KR20210036016A - Block copolymer, preparing method thereof and asphalt composition comprising the same - Google Patents

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KR20210036016A
KR20210036016A KR1020190117906A KR20190117906A KR20210036016A KR 20210036016 A KR20210036016 A KR 20210036016A KR 1020190117906 A KR1020190117906 A KR 1020190117906A KR 20190117906 A KR20190117906 A KR 20190117906A KR 20210036016 A KR20210036016 A KR 20210036016A
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이춘화
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Abstract

The present invention relates to a block copolymer which has excellent compatibility with asphalt and is applied as an asphalt modifier, a method for preparing the same, and an asphalt composition comprising the same. The block copolymer provided herein comprises: a main chain unit comprising an aromatic vinyl hydrocarbon block composed of repeating units derived from aromatic vinyl hydrocarbons and a conjugated diene block composed of repeating units derived from a conjugated diene monomer; and a functional group derived from a polymerization terminator.

Description

블록 공중합체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 아스팔트 조성물{BLOCK COPOLYMER, PREPARING METHOD THEREOF AND ASPHALT COMPOSITION COMPRISING THE SAME}Block copolymer, its manufacturing method, and asphalt composition comprising the same {BLOCK COPOLYMER, PREPARING METHOD THEREOF AND ASPHALT COMPOSITION COMPRISING THE SAME}

본 발명은 아스팔트 개질제로 적용되는 아스팔트와 상용성이 우수한 블록 공중합체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 아스팔트 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a block copolymer having excellent compatibility with asphalt applied as an asphalt modifier, a method for producing the same, and an asphalt composition comprising the same.

아스팔트는 석유의 성분 중에서 휘발성 유분이 대부분 증발하고 난 후의 잔류물로서, 고온에서는 점성이 높은 액체 또는 반고체 상태를 유지하지만, 상온 이하의 온도에서는 딱딱하게 굳어지는 특성을 가지고 있다. Asphalt is a residue after most of the volatile oils evaporate among petroleum components, and maintains a highly viscous liquid or semi-solid state at high temperatures, but hardens at temperatures below room temperature.

아스팔트는 가소성이 풍부하고 방수성, 전기절연성, 접착성이 크며, 화학적으로 안정한 특징을 가지고 있어 도로포장재나 방수재 등의 건축재료에 널리 적용되고 있다. 그러나, 사용 중 고온에 장기간 노출되는 경우 소성변형이 발생하고, 저온에서는 외부 충격에 의해 균열이 생기는 문제가 있다. 이런 문제점을 개선하기 위해 다양한 고분자를 첨가하여 아스팔트 조성물의 물성을 개선하려는 연구가 진행되어 왔다. Asphalt is widely used in building materials such as road pavement and waterproofing because it has rich plasticity, high waterproof, electrical insulation, and adhesive properties, and chemically stable. However, when exposed to high temperatures for a long period of time during use, plastic deformation occurs, and at low temperatures, there is a problem that cracks are generated due to external impact. In order to improve this problem, research has been conducted to improve the physical properties of the asphalt composition by adding various polymers.

예컨대, 스티렌-부타디엔-스티렌(Styrene Butadiene Styrene: SBS) 블록 공중합체와 같은 방향족 비닐 탄화수소-공액디엔 블록 공중합체가 아스팔트 조성물의 물성을 향상시키기 위한 개질제로 많이 사용되고 있다. For example, aromatic vinyl hydrocarbon-conjugated diene block copolymers such as styrene-butadiene-styrene (SBS) block copolymers are widely used as modifiers for improving the physical properties of asphalt compositions.

아스팔트 개질제로서 방향족 비닐 탄화수소-공액디엔 블록 공중합체를 사용시 고온에서 용해를 위한 많은 시간과 비용이 소요되고, 따라서 아스팔트 개질제로 사용되는 블록 공중합체의 가장 중요한 특성은 아스팔트 조성물과의 상용성이다. When using an aromatic vinyl hydrocarbon-conjugated diene block copolymer as an asphalt modifier, it takes a lot of time and cost for dissolution at high temperature, and thus, the most important property of the block copolymer used as an asphalt modifier is compatibility with an asphalt composition.

또한, 아스팔트의 특성 중 용해성과 연화점은 개질제의 특성에 크게 좌지우지되고, 따라서 아스팔트의 용해시간을 단축하고 연화점을 높이기 위한 특성이 개선된 개질제의 개발이 지속적으로 진행되고 있다. In addition, among the characteristics of asphalt, solubility and softening point are largely influenced by the characteristics of the modifier, and therefore, the development of a modifier with improved characteristics for shortening the dissolution time of asphalt and increasing the softening point is continuously progressing.

그러나, 연화점과 용해성은 트레이드 오프(Trade-off)관계에 있는 특성으로 연화점을 높이면서 동시에 용해성을 향상시키는 것은 한계가 있다.However, since the softening point and the solubility are in a trade-off relationship, there is a limit to increasing the softening point and improving the solubility at the same time.

KR 2016-0052310 A (2016. 05.12.)KR 2016-0052310 A (2016.05.12.)

본 발명은 상기 발명의 배경이 되는 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 아스팔트의 개질제로 적용되어 아스팔트와의 상용성이 우수하여 트레이드 오프 관계인 용해성과 연화점을 개선시킬 수 있는 블록 공중합체를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention was devised to solve the problem of the technology behind the present invention, and it is applied as a modifier of asphalt to provide a block copolymer capable of improving the solubility and softening point, which is a trade-off relationship, because it has excellent compatibility with asphalt. It aims to do.

또한, 본 발명은 상기의 블록 공중합체의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide a method for producing the block copolymer.

아울러, 본 발명은 상기 블록 공중합체 및 아스팔트를 포함하는 아스팔트 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide an asphalt composition comprising the block copolymer and asphalt.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 방향족 비닐 탄화수소 유래 반복단위로 구성되는 방향족 비닐 탄화수소 블록 및 공액디엔 단량체 유래 반복단위로 구성되는 공액디엔 블록을 포함하는 주 사슬 단위; 및 중합 종결제 유래 작용기를 포함하고, 상기 중합 종결제가 하기 화학식 1, 화학식 2 및 화학식 3으로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 블록 공중합체를 제공한다:According to an embodiment of the present invention for solving the above problems, the present invention is a main chain comprising an aromatic vinyl hydrocarbon block consisting of repeating units derived from aromatic vinyl hydrocarbons and a conjugated diene block consisting of repeating units derived from conjugated diene monomers unit; And a functional group derived from a polymerization terminator, wherein the polymerization terminator is at least one selected from the group consisting of compounds represented by the following Chemical Formulas 1, 2, and 3:

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00001
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[화학식 2][Formula 2]

Figure pat00002
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[화학식 3][Formula 3]

Figure pat00003
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또한, 본 발명은 탄화수소 용매 중에서, 중합 개시제의 존재 하에 방향족 비닐 탄화수소를 중합하여 방향족 비닐 탄화수소 블록을 제조하는 단계(S1); 상기 방향족 비닐 탄화수소 블록과 공액디엔 단량체를 중합하여 방향족 비닐 탄화수소 블록 및 공액디엔 블록을 포함하는 주 사슬 단위를 제조하는 단계(S2); 상기 주 사슬 단위와 커플링제를 커플링 반응시키는 단계(S3); 및 중합 종결제와 혼합하는 단계(S4)를 포함하고, 상기 중합 종결제가 하기 화학식 1, 화학식 2 및 화학식 3을 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 상기 블록 공중합체의 제조방법을 제공한다: In addition, the present invention comprises the steps of preparing an aromatic vinyl hydrocarbon block by polymerizing an aromatic vinyl hydrocarbon in the presence of a polymerization initiator in a hydrocarbon solvent (S1); Polymerizing the aromatic vinyl hydrocarbon block and the conjugated diene monomer to prepare a main chain unit including the aromatic vinyl hydrocarbon block and the conjugated diene block (S2); Coupling the main chain unit and a coupling agent (S3); And mixing with a polymerization terminating agent (S4), wherein the polymerization terminating agent is at least one selected from the group consisting of compounds represented by Formula 1, Formula 2, and Formula 3 below. to provide:

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00004
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[화학식 2][Formula 2]

Figure pat00005
Figure pat00005

[화학식 3][Formula 3]

Figure pat00006
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Figure pat00006
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아울러, 본 발명은 상기 블록 공중합체 및 아스팔트를 포함하는 아스팔트 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides an asphalt composition comprising the block copolymer and asphalt.

본 발명에 따른 블록 공중합체는 적어도 일 말단에 중합 종결제 유래 작용기를 포함함으로써 아스팔트와의 상용성이 우수하고, 이에 아스팔트 개질제로 적용되어 아스팔트의 용해성 및 연화점을 동시에 개선시킬 수 있는 효과가 있다. The block copolymer according to the present invention has excellent compatibility with asphalt by including a functional group derived from a polymerization terminator at least at one end, and is applied as an asphalt modifier to improve the solubility and softening point of asphalt at the same time.

또한, 본 발명에 따른 블록 공중합체의 제조방법은 커플링 반응 이후 작용기를 갖는 종합 종결제와 혼합하여 중합을 종결시키는 단계를 포함함으로써 아스팔트와의 상용성이 우수한 블록 공중합체를 제조할 수 있다.In addition, the method for preparing the block copolymer according to the present invention includes the step of terminating polymerization by mixing with a synthetic terminator having a functional group after the coupling reaction, thereby producing a block copolymer having excellent compatibility with asphalt.

아울러, 본 발명에 따른 아스팔트 조성물은 상기의 블록 공중합체를 개질제로 포함함으로써 용해성 및 연화점이 우수한 효과가 있다.In addition, the asphalt composition according to the present invention has excellent solubility and softening point by including the block copolymer as a modifier.

본 발명의 설명 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는, 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선을 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or 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.

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 발명에서 용어 '단량체 유래 반복단위'는 단량체로부터 기인한 성분, 구조 또는 그 물질 자체를 나타내는 것일 수 있고, 중합체의 중합 시, 투입되는 단량체가 중합 반응에 참여하여 중합체 내에서 이루는 단위를 의미하는 것일 수 있다.In the present invention, the term'monomer-derived repeating unit' may refer to a component, structure, or substance itself derived from a monomer, and when the polymer is polymerized, the introduced monomer participates in the polymerization reaction and refers to a unit formed in the polymer. Can be.

본 발명에서 용어 '주 사슬 단위'는 단량체들이 중합반응하여 형성된 블록 공중합체 사슬을 나타내는 것일 수 있다. In the present invention, the term'main chain unit' may refer to a block copolymer chain formed by polymerization of monomers.

본 발명은 아스팔트의 개질제로 적용되어, 아스팔트의 용해성 및 연화점을 개선시킬 수 있는 블록 공중합체를 제공한다. The present invention is applied as a modifier for asphalt to provide a block copolymer capable of improving the solubility and softening point of asphalt.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 블록 공중합체는 방향족 비닐 탄화수소 유래 반복단위로 구성되는 방향족 비닐 탄화수소 블록 및 공액디엔 단량체 유래 반복단위로 구성되는 공액디엔 블록을 포함하는 주 사슬 단위; 및 중합 종결제 유래 작용기를 포함하고, 상기 중합 종결제가 하기 화학식 1, 화학식 2 및 화학식 3으로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 한다. The block copolymer according to an embodiment of the present invention includes a main chain unit including an aromatic vinyl hydrocarbon block consisting of repeating units derived from aromatic vinyl hydrocarbons and a conjugated diene block consisting of repeating units derived from conjugated diene monomers; And a functional group derived from a polymerization terminator, wherein the polymerization terminator is at least one selected from the group consisting of compounds represented by the following Chemical Formulas 1, 2, and 3.

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00007
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[화학식 2][Formula 2]

Figure pat00008
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[화학식 3][Formula 3]

Figure pat00009
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일반적으로, 아스팔트는 헤테로원자를 가진 극성 작용기를 가진 고도로 농축된 방향족 탄화수소 화합물인 아스팔텐이라는 성분이 포함되어 있다. 한편, 아스팔트 개질제로 적용되는 방향족 비닐 탄화수소-공액디엔 블록 공중합체는 극성 작용기를 가지고 있지 않으며, 이에 아스팔트와의 상용성이 낮고, 결과적으로 아스팔트 조성물의 가공성 및 작업성이 저하되며, 오히려 아스팔트 개질제가 아스팔트와 충분히 혼화되지 못하여 탄성저하 등의 아스팔트의 품질 저하를 유발하는 문제가 있다. 그러나, 본 발명에 따른 상기 블록 공중합체는 후술하는 제조방법에 의해 제조되어 방향족 비닐 탄화수소 블록 및 공액디엔 블록을 포함하는 주 사슬 단위에 상기 중합 종결제 유래 작용기가 결합되어 있음으로써 아스팔트와의 상용성이 우수할 수 있고, 이에 아스팔트 개질제로 적용되어 아스팔트의 용해성 및 연화점을 개선시켜 가공성 및 작업성을 향상시킴으로써 아스팔트의 품질을 향상시킬 수 있다. In general, asphalt contains a component called asphaltene, a highly concentrated aromatic hydrocarbon compound with polar functional groups with heteroatoms. On the other hand, the aromatic vinyl hydrocarbon-conjugated diene block copolymer applied as an asphalt modifier does not have a polar functional group, and thus has low compatibility with asphalt, and as a result, the workability and workability of the asphalt composition are deteriorated. There is a problem in that the quality of asphalt such as elasticity deterioration is caused because it is not sufficiently mixed with asphalt. However, the block copolymer according to the present invention is prepared by the manufacturing method described below, and is compatible with asphalt by bonding a functional group derived from the polymerization terminator to a main chain unit including an aromatic vinyl hydrocarbon block and a conjugated diene block. This may be excellent, and it is applied as an asphalt modifier to improve the solubility and softening point of asphalt to improve workability and workability, thereby improving the quality of asphalt.

이하, 본 발명에 따른 상기 블록 공중합체를 더 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the block copolymer according to the present invention will be described in more detail.

상기 블록 공중합체는 방향족 비닐 탄화수소가 중합하여 형성된 방향족 비닐 탄화수소 블록과 공액디엔 단량체가 중합하여 형성된 공액디엔 블록이 형성하는 주 사슬 단위인 블록 공중합체 사슬을 포함하고, 상기 블록 공중합체 사슬에 결합되는 상기 중합 종결제 유래 작용기를 포함하는 것일 수 있다. The block copolymer includes a block copolymer chain, which is a main chain unit formed by an aromatic vinyl hydrocarbon block formed by polymerization of an aromatic vinyl hydrocarbon and a conjugated diene block formed by polymerization of a conjugated diene monomer, and is bonded to the block copolymer chain. It may include a functional group derived from the polymerization terminator.

여기에서, 상기 중합 종결제 유래 작용기는 상기 주 사슬 단위의 적어도 일 말단에 결합하고 있는 것일 수 있으며, 이에 아스팔트와의 상용성이 우수할 수 있다. Here, the polymerization terminator-derived functional group may be bonded to at least one end of the main chain unit, and thus, compatibility with asphalt may be excellent.

상기 중합 종결제는 전술한 바와 같이 화학식 1, 화학식 2 및 화학식 3으로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 상기 주 사슬 단위에 극성 작용기를 도입시킴으로써 아스팔트와의 상용성을 개선시킬 수 있다. The polymerization terminator may be one or more selected from the group consisting of compounds represented by Formula 1, Formula 2, and Formula 3 as described above, and improve compatibility with asphalt by introducing a polar functional group into the main chain unit. I can make it.

또한, 상기 중합 종결제는 화학식 1 또는 화학식 3으로 표시되는 화합물일 수 있고, 상기 화학식 1 또는 화학식 3으로 표시되는 화합물은 극성 작용기와 함께 황 원자를 포함하고 있어, 아스팔트와의 상용성을 보다 더 향상시킬 수 있다. In addition, the polymerization terminating agent may be a compound represented by Chemical Formula 1 or Chemical Formula 3, and the compound represented by Chemical Formula 1 or Chemical Formula 3 contains a sulfur atom together with a polar functional group, so that it has more compatibility with asphalt. Can be improved.

구체적으로, 상기 중합 종결제는 후술하는 제조방법에 의해 커플링반응 후 음이온 말단을 가진 주 사슬 단위와 반응하여 극성 작용기와 같은 작용기를 블록 공중합체에 도입시킬 수 있고, 이에 상기 블록 공중합체가 극성을 나타낼 수 있으며 아스팔트 개질제로 적용되어 시 아스팔트와의 상용성이 우수하여 아스팔트의 물성을 효과적으로 개선시킬 수 있다. Specifically, the polymerization terminator may react with a main chain unit having an anionic end after a coupling reaction by a manufacturing method described below to introduce a functional group such as a polar functional group into the block copolymer, whereby the block copolymer is polarized. When applied as an asphalt modifier, it has excellent compatibility with asphalt and can effectively improve the physical properties of asphalt.

또한, 상기 블록 공중합체는 주 사슬 단위 총 중량 100 중량부를 기준으로 0.01 내지 10 중량부의 중합 종결제 유래 작용기를 포함하는 것일 수 있고, 구체적으로는 0.1 내지 3 중량부의 중합 종결제 유래 작용기를 포함할 수 있으며, 이 범위 내에서 아스팔트와의 상용성이 보다 용이하게 우수할 수 있다. In addition, the block copolymer may include 0.01 to 10 parts by weight of a polymerization terminator-derived functional group based on 100 parts by weight of the total weight of the main chain unit, and specifically, 0.1 to 3 parts by weight of a polymerization terminator-derived functional group. It can be, and within this range, the compatibility with asphalt can be more easily excellent.

또한, 상기 방향족 비닐 탄화수소 블록은 방향족 비닐 탄화수소가 중합하여 형성하는 방향족 비닐 탄화수소 유래 반복단위로 구성된 것으로, 상기 방향족 비닐 탄화수소는 예컨대 스티렌, 비닐 나프탈렌, 비닐 톨루엔 또는 비닐 자일렌 등과 같은 비닐 함유 탄소수 6 내지 30의 방향족 탄화수소계 화합물일 수 있으며, 구체적으로 상기 방향족 비닐 탄화수소는 탄소수 1 내지 20의 (알킬)스티렌, 탄소수 1 내지 20의 (사이클로알킬)스티렌, 탄소수 6 내지 30의 아릴스티렌 및 탄소수 7 내지 30의 아르알킬스티렌일 수 있으며, 보다 구체적으로 상기 방향족 비닐 스티렌은 스티렌, 알파-메틸스티렌, 3-메틸스티렌, 4-메틸스티렌, 4-프로필스티렌, 4-사이클로헥실스티렌 및 4-(파라-메틸페닐)스티렌으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. In addition, the aromatic vinyl hydrocarbon block is composed of repeating units derived from aromatic vinyl hydrocarbons formed by polymerization of aromatic vinyl hydrocarbons, and the aromatic vinyl hydrocarbon includes 6 to 6 carbon atoms containing vinyl such as styrene, vinyl naphthalene, vinyl toluene or vinyl xylene. It may be an aromatic hydrocarbon-based compound of 30, and specifically, the aromatic vinyl hydrocarbon is a (alkyl) styrene having 1 to 20 carbon atoms, (cycloalkyl) styrene having 1 to 20 carbon atoms, aryl styrene having 6 to 30 carbon atoms, and 7 to 30 carbon atoms. Of aralkyl styrene, and more specifically, the aromatic vinyl styrene is styrene, alpha-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 4-propylstyrene, 4-cyclohexylstyrene, and 4-(para-methylphenyl ) It may be one or more selected from the group consisting of styrene.

상기 방향족 비닐 탄화수소 블록은 중량평균분자량이 3,000 내지 35,000 g/mol, 또는 10,000 내지 25,000 g/mol일 수 있으며, 이 범위 내에서 아스팔트의 고온물성 및 저장 안정성을 유지하면서도 저온물성을 향상시킬 수 있다.The aromatic vinyl hydrocarbon block may have a weight average molecular weight of 3,000 to 35,000 g/mol, or 10,000 to 25,000 g/mol, and within this range, it is possible to improve low-temperature physical properties while maintaining high-temperature physical properties and storage stability of asphalt.

또한, 상기 공액디엔 블록은 공액디엔 단량체가 중합하여 형성하는 공액디엔 유래 반복단위로 구성된 것으로, 상기 공액디엔 단량체는 1쌍의 공액 이중결합을 가지는 디올레핀으로, 구체적으로는 1,3-부타디엔, 이소프렌, 2,3-디메닐-1,3-부타디엔 및 2-페닐-1,3-부타디엔으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. In addition, the conjugated diene block is composed of repeating units derived from conjugated diene formed by polymerization of a conjugated diene monomer, and the conjugated diene monomer is a diolefin having a pair of conjugated double bonds, specifically 1,3-butadiene, It may be one or more selected from the group consisting of isoprene, 2,3-dimenyl-1,3-butadiene, and 2-phenyl-1,3-butadiene.

상기 공액디엔 블록은 중량평균분자량이 10,000 내지 150,000 g/mol, 또는 20,000 내지 100,000 g/mol일 수 있고, 이 범위 내에서 블록 공중합체의 기계적 용융물성이 우수하면서 가공성이 우수할 수 있다. The conjugated diene block may have a weight average molecular weight of 10,000 to 150,000 g/mol, or 20,000 to 100,000 g/mol, and within this range, the block copolymer may have excellent mechanical melt properties and excellent processability.

다른 일례로, 상기 블록 공중합체는 방향족 비닐 탄화수소 블록과 공액디엔 블록의 중량비율이 1:1 내지 1:4일 수 있고, 이 범위 내에서 아스팔트 개질제로 적용되어 아스팔트 조성물에 안정적으로 용해되어 충분한 아스팔트 개질효과를 발현할 수 있다. In another example, the block copolymer may have a weight ratio of an aromatic vinyl hydrocarbon block and a conjugated diene block of 1:1 to 1:4, and is applied as an asphalt modifier within this range to be stably dissolved in an asphalt composition and sufficient asphalt. It can express a modifying effect.

다른 일례로, 상기 블록 공중합체는 하기 화학식 3으로 표시되는 것일 수 있다. As another example, the block copolymer may be represented by Formula 3 below.

[화학식 3][Formula 3]

Figure pat00010
Figure pat00010

상기 화학식 3에서,In Chemical Formula 3,

A 내지 C는 서로 독립적으로 방향족 비닐 탄화수소 블록 또는 공액디엔 블록이고, A to C are each independently an aromatic vinyl hydrocarbon block or a conjugated diene block,

X는 중합 종결제 유래 작용기이고, X is a functional group derived from a polymerization terminator,

m, n 및 o는 서로 독립적으로 0 이상의 정수이되, m+n+o는 2 이상이고, p는 1 내지 3의 정수이다.m, n, and o are each independently an integer of 0 or more, m+n+o is 2 or more, and p is an integer of 1 to 3.

구체적으로, 상기 블록 공중합체는 상기 화학식 3으로 표시되는 [A-B-C] 블록 공중합체일 수 있고, 이 경우 상기 블록 공중합체는 선형, 분지형, 대칭형, 비대칭형 또는 방사형의 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS), 스티렌-이소프렌-스티렌(SIS), 도는 스티렌-부타디엔 이중 블록 공중합체를 포함하는 것일 수 있고, 이들 이종의 혼합일 수 있으며, 구체적으로는 스티렌-부타디엔-스티렌으로 표시되는 블록 공중합체일 수 있다. Specifically, the block copolymer may be a [ABC] block copolymer represented by Formula 3, and in this case, the block copolymer may be a linear, branched, symmetric, asymmetric or radial styrene-butadiene-styrene (SBS ), styrene-isoprene-styrene (SIS), or may include a styrene-butadiene double block copolymer, may be a mixture of these different types, and specifically, may be a block copolymer represented by styrene-butadiene-styrene. have.

또한, 상기 블록 공중합체는 중량평균분자량이 100,000 내지 300,000 g/mol 또는 150,000 내지 200,000 g/mol일 수 있으며, 이 범위 내에서 아스팔트 개질제로 적용되어 아스팔트의 고온물성 및 용해성을 용이하게 개선시킬 수 있다.In addition, the block copolymer may have a weight average molecular weight of 100,000 to 300,000 g/mol or 150,000 to 200,000 g/mol, and it is applied as an asphalt modifier within this range to easily improve high-temperature physical properties and solubility of asphalt. .

또한, 본 발명은 상기 블록 공중합체의 제조방법을 제공한다. In addition, the present invention provides a method for producing the block copolymer.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제조방법은 탄화수소 용매 중에서, 중합 개시제의 존재 하에 방향족 비닐 탄화수소를 중합하여 방향족 비닐 탄화수소 블록을 제조하는 단계(S1); 상기 방향족 비닐 탄화수소 블록과 공액디엔 단량체를 중합하여 방향족 비닐 탄화수소 블록 및 공액디엔 블록을 포함하는 주 사슬 단위를 제조하는 단계(S2); 상기 주 사슬 단위와 커플링제를 커플링 반응시키는 단계(S3); 및 중합 종결제와 혼합하는 단계(S4)를 포함하고, 상기 중합 종결제가 상기의 화학식 1, 화학식 2 및 화학식 3으로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 한다. The production method according to an embodiment of the present invention comprises the steps of polymerizing an aromatic vinyl hydrocarbon in a hydrocarbon solvent in the presence of a polymerization initiator to prepare an aromatic vinyl hydrocarbon block (S1); Polymerizing the aromatic vinyl hydrocarbon block and the conjugated diene monomer to prepare a main chain unit including the aromatic vinyl hydrocarbon block and the conjugated diene block (S2); Coupling the main chain unit and a coupling agent (S3); And mixing with a polymerization terminating agent (S4), wherein the polymerization terminating agent is at least one selected from the group consisting of compounds represented by Chemical Formula 1, Chemical Formula 2, and Chemical Formula 3.

이하, 상기 제조방법을 단계별로 나누어 보다 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the manufacturing method is divided into stages and described in more detail.

상기 제조방법에 사용하는 방향족 비닐 탄화수소, 공액디엔 단량체 및 중합 종결제는 전술한 바와 같다.The aromatic vinyl hydrocarbon, the conjugated diene monomer, and the polymerization terminator used in the preparation method are as described above.

상기 S1 단계는 방향족 비닐 탄화수소를 중합하여 방향족 비닐 탄화수소 유래 반복단위로 구성되는 방향족 비닐 탄화수소 블록 중합체를 제조하는 단계로, 탄화수소 용매 중에서, 중합 개시제의 존재 하에 방향족 비닐 탄화수소를 중합하여 수행하는 것일 수 있다. The step S1 is a step of polymerizing an aromatic vinyl hydrocarbon to prepare an aromatic vinyl hydrocarbon block polymer composed of repeating units derived from the aromatic vinyl hydrocarbon, and may be performed by polymerizing the aromatic vinyl hydrocarbon in the presence of a polymerization initiator in a hydrocarbon solvent. .

상기 탄화수소 용매는 중합 개시제와 반응하지 않으면서 통상적으로 중합 반응에 사용되는 것이면 특별히 한정하지 않으나, 예컨대 부탄, n-펜탄, n-헥산, n-헵탄 또는 이소옥탄 등의 선형 또는 분지형의 탄화수소 화합물; 사이클로펜탄, 사이클로헥산, 사이클로헵탄, 메틸 사이클로헥산, 메틸 사이클로헵탄 등의 알킬 치환 또는 비치환된 환형 탄화수소 화합물; 및 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 나프탈렌 등의 알킬 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있다. The hydrocarbon solvent is not particularly limited as long as it does not react with a polymerization initiator and is usually used in a polymerization reaction, and examples thereof include linear or branched hydrocarbon compounds such as butane, n-pentane, n-hexane, n-heptane or isooctane; Alkyl substituted or unsubstituted cyclic hydrocarbon compounds such as cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, methyl cyclohexane, and methyl cycloheptane; And it may be one or more selected from the group consisting of alkyl substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon compounds such as benzene, toluene, xylene, and naphthalene.

또한, 상기 탄화수소 용매는 비닐 함량을 조절하고 중합속도를 향상시키기 위해 극성 첨가제가 포함될 수 있으며, 극성 첨가제는 예컨대 테트라하이드로퓨란, 에틸 에테르, 테트라메틸 에틸렌 디아민 및 벤조퓨란으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. In addition, the hydrocarbon solvent may contain a polar additive to control the vinyl content and improve the polymerization rate, and the polar additive is, for example, at least one selected from the group consisting of tetrahydrofuran, ethyl ether, tetramethyl ethylene diamine, and benzofuran. I can.

또한, 상기 중합 개시제는 통상 음이온 중합에 사용되는 것이면 특별히 한정하는 것은 아니나, 예컨대 n-부틸리튬, sec-부틸리튬, tert-부틸리튬, 메틸리튬, 에틸리튬, 이소프로필리튬, 사이클로헥실리튬, 알릴리튬, 비닐리튬, 페닐리튬 및 벤질리튬으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있다. In addition, the polymerization initiator is not particularly limited as long as it is usually used for anionic polymerization, but, for example, n-butyllithium, sec-butyllithium, tert-butyllithium, methyllithium, ethyllithium, isopropyllithium, cyclohexyllithium, allyl It may be one or more selected from the group consisting of lithium, vinyl lithium, phenyl lithium, and benzyl lithium.

상기 S2 단계는 상기 방향족 비닐 탄화수소 블록과 공액디엔 단량체를 중합하여 방향족 비닐 탄화수소 블록 및 공액디엔 블록을 포함하는 주 사슬 단위인 블록 공중합체 사슬을 제조하기 위한 단계로, 방향족 비닐 탄화수소 블록과 공액디엔 단량체를 중합하여 수행할 수 있다. The step S2 is a step for polymerizing the aromatic vinyl hydrocarbon block and the conjugated diene monomer to prepare a block copolymer chain, which is a main chain unit including an aromatic vinyl hydrocarbon block and a conjugated diene block. Can be carried out by polymerization.

다른 일례로, 상기 S2 단계는 탄화수소 용매 및 중합 개시제 존재 하에 방향족 비닐 탄화수소 블록과 공액디엔 단량체를 중합하는 것일 수 있고, 상기 탄화수소 용매 및 중합 개시제는 전술한 바와 같다. As another example, the step S2 may be to polymerize the aromatic vinyl hydrocarbon block and the conjugated diene monomer in the presence of a hydrocarbon solvent and a polymerization initiator, and the hydrocarbon solvent and the polymerization initiator are as described above.

한편, S1 단계 및 S2 단계에서 사용되는 중합 개시제는 방향족 비닐 탄화수소 및 공액디엔 단량체 총 1 mol을 기준으로 0.3 mmol 내지 3.3 mmol로 사용할 수 있고, 이 범위 내에서 블록 공중합체를 용이하게 제조할 수 있다. Meanwhile, the polymerization initiator used in step S1 and step S2 may be used in an amount of 0.3 mmol to 3.3 mmol based on a total of 1 mol of aromatic vinyl hydrocarbon and conjugated diene monomer, and a block copolymer can be easily prepared within this range. .

또한, 상기 S1 단계 및 S2 단계의 중합반응은 0 내지 150℃ 및 반응물이 액상으로 유지될 수 있는 압력범위(0.1 내지 10 bar) 하에서 수행하는 것일 수 있다. In addition, the polymerization reaction of step S1 and step S2 may be performed under a pressure range (0.1 to 10 bar) in which the reactant can be maintained in a liquid state from 0 to 150°C.

상기 S3 단계는 상기 방향족 비닐 탄화수소 블록과 공액디엔 블록을 포함하는 주 사슬 단위를 커플링시키는 커플링반응 단계로, 상기 주 사슬 단위와 커플링제를 반응시켜 수행하는 것일 수 있다. The step S3 is a coupling reaction step of coupling a main chain unit including the aromatic vinyl hydrocarbon block and a conjugated diene block, and may be performed by reacting the main chain unit with a coupling agent.

여기에서, 상기 커플링제는 주 사슬 단위 간 커플링을 유도하는 것으로 중합체의 커플링을 위해서 사용되는 통상의 커플링제를 사용할 수 있으나, 예컨대 디메틸디클로로실란, 실리콘테트라클로라이드 및 테트라메틸오쏘실리케이트 중에서 선택되는 1종 이상인 것일 수 있다. Here, the coupling agent induces coupling between main chain units, and a conventional coupling agent used for coupling of the polymer may be used, for example, selected from dimethyldichlorosilane, silicon tetrachloride, and tetramethylorthosilicate. There may be more than one type.

상기 S4 단계는 커플링 반응 이후, 중합을 종결시키면서 동시에 주 사슬 단위에 중합 종결제 유래 작용기를 결합시키는 단계로, 중합 종결제를 혼합하여 수행하는 것일 수 있다. The step S4 is a step of coupling a functional group derived from a polymerization terminator to a main chain unit while terminating the polymerization after the coupling reaction, and may be performed by mixing a polymerization terminator.

여기에서, 중합 종결제는 단량체 총 100 중량부를 기준으로 0.01 중량부 내지 10 중량부로 사용하는 것일 수 있으며, 이 경우 전술한 바와 같은 함량으로 블록 공중합체 내 중합 종결제 유래 작용기를 도입시킬 수 있다. 한편, 여기에서 단량체 총 100 중량부는 상기 S1 단계 및 S2 단계에서 사용된 방향족 비닐 탄화수소와 공액디엔 단량체를 더한 총 합계량을 나타내는 것이다. Here, the polymerization terminator may be used in an amount of 0.01 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the total monomer, and in this case, a functional group derived from the polymerization terminator in the block copolymer may be introduced in the amount as described above. Meanwhile, here, 100 parts by weight of the total monomer represents the total amount obtained by adding the aromatic vinyl hydrocarbon and the conjugated diene monomer used in the steps S1 and S2.

아울러, 본 발명은 상기 블록 공중합체 및 아스팔트를 포함하는 아스팔트 조성물을 제공한다. In addition, the present invention provides an asphalt composition comprising the block copolymer and asphalt.

상기 아스팔트 조성물은 아스팔트 100 중량부를 기준으로 블록 공중합체를 0.1 중량부 내지 20 중량부로 포함하는 것일 수 있고, 이 범위 내에서 아스팔트의 물성을 효과적으로 개선시킬 수 있다. The asphalt composition may include a block copolymer in an amount of 0.1 parts by weight to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of asphalt, and within this range, physical properties of asphalt can be effectively improved.

상기 아스팔트는 원유를 정제하여 얻어지는 잔류물로, 주로 수소 및 탄소로 구성되어 있고, 소량의 질소, 황 또는 산소가 결합된 탄화수소 화합물로 이루어져 있으며, 통상의 것으로 천연 및 석유에서 나오는 아스팔트 모두 포함하는 것일 수 있다. 예컨대, 상기 아스팔트는 천연 아스팔트(Buton natural asphalt), 스티레이트 아스팔트(straight asphalt), 블로운 아스팔트(blown asphalt), 구스 아스팔트(guss asphalt), 컷백 아스팔트(cutback asphalt), 유화 아스팔트, 피지(PG)등급 아스팔트 등일 수 있으며, 구체적으로는 스트레이트 아스팔트일 수 있다. The asphalt is a residue obtained by refining crude oil and is mainly composed of hydrogen and carbon, and is composed of a hydrocarbon compound in which a small amount of nitrogen, sulfur or oxygen is bonded, and it is a common one that includes both natural and petroleum asphalt. I can. For example, the asphalt is natural asphalt (buton natural asphalt), straight asphalt (straight asphalt), blown asphalt (blown asphalt), goose asphalt (guss asphalt), cutback asphalt (cutback asphalt), emulsified asphalt, sebum (PG) It may be graded asphalt or the like, and specifically, it may be straight asphalt.

상기 스트레이트 아스팔트는 원유를 상압증류탑에서 증류시킨 후 상압잔사유를 다시 감압증류하여 얻은 최종 잔류분으로서 통상적인 방법으로 제조하거나, 시판되고 있는 제품을 사용할 수 있다. 상용화되어 시판되고 있는 스트레이트 아스팔는 AP-3 또는 AP-5가 있다. The straight asphalt is a final residue obtained by distilling crude oil in an atmospheric distillation column and then distilling the atmospheric residual oil under reduced pressure, and may be prepared by a conventional method or a commercially available product. The commercially available straight asphalt is AP-3 or AP-5.

또한, 상기 아스팔트는 전체 함량 중에 1 내지 40 중량, 또는 5 내지 30 중량%의 아스팔텐을 포함하는 것일 수 있다.In addition, the asphalt may contain 1 to 40% by weight, or 5 to 30% by weight of asphaltene based on the total content.

또한, 상기 아스팔트 조성물은 가교제를 더 포함할 수 있고, 이때 가교제는 블록 공중합체와 아스팔트의 상용성을 보다 향상시키는 역할을 하는 것일 수 있으며, 가교제는 황 또는 황산철을 함유하는 황 화합물이면 특별히 제한하지 않으나, 예컨대 황 분말을 들 수 있다. In addition, the asphalt composition may further include a crosslinking agent, wherein the crosslinking agent may serve to further improve the compatibility of the block copolymer and asphalt, and the crosslinking agent is particularly limited if it is a sulfur compound containing sulfur or iron sulfate. It does not, but sulfur powder is mentioned, for example.

또한, 상기 아스팔트 조성물은 블록 공중합체, 아스팔트 및 필요에 따라 가교제를 고속 전단 믹서기와 저속 전단 믹서기로 배합하여 제조할 수 있다. In addition, the asphalt composition may be prepared by blending a block copolymer, asphalt, and, if necessary, a crosslinking agent with a high shear mixer and a low shear mixer.

이하, 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 통상의 기술자에게 있어서 명백한 것이며, 이들 만으로 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by examples. However, the following examples are intended to illustrate the present invention, and that various changes and modifications can be made within the scope of the present invention and the scope of the technical idea are obvious to those skilled in the art, and the scope of the present invention is not limited thereto.

실시예Example

실시예 1Example 1

아르곤으로 치환된 10 ℓ의 반응기를 50℃, 압력 1 bar로 설정하고, 사이클로헥산 4750 g 및 스티렌 280 g을 투입하고 n-부틸리튬 0.12 g을 투입하여 중합을 개시하였다. 이후, 스티렌의 중합온도가 최도온도에 도달한 때로부터 15분 후에 1,3-부타디엔 720 g을 투입하여 중합하고, 1,3-부타디엔 중합온도가 최고온도에 도달한 때로부터 10분 후에 커플링제인 디메틸디클로로실란 1.0 g을 투입하여 반응시켰다. 커플링제 투입 10 분 후에 중합 종결제로 화학식 1로 표시되는 화합물인 4-메틸벤젠설포닐 클로라이드 10 g을 투입하여 혼합한 후 중합을 종결시키고, 에탄올 1 g을 투입하고 10분 동안 교반한 후 산화방지제를 첨가하여 블록 공중합체를 제조하였다. A 10 liter reactor substituted with argon was set at 50° C. and a pressure of 1 bar, and 4750 g of cyclohexane and 280 g of styrene were added, and 0.12 g of n-butyllithium was added to initiate polymerization. Thereafter, 15 minutes after the polymerization temperature of styrene reached the maximum temperature, 720 g of 1,3-butadiene was added to perform polymerization, and 10 minutes after the 1,3-butadiene polymerization temperature reached the maximum temperature, the coupling was performed. 1.0 g of ring agent dimethyldichlorosilane was added and reacted. After 10 minutes of the addition of the coupling agent, 10 g of 4-methylbenzenesulfonyl chloride, a compound represented by Formula 1, was added as a polymerization terminator, mixed, and then the polymerization was terminated, and 1 g of ethanol was added and stirred for 10 minutes. Was added to prepare a block copolymer.

실시예 2Example 2

상기 실시예 1에서, 중합 종결제로 화학식 1로 표시되는 화합물인 4-메틸벤젠설포닐 클로라이드 대신에 화학식 2로 표시되는 화합물인 2,2,2-트리클로로에틸 카르보노클로리데이트 10 g을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 분말의 아크릴계 가공조제를 제조하였다.In Example 1, 10 g of 2,2,2-trichloroethyl carbonochloridate, a compound represented by Formula 2, was used instead of 4-methylbenzenesulfonyl chloride, a compound represented by Formula 1, as a polymerization terminator. Except for that, it was carried out in the same manner as in Example 1 to prepare a powdered acrylic processing aid.

실시예 3Example 3

상기 실시예 1에서, 중합 종결제로 화학식 1로 표시되는 화합물인 4-메틸벤젠설포닐 클로라이드 대신에 화학식 3으로 표시되는 화합물인 벤조티아졸-2-카르보닐 클로라이드 10 g을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 분말의 아크릴계 가공조제를 제조하였다.In Example 1, except that 10 g of benzothiazole-2-carbonyl chloride, a compound represented by Formula 3, was used instead of 4-methylbenzenesulfonyl chloride, a compound represented by Formula 1, as a polymerization terminator. In the same manner as in Example 1, an acrylic processing aid of powder was prepared.

비교예Comparative example

상기 실시예 1에서, 중합 종결제로 물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 분말의 아크릴계 가공조제를 제조하였다.In Example 1, an acrylic processing aid of powder was prepared by performing the same method as in Example 1, except that water was used as a polymerization terminator.

실험예 Experimental example

상기 실시예 및 비교예에서 블록 공중합체를 포함하는 아스팔트 조성물을 이용하여 연화점, 상분리 온도, 점도, 탄성 회복률 및 신도를 비교분석하였다. 결과는 하기 표 1에 나타내었다. Softening point, phase separation temperature, viscosity, elastic recovery rate, and elongation were compared and analyzed using the asphalt composition including the block copolymer in the above Examples and Comparative Examples. The results are shown in Table 1 below.

1) 아스팔트 조성물의 제조1) Preparation of asphalt composition

배합 용기(heating mantle) 내에 아스팔트(AP-5, SK에너지) 500 g 및 상기 아스팔트 100 중량부에 대하여 실시예 및 비교예의 블록 공중합체 4.0 중량부를 투입하고, 191℃에서 3,000 rpm의 고속의 전단속도로 1시간 동안 교반하였다. 이후, 300 rpm의 낮은 전단속도로 4 시간, 5 시간 및 6 시간동안 교반하여 각 아스팔트 조성물을 제조하였다. 여기에서, 실시예 및 비교에 각각 300 rpm에서 4시간 동안 교반하여 제조된 각 아스팔트 조성물을 시편 1, 5시간 동안 교반하여 제조된 각 아스팔트 조성물을 시편 2, 6시간 동안 교반하여 제조된 각 아스팔트 조성물을 시편 3이라고 한다.In the mixing container (heating mantle) 500 g of asphalt (AP-5, SK energy) and 4.0 parts by weight of the block copolymers of Examples and Comparative Examples were added to 100 parts by weight of the asphalt, and a high shear rate of 3,000 rpm at 191°C And stirred for 1 hour. Thereafter, each asphalt composition was prepared by stirring for 4 hours, 5 hours and 6 hours at a low shear rate of 300 rpm. Here, each asphalt composition prepared by stirring for 4 hours at 300 rpm for each of the examples and comparison was stirred for 1 and 5 hours for the specimen, each asphalt composition prepared by stirring for 2 and 6 hours for the specimen. Is called Psalm 3.

2) 연화점2) softening point

연화점은 ASTM (American Society Testing and Materials) D36에 따라 측정하였으며, 구체적으로 1분당 5℃씩 물 또는 글리세린으로 가열시 이에 의해 각 시편 3이 연화하기 시작하여 시편 위에 위치한 직경 9.525 mm, 무게 3.5 g의 구슬이 1 인치만큼 처졌을 때 온도를 측정하였다.The softening point was measured according to ASTM (American Society Testing and Materials) D36. Specifically, when heated with water or glycerin at 5°C per minute, each specimen 3 began to soften and placed on the specimen with a diameter of 9.525 mm and a weight of 3.5 g. The temperature was measured when the beads were sagging by 1 inch.

3) 상분리 온도3) Phase separation temperature

알루미늄 튜브에 각 시편 1, 시편 2 및 시편 3, 각 50 g을 개량하고, 180℃의 오븐에서 72 시간 방치한 후, 삼등분하여 윗부분과 아랫부분의 연화점을 ASTM D36 방법으로 측정하고 그 온도 차이를 계산하였다. 이때, 상분리 온도 차이가 3℃이하이면 완전히 용해된 것을 의미하고, 이를 통해 용해시간을 측정할 수 있다.Each specimen 1, specimen 2 and specimen 3, 50 g each were improved in an aluminum tube, left in an oven at 180°C for 72 hours, divided into three portions, and measured the softening points of the upper and lower portions by ASTM D36 method, and the temperature difference was measured. Calculated. At this time, if the difference in the phase separation temperature is 3°C or less, it means that it is completely dissolved, and through this, the dissolution time can be measured.

4) 점도4) viscosity

점도는 Brookfield DV-II+ Pro Model을 사용하여 스핀들 27의 조건으로 ASTM D4402에 따라 135℃, 160℃ 및 180℃에서 각 시편 3의 점도를 측정하였다.The viscosity of each specimen 3 was measured at 135°C, 160°C and 180°C according to ASTM D4402 under the condition of spindle 27 using a Brookfield DV-II+ Pro Model.

5) 탄성 회복률5) Elastic recovery rate

탄성회복률은 25℃에서 시편 3을 1시간 동안 방치 후 ASTM D6083-97에 따라 측정하였다.The elastic recovery rate was measured according to ASTM D6083-97 after allowing the specimen 3 to stand at 25° C. for 1 hour.

6) 신도6) Shinto

신도는 15℃에서 시편 3을 1시간 동안 방치한 후, ASTM D113에 따라 측정하였다. 여기에서, 신도는 점성이 높은 물질이 장력에 의해 취성을 파괴하지 않고 길게 늘어나 끊어지는 성질을 나타내는 것으로, 신도가 작은 것은 도로 포장 등에 적용시 노면 균열이 생기기 쉽다.Elongation was measured according to ASTM D113 after allowing the specimen 3 to stand at 15° C. for 1 hour. Here, elongation refers to a property in which a material having high viscosity is elongated and broken without breaking brittleness due to tension, and a material having a low elongation is liable to cause cracks on road surfaces when applied to road pavements.

구분division 실시예Example 비교예Comparative example 1One 22 33 연화점(℃, 시편 3)Softening point (℃, specimen 3) 84.684.6 83.983.9 84.984.9 82.582.5 상분리 온도(△T)Phase separation temperature (△T) 시편 1Psalm 1 2.72.7 8.98.9 2.12.1 19.819.8 시편 2Psalm 2 1.81.8 2.52.5 1.41.4 11.311.3 시편 3Psalm 3 1.31.3 1.91.9 0.80.8 2.92.9 신도(mm, 5℃)Elongation (mm, 5℃) 43.043.0 46.046.0 45.045.0 44.044.0 탄성회복율(%)Elastic recovery rate (%) 91.591.5 92.592.5 90.590.5 93.093.0 점도
(cps, 시편 3)
Viscosity
(cps, Psalm 3)
135℃135℃ 18401840 18301830 18651865 17801780
160℃160℃ 610610 595595 635635 560560 180℃180℃ 310310 305305 325325 290290

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 블록 공중합체를 개질제로 포함하는 실시예 1 내지 3의 아스팔트 조성물은 비교예와 비교하여 동등 이상의 신도, 탄성 회복률 및 점도 특성을 나타내면서 연화점이 1.5~2℃도 높고, 용해시간이 1 또는 2시간 빠른 것을 확인하였다. 구체적으로, 상분리 온도 차이가 3℃이하인 경우 용해가 완료된 것인데, 실시예 1 및 실시예 3은 교반 4시간만에, 실시예는 교반 5시간만에 용해가 완료되어 비교예의 용해시간 6시간 대비 1시간에서 2시간 감소하였다. As shown in Table 1, the asphalt compositions of Examples 1 to 3 containing the block copolymer according to an embodiment of the present invention as a modifier exhibited equal or higher elongation, elastic recovery rate, and viscosity characteristics as compared to the comparative example, and the softening point It was confirmed that this 1.5 to 2°C was also high, and the dissolution time was 1 or 2 hours earlier. Specifically, when the phase separation temperature difference is 3° C. or less, dissolution is completed, and in Examples 1 and 3, dissolution is completed in 4 hours of stirring, and in Example, dissolution is completed in only 5 hours of stirring, compared to 6 hours of dissolution time of Comparative Example It decreased by 2 hours in time.

상기 결과를 통하여, 본 발명에 따른 중합 종결제 유래 작용기를 포함하는 블록 공중합체는 아스팔트 개질제로 적용되어 아스팔트의 용해성 및 연화점을 동시에 개선시킬 수 있음을 확인하였다.Through the above results, it was confirmed that the block copolymer containing the functional group derived from the polymerization terminator according to the present invention was applied as an asphalt modifier to improve the solubility and softening point of asphalt at the same time.

Claims (13)

방향족 비닐 탄화수소 유래 반복단위로 구성되는 방향족 비닐 탄화수소 블록 및 공액디엔 단량체 유래 반복단위로 구성되는 공액디엔 블록을 포함하는 주 사슬 단위; 및 중합 종결제 유래 작용기를 포함하고,
상기 중합 종결제가 하기 화학식 1, 화학식 2 및 화학식 3으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 블록 공중합체:
[화학식 1]
Figure pat00011

[화학식 2]
Figure pat00012

[화학식 3]
Figure pat00013
.
A main chain unit comprising an aromatic vinyl hydrocarbon block composed of repeating units derived from aromatic vinyl hydrocarbons and a conjugated diene block composed of repeating units derived from conjugated diene monomers; And a functional group derived from a polymerization terminator,
A block copolymer in which the polymerization terminating agent is at least one selected from the group consisting of the following Chemical Formulas 1, 2, and 3:
[Formula 1]
Figure pat00011

[Formula 2]
Figure pat00012

[Formula 3]
Figure pat00013
.
제1항에 있어서,
상기 중합 종결제 유래 작용기는 상기 주 사슬 단위의 적어도 일 말단에 결합하고 있는 것인 블록 공중합체.
The method of claim 1,
The functional group derived from the polymerization terminator is bonded to at least one terminal of the main chain unit.
제1항에 있어서,
상기 중합 종결제는 화학식 3으로 표시되는 화합물인 것인 블록 공중합체.
The method of claim 1,
The polymerization terminator is a block copolymer that is a compound represented by Chemical Formula 3.
제1항에 있어서,
상기 블록 공중합체는 주 사슬 단위 총 중량 100 중량부를 기준으로 0.01 중량부 내지 10 중량부의 중합 종결제 유래 작용기를 포함하는 것인 블록 공중합체.
The method of claim 1,
The block copolymer is a block copolymer comprising 0.01 parts by weight to 10 parts by weight of a polymerization terminator-derived functional group based on 100 parts by weight of the total weight of the main chain unit.
제1항에 있어서,
상기 블록 공중합체는 하기 화학식 3으로 표시되는 것인 블록 공중합체:
[화학식 3]
Figure pat00014

상기 화학식 3에서,
A 내지 C는 서로 독립적으로 방향족 비닐 탄화수소 블록 또는 공액디엔 블록이고,
X는 중합 종결제 유래 작용기이고,
m, n 및 o는 서로 독립적으로 0 이상의 정수이되, m+n+o는 2 이상이고, p는 1 내지 3의 정수이다.
The method of claim 1,
The block copolymer is a block copolymer represented by the following formula (3):
[Formula 3]
Figure pat00014

In Chemical Formula 3,
A to C are each independently an aromatic vinyl hydrocarbon block or a conjugated diene block,
X is a functional group derived from a polymerization terminator,
m, n, and o are each independently an integer of 0 or more, m+n+o is 2 or more, and p is an integer of 1 to 3.
제1항에 있어서,
방향족 비닐 탄화수소는 스티렌, 알파-메틸스티렌, 3-메틸스티렌, 4-메틸스티렌, 4-프로필스티렌, 4-사이클로헥실스티렌 및 4-(파라-메틸페닐)스티렌으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 블록 공중합체.
The method of claim 1,
The aromatic vinyl hydrocarbon is one or more selected from the group consisting of styrene, alpha-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 4-propylstyrene, 4-cyclohexylstyrene, and 4-(para-methylphenyl)styrene. Block copolymer.
제1항에 있어서,
상기 공액디엔 단량체는 1,3-부타디엔, 이소프렌, 2,3-디메닐-1,3-부타디엔 및 2-페닐-1,3-부타디엔으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 블록 공중합체.
The method of claim 1,
The conjugated diene monomer is at least one selected from the group consisting of 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimenyl-1,3-butadiene, and 2-phenyl-1,3-butadiene.
제1항에 있어서,
중량평균분자량이 100,000 g/mol 내지 300,000 g/mol인 블록 공중합체.
The method of claim 1,
A block copolymer having a weight average molecular weight of 100,000 g/mol to 300,000 g/mol.
제1항에 있어서,
아스팔트 개질제인 블록 공중합체.
The method of claim 1,
Block copolymers that are asphalt modifiers.
탄화수소 용매 중에서, 중합 개시제의 존재 하에 방향족 비닐 탄화수소를 중합하여 방향족 비닐 탄화수소 블록을 제조하는 단계;
상기 방향족 비닐 탄화수소 블록과 공액디엔 단량체를 중합하여 방향족 비닐탄화수소 블록 및 공액디엔 블록을 포함하는 주 사슬 단위를 제조하는 단계;
상기 주 사슬 단위와 커플링제를 커플링 반응시키는 단계; 및
중합 종결제와 혼합하는 단계를 포함하고,
상기 중합 종결제가 하기 화학식 1, 화학식 2 및 화학식 3으로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 제1항에 기재된 블록 공중합체의 제조방법:
[화학식 1]
Figure pat00015

[화학식 2]
Figure pat00016

[화학식 3]
Figure pat00017
.
Polymerizing an aromatic vinyl hydrocarbon in the presence of a polymerization initiator in a hydrocarbon solvent to produce an aromatic vinyl hydrocarbon block;
Polymerizing the aromatic vinyl hydrocarbon block and the conjugated diene monomer to prepare a main chain unit including an aromatic vinyl hydrocarbon block and a conjugated diene block;
Coupling the main chain unit and a coupling agent; And
Including the step of mixing with a polymerization terminating agent,
The method for producing a block copolymer according to claim 1, wherein the polymerization terminating agent is at least one selected from the group consisting of compounds represented by the following Formulas 1, 2, and 3:
[Formula 1]
Figure pat00015

[Formula 2]
Figure pat00016

[Formula 3]
Figure pat00017
.
제10항에 있어서,
상기 중합 종결제는 단량체 총 합계량 100 중량부를 기준으로 0.01 중량부 내지 10 중량부로 사용하는 것인 블록 공중합체의 제조방법.
The method of claim 10,
The polymerization terminating agent is a method for producing a block copolymer to be used in an amount of 0.01 parts by weight to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of monomers.
제1항에 기재된 블록 공중합체와 아스팔트를 포함하는 아스팔트 조성물.
An asphalt composition comprising the block copolymer according to claim 1 and asphalt.
제12항에 있어서,
상기 아스팔트 총 중량 100 중량부를 기준으로 0.1 중량부 내지 20 중량부의 블록 공중합체를 포함하는 것인 아스팔트 조성물.
The method of claim 12,
The asphalt composition comprising a block copolymer of 0.1 parts by weight to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the total weight of the asphalt.
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