KR20210033413A - Modified conjugated diene-based polymer, preparing method thereof and rubber composition comprising the same - Google Patents

Modified conjugated diene-based polymer, preparing method thereof and rubber composition comprising the same Download PDF

Info

Publication number
KR20210033413A
KR20210033413A KR1020200107099A KR20200107099A KR20210033413A KR 20210033413 A KR20210033413 A KR 20210033413A KR 1020200107099 A KR1020200107099 A KR 1020200107099A KR 20200107099 A KR20200107099 A KR 20200107099A KR 20210033413 A KR20210033413 A KR 20210033413A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
carbon atoms
conjugated diene
formula
modified
Prior art date
Application number
KR1020200107099A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
서유석
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Publication of KR20210033413A publication Critical patent/KR20210033413A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F236/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds
    • C08F236/02Copolymers 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
    • C08F236/04Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds conjugated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/30Introducing nitrogen atoms or nitrogen-containing groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/42Introducing metal atoms or metal-containing groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L15/00Compositions of rubber derivatives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons

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)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

The present invention relates to a modified conjugated diene-based polymer having excellent processability, excellent tensile strength and viscoelastic properties, and a rubber composition comprising the same. The present invention provides a modified conjugated diene-based polymer, which comprises: a polymer chain including a repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer; a functional group derived from a modified oligomer bonded to one end of the polymer chain; and a functional group derived from an aminoalkoxysilane-based modifier containing an amine group and an alkoxysilyl group bonded to the other end of the polymer chain. And the present invention provides a modified conjugated diene-based polymer, in which the modified oligomer includes at least two oligomer chains including a repeating unit derived from an N-functional group-containing compound and a repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer, a unit derived from a silyl group-containing coupling agent, and a unit derived from an organometallic compound, and each of the oligomer chains is bonded through the unit derived from the silyl group-containing coupling agent.

Description

변성 공액디엔계 중합체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 고무 조성물{MODIFIED CONJUGATED DIENE-BASED 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 comprising the same TECHNICAL FIELD {MODIFIED CONJUGATED DIENE-BASED POLYMER, PREPARING METHOD THEREOF AND RUBBER COMPOSITION COMPRISING THE SAME}

본 발명은 가공성 및 구름저항특성이 우수한 변성 공액디엔계 중합체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 고무 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a modified conjugated diene polymer having excellent processability and rolling resistance 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 충진제와의 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, so that SBR by solution polymerization is not suitable for tires. 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 충진제의분상성 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, 충진제와의 친화성이 우수하고 가공성 특성 및 구름저항특성이 우수한 변성 공액디엔계 중합체를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention was devised to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a modified conjugated diene-based polymer having excellent affinity with a filler and excellent processability and rolling resistance properties.

또한, 본 발명은 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.

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; 상기 중합체 사슬 일 말단에 결합하는 변성 올리고머 유래 작용기; 및 상기 중합체 사슬 다른 일 말단에 결합하는 아민기 및 알콕시실릴기를 함유하는 아미노알콕시실란계 변성제 유래 작용기를 포함하고, 상기 변성 올리고머는 N-관능기 함유 화합물 유래 반복단위 및 공액디엔계 단량체 유래 반복단위를 포함하는 적어도 2개의 올리고머 사슬, 실릴기 함유 커플링제 유래 단위 및 유기금속 화합물 유래단위를 포함하고, 상기 올리고머 사슬 각각은 상기 실릴기 함유 커플링제 유래 단위를 사이에 두고 결합하고 있는 제1 변성 올리고머를 포함하는 것인 변성 공액디엔계 중합체를 제공한다.According to an embodiment of the present invention for solving the above problems, the present invention is a polymer chain comprising a repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer; A functional group derived from a modified oligomer bonded to one end of the polymer chain; And a functional group derived from an aminoalkoxysilane modifier containing an amine group and an alkoxysilyl group bonded to the other end of the polymer chain, wherein the modified oligomer comprises a repeating unit derived from a compound containing an N-functional group and a repeating unit derived from a conjugated diene monomer. At least two oligomer chains, a unit derived from a silyl group-containing coupling agent, and a unit derived from an organometallic compound, wherein each of the oligomer chains comprises a first modified oligomer bonded to each other through the unit derived from the silyl group-containing coupling agent. It provides a modified conjugated diene-based polymer containing.

또한, 본 발명은 탄소 용매 중에서, 변성 올리고머 존재 하에 공액디엔계 단량체 또는 공액디엔계 단량체 및 방향족 비닐계 단량체를 중합하여 활성 중합체를 제조하는 단계(S1); 및 상기 활성 중합체와 아민기 및 알콕시실릴기를 함유하는 아미노알콕시실란계 변성제와 반응시키는 단계(S2)를 포함하고, 상기 변성 올리고머는 N-관능기 함유 화합물 유래 반복단위 및 공액디엔계 단량체 유래 반복단위를 포함하는 적어도 2개의 올리고머 사슬, 실릴기 함유 커플링제 유래 단위 및 유기금속 화합물 유래단위를 포함하고, 상기 올리고머 사슬 각각은 상기 실릴기 함유 커플링제 유래 단위를 사이에 두고 결합하고 있는 제1 변성 올리고머를 포함하는 것인 제1항의 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of preparing an active polymer 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 modified oligomer (S1); And reacting the active polymer with an aminoalkoxysilane modifier containing an amine group and an alkoxysilyl group (S2), wherein the modified oligomer comprises a repeating unit derived from a compound containing an N-functional group and a repeating unit derived from a conjugated diene monomer. At least two oligomer chains, a unit derived from a silyl group-containing coupling agent, and a unit derived from an organometallic compound, wherein each of the oligomer chains comprises a first modified oligomer bonded to each other through the unit derived from the silyl group-containing coupling agent. It provides a method for producing the modified conjugated diene-based polymer of claim 1, including.

아울러, 본 발명은 상기 변성 공액디엔계 중합체 및 충진제를 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 N-관능기 함유 화합물 유래 반복단위 및 공액디엔계 단량체 유래 반복단위를 포함하는 올리고머 사슬 및 실릴기 함유 커플링제 유래 단위를 포함하되, 상기 올리고머 사슬이 실릴기 함유 커플링제 유래 단위를 사이에 두고 커플링된 분지구조를 갖는 제1 변성 올리고머를 포함하는 변성 올리고머 유래 작용기를 일 말단에 포함하고, 다른 일 말단에 변성제 유래 작용기를 포함함으로써 충진제와의 친화성이 우수하여 배합 가공성이 우수하고 구름저항특성이 우수한 효과가 있다. The modified conjugated diene-based polymer according to the present invention includes an oligomer chain including a repeating unit derived from an N-functional group-containing compound and a repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer, and a unit derived from a silyl group-containing coupling agent, wherein the oligomer chain contains a silyl group. Excellent affinity with a filler by including a functional group derived from a modified oligomer including a first modified oligomer having a branched structure coupled with a unit derived from a coupling agent at one end and a functional group derived from a denaturant at the other end. Therefore, it has excellent blending processability and excellent rolling resistance.

본 발명에 따른 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법은 상기의 변성 올리고머의 존재 하에 활성 중합체를 제조하고, 이와 변성제를 반응시키는 단계를 포함함으로써 상기의 변성 공액디엔계 중합체를 용이하게 제조할 수 있다. The method for preparing a modified conjugated diene-based polymer according to the present invention includes preparing an active polymer in the presence of the modified oligomer and reacting with a modifying agent, so that the modified conjugated diene-based polymer can be easily prepared.

또한, 본 발명에 따른 고무 조성물은 상기의 변성 공액디엔계 중합체를 포함함으로써 구름저항특성이 우수하고, 동시에 가공성 특성이 우수할 수 있다.In addition, the rubber composition according to the present invention may have excellent rolling resistance characteristics and at the same time excellent processability characteristics 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.

정의Justice

본 발명에서 용어 '중합체 사슬(polymer chain)'은 하나 이상의 단량체가 중합반응하여 단량체 유래 단위가 반복적으로 연결되어 있는 것이되, 그 반복 수가 수백개 이상으로 분자량이 큰 고중합체 사슬을 의미할 수 있다. In the present invention, the term'polymer chain' refers to a polymer chain in which monomer-derived units are repeatedly linked by polymerization of one or more monomers, but may refer to a high polymer chain having a large molecular weight with a number of repetitions of several hundred or more. .

본 발명에서 용어 '중합체(polymer)'는 상기의 중합체 사슬들을 포함하는 중합체 사슬들의 집합체를 의미할 수 있다. In the present invention, the term'polymer' may mean an aggregate of polymer chains including the polymer chains described above.

본 발명에서 용어 '올리고머 사슬(oligomer chain)'은 하나 이상의 단량체가 중합반응하여 단량체 유래 단위가 반복적으로 연결되어 있는 것이되, 그 반복 수가 수개에서 수십개로 분자량이 비교적 작은 저중합체 사슬을 의미할 수 있다. In the present invention, the term'oligomer chain' refers to an oligomer chain in which monomer-derived units are repeatedly linked by polymerization of one or more monomers, but the number of repetitions is several to tens, and the molecular weight is relatively small. have.

본 발명에서 용어 '올리고머(oligomer)'는 상기의 올리고머 사슬들을 포함하는 올리고머 사슬들의 집합체를 의미할 수 있다. In the present invention, the term'oligomer' may mean an aggregate of oligomer chains including the above oligomer chains.

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 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 an aromatic hydrocarbon, and also a monocyclic aromatic hydrocarbon in which one ring is formed, or a polycyclic aromatic hydrocarbon in which two or more rings are bonded. It may mean including all of.

본 발명에서 용어 '아르알킬기(aralkyl)'은 아랄킬로도 불리는 것으로 알킬기를 구성하는 탄소에 결합된 수소 원자가 아릴기로 치환되어 형성된 알킬기와 아릴기의 조합기를 의미할 수 있다.In the present invention, the term'aralkyl' is also called aralkyl and may mean a combination of an alkyl group and an aryl group formed by replacing a hydrogen atom bonded to a carbon constituting an alkyl group with an aryl group.

본 발명에서 용어 '단일결합'은 별도의 원자 또는 분자단을 포함하지 않는 단일 공유결합 자체를 의미할 수 있다. In the present invention, the term'single bond' may mean a single covalent bond itself that does not include a separate atom or molecular group.

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.

측정방법 및 조건Measurement method and conditions

본 발명에서 '중량평균분자량(Mw)', '수평균분자량(Mn)', '분자량 분포(MWD)' 및 '유니모달 특성'은 GPC(Gel permeation chromatograph) 분석을 통하여 분자량을 측정하고, 분자량 분포 곡선을 얻어 측정한 것이다. 또한, 분자량 분포(PDI, MWD, Mw/Mn)는 측정된 상기 각 분자량으로부터 계산한다. 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 실시하며, GPC 측정 용매는 테트라하이드로퓨란에 2 중량%의 아민 화합물을 섞어서 제조한다.In the present invention,'weight average molecular weight (Mw)','number average molecular weight (Mn)','molecular weight distribution (MWD)' and'unimodal characteristics' are measured by measuring molecular weight through GPC (Gel permeation chromatograph) analysis, and It was measured by obtaining a distribution curve. In addition, the molecular weight distribution (PDI, MWD, Mw/Mn) is calculated 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 is carried out using, and the GPC measurement solvent is prepared by mixing 2% by weight of an amine compound in tetrahydrofuran.

변성 공액디엔계 공중합체Modified conjugated diene-based copolymer

본 발명은 충진제와의 친화성이 우수하고, 결과적으로 가공성 특성 및 구름저항특성이 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 properties and rolling resistance properties.

본 발명의 일 실시예에 따른 변성 공액디엔계 중합체는 공액디엔계 단량체 유래 반복단위를 포함하는 중합체 사슬; 상기 중합체 사슬 일 말단에 결합하는 변성 올리고머 유래 작용기; 및 상기 중합체 사슬 다른 일 말단에 결합하는 아민기 및 알콕시실릴기를 함유하는 아미노알콕시실란계 변성제 유래 작용기를 포함하고, 상기 변성 올리고머는 N-관능기 함유 화합물 유래 반복단위 및 공액디엔계 단량체 유래 반복단위를 포함하는 적어도 2개의 올리고머 사슬, 실릴기 함유 커플링제 유래 단위 및 유기금속 화합물 유래단위를 포함하고, 상기 올리고머 사슬 각각은 상기 실릴기 함유 커플링제 유래 단위를 사이에 두고 결합하고 있는 제1 변성 올리고머를 포함하는 것을 특징으로 한다. The modified conjugated diene-based polymer according to an embodiment of the present invention includes a polymer chain including a repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer; A functional group derived from a modified oligomer bonded to one end of the polymer chain; And a functional group derived from an aminoalkoxysilane modifier containing an amine group and an alkoxysilyl group bonded to the other end of the polymer chain, wherein the modified oligomer comprises a repeating unit derived from a compound containing an N-functional group and a repeating unit derived from a conjugated diene monomer. At least two oligomer chains, a unit derived from a silyl group-containing coupling agent, and a unit derived from an organometallic compound, wherein each of the oligomer chains comprises a first modified oligomer bonded to each other through the unit derived from the silyl group-containing coupling agent. It characterized in that it includes.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 변성 공액디엔계 중합체는 N-관능기 함유 화합물 유래 반복단위 및 공액디엔계 단량체 유래 반복단위를 포함하는 올리고머 사슬, 실릴기 함유 커플링제 유래 단위를 포함하되, 상기 올리고머 사슬 적어도 2개가 실릴기 함유 커플링제 유래 단위에 의하여 서로 연결되어 있는 제1 변성 올리고머를 포함하는 올리고머 유래 작용기의 존재 하에 중합반응시키는 후술하는 제조방법으로 제조된 것으로, 상기 올리고머 유래 작용기에 의하여 중합체 일 말단에 변성 올리고 유래의 작용기를 고함량으로 포함할 수 있다. The modified conjugated diene-based polymer according to an embodiment of the present invention includes an oligomer chain including a repeating unit derived from an N-functional group-containing compound and a repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer, and a unit derived from a silyl group-containing coupling agent, wherein the oligomer It is prepared by the production method described below in which at least two chains are polymerized in the presence of an oligomer-derived functional group including a first modified oligomer connected to each other by a unit derived from a silyl group-containing coupling agent. It may contain a functional group derived from a modified oligo at the terminal in a high content.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 변성 올리고머는 N-관능기 함유 화합물 유래 반복단위 및 공액디엔계 단량체 유래 반복단위를 포함하는 적어도 2개의 올리고머 사슬, 실릴기 함유 커플링제 유래 단위 및 유기금속 화합물 유래 단위를 포함하되 상기 올리고머 사슬 각각은 상기 실릴기 함유 커플링제 유래 단위를 사이에 두고 결합, 즉 상기 올리고머 사슬들이 실릴기 함유 커플링제에 의해 커플링되어 상기 실릴기 함유 커플링제 유래 단위를 사이에 두고 올리고머 사슬이 결합하고 있는 제1 변성 올리고머를 포함하는 것일 수 있고, 이에 일 말단에 상기 변성 올리고머 유래 작용기를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 변성 공액디엔계 중합체는 일 말단에 상기 제1 변성 올리고머로부터 유래된 커플링 결합된 작용기를 가질 수 있고, 결과적으로 변성 올리고머 유래 작용기의 함유량이 증가함으로써 고변성되어 충진제 친화성이 더욱 우수할 수 있다.Specifically, the modified oligomer according to an embodiment of the present invention includes at least two oligomer chains including a repeating unit derived from an N-functional group-containing compound and a repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer, a unit derived from a silyl group-containing coupling agent, and an organometallic. Including a compound-derived unit, wherein each of the oligomer chains is bonded through a unit derived from the silyl group-containing coupling agent, i.e., the oligomer chains are coupled by a silyl group-containing coupling agent to intervene the unit derived from the silyl group-containing coupling agent. The modified conjugated diene-based polymer according to an embodiment of the present invention including a functional group derived from the modified oligomer at one end may include a first modified oligomer to which the oligomer chain is bonded at one end. It may have a coupling-bonded functional group derived from a one-modified oligomer, and as a result, the content of the functional group derived from a modified oligomer may be increased, so that it is highly denatured, and the filler affinity may be more excellent.

상기 N-관능기 함유 화합물은 분자 내 N-관능기를 포함하는 탄화수소 화합물일 수 있고, 구체적으로 상기 N-관능기 함유 화합물은 치환기로 치환 또는 비치환된 아미노기, 아미드기, 이미노기, 이미다졸기, 피리미딜기 또는 환형 아미노기를 포함하는 N-관능기를 포함하는 방향족 탄화수소 화합물일 수 있고, 여기에서 상기 치환기는 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기 또는 탄소수 1 내지 10의 알콕시실릴기일 수 있다. The N-functional group-containing compound may be a hydrocarbon compound containing an N-functional group in the molecule, and specifically, the N-functional group-containing compound is an amino group, amide group, imino group, imidazole group, pyri It may be an aromatic hydrocarbon compound containing an N-functional group including a midyl group or a cyclic amino group, wherein the substituent is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and It may be an alkylaryl group having 7 to 20, an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, or an alkoxysilyl group having 1 to 10 carbon atoms.

또 다른 예로, 상기 N-관능기 함유 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다. As another example, the N-functional group-containing compound may be a compound represented by Formula 1 below.

[화학식 1] [Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 화학식 1에서, In Formula 1,

R1 내지 R3는 서로 독립적으로 수소; 탄소수 1 내지 30의 알킬기; 탄소수 2내지 30의 알케닐기; 탄소수 2 내지 30의 알카이닐기; 탄소수 1 내지 30의 헤테로알킬기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로알케닐기; 탄소수 2 내지 30의 헤테로알카이닐기; 탄소수 5 내지 30의 시클로알킬기; 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 탄소수 3 내지 30의 헤테로고리기이며, R 1 to R 3 are each independently hydrogen; An alkyl group having 1 to 30 carbon atoms; An alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms; An alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms; A C1-C30 heteroalkyl group, a C2-C30 heteroalkenyl group; A heteroalkynyl group having 2 to 30 carbon atoms; A cycloalkyl group having 5 to 30 carbon atoms; Aryl group having 6 to 30 carbon atoms; Or a heterocyclic group having 3 to 30 carbon atoms,

R4는 단일결합; 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기; 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 20의 시클로알킬렌기; 또는 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 20의 아릴렌기이고, 여기에서 상기 치환기는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 5 내지 10의 시클로알킬기, 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기이고, R 4 is a single bond; An alkylene group having 1 to 20 carbon atoms substituted or unsubstituted with a substituent; A cycloalkylene group having 5 to 20 carbon atoms substituted or unsubstituted with a substituent; Or an arylene group having 5 to 20 carbon atoms substituted or unsubstituted with a substituent, wherein the substituent is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms,

R5는 탄소수 1 내지 30의 알킬기; 탄소수 2 내지 30의 알케닐기; 탄소수 2 내지 30의 알카이닐기; 탄소수 1 내지 30의 헤테로알킬기; 탄소수 2 내지 30의 헤테로알케닐기; 탄소수 2 내지 30의 헤테로알카이닐기; 탄소수 5 내지 30의 시클로알킬기; 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 탄소수 3 내지 30의 헤테로고리기; 또는 하기 화학식 1a 또는 화학식 1b로 표시되는 작용기이며,R 5 is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms; An alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms; An alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms; A heteroalkyl group having 1 to 30 carbon atoms; A heteroalkenyl group having 2 to 30 carbon atoms; A heteroalkynyl group having 2 to 30 carbon atoms; A cycloalkyl group having 5 to 30 carbon atoms; Aryl group having 6 to 30 carbon atoms; A heterocyclic group having 3 to 30 carbon atoms; Or a functional group represented by the following Formula 1a or Formula 1b,

n은 1 내지 5의 정수이고, R5 중 적어도 하나는 하기 화학식 1a 또는 화학식 1b로 표시되는 작용기이며, n이 2 내지 5의 정수인 경우 복수 개의 R5는 서로 동일하거나 상이할 수 있고, n is an integer of 1 to 5 , at least one of R 5 is a functional group represented by the following Formula 1a or Formula 1b, and when n is an integer of 2 to 5, a plurality of R 5 may be the same or different from each other,

[화학식 1a][Formula 1a]

Figure pat00002
Figure pat00002

상기 화학식 1a에서, In Formula 1a,

R6은 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기; 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 20의 시클로알킬렌기; 또는 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기이고, 여기에서 상기 치환기는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 5 내지 10의 시클로알킬기, 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기이고,R 6 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms unsubstituted or substituted with a substituent; A cycloalkylene group having 5 to 20 carbon atoms substituted or unsubstituted with a substituent; Or an arylene group having 6 to 20 carbon atoms substituted or unsubstituted with a substituent, wherein the substituent is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms,

R7 및 R8은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 5 내지 10의 시클로알킬기, 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이며, R 7 and R 8 are each independently an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms substituted or unsubstituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms,

R9는 수소; 탄소수 1 내지 30의 알킬기; 탄소수 2 내지 30의 알케닐기; 탄소수 2 내지 30의 알카이닐기; 탄소수 1 내지 30의 헤테로알킬기; 탄소수 2 내지 30의 헤테로알케닐기; 탄소수 2 내지 30의 헤테로알카이닐기; 탄소수 5 내지 30의 시클로알킬기; 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 탄소수 3 내지 30의 헤테로고리기이고, R 9 is hydrogen; An alkyl group having 1 to 30 carbon atoms; An alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms; An alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms; A heteroalkyl group having 1 to 30 carbon atoms; A heteroalkenyl group having 2 to 30 carbon atoms; A heteroalkynyl group having 2 to 30 carbon atoms; A cycloalkyl group having 5 to 30 carbon atoms; Aryl group having 6 to 30 carbon atoms; It is a C3-C30 heterocyclic group,

X는 N, O 또는 S 원자이며, X가 O 또는 S인 경우 R9는 존재하지 않으며, X is an N, O or S atom, and when X is O or S, R 9 is absent,

[화학식 1b][Formula 1b]

Figure pat00003
Figure pat00003

상기 화학식 1b에서,In Formula 1b,

R10은 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기; 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 20의 시클로알킬렌기; 또는 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기이고, 여기에서 상기 치환기는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 5 내지 10의 시클로알킬기, 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기이고,R 10 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms unsubstituted or substituted with a substituent; A cycloalkylene group having 5 to 20 carbon atoms substituted or unsubstituted with a substituent; Or an arylene group having 6 to 20 carbon atoms substituted or unsubstituted with a substituent, wherein the substituent is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms,

R11 및 R12는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 30의 알킬기; 탄소수 2 내지 30의 알케닐기; 탄소수 2 내지 30의 알카이닐기; 탄소수 1 내지 30의 헤테로알킬기; 탄소수 2 내지 30의 헤테로알케닐기; 탄소수 2 내지 30의 헤테로알카이닐기; 탄소수 5 내지 30의 시클로알킬기; 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 탄소수 3 내지 30의 헤테로고리기이거나, 상기 R11 및 R12는 서로 연결되어 N과 함께 탄소수 2 내지 20의 헤테로고리기를 형성하는 것이다.R 11 and R 12 are each independently an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms; An alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms; An alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms; A heteroalkyl group having 1 to 30 carbon atoms; A heteroalkenyl group having 2 to 30 carbon atoms; A heteroalkynyl group having 2 to 30 carbon atoms; A cycloalkyl group having 5 to 30 carbon atoms; Aryl group having 6 to 30 carbon atoms; Or a heterocyclic group having 3 to 30 carbon atoms, or the R 11 and R 12 are connected to each other to form a heterocyclic group having 2 to 20 carbon atoms together with N.

구체적으로, 상기 화학식 1에서 R1 내지 R3는 서로 독립적으로 수소; 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 탄소수 2내지 10의 알케닐기; 또는 탄소수 2 내지 10의 알카이닐기이고, R4는 단일결합; 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고, R5는 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 탄소수 2 내지 10의 알케닐기; 탄소수 2 내지 10의 알카이닐기; 또는 하기 화학식 1a 또는 화학식 1b로 표시되는 작용기이며, 상기 화학식 1a에서, R6은 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고, R7 및 R8은 서로 독립적으로 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고, R9는 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 탄소수 5 내지 20의 시클로알킬기; 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 또는 탄소수 3 내지 20의 헤테로고리기이고, 상기 화학식 1b에서, R10은 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고, R11 및 R12는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 탄소수 5 내지 20의 시클로알킬기; 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 탄소수 3 내지 20의 헤테로고리기이거나, 상기 R11 및 R12는 서로 연결되어 N과 함께 탄소수 3 내지 10의 헤테로고리기를 형성하는 것인 것일 수 있다.Specifically, in Formula 1, R 1 to R 3 are each independently hydrogen; An alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; An alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms; Or an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms, and R 4 is a single bond; Or an unsubstituted C1-C10 alkylene group, R 5 is a C1-C10 alkyl group; An alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms; An alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms; Or a functional group represented by the following formula 1a or formula 1b, in the formula 1a, R 6 is an unsubstituted C 1 to C 10 alkylene group, R 7 and R 8 are each independently unsubstituted C 1 to 10 An alkylene group, R 9 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; A cycloalkyl group having 5 to 20 carbon atoms; Aryl group having 6 to 20 carbon atoms; Or a heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms, in Formula 1b, R 10 is an unsubstituted alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and R 11 and R 12 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; A cycloalkyl group having 5 to 20 carbon atoms; Or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms; It may be a heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms, or R 11 and R 12 may be connected to each other to form a heterocyclic group having 3 to 10 carbon atoms together with N.

보다 더 구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-4로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것일 수 있다. More specifically, the compound represented by Formula 1 may be one or more selected from the group consisting of compounds represented by the following Formulas 1-1 to 1-4.

[화학식 1-1][Formula 1-1]

Figure pat00004
Figure pat00004

[화학식 1-2][Formula 1-2]

Figure pat00005
Figure pat00005

[화학식 1-3][Formula 1-3]

Figure pat00006
Figure pat00006

[화학식 1-4][Formula 1-4]

Figure pat00007
Figure pat00007

다른 일례로, 상기 N-관능기 함유 화합물 유래 반복단위 및 공액디엔계 단량체 유래 반복단위를 포함하는 올리고머 사슬은 하기 화학식 3으로 표시되는 분자사슬일 수 있다. 또한, 다른 일례로 N-관능기 함유 화합물 유래 반복단위 및 공액디엔계 단량체 유래 반복단위를 포함하는 올리고머 사슬은 하기 화학식 3a로 표시되는 단위 및 화학식 3b로 표시되는 단위가 랜덤하게 배열되어 있는 분자사슬일 수 있다.As another example, the oligomer chain including the repeating unit derived from the N-functional group-containing compound and the repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer may be a molecular chain represented by Formula 3 below. In addition, as another example, an oligomer chain including a repeating unit derived from an N-functional group-containing compound and a repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer is a molecular chain in which a unit represented by the following formula (3a) and a unit represented by formula (3b) are randomly arranged. I can.

[화학식 3][Formula 3]

Figure pat00008
Figure pat00008

[화학식 3a][Formula 3a]

Figure pat00009
Figure pat00009

[화학식 3b][Formula 3b]

Figure pat00010
Figure pat00010

상기 화학식 3, 화학식 3a 및 화학식 3b에서, R4, R5 및 n은 화학식 1에서 정의한 바와 같고, o 및 p는 서로 독립적으로 1 내지 30의 정수, 구체적으로는 1 내지 20의 정수이다. In Chemical Formula 3, Chemical Formula 3a, and Chemical Formula 3b, R 4 , R 5 and n are as defined in Chemical Formula 1, and o and p are each independently an integer of 1 to 30, specifically an integer of 1 to 20.

또한, 상기 올리고머 사슬이 상기 화학식 3으로 표시되는 분자사슬 또는 화학식 3a 및 화학식 3b가 랜덤하게 배열되어 있는 분사사슬인 경우 화학식 3, 화학식 3a 및 화학식 3b에서 o 및 p는 상기 범위에서 올리고머 사슬의 중량평균 분자량이 10,000 g/mol 이하가 되도록 적절히 조절될 수 있다. In addition, when the oligomer chain is a molecular chain represented by Formula 3 or a spray chain in which Formulas 3a and 3b are randomly arranged, o and p in Formulas 3, 3a and 3b are the weight of the oligomer chain in the above range. It can be appropriately adjusted so that the average molecular weight is 10,000 g/mol or less.

또한, 상기 실릴기 함유 커플링제는 변성 공액디엔계 중합체에 악영향을 미치지 않는 한 실릴기를 함유하는 통상의 커플링제를 포함할 수 있고, 구체적으로는 4-(클로로디메틸실릴)스티렌(4-(chlorodimethylsilyl)styrene)일 수 있다. In addition, the silyl group-containing coupling agent may include a conventional coupling agent containing a silyl group as long as it does not adversely affect the modified conjugated diene-based polymer, and specifically, 4-(chlorodimethylsilyl)styrene (4-(chlorodimethylsilyl) )styrene).

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 변성 올리고머는 유기금속 화합물 존재 하에 N-관능기 함유 화합물과 공액디엔계 단량체를 중합반응시키고, 이후 실릴기 함유 커플링제와 커플링반응시키는 후술하는 제조방법에 의하여 제조된 것일 수 있고, 이에 따라 상기의 제1 변성 올리고머에 더하여 상기 N-관능기 함유 화합물 유래 반복단위 및 공액디엔계 단량체 유래 반복단위를 포함하는 올리고머 사슬 및 유기금속 화합물 유래 단위를 포함하는 제2 변성 올리고머를 포함할 수 있으며, 상기 제2 변성 올리고머는 유기금속 화합물의 존재 하 N-관능기 함유 화합물과 공액디엔계 단량체의 중합반응 이후 실릴기 함유 커플링제와의 커플링반응이 이뤄지지 않은 것일 수 있다. Meanwhile, the modified oligomer according to an embodiment of the present invention polymerizes an N-functional group-containing compound and a conjugated diene-based monomer in the presence of an organometallic compound, and then performs a coupling reaction with a silyl group-containing coupling agent. It may be prepared, and accordingly, in addition to the first modified oligomer, a second modified oligomer chain including a repeating unit derived from the N-functional group-containing compound and a repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer and a unit derived from an organometallic compound It may include an oligomer, and the second modified oligomer may be one in which the coupling reaction with the silyl group-containing coupling agent is not performed after the polymerization reaction of the N-functional group-containing compound and the conjugated diene-based monomer in the presence of an organometallic compound.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 변성 올리고머는 제1 변성 올리고머 또는 제1 변성 올리고머 및 제2 변성 올리고머를 포함하는 것일 수 있고, 상기 변성 올리고머가 제1 변성 올리고머 및 제2 변성 올리고머를 함께 포함하는 경우 본 발명의 일 실시예에 따른 변성 공액디엔계 중합체는 적어도 2종의 중합체 사슬을 포함하는 것일 수 있다. That is, the modified oligomer according to an embodiment of the present invention may include a first modified oligomer or a first modified oligomer and a second modified oligomer, and the modified oligomer is a first modified oligomer and a second modified oligomer together. If included, the modified conjugated diene-based polymer according to an embodiment of the present invention may include at least two polymer chains.

구체적으로, 본 발명의 다른 일례로, 상기 변성 공액디엔계 중합체는 각각 공액디엔계 단량체 유래 반복단위를 포함하는 제1 중합체 사슬과 제2 중합체 사슬을 포함하고, 상기 제1 중합체 사슬은 일 말단에 제1 변성 올리고머 유래 작용기가 결합하고, 다른 일 말단에 변성제 유래 작용기가 결합하며, 상기 제2 중합체 사슬은 일 말단에 제2 변성 올리고머 유래 작용기가 결합하고, 다른 일 말단에 변성제 유래 작용기가 결합하고 있는 것일 수 있다. 또한, 상기 제1 중합체 사슬과 제2 중합체 사슬은 1:9 내지 9:1의 중량비를 갖는 것일 수 있다.Specifically, in another example of the present invention, the modified conjugated diene-based polymer includes a first polymer chain and a second polymer chain each including a repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer, and the first polymer chain is at one end. A functional group derived from a first modified oligomer is bonded, a functional group derived from a denaturant is bonded to the other end, and a functional group derived from a second modified oligomer is bonded to one end of the second polymer chain, and a functional group derived from a modifying agent is bonded to the other end. There may be. In addition, the first polymer chain and the second polymer chain may have a weight ratio of 1:9 to 9:1.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 변성 공액디엔계 중합체는 단량체 유래 반복단위, 변성 올리고머 유래 작용기 및 변성제 유래 작용기를 포함하는 것으로, 여기에서 상기 단량체 유래 반복단위는 공액디엔계 단량체 유래 반복단위이거나, 또는 공액디엔계 단량체 유래 반복단위 및 방향족 비닐계 단량체 유래 반복단위를 의미할 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, the modified conjugated diene-based polymer includes a monomer-derived repeating unit, a modified oligomer-derived functional group, and a denaturant-derived functional group, wherein the monomer-derived repeating unit is a conjugated diene-based monomer-derived repeating unit. It may be a unit, or it may mean a repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer and a repeating unit derived from an aromatic vinyl-based monomer.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공액디엔계 단량체는 1,3-부타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 피페릴렌, 3-부틸-1,3-옥타디엔, 이소프렌, 2-페닐-1,3-부타디엔 및 2-할로-1,3-부타디엔(할로는 할로겐 원자를 의미한다)으로 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, 2 -Phenyl-1,3-butadiene and 2-halo-1,3-butadiene (halo means a halogen atom) may be one or more selected from the group consisting of.

상기 방향족 비닐계 단량체는 일례로 스티렌, α-메틸스티렌, 3-메틸스티렌, 4-메틸스티렌, 4-프로필스티렌, 1-비닐나프탈렌, 4-시클로헥실스티렌, 4-(p-메틸페닐)스티렌, 1-비닐-5-헥실나프탈렌, 3-(2-피롤리디노 에틸)스티렌(3-(2-pyrrolidino ethyl)styrene), 4-(2-피롤리디노 에틸)스티렌(4-(2-pyrrolidino ethyl)styrene) 및 3-(2-피롤리디노-1-메틸 에틸)-α-메틸스티렌(3-(2-pyrrolidino-1-methyl ethyl)-α-methylstyrene)으로 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, 1-vinyl-5-hexylnaphthalene, 3-(2-pyrrolidino ethyl) styrene (3-(2-pyrrolidino ethyl) styrene), 4-(2-pyrrolidino ethyl) styrene (4-(2-pyrrolidino) ethyl)styrene) and 3-(2-pyrrolidino-1-methyl ethyl)-α-methylstyrene (3-(2-pyrrolidino-1-methyl ethyl)-α-methylstyrene) I can.

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% to 0.01% by weight, or exceeding 0% 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 주쇄는 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 main 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 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 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 2.0 미만, 1.1 이상 내지 2.0 미만 또는 1.1 이상 1.7 미만일 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, a weight average molecular weight (Mw) of 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, 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 to less than 2.0, 1.1 or more to less than 2.0, or 1.1 or more and less than 1.7, and within this range, tensile properties and viscoelasticity It has excellent properties and has an excellent balance between physical properties.

또 다른 예로, 상기 변성 공액디엔계 중합체는 겔 투과 크로마토그래피(GPC, Gel permeation chromatography)에 의한 분자량 분포 곡선이 유니모달(unimodal) 형태를 갖는 것으로, 이는 연속식 중합에 의해 중합된 중합체에서 나타나는 분자량 분포로써, 변성 공액디엔계 중합체가 균일한 특성을 갖는 것을 의미할 수 있다. In another example, the modified conjugated diene-based polymer has a molecular weight distribution curve obtained by gel permeation chromatography (GPC) in a unimodal form, which is the molecular weight shown in the polymer polymerized by continuous polymerization. By distribution, it may mean that the modified conjugated diene-based polymer has uniform properties.

또 다른 예로, 본 발명의 일 실시예에 따른 변성 공액디엔계 중합체는 연속식 중합에 의해 제조되어, 유니모달 형태의 분자량 분포 곡선을 가지면서, 분자량 분포가 1.0 이상 1.7 미만인 것일 수 있다. As another example, the modified conjugated diene-based polymer according to an embodiment of the present invention may be prepared by continuous polymerization, has a unimodal molecular weight distribution curve, and a molecular weight distribution of 1.0 or more and less than 1.7.

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 비닐 함량이 5 중량% 이상, 10 중량% 이상, 또는 10 중량% 내지 60 중량%일 수 있다. 여기에서, 상기 비닐 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 vinyl content of 5% by weight or more, 10% by weight or more, or 10% by weight to 60% by weight. Here, the vinyl content refers to the content of 1,2-added conjugated diene-based monomer, not 1,4-added, based on 100% by weight of the conjugated diene-based copolymer composed of a monomer having a vinyl group and an aromatic vinyl-based monomer. I can.

또한, 본 발명에 따른 상기 변성제는 공액디엔계 중합체의 나머지 일 말단을 변성시키기 위한 변성제일 수 있고, 구체적인 예로 실리카 친화성 변성제일 수 있다. 상기 실리카 친화성 변성제는 변성제로 이용되는 화합물 내에 실리카 친화성 작용기를 함유하는 변성제를 의미하는 것일 수 있고, 상기 실리카 친화성 작용기는 충진제, 특히 실리카계 충진제와 친화성이 우수하여, 실리카계 충진제와 변성제 유래 작용기 간의 상호작용이 가능한 작용기를 의미하는 것일 수 있다.In addition, the modifier according to the present invention may be a modifier for modifying the other end of the conjugated diene-based polymer, and a specific example may be a silica affinity modifier. The silica-affinity modifier may mean a modifier containing a silica-affinity functional group in a compound used as a modifier, and the silica-affinity functional group has excellent affinity with a filler, especially a silica-based filler, It may mean a functional group capable of interaction between the functional groups derived from the denaturant.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 변성제는 아민기 및 알콕시실릴기를 함유하는 아미노알콕시실란계 변성제로, 하기 화학식 2로 표시되는 화합물일 수 있다. Specifically, the modifier according to an embodiment of the present invention may be an aminoalkoxysilane modifier containing an amine group and an alkoxysilyl group, and may be a compound represented by Formula 2 below.

[화학식 2][Formula 2]

Figure pat00011
Figure pat00011

상기 화학식 2에서, In Chemical Formula 2,

Ra1은 단일결합, 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고, R a1 is a single bond or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms,

Ra2 및 Ra3는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고, R a2 and R a3 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms,

Ra5는 수소 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환된 1치환, 2치환 또는 3치환의 알킬실릴기, 또는 탄소수 2 내지 10의 헤테로 고리기일 수 있고, R a5 may be a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a mono-, di- or tri-substituted alkylsilyl group substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a heterocyclic group having 2 to 10 carbon atoms,

Ra4 단일결합, 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기, 또는 -[R42O]j-일 수 있으며,R a4 is It may be a single bond, an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, or -[R 42 O] j -,

R42는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기일 수 있고, n1은 1 내지 3의 정수이고, n2는 0 내지 2의 정수이되 n2가 0인 경우 n1은 1 또는 2이며, j는 1 내지 30의 정수일 수 있다.R 42 may be an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, n 1 is an integer of 1 to 3, n 2 is an integer of 0 to 2, but when n 2 is 0, n 1 is 1 or 2, and j is 1 It may be an integer of 30 to.

구체적으로, 상기 화학식 2에서 Ra1은 단일 결합, 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기일 수 있고, Ra2 및 Ra3은 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 5의 알킬기일 수 있고, Ra5는 수소원자, 탄소수 1 내지 5의 알킬기, 탄소수 1 내지 5의 알킬기로 치환된 4가의 알킬실릴기, 또는 탄소수 2 내지 5의 헤테로 고리기일 수 있으며, Ra4는 단일 결합, 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기, 또는 -[R42O]j-일 수 있으며, R42는 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기일 수 있다.Specifically, in Formula 2, R a1 may be a single bond or an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, R a2 and R a3 may each independently be a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R a5 is It may be a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a tetravalent alkylsilyl group substituted with an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a heterocyclic group having 2 to 5 carbon atoms, and R a4 is a single bond or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms It may be a ene group, or -[R 42 O] j -, and R 42 may be an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms.

상기 화학식 2에서, Ra5가 헤테로 고리기인 경우, 상기 헤테로 고리기는 3치환 알콕시 실릴기로 치환 또는 비치환된 것일 수 있고, 상기 헤테로 고리기가 3치환 알콕시 실릴기로 치환된 경우, 상기 3치환 알콕시 실릴기는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기에 의해 상기 헤테로 고리기에 연결되어 치환된 것일 수 있으며, 상기 3치환 알콕시 실릴기는 탄소수 1 내지 10의 알콕시기로 치환된 알콕시 실릴기를 의미할 수 있다. 만약, 상기 Ra5가 알콕시실리기로 치환된 헤테로 고리기인 경우 화학식 1로 표시되는 화합물 내 알콕시기의 총 개수가 6개 이하가 되도록 n1 및 n2가 조절될 수 있다.In Formula 2, when R a5 is a heterocyclic group, the heterocyclic group may be substituted or unsubstituted with a trisubstituted alkoxysilyl group, and when the heterocyclic group is substituted with a trisubstituted alkoxysilyl group, the trisubstituted alkoxysilyl group It may be connected to and substituted with the heterocyclic group by an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and the trisubstituted alkoxy silyl group may mean an alkoxy silyl group substituted with an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms. If R a5 is a heterocyclic group substituted with an alkoxysilyl group, n 1 and n 2 may be adjusted so that the total number of alkoxy groups in the compound represented by Formula 1 is 6 or less.

보다 구체적으로, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 N,N-비스(3-(디메톡시(메틸)실릴)프로필) -메틸-1-아민(N,N-bis(3-(dimethoxy(methyl)silyl)propyl)-methyl-1-amine), N,N-비스(3-(디에톡시(메틸)실릴)프로필)- 메틸-1-아민(N,N-bis(3-(diethoxy(methyl)silyl)propyl)-methyl-1-amine), N,N-비스(3-(트리메톡시실릴)프로필)-메틸-1-아민(N,N-bis(3-(trimethoxysilyl)propyl)-methyl-1-amine), N,N-비스(3-(트리에톡시실릴)프로필)-메틸-1-아민(N,N-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)-methyl-1-amine), N,N-디에틸-3-(트리메톡시실릴)프로판-1-아민(N,N-diethyl-3-(trimethoxysilyl)propan-1-amine), N,N-디에틸-3-(트리에톡시실릴)프로판-1-아민(N,N-diethyl-3-(triethoxysilyl)propan-1-amine), N,N-비스(3-(디에톡시(메틸)실릴)프로필)-1,1,1-트리메틸실란아민(N,N-bis(3-(diethoxy(methyl)silyl)propyl)-1,1,1-trimethlysilanamine), N,N-비스(3-(1H-이미다졸-1-일)프로필)-(트리에톡시실릴)메탄-1-아민(N,N-bis(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)-(triethoxysilyl)methan-1-amine), N-(3-(1H-1,2,4-트리아졸-1-일)프로필)-3-(트리메톡시실릴)-N-(3-(트리메톡시실릴)프로필)프로판-1-아민(N-(3-(1H-1,2,4-triazole-1-yl)propyl)-3-(trimethoxysilyl)-N-(trimethoxysilyl)propyl)propan-1-amine), N,N-비스(2-(2-메톡시에톡시)에틸)-3-(트리에톡시실릴)프로판-1-아민(N,N-bis(2-(2-methoxyethoxy)ethyl)-3-(triethoxysilyl)propan-1-amine), N,N-비스(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2,5,8,11,14-펜타옥사헥사데칸-16-아민(N,N-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)-2,5,8,11,14-pentaoxahexadecan-16-amine), N-(2,5,8,11,14-펜타옥사헥사데칸-16-일)-N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2,5,8,11,14-펜타옥사헥사데칸-16-아민(N-(2,5,8,11,14-pentaoxahexadecan-16-yl)-N-(3-(triethoxysilyl)propyl)-2,5,8,11,14-pentaoxahexadecan-16-amine) 및 N-(3,6,9,12-테트라옥사헥사데실)-N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-3,6,9,12-테트라옥사헥사데칸-1-아민(N-(3,6,9,12-tetraoxahexadecyl)-N-(3-(triethoxysilyl)propyl)-3,6,9,12-tetraoxahexadecan-1-amine)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종일 수 있다.More specifically, the compound represented by Formula 2 is N,N-bis(3-(dimethoxy(methyl)silyl)propyl)-methyl-1-amine (N,N-bis(3-(dimethoxy(methyl)) silyl)propyl)-methyl-1-amine), N,N-bis(3-(diethoxy(methyl)silyl)propyl)-methyl-1-amine(N,N-bis(3-(diethoxy(methyl)) silyl)propyl)-methyl-1-amine), N,N-bis(3-(trimethoxysilyl)propyl)-methyl-1-amine (N,N-bis(3-(trimethoxysilyl)propyl)-methyl -1-amine), N,N-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)-methyl-1-amine (N,N-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)-methyl-1-amine), N,N-diethyl-3-(trimethoxysilyl)propan-1-amine (N,N-diethyl-3-(trimethoxysilyl)propan-1-amine), N,N-diethyl-3-(tri Ethoxysilyl)propan-1-amine (N,N-diethyl-3-(triethoxysilyl)propan-1-amine), N,N-bis(3-(diethoxy(methyl)silyl)propyl)-1,1 ,1-trimethylsilaneamine (N,N-bis(3-(diethoxy(methyl)silyl)propyl)-1,1,1-trimethlysilanamine), N,N-bis(3-(1H-imidazole-1- Yl)propyl)-(triethoxysilyl)methan-1-amine (N,N-bis(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)-(triethoxysilyl)methan-1-amine), N-( 3-(1H-1,2,4-triazol-1-yl)propyl)-3-(trimethoxysilyl)-N-(3-(trimethoxysilyl)propyl)propan-1-amine (N -(3-(1H-1,2,4-triazole-1-yl)propyl)-3-(trimethoxysilyl)-N-(trimethoxysilyl)propyl)propan-1-amine), N,N-bis(2- (2-methoxyethoxy)ethyl)-3-(triethoxysilyl)propan-1-amine (N,N-bis(2-(2-methoxyethoxy)ethyl) -3-(triethoxysilyl)propan-1-amine), N,N-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)-2,5,8,11,14-pentaoxahexadecane-16-amine (N ,N-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)-2,5,8,11,14-pentaoxahexadecan-16-amine), N-(2,5,8,11,14-pentaoxahexadecan-16- One)-N-(3-(triethoxysilyl)propyl)-2,5,8,11,14-pentaoxahexadecane-16-amine (N-(2,5,8,11,14-pentaoxahexadecan -16-yl)-N-(3-(triethoxysilyl)propyl)-2,5,8,11,14-pentaoxahexadecan-16-amine) and N-(3,6,9,12-tetraoxahexadecyl) -N-(3-(triethoxysilyl)propyl)-3,6,9,12-tetraoxahexadecane-1-amine (N-(3,6,9,12-tetraoxahexadecyl)-N-(3 -(triethoxysilyl)propyl)-3,6,9,12-tetraoxahexadecan-1-amine).

변성 공액디엔계 공중합체의 제조방법Method for producing modified conjugated diene-based copolymer

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 탄소 용매 중에서, 변성 올리고머 존재 하에 공액디엔계 단량체 또는 공액디엔계 단량체 및 방향족 비닐계 단량체를 중합하여 활성 중합체를 제조하는 단계(S1); 및 상기 활성 중합체와 아민기 및 알콕시실릴기를 함유하는 아미노알콕시실란계 변성제와 반응시키는 단계(S2)를 포함하고, 상기 변성 올리고머는 N-관능기 함유 화합물 유래 반복단위 및 공액디엔계 단량체 유래 반복단위를 포함하는 적어도 2개의 올리고머 사슬, 실릴기 함유 커플링제 유래 단위 및 유기금속 화합물 유래단위를 포함하고, 상기 올리고머 사슬 각각은 상기 실릴기 함유 커플링제 유래 단위를 사이에 두고 결합하고 있는 제1 변성 올리고머를 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 carbon solvent in the presence of a modified oligomer to prepare an active polymer ( S1); And reacting the active polymer with an aminoalkoxysilane modifier containing an amine group and an alkoxysilyl group (S2), wherein the modified oligomer comprises a repeating unit derived from a compound containing an N-functional group and a repeating unit derived from a conjugated diene monomer. At least two oligomer chains, a unit derived from a silyl group-containing coupling agent, and a unit derived from an organometallic compound, wherein each of the oligomer chains comprises a first modified oligomer bonded to each other through the unit derived from the silyl group-containing coupling agent. It characterized in that it includes.

상기 제조방법에서 사용되는 공액디엔계 단량체, 방향족 비닐계 단량체, 변성 올리고머는 전술한 바와 같다.Conjugated diene-based monomers, aromatic vinyl-based monomers, and modified oligomers used in the preparation method are as described above.

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

한편, 상기 변성 올리고머는 탄화수소 용매 중에서 유기금속 화합물 존재 하에 N-관능기 함유 화합물과 공액디엔계 단량체를 반응시켜 활성 올리고머 사슬을 제조하고, 상기 활성 올리고머 사슬과 실릴기 함유 커플링제를 커플링반응시켜 제조된 것일수 있으며, 여기에서 탄화수소 용매는 전술한 바와 같고, 유기금속 화합물은 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, 시클로헥실리튬, 3,5-디-n-헵틸시클로헥실리튬, 4-시클로펜틸리튬, 나프틸나트륨, 나프틸칼륨, 리튬알콕사이드, 나트륨 알콕사이드, 칼륨 알콕사이드, 리튬 술포네이트, 나트륨 술포네이트, 칼륨 술포네이트, 리튬 아미드, 나트륨 아미드, 칼륨아미드 및 리튬 이소프로필아미드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 또한, 변성 올리고머 제조시에 사용되는 공액디엔계 단량체는 변성 공액디엔계 중합체 제조시 사용되는 공액디엔계 단량체와 동일한 것일 수 있다. Meanwhile, the modified oligomer is prepared by reacting an N-functional group-containing compound and a conjugated diene-based monomer in a hydrocarbon solvent in the presence of an organometallic compound to prepare an active oligomer chain, and a coupling reaction between the active oligomer chain and a silyl group-containing coupling agent. Here, the hydrocarbon solvent is as described above, and the organometallic compound is, for example, methyllithium, ethyllithium, propyllithium, isopropyllithium, n-butyllithium, s-butyllithium, t-butyllithium, hexyllithium , n-decyllithium, t-octyllithium, phenyllithium, 1-naphthyllithium, n-eicosyllithium, 4-butylphenyllithium, 4-tolyllithium, cyclohexyllithium, 3,5-di-n-heptyl Cyclohexyllithium, 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 iso It may be one or more selected from the group consisting of propylamide. In addition, the conjugated diene-based monomer used in the production of the modified oligomer may be the same as the conjugated diene-based monomer used in the production of the modified conjugated diene-based polymer.

한편, 상기 변성 올리고머는 유기금속 화합물 유래 단위를 포함함으로써 중합체 사슬에 작용기를 제공하면서 동시에 중합 개시제로서의 역할도 수행할 수 있으며, 이에 별도의 중합 개시제의 사용없이 (S1) 단계의 중합반응을 수행할 수 있다.On the other hand, the modified oligomer may provide a functional group to the polymer chain by including a unit derived from an organometallic compound and at the same time serve as a polymerization initiator, thereby performing the polymerization reaction of step (S1) without the use of a separate polymerization initiator. I can.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 변성 올리고머는 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 modified oligomer 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 monomer 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 변성 올리고머를 투입한 이후 임의로 열을 가하지 않고 자체 반응열로 중합시키는 단계를 포함하는 중합방법을 의미할 수 있고, 상기 승온 중합은 상기 변성 올리고머를 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 comprises the step of polymerization by self-reaction heat without optionally applying heat after adding the modified oligomer. It may mean a polymerization method, and the elevated temperature polymerization may refer to a polymerization method in which heat is arbitrarily applied after adding the modified oligomer to increase the temperature, and the isothermal polymerization is performed by adding 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 변성 올리고머 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 modified oligomer.

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.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S2) 단계의 반응에서, 상기 변성제는 단량체 총 100g을 기준으로 0.01 mmol 내지 10 mmol의 양으로 사용할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 변성제는 상기 (S1) 단계의 변성 올리고머 1몰을 기준으로, 1:0.1 내지 10, 1:0.1 내지 5, 또는 1:0.1 내지 1:3의 몰비로 사용할 수 있다. 상기 변성제와 변성 올리고머의 몰비율, 단량체 대비 변성제의 투입량은 실질적으로 제조되는 중합체의 유리전이온도, 무니 점도 및 무니 완화율에 영향이 있을 수 있으므로, 가급적 위 범위 내에서 적절한 비율을 선택하여 적용하는 것이 바람직하다.According to an embodiment of the present invention, in the reaction of step (S2), the denaturant may be used in an amount of 0.01 mmol to 10 mmol based on a total of 100 g of monomers. As another example, the denaturing agent 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 denaturing oligomer in step (S1). Since the molar ratio of the denaturing agent and the modified oligomer, and the amount of the denaturing agent to the monomer, may have an effect on the glass transition temperature, Mooney viscosity, and Mooney relaxation rate of the polymer to be produced, select and apply an appropriate ratio within the above range as much as possible. It is desirable.

또 다른 예로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 변성 공액디엔계 중합체 제조방법은 2기 이상의 중합 반응기 및 변성 반응기를 포함하는 복수의 반응기에서 연속식 중합방법에 의해 실시될 수 있다. 구체적인 예로, 상기 (S1) 단계 및 (S2) 단계는 연속중합으로 실시되고, 상기 (S1) 단계는 제1 반응기를 포함하여 적어도 2기의 중합 반응기에서 연속적으로 실시되며, 상기 중합 반응기 중 제1기 중합 반응기에서의 중합 전환율은 50% 이하로 조절되는 것일 수 있다. 여기에서, 상기 중합 반응기의 수는 반응 조건 및 환경에 따라 탄력적으로 결정될 수 있다. 상기 연속중합 방법은 반응기에 반응물을 연속적으로 공급하고, 생성된 반응 생성물을 연속적으로 배출하는 반응 공정을 의미할 수 있다. 상기 연속중합 방법에 의하는 경우, 생산성 및 가공성이 우수하고, 제조되는 중합체의 균일성이 뛰어난 효과가 있다. As another example, according to an embodiment of the present invention, the method for preparing the modified conjugated diene-based polymer may be carried out by a continuous polymerization method in a plurality of reactors including two or more polymerization reactors and a modification reactor. As a specific example, the (S1) and (S2) steps are carried out by continuous polymerization, the (S1) step is carried out continuously in at least two polymerization reactors including the first reactor, and the first of the polymerization reactors The polymerization conversion rate in the polymerization reactor may be controlled to 50% or less. Here, the number of polymerization reactors may be flexibly determined according to reaction conditions and environments. The continuous polymerization method may refer to a reaction process in which a reactant is continuously supplied to a reactor and the produced reaction product is continuously discharged. In the case of the continuous polymerization method, there is an effect of excellent productivity and processability, and excellent uniformity of the polymer to be produced.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 중합 반응기에서 연속적으로 활성 중합체 제조 시, 제1기 반응기에서의 중합 전환율은 50% 이하, 10% 내지 50%, 또는 20% 내지 50% 일 수 있고, 이 범위 내에서 중합 반응기 개시된 후, 중합체가 형성되면서 발생되는 부반응을 억제하여 중합 시, 선형(linear) 구조의 중합체를 유도할 수 있고, 분자량 분포 곡선이 유니모달 형태이면서 분자량 분포가 전술한 범위를 갖는 중합체를 제조할 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, when continuously preparing the active polymer in the polymerization reactor, the polymerization conversion rate in the first reactor may be 50% or less, 10% to 50%, or 20% to 50%, and , After starting the polymerization reactor within this range, it is possible to induce a polymer having a linear structure during polymerization by suppressing side reactions that occur while the polymer is formed, and the molecular weight distribution curve is unimodal and the molecular weight distribution is in the above-described range. It is possible to prepare a polymer having.

이때, 상기 중합 전환율은 반응온도, 반응기 체류시간 등에 따라 조절될 수있다.At this time, the polymerization conversion rate may be adjusted according to the reaction temperature, the residence time of the reactor, and the like.

상기 중합 전환율은 일례로 중합체의 중합 시, 중합체를 포함하는 중합체 용액 상의 고체 농도를 측정하여 결정될 수 있고, 구체적인 예로, 상기 중합체 용액을 확보하기 위해 각 중합 반응기의 출구에 실린더형 용기를 장착하여 일정양의 중합체 용액을 실린더형 용기에 채우고, 상기 실린더형 용기를 반응기로부터 분리하여 중합체 용액이 충진되어 있는 실린더의 무게(A)를 측정한 후, 실린더형 용기에 충진되어 있는 중합체 용액을 알루미늄 용기, 일례로 알루미늄 디쉬에 옮기고 중합체 용액이 제거된 실린더형 용기의 무게(B)를 측정하고, 중합체 용액이 담긴 알루미늄 용기를 140℃의 오븐에서 30분 간 건조시키고, 건조된 중합체의 무게(C)를 측정한 뒤, 하기 수학식 1에 따라 계산한 것일 수 있다.The polymerization conversion rate may be determined by measuring the solid concentration in the polymer solution containing the polymer, for example, during polymerization of the polymer.For example, in order to secure the polymer solution, a cylindrical container is mounted at the outlet of each polymerization reactor to A positive polymer solution was filled in a cylindrical container, the cylindrical container was separated from the reactor, and the weight (A) of the cylinder filled with the polymer solution was measured, and then the polymer solution filled in the cylindrical container was added to an aluminum container, For example, transfer to an aluminum dish and measure the weight (B) of a cylindrical container from which the polymer solution has been removed, and dry the aluminum container containing the polymer solution in an oven at 140° C. for 30 minutes, and determine the weight (C) of the dried polymer. After measurement, it may be calculated according to Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00012
Figure pat00012

한편, 상기 제1기 반응기에서 중합된 중합물은 변성 반응기 전의 중합 반응기까지 순차적으로 이송되어 최종적으로 중합 전환율이 95% 이상이 될 때까지 중합이 진행될 수 있고, 제1기 반응기에서 중합된 이후, 제2기 반응기, 또는 제2기 반응기 내지 변성 반응기 전의 중합 반응기까지 각 반응기별 중합 전환율은 분자량 분포의 조절을 위해 각 반응기 별로 적절히 조절하여 실시될 수 있다.On the other hand, the polymerized product polymerized in the first reactor is sequentially transferred to the polymerization reactor before the transformation reactor, so that the polymerization can be carried out until the polymerization conversion rate reaches 95% or more. The polymerization conversion rate for each reactor from the second reactor or the second reactor to the polymerization reactor before the modification reactor may be appropriately adjusted for each reactor in order to control the molecular weight distribution.

한편, 상기 (S1) 단계에서, 활성 중합체 제조 시, 제1기 반응기에서의 중합물 체류 시간은 1분 내지 40분, 1분 내지 30분, 또는 5분 내지 30분일 수 있고, 이 범위 내에서, 중합 전환율의 조절이 용이할 수 있다.Meanwhile, in the step (S1), when preparing the active polymer, the residence time of the polymer in the first reactor may be 1 minute to 40 minutes, 1 minute to 30 minutes, or 5 minutes to 30 minutes, within this range, It can be easy to control the polymerization conversion rate.

본 발명에서 용어 '중합물'은 (S1) 단계 또는 (S2) 단계가 완료되어, 활성 중합체, 또는 변성 공액디엔계 중합체를 수득하기에 앞서, (S1) 단계 실시 중, 각 반응기 내에서 중합이 실시되고 있는 중합체 형태의 중간체를 의미할 수 있고, 반응기 내에서 중합이 실시되고 있는 중합 전환율 90% 미만의 중합체를 의미할 수 있다.In the present invention, the term'polymer' refers to (S1) step or (S2) step is completed, prior to obtaining an active polymer or a modified conjugated diene-based polymer, during step (S1), polymerization is carried out in each reactor. It may refer to an intermediate in the form of a polymer being used, and may refer to a polymer having a polymerization conversion rate of less than 90% in which polymerization is carried out in a reactor.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 변성제는 변성 반응기에 투입될 수 있고, 상기 (S2) 단계는 변성 반응기에서 실시될 수 있다. 또 다른 예로, 상기 변성제는 상기 (S1) 단계에서 제조된 활성 중합체를 (S2) 단계를 실시하기 위한 변성 반응기로 이송하기 위한 이송부에 투입될 수 있고, 상기 이송부 내에서 활성 중합체와 변성제의 혼합에 의해 반응이 진행될 수 있으며, 이 때 상기 반응은 변성제가 활성 중합체에 단순 결합되는 변성 반응이거나, 변성제를 기준으로 활성 중합체가 연결되는 커플링 반응일 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the denaturant may be introduced into the denaturation reactor, and the (S2) step may be performed in the denaturation reactor. In another example, the denaturant may be added to a transport unit for transporting the active polymer prepared in step (S1) to a denaturing reactor for performing step (S2), and mixing the active polymer and the modifier in the transport unit In this case, the reaction may be performed by, and the reaction may be a modification reaction in which a modifier is simply bonded to the active polymer, or a coupling reaction in which the active polymer is connected based on the modifier.

고무 조성물Rubber composition

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 충진제를 포함하는 것일 수 있다. 상기 충진제는 일례로 실리카계 충진제일 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 충진제를 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 (anhydrous silicic acid), 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 in order to describe 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.

제조예 1Manufacturing Example 1

500 ml의 둥근바닥 플라스크에 테트라하이드로 퓨란 100 ml 및 n-부틸리튬 1.0 g(10 wt% in n-hexane)을 넣고 1-(4-비닐펜틸)피롤리딘(1-(4-vinylphenethyl)pyrrolidine) 3.1 g(Sigma-Aldrich) 및 1,3-부타디엔 7.6 g을 첨가한 후, 10℃에서 30분 동안 반응시켰다. 이후 4-(클로로디메틸실릴)스티렌 0.30 g(Sigma-Aldrich)을 투입하고 10분간 커플링 반응시켜 중량평균 분자량이 5,600 g/mol인 변성 올리고머를 제조하였다. In a 500 ml round bottom flask, add 100 ml of tetrahydrofuran and 1.0 g (10 wt% in n-hexane) of n-butyllithium and add 1-(4-vinylpentyl)pyrrolidine (1-(4-vinylphenethyl)pyrrolidine). ) 3.1 g (Sigma-Aldrich) and 7.6 g of 1,3-butadiene were added, followed by reaction at 10° C. for 30 minutes. Then, 0.30 g of 4-(chlorodimethylsilyl)styrene (Sigma-Aldrich) was added and a coupling reaction was performed for 10 minutes to prepare a modified oligomer having a weight average molecular weight of 5,600 g/mol.

제조예 2Manufacturing Example 2

제조예 1에 있어서, 4-(클로로디메틸실릴)스티렌을 1.30 g으로 투입한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일하게 실시하여 중량평균 분자량이 3,500 g/mol인 변성 올리고머를 제조하였다. In Preparation Example 1, a modified oligomer having a weight average molecular weight of 3,500 g/mol was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that 1.30 g of 4-(chlorodimethylsilyl)styrene was added.

비교 제조예Comparative Production Example

500 ml의 둥근바닥 플라스크에 테트라하이드로 퓨란 100 ml 및 n-부틸리튬 1.0 g(10 wt% in n-hexane)을 넣고 1-(4-비닐펜틸)피롤리딘(1-(4-vinylphenethyl)pyrrolidine) 3.1 g(Sigma-Aldrich)을 첨가한 후, 10℃에서 30분 동안 반응시켜 변성 개시제를 제조하였다. In a 500 ml round bottom flask, add 100 ml of tetrahydrofuran and 1.0 g (10 wt% in n-hexane) of n-butyllithium and add 1-(4-vinylpentyl)pyrrolidine (1-(4-vinylphenethyl)pyrrolidine). ) 3.1 g (Sigma-Aldrich) was added and then reacted at 10° C. for 30 minutes to prepare a denaturing initiator.

실시예 1Example 1

3개의 연속교반 액상 반응기(CSTR) 중 1기 반응기에, n-헥산에 스티렌이 60 중량%로 용해된 스티렌 용액을 1.92 kg/h, n-헥산에 1,3-부타디엔이 60 중량%로 용해된 1,3-부타디엔 용액을 11.9 kg/h, n-헥산 47.73 kg/h, n-헥산에 1,2-부타디엔이 2.0 중량%로 용해된 1,2-부타디엔 용액을 40 g/h, 극성첨가제로 n-헥산에 2,2-(디-2(테트라하이드로퓨릴)프로판)이 10 중량%로 용해된 극성첨가제 용액을 53.0 g/h, 개시제로서 n-헥산에 제조예 1에서 제조된 변성 올리고머가 10 중량%로 용해된 변성 올리고머 용액을 1.80 kg/h의 속도로 주입하였다. 이때, 반응기 내부 온도가 50℃가 되도록 유지하였으며, 중합 전환율이 45%가 되었을 때, 이송 배관을 통해 제1 반응기에서 제2 반응기로 중합물을 이송하였다([DTP]:[act. Li]=0.6:1.0 몰비). In one of three continuous stirring liquid phase reactors (CSTR), a styrene solution in which 60% by weight of styrene is dissolved in n-hexane is dissolved at 1.92 kg/h, and 1,3-butadiene is dissolved in 60% by weight in n-hexane. The prepared 1,3-butadiene solution was 11.9 kg/h, n-hexane 47.73 kg/h, and a 1,2-butadiene solution in which 2.0 wt% of 1,2-butadiene was dissolved in n-hexane was 40 g/h, polar 53.0 g/h of a polar additive solution in which 10% by weight of 2,2-(di-2(tetrahydrofuryl)propane) was dissolved in n-hexane as an additive, and modified prepared in Preparation Example 1 in n-hexane as an initiator A modified oligomer solution in which the oligomer was dissolved in 10% by weight was injected at a rate of 1.80 kg/h. At this time, the temperature inside the reactor was maintained at 50°C, and when the polymerization conversion rate reached 45%, the polymer was transferred from the first reactor to the second reactor through a transfer pipe ([DTP]:[act. Li]=0.6). :1.0 molar ratio).

이어서, 제2 반응기에 n-헥산에 1,3-부타디엔이 60 중량%로 용해된 1,3-부타디엔 용액을 2.95 kg/h의 속도로 주입하였다. 이때, 제2 반응기의 온도는 65℃가 되도록 유지하였으며, 중합 전환율이 95% 이상이 되었을 때, 이송 배관을 통해 제2 반응기에서 제3 반응기로 중합물을 이송하였다. Subsequently, a 1,3-butadiene solution in which 60% by weight of 1,3-butadiene was dissolved in n-hexane was injected into the second reactor at a rate of 2.95 kg/h. At this time, the temperature of the second reactor was maintained to be 65°C, and when the polymerization conversion rate became 95% or more, the polymer was transferred from the second reactor to the third reactor through a transfer pipe.

상기 제2 반응기에서 제3 반응기로 중합물을 이송하여, 변성제로 3-(디에톡시(메틸)실릴)-N-(3-(디에톡시(메틸)실릴)프로필)-N-메틸프로판-1-아민이 20 중량%로 용해된 용액을 116 g/h의 속도로 제3 반응기에 투입하고, 이때 제3 반응기의 온도는 65℃가 되도록 유지하였다([변성제]:[act. Li]=1.8:1.0 몰비). Transfer the polymer from the second reactor to the third reactor, and as a denaturing agent 3-(diethoxy(methyl)silyl)-N-(3-(diethoxy(methyl)silyl)propyl)-N-methylpropane-1- A solution in which 20% by weight of amine was dissolved was added to the third reactor at a rate of 116 g/h, and the temperature of the third reactor was maintained at 65°C ([modifier]:[act. Li]=1.8: 1.0 molar ratio).

이후, 제3 반응기에서 배출된 중합 용액에 산화방지제로 30 중량%로 용해된 IR1520(BASF社) 용액을 100 g/h의 속도로 주입하여 교반하였다. 그 결과 얻어진 중합물을 스팀으로 가열된 온수에 넣고 교반하여 용매를 제거한 후, 롤 건조하여 잔량의 용매와 물을 제거하여, 양말단 변성 공액디엔계 중합체를 제조하였다. 이렇게 제조된 양말단 변성 공액디엔계 중합체에 대한 분석 결과는 하기 표 1에 나타내었다. Thereafter, a solution of IR1520 (BASF) dissolved in 30% by weight as an antioxidant was injected into the polymerization solution discharged from the third reactor at a rate of 100 g/h, followed by stirring. 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 conjugated diene-based polymer at both ends. The analysis results for the modified conjugated diene-based polymer at both ends are shown in Table 1 below.

실시예 2Example 2

실시예 1에 있어서, 변성 올리고머로 제조예 2에서 제조된 변성 올리고머가 10 중량%로 용해된 변성 올리고머 용액을 1.10 kg/h의 속도로 주입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여, 변성 스티렌-부타디엔 공중합체를 제조하였다([DTP]:[act. Li]=0.6:1.0 몰비, [변성제]:[act. Li]=1.85:1.00 몰비).In Example 1, the same was carried out as in Example 1, except that a modified oligomer solution in which the modified oligomer prepared in Preparation Example 2 was dissolved in 10% by weight as a modified oligomer was injected at a rate of 1.10 kg/h. , A modified styrene-butadiene copolymer was prepared ([DTP]:[act. Li]=0.6:1.0 molar ratio, [modifier]:[act. Li]=1.85:1.00 molar ratio).

실시예 3Example 3

20 L 오토클레이브 반응기에 n-헥산 3 kg, 제조예 1에서 제조된 변성 올리고머 95 g, 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 3-(디에톡시(메틸)실릴)-N-(3-(디에톡시(메틸)실릴)프로필)-N-메틸프로판-1-아민을 투입하여 15분 동안 반응시켰다([DTP]:[act. Li]=0.6:1.0 몰비, [변성제]:[act. Li]=1.85:1.00몰비). 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, 95 g of the modified oligomer prepared in Preparation Example 1, 270 g of styrene, 710 g of 1,3-butadiene, and 2,2-bis(2-oxoranyl) as a polar additive The internal temperature of the reactor into which 1.29 g of propane was added was adjusted to 60°C, and adiabatic heating reaction was performed. After 30 minutes elapsed, 20 g of 1,3-butadiene was added to cap the polymer end with butadiene. After 10 minutes elapsed, 3-(diethoxy(methyl)silyl)-N-(3-(diethoxy) was added as a denaturing agent. (Methyl)silyl)propyl)-N-methylpropan-1-amine was added and reacted for 15 minutes ([DTP]:[act. Li]=0.6:1.0 molar ratio, [modifier]:[act. Li]= 1.85:1.00 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.

비교예 1Comparative Example 1

3개의 연속교반 액상 반응기(CSTR) 중 1기 반응기에, n-헥산에 스티렌이 60 중량%로 용해된 스티렌 용액을 1.92 kg/h, n-헥산에 1,3-부타디엔이 60 중량%로 용해된 1,3-부타디엔 용액을 11.8 kg/h, n-헥산 47.73 kg/h, n-헥산에 1,2-부타디엔이 2.0 중량%로 용해된 1,2-부타디엔 용액을 40 g/h, 극성첨가제로 n-헥산에 2,2-(디-2(테트라하이드로퓨릴)프로판)이 10 중량%로 용해된 극성첨가제 용액을 53.0 g/h, n-헥산에 n-부틸리튬이 10 중량%로 용해된 n-부틸리튬 용액을 50.0 g/h의 속도로 주입하였다. 이때, 반응기 내부 온도가 55℃가 되도록 유지하였으며, 중합 전환율이 48%가 되었을 때, 이송 배관을 통해 제1 반응기에서 제2 반응기로 중합물을 이송하였다([DTP]:[act. Li]=0.6:1.0 몰비) In one of three continuous stirring liquid phase reactors (CSTR), a styrene solution in which 60% by weight of styrene is dissolved in n-hexane is dissolved at 1.92 kg/h, and 1,3-butadiene is dissolved in 60% by weight in n-hexane. The prepared 1,3-butadiene solution was 11.8 kg/h, n-hexane 47.73 kg/h, and a 1,2-butadiene solution in which 2.0 wt% of 1,2-butadiene was dissolved in n-hexane was 40 g/h, polar As an additive, a polar additive solution in which 2,2-(di-2(tetrahydrofuryl)propane) was dissolved at 10% by weight in n-hexane was 53.0 g/h, and n-butyllithium was at 10% by weight in n-hexane. The dissolved n-butyllithium solution was injected at a rate of 50.0 g/h. At this time, the temperature inside the reactor was maintained at 55°C, and when the polymerization conversion rate reached 48%, the polymer was transferred from the first reactor to the second reactor through a transfer pipe ([DTP]:[act. Li]=0.6). :1.0 molar ratio)

이어서, 제2 반응기에 n-헥산에 1,3-부타디엔이 60 중량%로 용해된 1,3-부타디엔 용액을 2.95 kg/h의 속도로 주입하였다. 이때, 제2 반응기의 온도는 65℃가 되도록 유지하였으며, 중합 전환율이 95% 이상이 되었을 때, 이송 배관을 통해 제2 반응기에서 제3 반응기로 중합물을 이송하였다. Subsequently, a 1,3-butadiene solution in which 60% by weight of 1,3-butadiene was dissolved in n-hexane was injected into the second reactor at a rate of 2.95 kg/h. At this time, the temperature of the second reactor was maintained to be 65°C, and when the polymerization conversion rate became 95% or more, the polymer was transferred from the second reactor to the third reactor through a transfer pipe.

상기 제2 반응기에서 제3 반응기로 중합물을 이송하여, 커플링제로 디메틸디클로로실란(dimethyl dichlorosilane)이 20 중량%로 용해된 용액을 33 g/h의 속도로 제3 반응기에 투입하고, 이때 제3 반응기의 온도는 65℃가 되도록 유지하였다([커플링제]:[act. Li]=1.8:1.0 몰비). The polymer is transferred from the second reactor to the third reactor, and a solution in which dimethyl dichlorosilane is dissolved in 20% by weight as a coupling agent is introduced into the third reactor at a rate of 33 g/h. The temperature of the reactor was maintained at 65°C ([coupling agent]:[act. Li]=1.8:1.0 molar ratio).

이후, 제3 반응기에서 배출된 중합 용액에 산화방지제로 30 중량%로 용해된 IR1520(BASF社) 용액을 100 g/h의 속도로 주입하여 교반하였다. 그 결과 얻어진 중합물을 스팀으로 가열된 온수에 넣고 교반하여 용매를 제거한 후, 롤 건조하여 잔량의 용매와 물을 제거하여, 미변성 공액디엔계 중합체를 제조하였다. 이렇게 제조된 미변성 스티렌-부타디엔 공중합체에 대한 분석 결과는 하기 표 1에 나타내었다.Thereafter, a solution of IR1520 (BASF) dissolved in 30% by weight as an antioxidant was injected into the polymerization solution discharged from the third reactor at a rate of 100 g/h, followed by stirring. 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 to prepare an unmodified conjugated diene-based polymer. The analysis results for the thus prepared unmodified styrene-butadiene copolymer are shown in Table 1 below.

비교예 2Comparative Example 2

실시예 1에 있어서, 제조예 1에서 제조된 변성 올리고머 대신에 비교 제조예 에서 제조된 변성 개시제가 10 중량%로 용해된 변성 개시제 용액을 0.65 kg/h의 속도로 주입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여, 변성 스티렌-부타디엔 공중합체를 제조하였다([DTP]:[act. Li]=0.6:1.0 몰비, [변성제]:[act. Li]=1.85:1.00몰비).In Example 1, the above implementation except that a modified initiator solution in which the modified initiator prepared in Comparative Preparation Example was dissolved in 10% by weight was injected at a rate of 0.65 kg/h instead of the modified oligomer prepared in Preparation Example 1. In the same manner as in Example 1, a modified styrene-butadiene copolymer was prepared ([DTP]:[act. Li]=0.6:1.0 molar ratio, [modifier]:[act. Li]=1.85:1.00 molar ratio).

비교예 3Comparative Example 3

실시예 1에 있어서, 변성제와의 반응을 수행하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 단말단 변성 스티렌-부타디엔 공중합체를 제조하였다([DTP]:[act. Li]=0.6:1.0 몰비).In Example 1, a terminal modified styrene-butadiene copolymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that the reaction with the denaturing agent was not performed ([DTP]:[act. Li]=0.6: 1.0 molar ratio).

비교예 4Comparative Example 4

실시에 3에 있어서, 제조예 1에서 제조된 변성 올리고머 대신에 비교 제조예 에서 제조된 변성 개시제 45 g을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 3과 동일하게 실시하여, 변성 스티렌-부타디엔 공중합체를 제조하였다([DTP]:[act. Li]=0.6:1.0 몰비, [변성제]:[act. Li]=1.85:1.00몰비).In Example 3, a modified styrene-butadiene copolymer was prepared in the same manner as in Example 3, except that 45 g of the modified initiator prepared in Comparative Preparation Example was used instead of the modified oligomer prepared in Preparation Example 1. ([DTP]:[act. Li]=0.6:1.0 molar ratio, [modifier]:[act. Li]=1.85:1.00 molar ratio).

실험예 1Experimental Example 1

상기 실시예, 비교예에서 제조된 각 변성 또는 미변성 공액디엔계 중합체에 대하여 각각 중합체 내 스티렌 단위 함량 및 비닐 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, vinyl content, and weight average molecular weight (Mw, X10 3 g/mol), number average molecular weight (Mn, X10) in the polymer, respectively. 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 비닐 함량(중량%)1) Styrene unit and vinyl content (% by weight)

상기 각 중합체 내 스티렌 단위(SM) 및 비닐(Vinyl) 함량은 Varian VNMRS 500 MHz NMR을 이용하여 측정 및 분석하였다. The content of styrene units (SM) and vinyl (Vinyl) in each of the polymers 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 비닐 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 styrene unit and vinyl content were calculated.

2) 중량평균분자량(Mw, X102) Weight average molecular weight (Mw, X10 3 3 g/mol), 수평균분자량(Mn, X10g/mol), number average molecular weight (Mn, X10 33 g/mol), 분자량 분포(PDI, MWD) 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.

4) Si 함량4) Si content

상기 Si 함량은 ICP 분석 방법으로 유도 결합 플라즈마 발광 분석기(ICP-OES; Optima 7300DV)를 이용하여 측정하였다. 구체적으로, 시료 약 0.7 g을 백금 도가니(Pt crucible)에 넣고, 진한 황산(98 중량%, Electronic grade) 약 1 mL를 넣어, 300℃에서 3시간 동안 가열하고, 시료를 전기로(Thermo Scientific, Lindberg Blue M)에서, 하기 스텝(step) 1 내지 3의 프로그램으로 회화를 진행한 후, The Si content was measured using an inductively coupled plasma emission analyzer (ICP-OES; Optima 7300DV) by an ICP analysis method. Specifically, about 0.7 g of a sample was put in a platinum crucible, about 1 mL of concentrated sulfuric acid (98% by weight, Electronic grade) was added, heated at 300° C. for 3 hours, and the sample was heated in an electric furnace (Thermo Scientific, Lindberg Blue M), after conducting conversation with the program of steps 1 to 3 below,

1) step 1: initial temp 0℃ rate (temp/hr) 180 ℃/hr, temp(holdtime) 180℃ (1hr)1) step 1: initial temp 0℃ rate (temp/hr) 180 ℃/hr, temp(holdtime) 180℃ (1hr)

2) step 2: initial temp 180℃, rate (temp/hr) 85 ℃/hr, temp(holdtime) 370℃ (2hr)2) step 2: initial temp 180℃, rate (temp/hr) 85 ℃/hr, temp(holdtime) 370℃ (2hr)

3) step 3: initial temp 370℃, rate (temp/hr) 47 ℃/hr, temp(holdtime) 510℃ (3hr)3) step 3: initial temp 370℃, rate (temp/hr) 47 ℃/hr, temp(holdtime) 510℃ (3hr)

잔류물에 진한 질산(48 중량%) 1 mL, 진한 불산(50 중량%) 20 ㎕를 가하고, 백금 도가니를 밀봉하여 30분 이상 흔들어(shaking)준 후, 시료에 붕산(boric acid) 1 mL를 넣고 0℃에서 2시간 이상 보관한 후, 초순수(ultrapure water) 30 mL에 희석하여, 회화를 진행하여 측정하였다.Add 1 mL of concentrated nitric acid (48 wt%) and 20 µl of concentrated hydrofluoric acid (50 wt%) to the residue, seal the platinum crucible, shake it for 30 minutes or more, and add 1 mL of boric acid to the sample. Then, after storing at 0° C. for 2 hours or more, it was diluted in 30 mL of ultrapure water, and inhalation was performed to measure.

5) N 함량5) N content

N 함량은 NSX 분석 방법으로, 극미량 질소 정량분석기 (NSX-2100H)를 이용하여 측정하였다. 구체적으로, 극미량 질소 정량분석기(Auto sampler, Horizontal furnace, PMT & Nitrogen detector)를 켜고 Ar을 250 ml/min, O2를 350 ml/min, ozonizer 300 ml/min으로 캐리어 가스 유량을 설정하고, heater를 800℃로 설정한 후 약 3시간 동안 대기하여 분석기를 안정화시켰다. 분석기가 안정화된 후 Nitrogen standard(AccuStandard S-22750-01-5 ml)를 이용하여 검량선 범위 5 ppm, 10 ppm, 50 ppm, 100 ppm 및 500 ppm의 검량선을 작성하고 각 농도에 해당하는 Area를 얻은 후 농도 대 Area의 비율을 이용하여 직선을 작성하였다. 이후, 시료 20 mg가 담긴 세라믹 보트를 상기 분석기의 Auto sampler에 놓고 측정하여 area를 얻었다. 얻어진 시료의 area와 상기 검량선을 이용하여 N 함량을 계산하였다.The N content was measured using an NSX analysis method, a trace nitrogen quantitative analyzer (NSX-2100H). Specifically, turn on the trace nitrogen quantitative analyzer (Auto sampler, Horizontal furnace, PMT & Nitrogen detector), set the carrier gas flow rate to 250 ml/min for Ar, 350 ml/min for O 2 , and 300 ml/min for ozonizer, and heater After setting at 800° C., the analyzer was stabilized by waiting for about 3 hours. After the analyzer is stabilized, use the Nitrogen standard (AccuStandard S-22750-01-5 ml) to prepare calibration curves for the ranges of 5 ppm, 10 ppm, 50 ppm, 100 ppm and 500 ppm, and obtain the area corresponding to each concentration. After that, a straight line was created using the ratio of the density to the area. Thereafter, a ceramic boat containing 20 mg of a sample was placed on the auto sampler of the analyzer and measured to obtain an area. The N content was calculated using the obtained sample area and the calibration curve.

구분division 실시예Example 비교예Comparative example 1One 22 33 1One 22 33 44 NMR
(중량%)
NMR
(weight%)
SMSM 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010
VinylVinyl 3838 3838 3838 3838 3838 3838 3838 GPCGPC Mw(X103 g/mol)Mw(X10 3 g/mol) 521521 505505 405405 495495 502502 314314 402402 Mn(X103 g/mol)Mn(X10 3 g/mol) 321321 310310 311311 305305 315315 224224 305305 PDIPDI 1.621.62 1.631.63 1.301.30 1.621.62 1.591.59 1.401.40 1.321.32 무니점도(MV)Mooney viscosity (MV) 5555 5757 4949 5757 5959 3131 4848 N 함량(ppm)N content (ppm) 250250 301301 255255 -- 210210 139139 201201 Si 함량(ppm)Si content (ppm) 361361 399399 389389 195195 325325 3636 314314

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 3은 모두 N 함량 및 Si 함량 각각을 200 ppm 이상으로 포함하는 것을 확인하였다. 관련하여, 비교예 1은 N을 포함하지 않으며 Si 함량도 실시예 1 내지 실시예 3 대비 절반 수준으로 감소된 함량을 나타내었다. 여기에서 비교예 1은 중합시 실릴기 함유 커플링제를 사용하여 실시예와 동등 수준의 분자량을 가지도록 제조된 미변성 공액디엔계 중합체로 본 발명에서 제시하는 변성 올리고머 유래 작용기 및 아미노알콕시실란계 변성제 유래 작용기를 포함하지 않는 것이다. As shown in Table 1, in Examples 1 to 3, it was confirmed that each of the N content and the Si content contained 200 ppm or more. In relation, Comparative Example 1 did not contain N, and the Si content was also reduced to a half level compared to Examples 1 to 3. Here, Comparative Example 1 is an unmodified conjugated diene-based polymer prepared to have a molecular weight equivalent to that of the Example by using a silyl group-containing coupling agent during polymerization. It does not contain the derived functional group.

상기 결과와 같이 비교예 1 대비 실시예 1 내지 실시예 3 각각의 N 및 Si 함량이 크게 증가한 것으로부터 상기 실시예 1 내지 실시예 3은 중합 시 변성 올리고머 및 아미노알콕시실란계 변성제를 사용하여 제조되어 분자 내 이들 각각의 유래 작용기를 포함하는 것을 확인할 수 있다.From the fact that the N and Si contents of each of Examples 1 to 3 were significantly increased compared to Comparative Example 1 as described above, Examples 1 to 3 were prepared using a modified oligomer and an aminoalkoxysilane modifier during polymerization. It can be seen that each of these derived functional groups are included in the molecule.

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.The modified or unmodified conjugated diene polymers of Examples, Comparative Examples and Reference Examples were used as raw rubbers and were blended under the 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(충진제), 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(DPG(디페닐구아니딘)) 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 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 (DPG (diphenylguanidine)) 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, 구름저항특성(연비성)이 우수함을 나타내는 것이나, 표 3에서 결과값은 비교예 1의 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 rolling resistance characteristics (fuel economy). Since the result value is expressed in Index (%) based on the result value of Comparative Example 1, the higher the value, the better.

4) 가공성 특성4) Processability characteristics

상기 1) 고무 시편 제조 시 얻어진 2차 배합물의 무니 점도(MV, (ML1+4, @100℃) MU)를 측정하여 각 중합체의 가공성 특성을 비교분석하였으며, 이때 무니점도 측정값이 낮은 것일수록 가공성 특성이 우수함을 나타내는 것이나, 하기 표 3에서는 비교예 1의 결과값을 기준으로 Index(%)로 표기한 것인 바 수치가 높을수록 우수함을 나타낸다. 1) The Mooney viscosity (MV, (ML1+4, @100°C) MU) of the secondary compound obtained during the manufacture of the rubber specimen was measured to compare and analyze the processability characteristics of each polymer. It indicates excellent processability characteristics, but in Table 3 below, it is expressed in Index (%) based on the result value of Comparative Example 1. The higher the value, the better.

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 1One 22 33 44 인장특성Tensile properties 인장강도(kgf/cm2)Tensile strength (kgf/cm 2 ) 166166 168168 163163 153153 161161 145145 162162 300% 모듈러스(kgf/cm2)300% modulus (kgf/cm 2 ) 114114 116116 114114 9292 111111 8989 113113 점탄성 특성Viscoelastic properties tan δ(at 0℃, Index)tan δ(at 0℃, Index) 103103 104104 101101 100100 102102 9595 9999 tan δ(at 60℃, Index)tan δ(at 60℃, Index) 126126 129129 125125 100100 119119 102102 121121 가공성 특성(Index)Processability characteristics (Index) 103103 104104 107107 100100 9292 110110 8989

상기 표 3에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 3은 비교예 1 내지 4 대비 개선된 인장특성을 나타내면서 동시에 점탄성 특성 및 가공성 특성에서 현저히 개선된 효과를 나타내었다. As shown in Table 3, Examples 1 to 3 exhibited improved tensile properties compared to Comparative Examples 1 to 4 while at the same time exhibiting remarkably improved effects in viscoelastic properties and processability properties.

구체적으로, 실시예 1 및 2는 비교예 2 대비 동등 이상의 인장특성 및 젖은노면 저항성(0℃ tan δ 값)을 나타내면서 구름저항특성(연비성, 60℃ tan δ 값)이 각각 약 105% 및 108%로 현저히 개선되고, 동시에 가공성 특성도 각각 약 112%로 크게 개선되었다. 또한, 실시예 1 및 2는 비교예 3 대비 인장특성 및 점탄성 특성에서 현저히 개선되는 효과를 나타내었다. 이때, 비교예 2는 개시제로서 본 발명에서 제시하는 변성 올리고머 대신 비교 제조예에서 제조된 변성 개시제를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일방법으로 제조된 것이고, 비교예 3은 본 발명에서 제시하는 변성제를 적용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일방법으로 제된 것이다. Specifically, Examples 1 and 2 exhibited equal or higher tensile properties and wet road surface resistance (0°C tan δ value) than Comparative Example 2, while rolling resistance characteristics (fuel efficiency, 60°C tan δ value) were about 105% and 108, respectively. %, and at the same time, the processability properties were also greatly improved to about 112%, respectively. In addition, Examples 1 and 2 showed remarkably improved effects in tensile properties and viscoelastic properties compared to Comparative Example 3. At this time, Comparative Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the modified initiator prepared in Comparative Preparation Example was used instead of the modified oligomer presented in the present invention as an initiator, and Comparative Example 3 was presented in the present invention. It was prepared in the same manner as in Example 1, except that a denaturant was not applied.

또한, 실시예 3은 비교예 4 대비 동등 수준의 인장특성 및 젖은 노면 저항성을 나타내면서 구름저항특성이 약 3% 상승하고, 동시에 가공성 특성은 약 20%로 상승하여 가공성 특성에서 현저한 개선 효과를 나타내었으며, 이때 비교예 4는 개시제로서 본 발명에서 제시하는 변성 올리고머 대신 비교 제조예에서 제조된 변성 개시제를 사용한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일방법으로 제조된 것이다.In addition, Example 3 exhibited the same level of tensile properties and wet road resistance as compared to Comparative Example 4, while the rolling resistance property was increased by about 3%, and at the same time, the workability property was increased to about 20%, showing a remarkable improvement effect in the processability property. In this case, Comparative Example 4 was prepared in the same manner as in Example 3, except that the modified initiator prepared in Comparative Preparation Example was used instead of the modified oligomer presented in the present invention as an initiator.

상기의 결과는, 본 발명 변성 공액디엔계 중합체는 개시제로서 변성 올리고머를 적용하고, 변성제로 아미노알콕시실란계 변성제를 적용하여 제조됨으로써 중합체 사슬 내 상기 변성 올리고머 및 상기 변성제 유래 작용기를 포함함으로써 인장특성, 점탄성 특성 및 가공성이 모두 균형있게 우수한 효과가 있는 것을 의미하는 것이다.The above results show that the modified conjugated diene-based polymer of the present invention is prepared by applying a modified oligomer as an initiator and an aminoalkoxysilane-based modifying agent as a modifying agent, thereby including the modified oligomer and functional groups derived from the modifying agent in the polymer chain. It means that both viscoelastic properties and processability have excellent effects in a good balance.

Claims (18)

공액디엔계 단량체 유래 반복단위를 포함하는 중합체 사슬;
상기 중합체 사슬 일 말단에 결합하는 변성 올리고머 유래 작용기; 및
상기 중합체 사슬 다른 일 말단에 결합하는 아민기 및 알콕시실릴기를 함유하는 아미노알콕시실란계 변성제 유래 작용기를 포함하고,
상기 변성 올리고머는 N-관능기 함유 화합물 유래 반복단위 및 공액디엔계 단량체 유래 반복단위를 포함하는 적어도 2개의 올리고머 사슬, 실릴기 함유 커플링제 유래 단위 및 유기금속 화합물 유래단위를 포함하고, 상기 올리고머 사슬 각각은 상기 실릴기 함유 커플링제 유래 단위를 사이에 두고 결합하고 있는 것인 제1 변성 올리고머를 포함하는 것인 변성 공액디엔계 중합체.
A polymer chain containing a repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer;
A functional group derived from a modified oligomer bonded to one end of the polymer chain; And
And a functional group derived from an aminoalkoxysilane modifier containing an amine group and an alkoxysilyl group bonded to the other end of the polymer chain,
The modified oligomer includes at least two oligomer chains including a repeating unit derived from an N-functional group-containing compound and a repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer, a unit derived from a silyl group-containing coupling agent, and a unit derived from an organometallic compound, each of the oligomer chains Is a modified conjugated diene-based polymer comprising a first modified oligomer bonded via a unit derived from the silyl group-containing coupling agent therebetween.
제1항에 있어서,
상기 변성 올리고머는 N-관능기 함유 화합물 및 공액디엔계 단량체 유래 반복단위를 포함하는 올리고머 사슬 및 유기금속 화합물 유래 단위를 포함하는 제2 변성 올리고머를 더 포함하는 것인 변성 공액디엔계 중합체.
The method of claim 1,
The modified oligomer is a modified conjugated diene-based polymer further comprising an oligomer chain including a repeating unit derived from an N-functional group-containing compound and a conjugated diene-based monomer, and a second modified oligomer including a unit derived from an organometallic compound.
제2항에 있어서,
각각 공액디엔계 단량체 유래 반복단위를 포함하는 제1 중합체 사슬과 제2 중합체 사슬을 포함하고,
상기 제1 중합체 사슬은 일 말단에 제1 변성 올리고머 유래 작용기가 결합하고, 다른 일 말단에 변성제 유래 작용기가 결합하며,
상기 제2 중합체 사슬은 일 말단에 제2 변성 올리고머 유래 작용기가 결합하고, 다른 일 말단에 변성제 유래 작용기가 결합하고 있는 것인 변성 공액디엔계 중합체.
The method of claim 2,
Each includes a first polymer chain and a second polymer chain including repeating units derived from conjugated diene-based monomers,
In the first polymer chain, a functional group derived from a first modified oligomer is bonded to one end, and a functional group derived from a modifying agent is bonded to the other end,
The second polymer chain is a modified conjugated diene-based polymer in which a functional group derived from a second modified oligomer is bonded to one end and a functional group derived from a modifying agent is bonded to the other end.
제1항에 있어서,
겔 크로마토그래피에 의한 분자량 분포 곡선이 유니모달 형태를 갖고, 분자량 분포가 1.0 이상 2.0 미만인 변성 공액디엔계 중합체.
The method of claim 1,
A modified conjugated diene polymer having a molecular weight distribution curve obtained by gel chromatography having a unimodal shape and a molecular weight distribution of 1.0 or more and less than 2.0.
제1항에 있어서,
상기 N-관능기 함유 화합물은 치환기로 치환 또는 비치환된 아미노기, 아미드기, 이미노기, 이미다졸기, 피리미딜기 또는 환형 아미노기를 포함하는 N-관능기를 포함하는 방향족 탄화수소 화합물이고, 여기에서 상기 치환기는 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기 또는 탄소수 1 내지 10의 알콕시실릴기인 것인 변성 공액디엔계 중합체.
The method of claim 1,
The N-functional group-containing compound is an aromatic hydrocarbon compound containing an N-functional group including an amino group, an amide group, an imino group, an imidazole group, a pyrimidyl group or a cyclic amino group substituted or unsubstituted with a substituent, wherein the substituent Is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an alkylaryl group having 7 to 20 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms or an alkoxysilyl group having 1 to 10 carbon atoms Phosphorus-modified conjugated diene-based polymer.
제1항에 있어서,
상기 N-관능기 함유 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물인 것인 변성 공액디엔계 중합체:
[화학식 1]
Figure pat00013

상기 화학식 1에서,
R1 내지 R3는 서로 독립적으로 수소; 탄소수 1 내지 30의 알킬기; 탄소수 2 내지 30의 알케닐기; 탄소수 2 내지 30의 알카이닐기; 탄소수 1 내지 30의 헤테로알킬기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로알케닐기; 탄소수 2 내지 30의 헤테로알카이닐기; 탄소수 5 내지 30의 시클로알킬기; 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 탄소수 3 내지 30의 헤테로고리기이며,
R4는 단일결합; 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기; 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 20의 시클로알킬렌기; 또는 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 20의 아릴렌기이고, 여기에서 상기 치환기는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 5 내지 10의 시클로알킬기, 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기이고,
R5는 탄소수 1 내지 30의 알킬기; 탄소수 2 내지 30의 알케닐기; 탄소수 2 내지 30의 알카이닐기; 탄소수 1 내지 30의 헤테로알킬기; 탄소수 2 내지 30의 헤테로알케닐기; 탄소수 2 내지 30의 헤테로알카이닐기; 탄소수 5 내지 30의 시클로알킬기; 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 탄소수 3 내지 30의 헤테로고리기; 또는 하기 화학식 1a 또는 화학식 1b로 표시되는 작용기이며,
n은 1 내지 5의 정수이고, R5 중 적어도 하나는 하기 화학식 1a 또는 화학식 1b로 표시되는 작용기이며, n이 2 내지 5의 정수인 경우 복수 개의 R5는 서로 동일하거나 상이할 수 있고,
[화학식 1a]
Figure pat00014

상기 화학식 1a에서,
R6은 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기; 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 20의 시클로알킬렌기; 또는 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기이고, 여기에서 상기 치환기는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 5 내지 10의 시클로알킬기, 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기이고,
R7 및 R8은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 5 내지 10의 시클로알킬기, 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이며,
R9는 수소; 탄소수 1 내지 30의 알킬기; 탄소수 2 내지 30의 알케닐기; 탄소수 2 내지 30의 알카이닐기; 탄소수 1 내지 30의 헤테로알킬기; 탄소수 2 내지 30의 헤테로알케닐기; 탄소수 2 내지 30의 헤테로알카이닐기; 탄소수 5 내지 30의 시클로알킬기; 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 탄소수 3 내지 30의 헤테로고리기이고,
X는 N, O 또는 S 원자이며, X가 O 또는 S인 경우 R9는 존재하지 않으며,
[화학식 1b]
Figure pat00015

상기 화학식 1b에서,
R10은 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기; 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 20의 시클로알킬렌기; 또는 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기이고, 여기에서 상기 치환기는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 5 내지 10의 시클로알킬기, 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기이고,
R11 및 R12는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 30의 알킬기; 탄소수 2 내지 30의 알케닐기; 탄소수 2 내지 30의 알카이닐기; 탄소수 1 내지 30의 헤테로알킬기; 탄소수 2 내지 30의 헤테로알케닐기; 탄소수 2 내지 30의 헤테로알카이닐기; 탄소수 5 내지 30의 시클로알킬기; 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 탄소수 3 내지 30의 헤테로고리기이거나, 상기 R11 및 R12는 서로 연결되어 N과 함께 탄소수 2 내지 20의 헤테로고리기를 형성하는 것이다.
The method of claim 1,
The N-functional group-containing compound is a modified conjugated diene-based polymer that is a compound represented by the following formula (1):
[Formula 1]
Figure pat00013

In Chemical Formula 1,
R 1 to R 3 are each independently hydrogen; An alkyl group having 1 to 30 carbon atoms; An alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms; An alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms; A C1-C30 heteroalkyl group, a C2-C30 heteroalkenyl group; A heteroalkynyl group having 2 to 30 carbon atoms; A cycloalkyl group having 5 to 30 carbon atoms; Aryl group having 6 to 30 carbon atoms; Or a heterocyclic group having 3 to 30 carbon atoms,
R 4 is a single bond; An alkylene group having 1 to 20 carbon atoms substituted or unsubstituted with a substituent; A cycloalkylene group having 5 to 20 carbon atoms substituted or unsubstituted with a substituent; Or an arylene group having 5 to 20 carbon atoms substituted or unsubstituted with a substituent, wherein the substituent is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms,
R 5 is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms; An alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms; An alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms; A heteroalkyl group having 1 to 30 carbon atoms; A heteroalkenyl group having 2 to 30 carbon atoms; A heteroalkynyl group having 2 to 30 carbon atoms; A cycloalkyl group having 5 to 30 carbon atoms; Aryl group having 6 to 30 carbon atoms; A heterocyclic group having 3 to 30 carbon atoms; Or a functional group represented by the following Formula 1a or Formula 1b,
n is an integer of 1 to 5 , at least one of R 5 is a functional group represented by the following Formula 1a or Formula 1b, and when n is an integer of 2 to 5, a plurality of R 5 may be the same or different from each other,
[Formula 1a]
Figure pat00014

In Formula 1a,
R 6 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms unsubstituted or substituted with a substituent; A cycloalkylene group having 5 to 20 carbon atoms substituted or unsubstituted with a substituent; Or an arylene group having 6 to 20 carbon atoms substituted or unsubstituted with a substituent, wherein the substituent is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms,
R 7 and R 8 are each independently an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms substituted or unsubstituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms,
R 9 is hydrogen; An alkyl group having 1 to 30 carbon atoms; An alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms; An alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms; A heteroalkyl group having 1 to 30 carbon atoms; A heteroalkenyl group having 2 to 30 carbon atoms; A heteroalkynyl group having 2 to 30 carbon atoms; A cycloalkyl group having 5 to 30 carbon atoms; Aryl group having 6 to 30 carbon atoms; It is a C3-C30 heterocyclic group,
X is an N, O or S atom, and when X is O or S, R 9 is absent,
[Formula 1b]
Figure pat00015

In Formula 1b,
R 10 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms unsubstituted or substituted with a substituent; A cycloalkylene group having 5 to 20 carbon atoms substituted or unsubstituted with a substituent; Or an arylene group having 6 to 20 carbon atoms substituted or unsubstituted with a substituent, wherein the substituent is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms,
R 11 and R 12 are each independently an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms; An alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms; An alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms; A heteroalkyl group having 1 to 30 carbon atoms; A heteroalkenyl group having 2 to 30 carbon atoms; A heteroalkynyl group having 2 to 30 carbon atoms; A cycloalkyl group having 5 to 30 carbon atoms; Aryl group having 6 to 30 carbon atoms; Or a C 3 to C 30 heterocyclic group, wherein R 11 and R 12 are connected to each other to form a C 2 to C 20 heterocyclic group together with N.
제6항에 있어서,
상기 화학식 1에서, R1 내지 R3는 서로 독립적으로 수소; 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 탄소수 2내지 10의 알케닐기; 또는 탄소수 2 내지 10의 알카이닐기이고,
R4는 단일결합; 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고,
R5는 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 탄소수 2 내지 10의 알케닐기; 탄소수 2 내지 10의 알카이닐기; 또는 하기 화학식 1a 또는 화학식 1b로 표시되는 작용기이며,
상기 화학식 1a에서, R6은 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고, R7 및 R8은 서로 독립적으로 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고, R9는 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 탄소수 5 내지 20의 시클로알킬기; 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 또는 탄소수 3 내지 20의 헤테로고리기이고,
상기 화학식 1b에서,
R10은 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고,
R11 및 R12는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 탄소수 5 내지 20의 시클로알킬기; 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 또는 탄소수 3 내지 20의 헤테로고리기이거나, 상기 R11 및 R12는 서로 연결되어 N과 함께 탄소수 2 내지 10의 헤테로고리기를 형성하는 것인 변성 공액디엔계 중합체.
The method of claim 6,
In Formula 1, R 1 to R 3 are each independently hydrogen; An alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; An alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms; Or an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms,
R 4 is a single bond; Or an unsubstituted C1 to C10 alkylene group,
R 5 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; An alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms; An alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms; Or a functional group represented by the following Formula 1a or Formula 1b,
In Formula 1a, R 6 is an unsubstituted alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, R 7 and R 8 are each independently an unsubstituted alkylene group having 1 to 10 carbon atoms , and R 9 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms ; A cycloalkyl group having 5 to 20 carbon atoms; Aryl group having 6 to 20 carbon atoms; Or a heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms,
In Formula 1b,
R 10 is an unsubstituted C 1 to C 10 alkylene group,
R 11 and R 12 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; A cycloalkyl group having 5 to 20 carbon atoms; Aryl group having 6 to 20 carbon atoms; Or a C 3 to C 20 heterocyclic group, wherein R 11 and R 12 are connected to each other to form a C 2 to C 10 heterocyclic group with N is a modified conjugated diene-based polymer.
제1항에 있어서,
상기 N-관능기 함유 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 1-4로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것인 변성 공액디엔계 중합체:
[화학식 1-1]
Figure pat00016

[화학식 1-2]
Figure pat00017

[화학식 1-3]
Figure pat00018

[화학식 1-4]
Figure pat00019
.
The method of claim 1,
The N-functional group-containing compound is one or more selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas 1-1 to 1-4:
[Formula 1-1]
Figure pat00016

[Formula 1-2]
Figure pat00017

[Formula 1-3]
Figure pat00018

[Formula 1-4]
Figure pat00019
.
제1항에 있어서,
상기 커플링제는 4-(클로로디메틸실릴)스티렌인 것인 변성 공액디엔계 중합체.
The method of claim 1,
The coupling agent is a modified conjugated diene-based polymer that is 4-(chlorodimethylsilyl)styrene.
제1항에 있어서,
상기 변성제는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물인 것인 변성 공액디엔계 중합체:
[화학식 2]
Figure pat00020

상기 화학식 2에서,
Ra1은 단일결합, 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고,
Ra2 및 Ra3는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고,
Ra5는 수소 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환된 1치환, 2치환 또는 3치환의 알킬실릴기, 또는 탄소수 2 내지 10의 헤테로고리기이고,
Ra4 단일결합, 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기, 또는 -[R42O]j-이며, R42는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고,
n1은 1 내지 3의 정수이고, n2는 0 내지 2의 정수이되 n2가 0인 경우 n1은 1 또는 2이며, j는 1 내지 30의 정수이다.
The method of claim 1,
The modified conjugated diene polymer is a compound represented by the following formula (2):
[Formula 2]
Figure pat00020

In Chemical Formula 2,
R a1 is a single bond or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms,
R a2 and R a3 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms,
R a5 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a monosubstituted, disubstituted or trisubstituted alkylsilyl group substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a heterocyclic group having 2 to 10 carbon atoms,
R a4 is A single bond, an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, or -[R 42 O] j -, and R 42 is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms,
n 1 is an integer of 1 to 3, n 2 is an integer of 0 to 2, but when n 2 is 0, n 1 is 1 or 2, and j is an integer of 1 to 30.
제10항에 있어서,
상기 화학식 2에서, Ra1 및 Ra4는 서로 독립적으로 단일결합, 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기이고,
Ra2 및 Ra3는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 알킬기이고,
Ra5는 수소 원자, 탄소수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기로 치환된 4가의 알킬실릴기인 것인 변성 공액디엔계 중합체.
The method of claim 10,
In Formula 2, R a1 and R a4 are each independently a single bond or an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms,
R a2 and R a3 are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms,
R a5 is a modified conjugated diene-based polymer which is a hydrogen atom, a tetravalent alkylsilyl group substituted with an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
탄소 용매 중에서, 변성 올리고머 존재 하에 공액디엔계 단량체 또는 공액디엔계 단량체 및 방향족 비닐계 단량체를 중합하여 활성 중합체를 제조하는 단계(S1); 및
상기 활성 중합체와 아민기 및 알콕시실릴기를 함유하는 아미노알콕시실란계 변성제와 반응시키는 단계(S2)를 포함하고,
상기 변성 올리고머는 N-관능기 함유 화합물 유래 반복단위 및 공액디엔계 단량체 유래 반복단위를 포함하는 적어도 2개의 올리고머 사슬, 실릴기 함유 커플링제 유래 단위 및 유기금속 화합물 유래단위를 포함하고, 상기 올리고머 사슬 각각은 상기 실릴기 함유 커플링제 유래 단위를 사이에 두고 결합하고 있는 것인 제1 변성 올리고머를 포함하는 것인 제1항의 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법.
Preparing an active polymer 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 modified oligomer (S1); And
And reacting the active polymer with an aminoalkoxysilane modifier containing an amine group and an alkoxysilyl group (S2),
The modified oligomer includes at least two oligomer chains including a repeating unit derived from an N-functional group-containing compound and a repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer, a unit derived from a silyl group-containing coupling agent, and a unit derived from an organometallic compound, each of the oligomer chains The method for producing a modified conjugated diene-based polymer according to claim 1, comprising a first modified oligomer bonded through a unit derived from the silyl group-containing coupling agent therebetween.
제12항에 있어서,
상기 변성 올리고머는 탄화수소 용매 중에서 유기금속 화합물 존재 하에 N-관능기 함유 화합물과 공액디엔계 단량체를 반응시켜 활성 올리고머 사슬을 제조하고, 상기 활성 올리고머 사슬과 커플링제를 커플링반응시켜 제조된 것인 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법.
The method of claim 12,
The modified oligomer is prepared by reacting an N-functional group-containing compound and a conjugated diene-based monomer in a hydrocarbon solvent in the presence of an organometallic compound to prepare an active oligomer chain, and a coupling reaction between the active oligomer chain and a coupling agent. Method for producing a diene-based polymer.
제12항에 있어서,
상기 변성 올리고머는 N-관능기 함유 화합물 유래 반복단위 및 공액디엔계 단량체 유래 반복단위를 포함하는 올리고머 사슬 및 유기금속 화합물 유래 단위를 포함하는 제2 변성 올리고머를 더 포함하는 것인 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법.
The method of claim 12,
The modified oligomer further comprises a second modified oligomer including an oligomer chain including a repeating unit derived from an N-functional group-containing compound and a conjugated diene-based monomer and a unit derived from an organometallic compound. Manufacturing method.
제12항에 있어서,
상기 N-관능기 함유 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 1-4로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것인 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법:
[화학식 1-1]
Figure pat00021

[화학식 1-2]
Figure pat00022

[화학식 1-3]
Figure pat00023

[화학식 1-4]
Figure pat00024
.
The method of claim 12,
The method for producing a modified conjugated diene-based polymer wherein the N-functional group-containing compound is at least one selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas 1-1 to 1-4:
[Formula 1-1]
Figure pat00021

[Formula 1-2]
Figure pat00022

[Formula 1-3]
Figure pat00023

[Formula 1-4]
Figure pat00024
.
제12항에 있어서,
상기 변성 올리고머는 단량체 총 100 g을 기준으로 0.01 mmol 내지 10 mmol로 사용하는 것인 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법.
The method of claim 12,
The modified oligomer is a method for producing a modified conjugated diene-based polymer to be used in an amount of 0.01 mmol to 10 mmol based on a total of 100 g of monomers.
제12항에 있어서,
상기 (S1) 단계 및 (S2) 단계는 연속중합으로 실시되고,
상기 (S1) 단계는 적어도 2기의 중합 반응기에서 실시되며, 상기 중합 반응기 중 제1기 중합 반응기에서의 중합 전환율은 50% 이하로 조절되는 것인 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법.
The method of claim 12,
The (S1) and (S2) steps are carried out by continuous polymerization,
The (S1) step is carried out in at least two polymerization reactors, and the polymerization conversion rate in the first polymerization reactor of the polymerization reactor is controlled to 50% or less.
제1항의 변성 공액디엔계 중합체 100 중량부; 및
충진제 0.1 중량부 내지 200 중량부를 포함하는 것인 고무 조성물.
100 parts by weight of the modified conjugated diene-based polymer of claim 1; And
The rubber composition containing 0.1 parts by weight to 200 parts by weight of a filler.
KR1020200107099A 2019-09-18 2020-08-25 Modified conjugated diene-based polymer, preparing method thereof and rubber composition comprising the same KR20210033413A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20190114734 2019-09-18
KR1020190114734 2019-09-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210033413A true KR20210033413A (en) 2021-03-26

Family

ID=75259415

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200107099A KR20210033413A (en) 2019-09-18 2020-08-25 Modified conjugated diene-based polymer, preparing method thereof and rubber composition comprising the same
KR1020200107100A KR20210033414A (en) 2019-09-18 2020-08-25 Modified conjugated diene-based polymer, preparing method thereof and rubber composition comprising the same

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200107100A KR20210033414A (en) 2019-09-18 2020-08-25 Modified conjugated diene-based polymer, preparing method thereof and rubber composition comprising the same

Country Status (1)

Country Link
KR (2) KR20210033413A (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4397994A (en) 1980-09-20 1983-08-09 Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. High vinyl polybutadiene or styrene-butadiene copolymer

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4397994A (en) 1980-09-20 1983-08-09 Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. High vinyl polybutadiene or styrene-butadiene copolymer

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210033414A (en) 2021-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7225100B2 (en) Modified conjugated diene-based polymer and rubber composition containing the same
KR102179487B1 (en) Modified conjugated diene polymer and rubber composition comprising the same
JP6857742B2 (en) Method for Producing Modified Conjugated Diene Polymer
KR102323810B1 (en) Modified conjugated diene polymer and rubber composition comprising the same
JP7225101B2 (en) Modified conjugated diene-based polymer and rubber composition containing the same
JP7403497B2 (en) Modified conjugated diene polymer and rubber composition containing the same
JP7225102B2 (en) Modified conjugated diene-based polymer and rubber composition containing the same
KR20210038389A (en) Modified conjugated diene-based polymer, method for preparing thereof and rubber composition comprising the same
KR102533013B1 (en) Modified conjugated diene-based polymer, preparing method thereof and rubber composition comprising the same
KR102617334B1 (en) Modified conjugated diene polymer and rubber composition comprising the same
KR20190128584A (en) Modified conjugated diene polymer and rubber composition comprising the same
KR20190128599A (en) Modified conjugated diene polymer and rubber composition comprising the same
KR102601721B1 (en) Modified conjugated diene-based polymer, preparing method thereof and rubber composition comprising the same
KR102582429B1 (en) Modified conjugated diene-based polymer and rubber composition comprising the same
KR102574760B1 (en) Modified conjugated diene-based polymer, method for preparing thereof and rubber composition comprising the same
KR20210033413A (en) Modified conjugated diene-based polymer, preparing method thereof and rubber composition comprising the same
KR102504655B1 (en) Modified conjugated diene-based polymer, preparing method thereof and rubber composition comprising the same
KR102666892B1 (en) Modified conjugated diene polymer and rubber composition comprising the same
KR20210039817A (en) Modified conjugated diene polymer, preparation method thereof and rubber composition comprising the same
KR20210031261A (en) Modified conjugated diene polymer, preparing method thereof and rubber composition comprising the same
KR20210037777A (en) Modified conjugated diene polymer and rubber composition comprising the same
KR20190128602A (en) Modified conjugated diene polymer and rubber composition comprising the same
KR20220017853A (en) Modified conjugated diene-based polymer and rubber comprising the same
KR20220017737A (en) Modified conjugated diene-based polymer, method of preparing thereof and rubber composition comprising the same
KR20210037163A (en) Modified conjugated diene polymer and rubber composition comprising the same