method for preparing a modified conjugated diene-based polymer according to the present invention includes a step of reacting with a denaturing agent represented by Formula 1, so that a modified conjugated diene-based polymer having excellent affinity with a filler can be easily prepared.

또한, 본 발명에 따른 고무 조성물은 상기의 변성 공액디엔계 중합체를 포함함으로써 가공성, 인장특성 및 점탄성 특성이 우수한 효과가 있다.In addition, the rubber composition according to the present invention has excellent processability, tensile properties and viscoelastic properties by including the modified conjugated diene-based polymer.

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

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.Terms and words used in the description and claims of the present invention should not be construed as being limited to their usual or dictionary meanings, and the inventors appropriately explain the concept of terms in order to explain their own invention in the best way. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

본 발명에서 용어 '중합체 사슬(polymer chain)'은 하나 이상의 단량체가 중합반응하여 단량체 유래 단위가 반복적으로 연결되어 있는 것을 의미할 수 있다. In the present invention, the term'polymer chain' may mean that units derived from monomers are repeatedly linked by polymerization of one or more monomers.

본 발명에서 용어 '치환'은 작용기, 원자단, 또는 화합물의 수소가 특정 치환기로 치환된 것을 의미할 수 있고, 작용기, 원자단 또는 화합물의 수소가 특정 치환기로 치환되는 경우에는 상기 작용기, 원자단 또는 화합물 내에 존재하는 수소의 개수에 따라 1개 또는 2개 이상의 복수의 치환기가 존재할 수 있으며, 복수의 치환기가 존재하는 경우 각각의 치환기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.In the present invention, the term'substitution' may mean that a functional group, an atomic group, or hydrogen of a compound is substituted with a specific substituent. When a functional group, an atomic group, or hydrogen of a compound is substituted with a specific substituent, the functional group, atomic group, or compound Depending on the number of hydrogens present, one or two or more of a plurality of substituents may be present, and when a plurality of substituents are present, each of the substituents may be the same or different from each other.

본 발명에서 용어 '알킬기(alkyl group)'는 1가의 지방족 포화 탄화수소를 의미할 수 있고, 메틸, 에틸, 프로필 및 부틸 등의 선형 알킬기; 이소프로필(isopropyl), 세크부틸(sec-butyl), 터셔리부틸(tert-butyl) 및 네오펜틸(neo-pentyl) 등의 분지형 알킬기; 및 환형의 포화 탄화수소, 또는 불포화 결합을 1개 또는 2개 이상 포함하는 환형의 불포화 탄화수소를 모두 포함하는 의미일 수 있다.In the present invention, the term'alkyl group' may mean a monovalent saturated aliphatic hydrocarbon, and may include linear alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, and butyl; Branched alkyl groups such as isopropyl, sec-butyl, tert-butyl, and neo-pentyl; And a cyclic saturated hydrocarbon, or a cyclic unsaturated hydrocarbon containing one or two or more unsaturated bonds.

본 발명에서 용어 '알킬렌기(alkylene group)'는 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌 및 부틸렌 등과 같은 2가의 지방족 포화 탄화수소를 의미할 수 있다.In the present invention, the term'alkylene group' may mean a divalent saturated aliphatic hydrocarbon such as methylene, ethylene, propylene, and butylene.

본 발명에서 용어 '시클로알킬기(cycloalkyl group)'는 환형의 포화 탄화수소를 의미할 수 있다.In the present invention, the term'cycloalkyl group' may mean a cyclic saturated hydrocarbon.

본 발명에서 용어 '아릴기(aryl group)'는 환형의 방향족 탄화수소를 의미할 수 있고, 또한 1개의 환이 형성된 단환 방향족 탄화수소(monocyclic aromatic hydrocarbon), 또는 2개 이상의 환이 결합된 다환 방향족 탄화수소(polycyclic aromatic hydrocarbon)을 모두 포함하는 의미일 수 있다.In the present invention, the term'aryl group' may mean a cyclic aromatic hydrocarbon, and also a monocyclic aromatic hydrocarbon having one ring formed, or a polycyclic aromatic hydrocarbon having two or more rings bonded thereto. hydrocarbon) may be included.

본 발명에서 용어 '유래 단위', '유래 반복단위' 및 '유래 작용기'는 어떤 물질로부터 기인한 성분, 구조 또는 그 물질 자체를 의미할 수 있다. In the present invention, the terms "derived unit", "derived repeating unit" and "derived functional group" may refer to a component, structure, or the substance itself derived from a substance.

본 발명은 충전제와의 친화성이 우수하고, 결과적으로 가공성, 인장특성 및 점탄성 특성이 우수한 고무 조성물을 제공할 수 있는 변성 공액디엔계 중합체를 제공한다. The present invention provides a modified conjugated diene polymer capable of providing a rubber composition having excellent affinity with a filler and, as a result, excellent processability, tensile properties, and viscoelastic properties.

본 발명의 일 실시예에 따른 변성 공액디엔계 중합체는 공액디엔계 단량체 유래 반복단위를 포함하는 중합체 사슬 및 상기 중합체 사슬 적어도 일 말단에 결합하는 하기 화학식 1로 표시되는 변성제 유래 작용기를 포함하는 것을 특징으로 한다. The modified conjugated diene-based polymer according to an embodiment of the present invention comprises a polymer chain including a repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer and a functional group derived from a modifier represented by the following Formula 1 bonded to at least one end of the polymer chain. It is done.

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00004
Figure pat00004

상기 화학식 1에서, In Formula 1,

n 및 m은 서로 독립적으로 1 내지 3의 정수이고, n and m are each independently an integer of 1 to 3,

R1 및 R2를 서로 독립적으로 하기 화학식 (i) 또는 화학식 (ii)로 표시되는 치환기이거나, -[CH2CH2O]cR14이고, 여기에서 R14는 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고, c는 1 내지 10정수이며, R 1 and R 2 are each independently a substituent represented by the following formula (i) or formula (ii), or -[CH 2 CH 2 O] c R 14 , wherein R 14 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. , c is an integer from 1 to 10,

[화학식 (i)][Formula (i)]

Figure pat00005
Figure pat00005

상기 화학식 (i)에서, In the above formula (i),

R3은 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이고, R 3 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms,

R4 및 R5는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고, R 4 and R 5 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms,

a는 1 내지 3의 정수이며, a is an integer from 1 to 3,

[화학식 (ii)][Formula (ii)]

Figure pat00006
Figure pat00006

상기 화학식 (ii)에서, In the above formula (ii),

R6은 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이고,R 6 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms,

R7 및 R8은 서로 독립적으로 -R9Si(OR10)b(R11)3-b 또는 -R12R13이고, 상기 R9 및 R12는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬렌이기이고, R10 및 R11은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고, R13은 에폭시기이며, b는 1 내지 3의 정수이다. R 7 and R 8 are each independently -R 9 Si(OR 10 ) b (R 11 ) 3-b or -R 12 R 13 , wherein R 9 and R 12 are independently of each other alkylene having 1 to 20 carbon atoms Is a group, R 10 and R 11 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, R 13 is an epoxy group, and b is an integer of 1 to 3.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 변성 공액디엔계 중합체는 화학식 1로 표시되는 변성제와 반응시키는 단계를 포함하는 후술하는 제조방법에서와 같은 방법으로 제조된 것으로, 상기 변성제 유래 작용기가 상기 중합체에 포함되는 중합체 사슬 적어도 일 말단에 결합하고 있는 것일 수 있다. The modified conjugated diene-based polymer according to an embodiment of the present invention is prepared by the same method as in the manufacturing method described below, which includes reacting with a denaturant represented by Formula 1, and the functional group derived from the denaturant is included in the polymer. It may be bonded to at least one end of the polymer chain.

구체적으로, 상기 변성 공액디엔게 중합체는 중합체 사슬 적어도 일 말단에 상기 변성제로부터 유래된 작용기, 예컨대 아민기, 알콕시실란기, 에틸렌옥사이드기 및 에폭시기 중에서 선택된 1 이상의 작용기가 결합하고 있어 실리카계 충전제와 같은 충전제와 친화성이 우수할 수 있으며, 상기 변성 공액디엔계 중합체를 포함하는 고무 조성물의 가공성이 우수할 수 있으며, 결과적으로 상기 고무 조성물을 이용하여 제조된 성형품, 예컨대 타이어의 인장특성 및 점탄성 특성이 개선되는 효과가 있다. Specifically, the modified conjugated diene polymer is a functional group derived from the modifier, such as at least one functional group selected from an amine group, an alkoxysilane group, an ethylene oxide group and an epoxy group is bonded to at least one end of the polymer chain, such as a silica-based filler. It may have excellent affinity with a filler, and may have excellent processability of a rubber composition containing the modified conjugated diene polymer, and as a result, the tensile properties and viscoelastic properties of a molded article manufactured using the rubber composition, such as a tire, may be excellent. There is an improvement effect.

상기 변성제는, 상기 화학식 1에서 R1 및 R2를 서로 독립적으로 화학식 (i)로 표시되는 치환기이고, 상기 화학식 (i)에서 R3은 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고, R4 및 R5는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고, a는 2 또는 3의 정수인 것일 수 있다. The modifying agent is a substituent represented for R 1 and R 2 in formula (I) by the following formula (i) independently from each other, and R 3 is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms in the formula (i), R 4 and R 5 Are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and a may be an integer of 2 or 3.

또한, 상기 변성제는, 상기 화학식 1에서 R1 및 R2를 서로 독립적으로 화학식 (ii)로 표시되는 치환기이고, 상기 화학식 (ii)에서 R6은 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고, R7 및 R8은 서로 독립적으로 -R9Si(OR10)b(R11)3-b 또는 -R12R13이고, 상기 R9 및 R12는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬렌이기이고, R10 및 R11은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고, R13은 에폭시기이고, b는 2 또는 3의 정수인 것일 수 있다. In addition, the modifier is a substituent represented by formula (ii) independently of each other in R 1 and R 2 in Formula 1, R 6 in Formula (ii) is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, R 7 and R 8 is independently of each other -R 9 Si(OR 10 ) b (R 11 ) 3-b or -R 12 R 13 , wherein R 9 and R 12 are each independently an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, R 10 and R 11 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, R 13 is an epoxy group, and b may be an integer of 2 or 3.

또한, 상기 변성제는, 상기 화학식 1에서 R1 및 R2를 서로 독립적으로 -[CH2CH2O]cR14이고, 여기에서 R14는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고, c는 2 내지 4의 정수인 것일 수 있다. In addition, the modifier, in Formula 1, R 1 and R 2 independently of each other -[CH 2 CH 2 O] c R 14 , wherein R 14 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and c is 2 to 4 It may be an integer of.

보다 구체적으로, 상기 변성제는 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-6으로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있다. More specifically, the modifier may be one or more selected from the group consisting of compounds represented by the following Formulas 1-1 to 1-6.

[화학식 1-1][Formula 1-1]

Figure pat00007
Figure pat00007

[화학식 1-2][Formula 1-2]

Figure pat00008
Figure pat00008

[화학식 1-3][Formula 1-3]

Figure pat00009
Figure pat00009

[화학식 1-4][Formula 1-4]

Figure pat00010
Figure pat00010

[화학식 1-5][Formula 1-5]

Figure pat00011
Figure pat00011

[화학식 1-6][Formula 1-6]

Figure pat00012
Figure pat00012

상기 화학식 1-1 내지 화학식 1-6에서, n 및 m은 각각 1 또는 2의 정수이다.In Formulas 1-1 to 1-6, n and m are integers of 1 or 2, respectively.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 변성 공액디엔계 중합체는 공액디엔계 단량체 유래 반복단위을 포함하는 중합체 사슬 및 상기 중합체 사슬에 결합하는 변성제 유래 작용기를 포함하는 것이고, 여기에서 상기 공액디엔계 단량체 유래 반복단위는 공액디엔계 단량체가 중합 시 이루는 반복단위를 의미할 수 있고, 상기 변성제 유래 작용기는 변성제로부터 유래된 작용기를 의미할 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, the modified conjugated diene-based polymer includes a polymer chain containing a repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer and a functional group derived from a modifier bonded to the polymer chain, wherein the conjugated diene-based polymer The monomer-derived repeating unit may mean a repeating unit formed when the conjugated diene-based monomer is polymerized, and the functional group derived from the denaturant may mean a functional group derived from the denaturing agent.

또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 중합체 사슬은 방향족 비닐단량체 유래 반복단위를 포함하는 것일 수 있고, 이 경우 상기 변성 공액디엔계 중합체는 공액디엔계 단량체 유래 반복단위, 방향족 비닐계 단량체 유래 반복단위 및 변성제 유래 작용기를 포함하는 공중합체일 수 있다. In addition, according to another embodiment of the present invention, the polymer chain may include a repeating unit derived from an aromatic vinyl monomer. In this case, the modified conjugated diene-based polymer is a repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer and an aromatic vinyl-based monomer. It may be a copolymer containing a derived repeating unit and a functional group derived from a denaturant.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공액디엔계 단량체는 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.According to an embodiment of the present invention, the conjugated diene-based monomer is 1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, piperylene, 3-butyl-1,3-octadiene, isoprene, and 2 -It may be one or more selected from the group consisting of phenyl-1,3-butadiene.

상기 방향족 비닐계 단량체는 일례로 스티렌, α-메틸스티렌, 3-메틸스티렌, 4-메틸스티렌, 4-프로필스티렌, 1-비닐나프탈렌, 4-시클로헥실스티렌, 4-(p-메틸페닐)스티렌 및 1-비닐-5-헥실나프탈렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.The aromatic vinyl monomer is, for example, styrene, α-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 4-propylstyrene, 1-vinylnaphthalene, 4-cyclohexylstyrene, 4-(p-methylphenyl)styrene, and It may be one or more selected from the group consisting of 1-vinyl-5-hexylnaphthalene.

또 다른 예로, 상기 변성 공액디엔계 중합체는, 상기 공액디엔계 단량체 유래 반복단위와 함께 탄소수 1 내지 10의 디엔계 단량체 유래 반복단위를 더 포함하는 공중합체일 수 있다. 상기 디엔계 단량체 유래 반복단위는 상기 공액디엔계 단량체와는 상이한 디엔계 단량체로부터 유래된 반복단위일 수 있고, 상기 공액디엔계 단량체와는 상이한 디엔계 단량체는 일례로 1,2-부타디엔일 수 있다. 상기 변성 공액디엔계 중합체가 디엔계 단량체를 더 포함하는 공중합체인 경우, 상기 변성 공액디엔계 중합체는 디엔계 단량체 유래 반복단위를 0 초과 중량% 내지 1 중량%, 0 초과 중량% 내지 0.1 중량%, 0 초과 중량% 내지 0.01 중량%, 또는 0 초과 중량% 내지 0.001 중량%로 포함할 수 있고, 이 범위 내에서 겔 생성을 방지하는 효과가 있다.As another example, the modified conjugated diene-based polymer may be a copolymer further comprising a repeating unit derived from a diene-based monomer having 1 to 10 carbon atoms together with a repeating unit derived from the conjugated diene-based monomer. The diene-based monomer-derived repeating unit may be a repeating unit derived from a diene-based monomer different from the conjugated diene-based monomer, and the diene-based monomer different from the conjugated diene-based monomer may be, for example, 1,2-butadiene. . When the modified conjugated diene-based polymer is a copolymer further comprising a diene-based monomer, the modified conjugated diene-based polymer contains a diene-based monomer-derived repeating unit in excess of 0% to 1% by weight, more than 0% to 0.1% by weight, It may be included in an amount exceeding 0% by weight to 0.01% by weight, or exceeding 0% by weight to 0.001% by weight, and there is an effect of preventing gel formation within this range.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 변성 공액디엔계 중합체의 골격을 이루는 중합체 사슬은 랜덤 공중합체 사슬일 수 있고, 이 경우 각 물성 간의 밸런스가 우수한 효과가 있다. 상기 랜덤 공중합체는 공중합체를 이루는 반복단위가 무질서하게 배열된 것을 의미할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the polymer chain constituting the skeleton of the modified conjugated diene-based polymer may be a random copolymer chain, and in this case, there is an effect of having an excellent balance between physical properties. The random copolymer may mean that the repeating units constituting the copolymer are randomly arranged.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 변성 공액디엔계 중합체는 수평균 분자량(Mn)이 1,000 g/mol 내지 2,000,000 g/mol, 10,000 g/mol 내지 1,000,000 g/mol, 또는 100,000 g/mol 내지 800,000 g/mol일 수 있고, 중량평균 분자량(Mw)가 10,000 g/mol 내지 3,000,000 g/mol, 10,000 g/mol 내지 2,000,000 g/mol, 또는 100,000 g/mol 내지 2,000,000 g/mol일 수 있으며, 피크평균 분자량(Mp)가 1,000 g/mol 내지 3,000,000 g/mol, 10,000 g/mol 내지 2,000,000 g/mol, 또는 100,000 g/mol 내지 2,000,000 g/mol일 수 있다. 이 범위 내에서 구름 저항 및 젖은 노면 저항성이 우수한 효과가 있다. 또 다른 예로, 상기 변성 공액디엔계 중합체는 분자량 분포(PDI; MWD; Mw/Mn)가 1.0 이상 내지 3.0 이하, 또는 1.1 이상 내지 2.5 이하, 또는 1.1 이상 2.0 이하일 수 있고, 이 범위 내에서 인장특성 및 점탄성 특성이 우수하고, 각 물성 간의 밸런스가 뛰어난 효과가 있다. The modified conjugated diene-based polymer according to an embodiment of the present invention has a number average molecular weight (Mn) of 1,000 g/mol to 2,000,000 g/mol, 10,000 g/mol to 1,000,000 g/mol, or 100,000 g/mol to 800,000 g /mol, and a weight average molecular weight (Mw) of 10,000 g/mol to 3,000,000 g/mol, 10,000 g/mol to 2,000,000 g/mol, or 100,000 g/mol to 2,000,000 g/mol, and a peak average molecular weight (Mp) may be 1,000 g/mol to 3,000,000 g/mol, 10,000 g/mol to 2,000,000 g/mol, or 100,000 g/mol to 2,000,000 g/mol. Within this range, there are excellent effects of rolling resistance and wet road surface resistance. In another example, the modified conjugated diene-based polymer may have a molecular weight distribution (PDI; MWD; Mw/Mn) of 1.0 or more and 3.0 or less, or 1.1 or more and 2.5 or less, or 1.1 or more and 2.0 or less, and tensile properties within this range And viscoelastic properties are excellent, and there is an effect of excellent balance between physical properties.

또한, 상기 변성 공액디엔계 중합체는 무니점도(Mooney viscosity)가 100℃에서, 30 이상, 40 내지 150, 또는 40 내지 140일 수 있고, 이 범위 내에서 가공성 및 생산성이 우수한 효과가 있다.In addition, the modified conjugated diene-based polymer may have a Mooney viscosity at 100° C., 30 or more, 40 to 150, or 40 to 140, and has excellent processability and productivity within this range.

여기에서 상기 무니점도는 무니점도계를 사용하여 측정한 것일 수 있다. 구체적으로 Monsanto社 MV2000E의 Large Rotor를 사용하여 100℃ 및 Rotor Speed 2±0.02 rpm의 조건에서, 중합체를 실온(23±5℃)에서 30분이상 방치한 후 27±3 g을 채취하여 다이 캐비티 내부에 채워 놓고 플래턴(platen)을 작동시켜 토크(torque)를 인가하면서 측정된 것이다.Here, the Mooney viscosity may be measured using a Mooney viscometer. Specifically, using a large rotor of Monsanto's MV2000E, under the conditions of 100°C and a rotor speed of 2±0.02 rpm, leave the polymer at room temperature (23±5°C) for 30 minutes or more, and then collect 27±3 g to the inside of the die cavity. It was measured while filling in and applying torque by operating a platen.

또한, 상기 변성 공액디엔계 중합체는 1,2-비닐 결합 함량이 5 중량% 이상, 10 중량% 이상, 또는 10 중량% 내지 60 중량%일 수 있다. 여기에서, 상기 1,2-비닐 결합 함량은 비닐기를 갖는 단량체와 방향족 비닐계 단량체로 이루어진 공액디엔계 공중합체 100 중량%에 대하여 1,4-첨가가 아닌 1,2-첨가된 공액디엔계 단량체의 함량을 의미할 수 있다.In addition, the modified conjugated diene-based polymer may have a 1,2-vinyl bond content of 5% by weight or more, 10% by weight or more, or 10% by weight to 60% by weight. Here, the 1,2-vinyl bond content is a 1,2-added conjugated diene monomer, not 1,4-added, based on 100% by weight of the conjugated diene-based copolymer composed of a vinyl group-containing monomer and an aromatic vinyl-based monomer It can mean the content of.

또한, 본 발명은 상기 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법을 제공한다. In addition, the present invention provides a method for preparing the modified conjugated diene-based polymer.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법은 탄화수소 용매 중에서, 중합 개시제 존재 하에 공액디엔계 단량체 또는 공액디엔계 단량체와 방향족 비닐계 단량체를 중합하여 활성 중합체 사슬을 제조하는 단계(S1); 상기 활성 중합체 사슬과 하기 화학식 1로 표시되는 변성제를 반응시키는 단계(S2)를 포함하는 것을 특징으로 한다. The method for preparing the modified conjugated diene-based polymer according to an embodiment of the present invention comprises the steps of polymerizing a conjugated diene-based monomer or a conjugated diene-based monomer and an aromatic vinyl-based monomer in a hydrocarbon solvent in the presence of a polymerization initiator to prepare an active polymer chain. (S1); It characterized in that it comprises a step (S2) of reacting the active polymer chain with a denaturant represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00013
Figure pat00013

상기 화학식 1에서, R1 및 R2, n 및 m은 앞서 정의한 바와 같고, 상기 변성제는 앞서 설명한 바와 같다. In Formula 1, R 1 and R 2 , n and m are as defined above, and the modifier is as described above.

상기 탄화수소 용매는 특별히 제한되는 것은 아니나, 예컨대 n-펜탄, n-헥산, n-헵탄, 이소옥탄, 시클로헥산, 톨루엔, 벤젠 및 크실렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것일 수 있다.The hydrocarbon solvent is not particularly limited, but may be one or more selected from the group consisting of n-pentane, n-hexane, n-heptane, isooctane, cyclohexane, toluene, benzene, and xylene.

상기 중합 개시제는 특별히 제한되는 것은 아니나, 예컨대 메틸리튬, 에틸리튬, 프로필리튬, 이소프로필리튬, n-부틸리튬, s-부틸리튬, t-부틸리튬, 헥실리튬, n-데실리튬, t-옥틸리튬, 페닐리튬, 1-나프틸리튬, n-에이코실리튬, 4-부틸페닐리튬, 4-톨릴리튬, 사이클로헥실리튬, 3,5-디-n-헵틸사이클로헥실리튬, 4-사이클로펜틸리튬, 나프틸나트륨, 나프틸칼륨, 리튬알콕사이드, 나트륨 알콕사이드, 칼륨 알콕사이드, 리튬 술포네이트, 나트륨 술포네이트, 칼륨 술포네이트, 리튬 아미드, 나트륨아미드, 칼륨아미드 및 리튬 이소프로필아미드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.The polymerization initiator is not particularly limited, for example, methyllithium, ethyllithium, propyllithium, isopropyllithium, n-butyllithium, s-butyllithium, t-butyllithium, hexyllithium, n-decyllithium, t-octyl Lithium, phenyllithium, 1-naphthyllithium, n-eicosyllithium, 4-butylphenyllithium, 4-tolyllithium, cyclohexyllithium, 3,5-di-n-heptylcyclohexyllithium, 4-cyclopentyllithium , Naphthyl sodium, naphthyl potassium, lithium alkoxide, sodium alkoxide, potassium alkoxide, lithium sulfonate, sodium sulfonate, potassium sulfonate, lithium amide, sodium amide, potassium amide and lithium isopropylamide It can be more than that.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 중합 개시제는 단량체 총 100 g을 기준으로 0.01 mmol 내지 10 mmol, 0.05 mmol 내지 5 mmol, 0.1 mmol 내지 2 mmol, 0.1 mmol 내지 1 mmol, 또는 0.15 내지 0.8 mmol로 사용할 수 있다. 여기에서, 상기 단량체 총 100 g은 공액디엔계 단량체 또는 공액디엔계 단량체 및 방향족 비닐계 단량체의 합계량을 나타내는 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the polymerization initiator is 0.01 mmol to 10 mmol, 0.05 mmol to 5 mmol, 0.1 mmol to 2 mmol, 0.1 mmol to 1 mmol, or 0.15 to 0.8 mmol based on a total of 100 g of monomers. Can be used. Here, the total of 100 g of the monomers may represent the total amount of a conjugated diene-based monomer or a conjugated diene-based monomer and an aromatic vinyl-based monomer.

상기 (S1) 단계의 중합은 일례로 음이온 중합일 수 있고, 구체적인 예로 음이온에 의한 성장 중합 반응에 의해 중합 말단에 음이온 활성 부위를 갖는 리빙 음이온 중합일 수 있다. 또한, 상기 (S1) 단계의 중합은 승온 중합, 등온 중합 또는 정온 중합(단열 중합)일 수 있고, 상기 정온 중합은 중합 개시제를 투입한 이후 임의로 열을 가하지 않고 자체 반응열로 중합시키는 단계를 포함하는 중합방법을 의미할 수 있고, 상기 승온 중합은 상기 중합 개시제를 투입한 이후 임의로 열을 가하여 온도를 증가시키는 중합방법을 의미할 수 있으며, 상기 등온 중합은 상기 중합 개시제를 투입한 이후 열을 가하여 열을 증가시키거나 열을 뺏어 중합물의 온도를 일정하게 유지하는 중합방법을 의미할 수 있다.The polymerization in step (S1) may be an anionic polymerization as an example, and a specific example may be a living anionic polymerization having an anionic active site at the polymerization end by a growth polymerization reaction by an anion. In addition, the polymerization in step (S1) may be elevated temperature polymerization, isothermal polymerization, or constant temperature polymerization (insulation polymerization), and the constant temperature polymerization includes polymerization by self-reaction heat without optionally applying heat after the polymerization initiator is added. It may mean a polymerization method, and the elevated-temperature polymerization may mean a polymerization method in which heat is arbitrarily applied after the polymerization initiator is added to increase the temperature, and the isothermal polymerization is heated by applying heat after the polymerization initiator is added. It may mean a polymerization method in which the temperature of the polymerized product is kept constant by increasing or taking away heat.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S1) 단계의 중합은 상기 공액디엔계 단량체 이외에 탄소수 1 내지 10의 디엔계 화합물 더 포함하여 실시될 수 있고, 이 경우 장시간 운전 시 반응기 벽면에 겔이 형성되는 것을 방지하는 효과가 있다. 상기 디엔계 화합물 일례로 1,2-부타디엔일 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the polymerization in step (S1) may further include a diene-based compound having 1 to 10 carbon atoms in addition to the conjugated diene-based monomer. There is an effect of preventing this formation. As an example of the diene-based compound, it may be 1,2-butadiene.

상기 (S1) 단계의 중합은 일례로 80℃ 이하, -20℃ 내지 80℃, 0℃ 내지 80℃, 0℃ 내지 70℃, 또는 10℃ 내지 70℃의 온도범위에서 실시될 수 있고, 이 범위 내에서 중합체의 분자량 분포를 좁게 조절하여, 물성 개선이 뛰어난 효과가 있다.The polymerization of step (S1) may be carried out in a temperature range of 80° C. or less, -20° C. to 80° C., 0° C. to 80° C., 0° C. to 70° C., or 10° C. to 70° C., for example, and this range By narrowly controlling the molecular weight distribution of the polymer within, there is an excellent effect of improving physical properties.

상기 (S1) 단계에 의해 제조된 활성 중합체 사슬은 중합체 음이온과 유기 금속 양이온이 결합된 중합체를 의미할 수 있다. The active polymer chain prepared by the step (S1) may mean a polymer in which a polymer anion and an organic metal cation are bonded.

한편, 상기 (S1) 단계의 중합은 극성 첨가제를 포함하여 실시될 수 있고, 상기 극성 첨가제는 단량체 총 100g을 기준으로 0.001g 내지 50g, 0.001g 내지 10g, 또는 0.005g 내지 0.1g의 비율로 첨가할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 극성첨가제는 중합 개시제 총 1 mmol을 기준으로 0.001g 내지 10g, 0.005g 내지 5g, 0.005g 내지 4g의 비율로 첨가할 수 있다.Meanwhile, the polymerization of step (S1) may be carried out including a polar additive, and the polar additive is added in a ratio of 0.001 g to 50 g, 0.001 g to 10 g, or 0.005 g to 0.1 g based on a total of 100 g of monomers. can do. As another example, the polar additive may be added in a ratio of 0.001g to 10g, 0.005g to 5g, and 0.005g to 4g based on a total of 1 mmol of the polymerization initiator.

상기 극성 첨가제는 일례로 테트라하이드로퓨란, 2,2-디(2-테트라하이드로퓨릴)프로판, 디에틸에테르, 시클로펜틸에테르, 디프로필에테르, 에틸렌메틸에테르, 에틸렌디메틸에테르, 디에틸글리콜, 디메틸에테르, 3차 부톡시에톡시에탄, 비스(3-디메틸아미노에틸)에테르, (디메틸아미노에틸)에틸에테르, 트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리프로필아민, N,N,N',N'-테트라메틸에틸렌디아민, 소듐멘톨레이트(sodium mentholate) 및 2-에틸테트라하이드로퍼푸릴 에테르(2-ethyl tetrahydrofurfuryl ether) 로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 2,2-디(2-테트라하이드로퓨릴)프로판, 트리에틸아민, 테트라메틸에틸렌디아민, 소듐멘톨레이트(sodium mentholate) 또는 2-에틸테트라하이드로퍼푸릴 에테르(2-ethyl tetrahydrofurfuryl ether)일 수 있으며, 상기 극성 첨가제를 포함하는 경우 공액디엔계 단량체 및 방향족 비닐계 단량체를 공중합시키는 경우 이들의 반응 속도 차이를 보완해줌으로써 랜덤 공중합체를 용이하게 형성할 수 있도록 유도하는 효과가 있다.The polar additives include, for example, tetrahydrofuran, 2,2-di (2-tetrahydrofuryl) propane, diethyl ether, cyclopentyl ether, dipropyl ether, ethylene methyl ether, ethylene dimethyl ether, diethyl glycol, dimethyl ether. , Tertiary butoxyethoxyethane, bis(3-dimethylaminoethyl) ether, (dimethylaminoethyl) ethyl ether, trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, N,N,N',N'-tetramethyl It may be one or more selected from the group consisting of ethylenediamine, sodium mentholate, and 2-ethyl tetrahydrofurfuryl ether, preferably 2,2-di(2-tetrahydro Furyl) propane, triethylamine, tetramethylethylenediamine, sodium mentholate, or 2-ethyl tetrahydrofurfuryl ether, and when the polar additive is included, a conjugated diene-based When a monomer and an aromatic vinyl-based monomer are copolymerized, there is an effect of inducing a random copolymer to be easily formed by compensating for a difference in reaction rate thereof.

상기 (S2) 단계는 활성 중합체 사슬과 변성제를 반응시켜 변성 공액디엔계 중합체를 제조하기 위한 단계로, 여기에서 반응은 변성 또는 커플링 반응으로 일 수 있고, 이때, 상기 변성제는 단량체 총 100g을 기준으로 0.01 mmol 내지 10 mmol의 양으로 사용할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 변성제는 상기 (S1) 단계의 중합 개시제 1몰을 기준으로, 1:0.1 내지 10, 1: 0.1 내지 5, 또는 1:0.1 내지 1:3의 몰비로 사용할 수 있다.The step (S2) is a step for preparing a modified conjugated diene-based polymer by reacting an active polymer chain with a denaturant, wherein the reaction may be a denaturation or a coupling reaction, wherein the denaturant is based on a total of 100 g of monomers. It can be used in an amount of 0.01 mmol to 10 mmol. As another example, the modifier may be used in a molar ratio of 1:0.1 to 10, 1: 0.1 to 5, or 1:0.1 to 1:3, based on 1 mole of the polymerization initiator in step (S1).

아울러, 본 발명은 상기의 변성 공액디엔계 중합체를 포함하는 고무 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a rubber composition comprising the modified conjugated diene-based polymer.

상기 고무 조성물은 상기 변성 공액디엔계 중합체를 10 중량% 이상, 10 중량% 내지 100 중량%, 또는 20 중량% 내지 90 중량%의 양으로 포함하는 것일 수 있고, 이 범위 내에서 인장 강도, 내마모성 등의 기계적 물성이 우수하고, 각 물성 간의 밸런스가 뛰어난 효과가 있다.The rubber composition may contain the modified conjugated diene-based polymer in an amount of 10% by weight or more, 10% by weight to 100% by weight, or 20% by weight to 90% by weight, and within this range, tensile strength, abrasion resistance, etc. It has excellent mechanical properties and excellent balance between properties.

또한, 상기 고무 조성물은 상기 변성 공액디엔계 중합체 외에 필요에 따라 다른 고무 성분을 더 포함할 수 있고, 이 때 상기 고무 성분은 고무 조성물 총 중량에 대하여 90 중량% 이하의 함량으로 포함될 수 있다. 구체적인 예로 상기 다른 고무 성분은 상기 변성 공액디엔계 중합체 100 중량부에 대하여 1 중량부 내지 900 중량부로 포함되는 것일 수 있다.In addition, the rubber composition may further include other rubber components as necessary in addition to the modified conjugated diene-based polymer, and in this case, the rubber component may be included in an amount of 90% by weight or less based on the total weight of the rubber composition. As a specific example, the other rubber component may be included in an amount of 1 to 900 parts by weight based on 100 parts by weight of the modified conjugated diene-based polymer.

상기 고무 성분은 일례로 천연고무 또는 합성고무일 수 있으며, 구체적인 예로 시스-1,4-폴리이소프렌을 포함하는 천연고무(NR); 상기 일반적인 천연고무를 변성 또는 정제한, 에폭시화 천연고무(ENR), 탈단백 천연고무(DPNR), 수소화 천연고무 등의 변성 천연고무; 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, 할로겐화 부틸 고무 등과 같은 합성고무일 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.The rubber component may be, for example, natural rubber or synthetic rubber, and specific examples include natural rubber (NR) including cis-1,4-polyisoprene; Modified natural rubber such as epoxidized natural rubber (ENR), deproteinized natural rubber (DPNR), hydrogenated natural rubber, etc. obtained by modifying or purifying the general natural rubber; Styrene-butadiene copolymer (SBR), polybutadiene (BR), polyisoprene (IR), butyl rubber (IIR), ethylene-propylene copolymer, polyisobutylene-co-isoprene, neoprene, poly(ethylene-co- Propylene), poly(styrene-co-butadiene), poly(styrene-co-isoprene), poly(styrene-co-isoprene-co-butadiene), poly(isoprene-co-butadiene), poly(ethylene-co-propylene -Co-diene), polysulfide rubber, acrylic rubber, urethane rubber, silicone rubber, epichlorohydrin rubber, halogenated butyl rubber, and the like, and any one or a mixture of two or more of them may be used.

상기 고무 조성물은 일례로 본 발명의 변성 공액디엔계 중합체 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 200 중량부, 또는 10 중량부 내지 120 중량부의 충전제를 포함하는 것일 수 있다. 상기 충전제는 일례로 실리카계 충전제일 수 있고, 구체적인 예로 습식 실리카(함수규산), 건식 실리카(무수규산), 규산칼슘, 규산알루미늄 또는 콜로이드 실리카 등일 수 있으며, 바람직하게는 파괴 특성의 개량 효과 및 웨트 그립성(wet grip)의 양립 효과가 가장 뛰어난 습식 실리카일 수 있다. 또한, 상기 고무 조성물은 필요에 따라 카본블랙계 충전제를 더 포함할 수 있다.The rubber composition may include, for example, 0.1 parts by weight to 200 parts by weight, or 10 parts by weight to 120 parts by weight of a filler based on 100 parts by weight of the modified conjugated diene-based polymer of the present invention. The filler may be a silica-based filler as an example, and a specific example may be wet silica (hydrous silicic acid), dry silica (silicic anhydride), calcium silicate, aluminum silicate, or colloidal silica, and preferably, the effect of improving fracture properties and wet It may be wet-type silica that has the best effect of both wet grip. In addition, the rubber composition may further include a carbon black-based filler if necessary.

또 다른 예로, 상기 충전제로 실리카가 사용되는 경우 보강성 및 저발열성 개선을 위한 실란 커플링제가 함께 사용될 수 있고, 구체적인 예로 상기 실란 커플링제는 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 등일 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 바람직하게는 보강성 개선 효과를 고려할 때 비스(3-트리에톡시실릴프로필)폴리술피드 또는 3-트리메톡시실릴프로필벤조티아질테트라술피드일 수 있다.As another example, when silica is used as the filler, a silane coupling agent for improving reinforcing properties and low heat generation properties may be used together, and as a specific example, the silane coupling agent is bis(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfide. , Bis(3-triethoxysilylpropyl)trisulfide, bis(3-triethoxysilylpropyl)disulfide, bis(2-triethoxysilylethyl)tetrasulfide, bis(3-trimethoxysilyl) Propyl) tetrasulfide, bis(2-trimethoxysilylethyl) tetrasulfide, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 2-mercaptoethyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane, 3-trimethoxysilylpropyl-N,N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl-N,N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide Feed, 2-triethoxysilylethyl-N,N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide, 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazolyltetrasulfide, 3-triethoxysilylpropylbenzolyltetrasulfide, 3-triethoxysilylpropylmethacrylate monosulfide, 3-trimethoxysilylpropylmethacrylate monosulfide, bis(3-diethoxymethylsilylpropyl)tetrasulfide, 3-mercaptopropyldimethoxymethyl Silane, dimethoxymethylsilylpropyl-N,N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide, dimethoxymethylsilylpropylbenzothiazolyltetrasulfide, and the like, and any one or a mixture of two or more of them may be used. Preferably, when considering the effect of improving reinforcing properties, it may be bis(3-triethoxysilylpropyl)polysulfide or 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazyltetrasulfide.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 고무 조성물은, 고무 성분으로서 활성 부위에 실리카와의 친화성이 높은 작용기가 도입된 변성 공액디엔계 중합체가 사용되고 있기 때문에, 실란 커플링제의 배합량은 통상의 경우보다 저감될 수 있고, 이에 따라, 상기 실란 커플링제는 실리카 100 중량부에 대하여 1 중량부 내지 20 중량부, 또는 5 중량부 내지 15 중량부로 사용될 수 있으며, 이 범위 내에서 커플링제로서의 효과가 충분히 발휘되면서도 고무 성분의 겔화를 방지하는 효과가 있다.In addition, in the rubber composition according to an embodiment of the present invention, since a modified conjugated diene-based polymer in which a functional group having high affinity with silica is introduced as a rubber component is used, the amount of the silane coupling agent is usually It may be less than the case, and accordingly, the silane coupling agent may be used in an amount of 1 to 20 parts by weight, or 5 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of silica, and the effect as a coupling agent within this range is While sufficiently exerted, there is an effect of preventing the gelation of the rubber component.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 고무 조성물은 황 가교성일 수 있고, 가황제를 더 포함할 수 있다. 상기 가황제는 구체적으로 황 분말일 수 있고, 고무 성분 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 10 중량부로 포함될 수 있으며, 이 범위 내에서 가황 고무 조성물의 필요한 탄성률 및 강도를 확보함과 동시에 저연비성이 뛰어난 효과가 있다.The rubber composition according to an embodiment of the present invention may be sulfur crosslinkable, and may further include a vulcanizing agent. The vulcanizing agent may specifically be a sulfur powder, and may be included in an amount of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber component, within this range, while securing the required elastic modulus and strength of the vulcanized rubber composition, and at the same time having low fuel economy. It has an excellent effect.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 고무 조성물은 상기한 성분들 외에, 통상 고무 공업계에서 사용되는 각종 첨가제, 구체적으로는 가황 촉진제, 공정유, 산화방지제, 가소제, 노화 방지제, 스코치 방지제, 아연화(zinc white), 스테아르산, 열경화성 수지, 또는 열가소성 수지 등을 더 포함할 수 있다.In addition to the above components, the rubber composition according to an embodiment of the present invention includes various additives commonly used in the rubber industry, specifically, a vulcanization accelerator, a process oil, an antioxidant, a plasticizer, an anti-aging agent, an anti-scorch agent, and zinc. white), stearic acid, a thermosetting resin, or a thermoplastic resin.

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 있고, 고무 성분 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 5 중량부로 포함될 수 있다.The vulcanization accelerator is, for example, a thiazole compound such as M (2-mercaptobenzothiazole), DM (dibenzothiazyl disulfide), CZ (N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide), or DPG A guanidine-based compound such as (diphenylguanidine) may be used, and may be included in an amount of 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber component.

상기 공정유는 고무 조성물 내에서 연화제로서 작용하는 것으로, 일례로 파라핀계, 나프텐계, 또는 방향족계 화합물일 수 있고, 인장 강도 및 내마모성을 고려할 때 방향족계 공정유가, 히스테리시스 손실 및 저온 특성을 고려할 때 나프텐계 또는 파라핀계 공정유가 사용될 수 있다. 상기 공정유는 일례로 고무 성분 100 중량부에 대하여 100 중량부 이하의 함량으로 포함될 수 있고, 이 범위 내에서 가황 고무의 인장 강도, 저발열성(저연비성)의 저하를 방지하는 효과가 있다.The process oil acts as a softener in the rubber composition, and may be, for example, a paraffinic, naphthenic, or aromatic compound, and when considering tensile strength and abrasion resistance, when considering aromatic process oil price, hysteresis loss, and low-temperature characteristics Naphthenic or paraffinic process oil may be used. For example, the process oil may be included in an amount of 100 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the rubber component, and within this range, there is an effect of preventing a decrease in tensile strength and low heat generation (low fuel economy) of the vulcanized rubber.

상기 산화방지제는 일례로 2,6-디-t-부틸파라크레졸, 디부틸히드록시톨루엔일, 2,6-비스((도데실티오)메틸)-4-노닐페놀(2,6-bis((dodecylthio)methyl)-4-nonylphenol) 또는 2-메틸-4,6-비스((옥틸티오)메틸)페놀(2-methyl-4,6-bis((octylthio)methyl)phenol)일 수 있고, 고무 성분 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 6 중량부로 사용될 수 있다.The antioxidant is, for example, 2,6-di-t-butylparacresol, dibutylhydroxytoluenyl, 2,6-bis((dodecylthio)methyl)-4-nonylphenol (2,6-bis( (dodecylthio)methyl)-4-nonylphenol) or 2-methyl-4,6-bis((octylthio)methyl)phenol (2-methyl-4,6-bis((octylthio)methyl)phenol), It may be used in an amount of 0.1 to 6 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber component.

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 디페닐아민과 아세톤의 고온 축합물 등일 수 있고, 고무 성분 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 6 중량부로 사용될 수 있다.The anti-aging agent is, for example, N-isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine, N-(1,3-dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine, 6-ethoxy-2 ,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline, or a high-temperature condensation product of diphenylamine and acetone, and the like, and may be used in an amount of 0.1 to 6 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber component.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 고무 조성물은 상기 배합 처방에 의해 밴버리 믹서, 롤, 인터널 믹서 등의 혼련기를 사용하여 혼련함으로써 수득될 수 있고, 성형 가공 후 가황 공정에 의해 저발열성이며 내마모성이 우수한 고무 조성물이 수득될 수 있다.The rubber composition according to an embodiment of the present invention can be obtained by kneading using a kneader such as a Banbury mixer, a roll, or an internal mixer according to the formulation, and has low heat generation and abrasion resistance by a vulcanization process after molding processing. This excellent rubber composition can be obtained.

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.Accordingly, the rubber composition is a tire tread, under tread, side wall, carcass coated rubber, belt coated rubber, bead filler, pancreas, or bead coated rubber, and other tire members, anti-vibration rubber, belt conveyor, hose, etc. It may be useful in the manufacture of various industrial rubber products.

아울러, 본 발명은 상기 고무 조성물을 이용하여 제조된 타이어를 제공한다.In addition, the present invention provides a tire manufactured using the rubber composition.

상기 타이어는 타이어 또는 타이어 트레드를 포함하는 것일 수 있다.The tire may include a tire or a tire tread.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.Hereinafter, examples will be described in detail to illustrate the present invention in detail. However, the embodiments according to the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to more completely describe the present invention to those of ordinary skill in the art.

한편, 하기 실시예에서 사용되는 화학식 1-1, 화학식 1-3, 화학식 1-5 및 화학식 1-6으로 표시되는 화합물은 “RUSSIAN JOURNAL OF GENERAL CHEMISTRY(2005), Vol. 75, No. 4, page 1”에 기재된 방법을 참고하여 합성하여 사용하였다.Meanwhile, the compounds represented by Chemical Formula 1-1, Chemical Formula 1-3, Chemical Formula 1-5, and Chemical Formula 1-6 used in the following Examples are “RUSSIAN JOURNAL OF GENERAL CHEMISTRY (2005), Vol. 75, No. It was synthesized and used by referring to the method described in “4, page 1”.

실시예 1Example 1

20 L 오토클레이브 반응기에 n-헥산 3 kg, 스티렌 270 g, 1,3-부타디엔 710 g 및 극성첨가제로 2,2-비스(2-옥소라닐)프로판 1.29 g을 투입한 반응기 내부온도를 60℃로 맞추고 단열승온 반응을 진행하였다. 30여분 경과 후, 1,3-부타디엔 20 g을 투입하여 중합체 말단을 부타디엔으로 캡핑(capping)하고 10여분 경과 후 변성제로 하기 화학식 1-1로 표시되는 4,10-비스(3-(트리에톡시실릴)프로필)-1,7-디옥사-4,10-디아자시클로도데칸(4,10-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)-1,7-dioxa-4,10-diazacyclododecane)을 투입하여 15분 동안 반응시켰다([DTP]/[act. Li]=1.5:1 몰비, [변성제]/[act. Li]=1:1몰비). 이후 에탄올을 이용하여 반응을 정지시키고, 산화방지제인 Wingstay K가 헥산에 30 중량% 녹아있는 용액 33 g을 첨가하였다. 그 결과 얻어진 중합물을 스팀으로 가열된 온수에 넣고 교반하여 용매를 제거한 다음, 롤 건조하여 잔량의 용매와 물을 제거하여, 변성 스티렌-부타디엔 공중합체를 제조하였다. In a 20 L autoclave reactor, 3 kg of n-hexane, 270 g of styrene, 710 g of 1,3-butadiene, and 1.29 g of 2,2-bis(2-oxoranyl)propane as a polar additive were added to the reactor. The temperature was adjusted to ℃ and the adiabatic heating reaction was performed. After 30 minutes elapsed, 1,3-butadiene 20 g was added to cap the polymer end with butadiene, and after 10 minutes elapsed, 4,10-bis(3-(trie) represented by the following formula 1-1 as a denaturant. Oxysilyl)propyl)-1,7-dioxa-4,10-diazacyclododecane (4,10-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)-1,7-dioxa-4,10-diazacyclododecane) It was added and reacted for 15 minutes ([DTP]/[act. Li]=1.5:1 molar ratio, [modifier]/[act. Li]=1:1 molar ratio). Thereafter, the reaction was stopped using ethanol, and 33 g of a solution in which 30% by weight of the antioxidant Wingstay K was dissolved in hexane was added. The resulting polymer was put in hot water heated with steam and stirred to remove the solvent, and then roll-dried to remove the remaining amount of solvent and water, thereby preparing a modified styrene-butadiene copolymer.

[화학식 1-1][Formula 1-1]

Figure pat00014
Figure pat00014

실시예 2Example 2

실시예 1에 있어서, 변성제로 하기 화학식 1-3으로 표시되는 N,N'-((1,7-디옥사-4,10-디아자시클로도데칸-4,10-디일)비스(에탄-2,1-디일)비스(3-(디에톡시(메틱)실릴)-N-(3-(디에톡시(메틸)실릴)프로필)프로판-1-아민)(N,N'-((1,7-dioxa-4,10-diazacyclododecane-4,10-diyl)bis(ethane-2,1-diyl)bis(3-(diethoxy(methyl)silyl)-N-(3-(diethoxy(methyl)silyl)propyl)propan-1-amine)을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여, 변성 스티렌-부타디엔 공중합체를 제조하였다.In Example 1, as a denaturing agent, N,N'-((1,7-dioxa-4,10-diazacyclododecane-4,10-diyl)bis(ethane- 2,1-diyl)bis(3-(diethoxy(methic)silyl)-N-(3-(diethoxy(methyl)silyl)propyl)propan-1-amine)(N,N'-((1, 7-dioxa-4,10-diazacyclododecane-4,10-diyl)bis(ethane-2,1-diyl)bis(3-(diethoxy(methyl)silyl)-N-(3-(diethoxy(methyl)silyl) Except for using propyl) propan-1-amine), a modified styrene-butadiene copolymer was prepared in the same manner as in Example 1 above.

[화학식 1-3][Formula 1-3]

Figure pat00015
Figure pat00015

실시예 3Example 3

실시예 1에 있어서, 변성제로 화학식 1-5로 표시되는 2,2'-((1,7-디옥사-4,10-디아자시클로도데칸-4,10-디일)비스(N,N-비스(옥시란-2-일메틸)에탄-1-아민(2,2'-((1,7-dioxa-4,10-diazacyclododecane-4,10-diyl)bis(N,N-bis(oxiran-2-ylmethyl)ethan-1-amine)을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여, 변성 스티렌-부타디엔 공중합체를 제조하였다.In Example 1, 2,2'-((1,7-dioxa-4,10-diazacyclododecane-4,10-diyl)bis(N,N -Bis(oxiran-2-ylmethyl)ethan-1-amine (2,2'-((1,7-dioxa-4,10-diazacyclododecane-4,10-diyl)bis(N,N-bis( Except for using oxiran-2-ylmethyl)ethan-1-amine), a modified styrene-butadiene copolymer was prepared in the same manner as in Example 1 above.

[화학식 1-5][Formula 1-5]

Figure pat00016
Figure pat00016

실시예 4Example 4

실시예 1에 있어서, 변성제로 하기 화학식 1-6으로 표시되는 4,10-비스(2-(2-메톡시에톡시)에틸)-1,7-디옥사-4,10-디아자시클로도데칸(4,10-bis(2-(2-methoxyethoxy)ethyl)-1,7-dioxa-4,10-diazacyclododecane)을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여, 변성 스티렌-부타디엔 공중합체를 제조하였다.In Example 1, 4,10-bis(2-(2-methoxyethoxy)ethyl)-1,7-dioxa-4,10-diazacyclodo represented by the following formula 1-6 as a denaturing agent Except for using decane (4,10-bis(2-(2-methoxyethoxy)ethyl)-1,7-dioxa-4,10-diazacyclododecane), it was carried out in the same manner as in Example 1, and modified styrene-butadiene A copolymer was prepared.

[화학식 1-6][Formula 1-6]

Figure pat00017
Figure pat00017

비교예 1Comparative Example 1

20 L 오토클레이브 반응기에 n-헥산 3 kg, 스티렌 270 g, 1,3-부타디엔 710 g 및 극성첨가제로 2,2-비스(2-옥소라닐)프로판 1.29 g을 투입한 반응기 내부온도를 60℃로 맞추고 단열승온 반응을 진행하였다. 30여분 경과 후, 1,3-부타디엔 20 g을 투입하여 중합체 말단을 부타디엔으로 캡핑(capping)하고 10여분 경과 후 에탄올을 이용하여 반응을 정지시키고, 산화방지제인 Wingstay K가 헥산에 30 중량% 녹아있는 용액 33 g을 첨가하였다. 그 결과 얻어진 중합물을 스팀으로 가열된 온수에 넣고 교반하여 용매를 제거한 다음, 롤 건조하여 잔량의 용매와 물을 제거하여, 스티렌-부타디엔 공중합체를 제조하였다.In a 20 L autoclave reactor, 3 kg of n-hexane, 270 g of styrene, 710 g of 1,3-butadiene, and 1.29 g of 2,2-bis(2-oxoranyl)propane as a polar additive were added to the reactor. The temperature was adjusted to ℃ and the adiabatic heating reaction was performed. After about 30 minutes, 20 g of 1,3-butadiene is added to cap the polymer end with butadiene, and after 10 minutes have elapsed, the reaction is stopped using ethanol, and the antioxidant Wingstay K is dissolved in 30% by weight in hexane. 33 g of the present solution were added. The resulting polymer was put in hot water heated with steam and stirred to remove the solvent, and then roll-dried to remove the remaining amount of solvent and water, thereby preparing a styrene-butadiene copolymer.

비교예 2Comparative Example 2

시판되고 있는 통상의 스티렌-부타디엔 공중합체(5025-2HM grade, LANXESS 社)를 비교대상으로 사용하였다.A commercially available conventional styrene-butadiene copolymer (5025-2HM grade, LANXESS Co.) was used as a comparison object.

실험예 1Experimental Example 1

상기 실시예, 비교예에서 제조된 각 변성 또는 미변성 공액디엔계 중합체에 대하여 각각 중합체 내 스티렌 단위 함량 및 1,2-비닐 결합 함량과 중량평균분자량(Mw, X103 g/mol), 수평균분자량(Mn, X103 g/mol), 분자량 분포(PDI, MWD) 및 무니점도(MV)를 각각 측정하였다. 결과를 하기 표 1에 나타내었다. For each modified or unmodified conjugated diene-based polymer prepared in the above Examples and Comparative Examples, the styrene unit content, 1,2-vinyl bond content, and weight average molecular weight (Mw, X10 3 g/mol), number average in the polymer, respectively Molecular weight (Mn, X10 3 g/mol), molecular weight distribution (PDI, MWD), and Mooney viscosity (MV) were measured, respectively. The results are shown in Table 1 below.

1) 스티렌 단위 및 1,2-비닐 결합 함량(중량%)1) Styrene unit and 1,2-vinyl bond content (% by weight)

상기 각 중합체 내 스티렌 단위(SM) 및 1,2-비닐(Vinyl) 결합 함량은 Varian VNMRS 500 MHz NMR을 이용하여 측정 및 분석하였다. The content of styrene units (SM) and 1,2-vinyl bonds in each polymer was measured and analyzed using Varian VNMRS 500 MHz NMR.

NMR 측정 시 용매는 1,1,2,2-테트라클로로에탄을 사용하였으며, solvent peak는 5.97 ppm으로 계산하고, 7.2~6.9 ppm은 랜덤 스티렌, 6.9~6.2 ppm은 블록 스티렌, 5.8~5.1 ppm은 1,4-비닐, 5.1~4.5 ppm은 1,2-비닐의 피크로 하여 스티렌 단위 및 1,2-비닐 결합 함량을 계산하였다. In the NMR measurement, 1,1,2,2-tetrachloroethane was used as the solvent, and the solvent peak was calculated as 5.97 ppm, 7.2 to 6.9 ppm was random styrene, 6.9 to 6.2 ppm was block styrene, and 5.8 to 5.1 ppm was 1,4-vinyl, 5.1 to 4.5 ppm was calculated as the peak of 1,2-vinyl, and the content of styrene units and 1,2-vinyl bonds were calculated.

2) 중량평균분자량(Mw, X103 g/mol), 수평균분자량(Mn, X103 g/mol), 분자량 분포(PDI, MWD) 2) Weight average molecular weight (Mw, X10 3 g/mol), number average molecular weight (Mn, X10 3 g/mol), molecular weight distribution (PDI, MWD)

GPC(Gel permeation Chromatography) 분석을 통하여 상기 중량평균분자량(Mw), 수평균분자량(Mn)을 측정하였으며, 분자량 분포 곡선을 얻었다. 또한, 분자량 분포(PDI, MWD, Mw/Mn)는 측정된 상기 각 분자량으로부터 계산하여 얻었다. 구체적으로, 상기 GPC는 PLgel Olexis(Polymer Laboratories 社) 컬럼 두 자루와 PLgel mixed-C(Polymer Laboratories 社) 컬럼 한 자루를 조합하여 사용하고 분자량 계산시 GPC 기준물질 (Standard material)은 PS(polystyrene)을 사용하여 실시하였다. GPC 측정 용매는 테트라하이드로퓨란에 2 중량%의 아민 화합물을 섞어서 제조하였다. The weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) were measured through GPC (Gel permeation Chromatography) analysis, and a molecular weight distribution curve was obtained. In addition, the molecular weight distribution (PDI, MWD, Mw/Mn) was obtained by calculating from the measured molecular weights. Specifically, the GPC is used by combining two columns of PLgel Olexis (Polymer Laboratories) and one column of PLgel mixed-C (Polymer Laboratories), and when calculating the molecular weight, the GPC standard material is PS (polystyrene). It was carried out using. The GPC measurement solvent was prepared by mixing 2% by weight of an amine compound in tetrahydrofuran.

3) 무니점도3) Mooney viscosity

상기 무니점도(MV, (ML1+4, @100℃) MU)는 MV-2000(ALPHA Technologies 社)를 이용하여 100℃에서 Rotor Speed 2±0.02 rpm, Large Rotor를 사용하여 측정하였으며, 이때 사용된 시료는 실온(23±3℃)에서 30분 이상 방치한 후 27±3 g을 채취하여 다이 캐비티 내부에 채워 놓고 Platen을 작동시켜 4분 동안 측정하였다.The Mooney viscosity (MV, (ML1+4, @100°C) MU) was measured using a Rotor Speed 2±0.02 rpm, Large Rotor at 100°C using MV-2000 (ALPHA Technologies). Samples were left at room temperature (23±3°C) for at least 30 minutes, and then 27±3 g was collected, filled in the die cavity, and platen was operated to measure for 4 minutes.

구분division 실시예Example 비교예Comparative example 1One 22 33 44 1One 22 NMR
(중량%)
NMR
(weight%)
SMSM 2727 2727 2727 2727 2727 2727
VinylVinyl 4343 4343 4343 4343 4343 4343 GPCGPC Mw(X103 g/mol)Mw(X10 3 g/mol) 4141 4040 4242 4141 5050 6969 Mn(X103 g/mol)Mn(X10 3 g/mol) 3030 3131 3232 3030 4242 320320 PDIPDI 1414 1.31.3 1.31.3 1.41.4 1.21.2 1.81.8 무니점도(MV)Mooney viscosity (MV) 7070 7272 7171 7171 6464 6161

실험예 2Experimental Example 2

상기 실시예, 비교예에서 제조된 각 변성 또는 미변성 공액디엔계 공중합체를 포함하는 고무 조성물 및 이로부터 제조된 성형품의 물성을 비교분석하기 위하여, 인장특성, 점탄성 특성을 각각 측정하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다. In order to compare and analyze the physical properties of the rubber compositions containing the modified or unmodified conjugated diene-based copolymers prepared in the above Examples and Comparative Examples and the molded articles prepared therefrom, tensile properties and viscoelastic properties were measured, respectively, and the results were obtained. It is shown in Table 3 below.

1) 고무 시편의 제조1) Preparation of rubber specimen

실시예, 비교예 및 참조예의 각 변성 또는 미변성 공액디엔계 중합체를 원료 고무로 하여 하기 표 2에 나타낸 배합 조건으로 배합하였다. 표 2 내의 원료의 함량은 원료 고무 100 중량부 기준에 대한 각 중량부이다.Each modified or unmodified conjugated diene-based polymer of Examples, Comparative Examples and Reference Examples was used as a raw material rubber and was blended under the blending conditions shown in Table 2 below. The content of the raw materials in Table 2 is each part by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber.

구분division 원료Raw material 함량(중량부)Content (parts by weight) 제1단 혼련1st stage kneading 고무Rubber 100100 실리카Silica 7070 커플링제(X50S)Coupling agent (X50S) 11.211.2 공정유Fair oil 37.537.5 아연화제Zinc agent 33 스테아르산Stearic acid 22 산화 방지제Antioxidant 22 노화 방지제Anti-aging agent 22 왁스Wax 1One 제2단 혼련2nd stage kneading sulfur 1.51.5 고무촉진제Rubber accelerator 1.751.75 가황촉진제Vulcanization accelerator 22

구체적으로 상기 고무시편은 제1단 혼련 및 제2단 혼련을 통해 혼련된다. 제1단 혼련에서는 온도제어장치를 부속한 반바리 믹서를 사용하여 원료 고무, 실리카(충전제), 유기실란 커플링제(X50S, Evonik), 공정유(TDAE oil), 아연화제(ZnO), 스테아르산, 산화 방지제(TMQ(RD)(2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린 폴리머), 노화 방지제(6PPD((디메틸부틸)-N-페닐-페닐렌디아민) 및 왁스(Microcrystaline Wax)를 혼련하였다. 이때, 혼련기의 초기 온도를 70℃로 제어하고, 배합 완료 후 145℃ 내지 155℃의 배출온도에서 1차 배합물을 얻었다. 제2단 혼련에서는 상기 1차 배합물을 실온까지 냉각한 후, 혼련기에 1차 배합물, 황, 고무촉진제(DPD(디페닐구아닌)) 및 가황촉진제(CZ(N-시틀로헥실-2-벤조티아질술펜아미드))를 가하고, 100℃ 이하의 온도에서 믹싱하여 2차 배합물을 얻었다. 이후, 160℃에서 20분간 큐어링 공정을 거쳐 고무시편을 제조하였다.Specifically, the rubber specimen is kneaded through the first stage kneading and the second stage kneading. In the first-stage kneading, raw rubber, silica (filler), organosilane coupling agent (X50S, Evonik), process oil (TDAE oil), zinc agent (ZnO), stearic acid are used by using a Banbari mixer attached with a temperature control device. , Antioxidant (TMQ(RD) (2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline polymer), anti-aging agent (6PPD ((dimethylbutyl)-N-phenyl-phenylenediamine) and wax (Microcrystaline Wax) At this time, the initial temperature of the kneader was controlled at 70° C., and after completion of the blending, a first blend was obtained at a discharge temperature of 145° C. to 155° C. In the second stage kneading, the first blend was cooled to room temperature. After that, the first blend, sulfur, a rubber accelerator (DPD (diphenylguanine)) and a vulcanization accelerator (CZ (N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide)) were added to the kneader, and a temperature of 100°C or less. The mixture was mixed at, to obtain a secondary compound, and then subjected to a curing process at 160° C. for 20 minutes to prepare a rubber specimen.

2) 인장특성2) Tensile characteristics

인장특성은 ASTM 412의 인장 시험법에 준하여 각 시험편을 제조하고 상기 시험편의 절단시의 인장강도 및 300% 신장시의 인장응력(300% 모듈러스)를 측정하였다. 구체적으로, 인장특성은 Universal Test Machin 4204(Instron 社) 인장 시험기를 이용하여 실온에서 50 cm/min의 속도로 측정하였다. For tensile properties, each test piece was prepared according to the tensile test method of ASTM 412, and the tensile strength at the time of cutting and the tensile stress at the time of 300% elongation (300% modulus) were measured. Specifically, tensile properties were measured at a rate of 50 cm/min at room temperature using a Universal Test Machin 4204 (Instron) tensile tester.

3) 점탄성 특성3) Viscoelastic properties

점탄성 특성은 동적 기계 분석기(GABO 社)를 이용하여 Film Tension 모드로 주파수 10 Hz, 각 측정온도(-60℃~60℃)에서 동적 변형에 대한 점탄성 거동을 측정하여 tan δ값을 확인하였다. 측정 결과값에서 저온 0℃ tan 값이 높은 것일 수록 젖은 노면저항성이 우수하고, 고온 60℃ tan δ 값이 낮은 것일 수록 히스테리시스 손실이 적고, 저주행저항성(연비성)이 우수함을 나타내는 것이나, 표 3에서 결과값은 비교예 2의 결과값을 기준으로 Index(%)로 나타낸 것이므로 수치가 높을수록 우수함을 나타낸다.For viscoelastic properties, the tan δ value was confirmed by measuring the viscoelastic behavior against dynamic deformation at a frequency of 10 Hz and each measurement temperature (-60℃~60℃) in Film Tension mode using a dynamic mechanical analyzer (GABO). In the measurement result, the higher the low-temperature 0℃ tan value, the better the wet road surface resistance, and the lower the high-temperature 60℃ tan δ value, the lower the hysteresis loss and the better low-driving resistance (fuel economy). The result value is expressed in Index (%) based on the result value of Comparative Example 2, so the higher the value, the better.

4) 가공성 특성4) Processability characteristics

상기 1) 고무 시편 제조 시 얻어진 1차 배합물의 무니점도(CMV, (ML1+4, @100℃)와 2차 배합물의 무니점도(FMV, (ML1+4, @100℃) MU)를 측정하여 각 중합체의 가공성 특성을 비교분석하였으며, 이때 1차 배합물이 무니점도와 2차 배합물의 무니점초 차이가 적은 것일수록 가공성 특성이 우수함을 나타낸다. By measuring the Mooney viscosity (CMV, (ML1+4, @100°C) and Mooney viscosity of the second compound (FMV, (ML1+4, @100°C) MU) of the 1) rubber specimen obtained in the manufacture of the above. The processability characteristics of each polymer were compared and analyzed, and at this time, the smaller the difference between the Mooney viscosity and the Mooney point focus of the second mixture, the better the processability characteristics.

구체적으로, MV-2000(ALPHA Technologies 社)를 이용하여 100℃에서 Rotor Speed 2±0.02 rpm, Large Rotor를 사용하여, 각 2차 배합물은 실온(23±3℃)에서 30분 이상 방치한 후 27±3 g을 채취하여 다이 캐비티 내부에 채워 놓고 Platen을 작동시켜 4분 동안 측정하였다.Specifically, MV-2000 (ALPHA Technologies, Inc.) was used at 100°C with a Rotor Speed of 2±0.02 rpm, and a Large Rotor was used, and each secondary compound was left at room temperature (23±3°C) for 30 minutes or more, and then 27 ±3 g was collected, filled inside the die cavity, and measured for 4 minutes by operating the platen.

구분division 실시예Example 비교예Comparative example 1One 22 33 44 1One 22 인장특성Tensile properties 인장강도(kgf/cm2)Tensile strength (kgf/cm 2 ) 184184 185185 187187 185185 168168 167167 300% 모듈러스(kgf/cm2)300% modulus (kgf/cm 2 ) 120120 121121 124124 122122 104104 9898 점탄성 특성Viscoelastic properties tan δ(at 0℃, Index)tan δ(at 0℃, Index) 103103 102102 104104 101101 9898 100100 tan δ(at 60℃, Index)tan δ(at 60℃, Index) 132132 138138 135135 134134 105105 100100 가공성 특성Processability characteristics CMVCMV 8787 8686 8888 8585 8787 8585 FMVFMV 7070 7171 7272 6969 7171 6262 △FMV-CMV(절댓값)△FMV-CMV (absolute value) 1717 1515 1616 1616 1616 2323

상기 표 3에 나타난 바와 같이, 화학식 1로 표시되는 변성제를 이용하여 변성반응시키는 제조방법에 의해 제조된 실시예 1 내지 4의 변성 스티렌-부타디엔 공중합체가 비교예 1 및 2의 공중합체 대비 인장특성, 점탄성 특성 및 가공성 특성이 우수한 것을 확인하였다.As shown in Table 3, the modified styrene-butadiene copolymers of Examples 1 to 4 prepared by the manufacturing method of a denaturing reaction using a denaturing agent represented by Formula 1 were compared to the copolymers of Comparative Examples 1 and 2 in tensile properties. , It was confirmed that the viscoelastic properties and processability properties were excellent.

Claims (15)

공액디엔계 단량체 유래 반복단위를 포함하는 중합체 사슬 및 상기 중합체 사슬 적어도 일 말단에 결합하는 하기 화학식 1로 표시되는 변성제 유래 작용기를 포함하는 변성 공액디엔계 중합체:
[화학식 1]
Figure pat00018

상기 화학식 1에서,
n 및 m은 서로 독립적으로 1 내지 3의 정수이고,
R1 및 R2를 서로 독립적으로 하기 화학식 (i) 또는 화학식 (ii)로 표시되는 치환기이거나, -[CH2CH2O]cR14이고, 여기에서 R14는 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고, c는 1 내지 10의 정수이며,
[화학식 (i)]
Figure pat00019

상기 화학식 (i)에서,
R3은 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이고,
R4 및 R5는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고,
a는 1 내지 3의 정수이며,
[화학식 (ii)]
Figure pat00020

상기 화학식 (ii)에서,
R6은 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이고,
R7 및 R8은 서로 독립적으로 -R9Si(OR10)b(R11)3-b 또는 -R12R13이고, 상기 R9 및 R12는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬렌이기이고, R10 및 R11은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고, R13은 에폭시기이며, b는 1 내지 3의 정수이다.
A modified conjugated diene-based polymer comprising a polymer chain containing a repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer and a functional group derived from a modifier represented by the following formula (1) bonded to at least one end of the polymer chain:
[Formula 1]
Figure pat00018

In Chemical Formula 1,
n and m are each independently an integer of 1 to 3,
R 1 and R 2 are each independently a substituent represented by the following formula (i) or formula (ii), or -[CH 2 CH 2 O] c R 14 , wherein R 14 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. , c is an integer from 1 to 10,
[Formula (i)]
Figure pat00019

In the above formula (i),
R 3 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms,
R 4 and R 5 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms,
a is an integer from 1 to 3,
[Formula (ii)]
Figure pat00020

In the above formula (ii),
R 6 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms,
R 7 and R 8 are each independently -R 9 Si(OR 10 ) b (R 11 ) 3-b or -R 12 R 13 , wherein R 9 and R 12 are independently of each other alkylene having 1 to 20 carbon atoms Is a group, R 10 and R 11 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, R 13 is an epoxy group, and b is an integer of 1 to 3.
청구항 1에 있어서,
상기 화학식 1에서 R1 및 R2를 서로 독립적으로 화학식 (i)로 표시되는 치환기이고,
상기 화학식 (i)에서 R3은 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고, R4 및 R5는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고, a는 2 또는 3의 정수인 것인 변성 공액디엔계 중합체.
The method according to claim 1,
R 1 and R 2 in Formula 1 are each independently a substituent represented by Formula (i),
In the formula (i), R 3 is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, R 4 and R 5 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and a is a modified conjugated diene-based polymer that is an integer of 2 or 3.
청구항 1에 있어서,
상기 화학식 1에서 R1 및 R2를 서로 독립적으로 화학식 (ii)로 표시되는 치환기이고,
상기 화학식 (ii)에서 R6은 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고, R7 및 R8은 서로 독립적으로 -R9Si(OR10)b(R11)3-b 또는 -R12R13이고, 상기 R9 및 R12는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬렌이기이고, R10 및 R11은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고, R13은 에폭시기이고, b는 2 또는 3의 정수인 것인 변성 공액디엔계 중합체.
The method according to claim 1,
R 1 and R 2 in Formula 1 are each independently a substituent represented by Formula (ii),
In the above formula (ii), R 6 is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and R 7 and R 8 are independently of each other -R 9 Si(OR 10 ) b (R 11 ) 3-b or -R 12 R 13 , Wherein R 9 and R 12 are each independently an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, R 10 and R 11 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, R 13 is an epoxy group, and b is 2 or 3 Modified conjugated diene polymer that is an integer.
청구항 1에 있어서,
상기 화학식 1에서 R1 및 R2를 서로 독립적으로 -[CH2CH2O]cR14이고, 여기에서 R14는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고, c는 2 내지 4정수인 것인 변성 공액디엔계 중합체.
The method according to claim 1,
In Formula 1, R 1 and R 2 are independently of each other -[CH 2 CH 2 O] c R 14 , wherein R 14 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and c is a modified conjugated diene that is an integer of 2 to 4 Based polymer.
청구항 1에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 변성제는 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-6으로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 변성 공액디엔계 중합체:
[화학식 1-1]
Figure pat00021

[화학식 1-2]
Figure pat00022

[화학식 1-3]
Figure pat00023

[화학식 1-4]
Figure pat00024

[화학식 1-5]
Figure pat00025

[화학식 1-6]
Figure pat00026

상기 화학식 1-1 내지 화학식 1-6에서, n 및 m은 각각 1 또는 2의 정수이다.
The method according to claim 1,
The modified conjugated diene polymer represented by Formula 1 is one or more selected from the group consisting of compounds represented by the following Formulas 1-1 to 1-6:
[Formula 1-1]
Figure pat00021

[Formula 1-2]
Figure pat00022

[Formula 1-3]
Figure pat00023

[Formula 1-4]
Figure pat00024

[Formula 1-5]
Figure pat00025

[Formula 1-6]
Figure pat00026

In Formulas 1-1 to 1-6, n and m are integers of 1 or 2, respectively.
청구항 1에 있어서,
상기 중합체 사슬은 방향족 비닐 단량체 유래 반복단위를 더 포함하는 것인변성 공액디엔계 중합체.
The method according to claim 1,
The polymer chain is a modified conjugated diene-based polymer further comprising a repeating unit derived from an aromatic vinyl monomer.
청구항 1에 있어서,
수평균 분자량(Mn)이 1,000 g/mol 내지 2,000,000 g/mol이고, 중량평균 분자량(Mw)이 1,000 g/mol 내지 3,000,000 g/mol이고, 피크평균 분자량(Mp)이 1,000 g/mol 내지 3,000,000 g/mol인 변성 공액디엔계 중합체.
The method according to claim 1,
The number average molecular weight (Mn) is 1,000 g/mol to 2,000,000 g/mol, the weight average molecular weight (Mw) is 1,000 g/mol to 3,000,000 g/mol, and the peak average molecular weight (Mp) is 1,000 g/mol to 3,000,000 g /mol of modified conjugated diene-based polymer.
청구항 1에 있어서,
분자량 분포가 1 내지 5인 변성 공액디엔계 중합체.
The method according to claim 1,
Modified conjugated diene polymer having a molecular weight distribution of 1 to 5.
청구항 1에 있어서,
1,2-비닐 결합 함량이 5 중량% 이상인 것인 변성 공액디엔계 중합체.
The method according to claim 1,
The modified conjugated diene polymer having a 1,2-vinyl bond content of 5% by weight or more.
탄소 용매 중에서, 중합 개시제 존재 하에 공액디엔계 단량체 또는 공액디엔계 단량체와 방향족 비닐계 단량체를 중합하여 활성 중합체 사슬을 제조하는 단계(S1); 및
상기 활성 중합체 사슬과 하기 화학식 1로 표시되는 변성제를 반응시키는 단계(S2)를 포함하는 청구항 1의 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법:
[화학식 1]
Figure pat00027

상기 화학식 1에서,
n 및 m은 서로 독립적으로 1 내지 3의 정수이고,
R1 및 R2를 서로 독립적으로 하기 화학식 (i) 또는 화학식 (ii)로 표시되는 치환기이거나, -[CH2CH2O]cR14이고, 여기에서 R14는 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고, c는 1 내지 10의 정수이고,
[화학식 (i)]
Figure pat00028

상기 화학식 (i)에서,
R3은 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이고,
R4 및 R5는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고,
a는 1 내지 3의 정수이며,
[화학식 (ii)]
Figure pat00029

상기 화학식 (ii)에서,
R6은 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이고,
R7 및 R8은 서로 독립적으로 -R9Si(OR10)b(R11)3-b 또는 -R12R13이고, 상기 R9 및 R12는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬렌이기이고, R10 및 R11은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고, R13은 에폭시기이고, b는 1 내지 3의 정수이다.
Preparing an active polymer chain by polymerizing a conjugated diene-based monomer or a conjugated diene-based monomer and an aromatic vinyl-based monomer in a carbon solvent in the presence of a polymerization initiator (S1); And
A method for producing a modified conjugated diene-based polymer of claim 1 comprising the step (S2) of reacting the active polymer chain with a denaturant represented by the following formula (1):
[Formula 1]
Figure pat00027

In Chemical Formula 1,
n and m are each independently an integer of 1 to 3,
R 1 and R 2 are each independently a substituent represented by the following formula (i) or formula (ii), or -[CH 2 CH 2 O] c R 14 , wherein R 14 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. , c is an integer from 1 to 10,
[Formula (i)]
Figure pat00028

In the above formula (i),
R 3 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms,
R 4 and R 5 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms,
a is an integer from 1 to 3,
[Formula (ii)]
Figure pat00029

In the above formula (ii),
R 6 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms,
R 7 and R 8 are each independently -R 9 Si (OR 10 ) b (R 11 ) 3-b or -R 12 R 13 , wherein R 9 and R 12 are independently of each other alkylene having 1 to 20 carbon atoms Is a group, R 10 and R 11 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, R 13 is an epoxy group, and b is an integer of 1 to 3.
청구항 10에 있어서,
상기 변성제는 중합 개시제 1몰 대비 0.1몰 내지 10몰로 사용하는 것인 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법.
The method of claim 10,
The method for producing a modified conjugated diene-based polymer to be used in an amount of 0.1 to 10 mol relative to 1 mol of the polymerization initiator.
청구항 10에 있어서,
상기 (S1) 단계의 중합은 극성 첨가제를 더 첨가하여 수행하는 것인 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법.
The method of claim 10,
The polymerization of step (S1) is a method of producing a modified conjugated diene-based polymer to be performed by further adding a polar additive.
청구항 10에 있어서,
상기 극성 첨가제는 중합 개시제 1 mmol을 기준으로 0.001 g 내지 10 g으로 첨가하는 것인 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법.
The method of claim 10,
The polar additive is a method for producing a modified conjugated diene-based polymer to be added in an amount of 0.001 g to 10 g based on 1 mmol of a polymerization initiator.
청구항 1에 기재된 변성 공액디엔계 중합체 및 충전제를 포함하는 고무 조성물.
A rubber composition comprising the modified conjugated diene polymer and a filler according to claim 1.
청구항 14에 있어서,
상기 고무 조성물은 상기 변성 공액디엔계 중합체 100 중량부를 기준으로 0.1 중량부 내지 200 중량부의 충전제를 포함하는 것인 고무 조성물.
The method of claim 14,
The rubber composition is a rubber composition containing 0.1 to 200 parts by weight of a filler based on 100 parts by weight of the modified conjugated diene-based polymer.
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