KR20210037777A - Modified conjugated diene polymer and rubber composition comprising the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a modified conjugated diene-based polymer and a rubber composition comprising the same. Provided is the modified conjugated diene-based polymer, satisfying following conditions: i) 1,2-vinyl bond content: 40 wt% or more; ii) Mooney viscosity measured under ASTM D1646 conditions: 40 to 100; iii) a phase difference index at 0.1 Hz measured at 160℃: 0.65 or more; iv) the content of Si atom and N atom: 50 ppm or more based on the total weight of the polymer; and v) Mooney relaxation rate measured at 100℃: 0.5 or more.

Description

변성 공액디엔계 중합체 및 이를 포함하는 고무 조성물{MODIFIED CONJUGATED DIENE POLYMER AND RUBBER COMPOSITION COMPRISING THE SAME}Modified conjugated diene polymer and rubber composition containing the same TECHNICAL FIELD

본 발명은 변성 공액디엔계 중합체 및 이를 포함하는 고무 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a modified conjugated diene-based polymer and a rubber composition comprising the same.

최근 에너지 절약 및 환경 문제에 대한 관심이 높아짐에 따라 자동차의 저연비화가 요구되고 있고, 이에 타이어용 고무 재료로서 주행저항이 적고, 내마모성, 인장특성이 우수하며 웨트 스키드 저항으로 대표되는 조정 안정성도 겸비한 소재가 요구되고 있다.Recently, as interest in energy saving and environmental issues has increased, a low fuel economy is required for automobiles. Accordingly, as a rubber material for tires, a material that has low running resistance, excellent abrasion resistance, and excellent tensile properties, and has coordination stability represented by wet skid resistance. Is required.

타이어의 주행저항을 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 running 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, rebound elasticity 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.

이를 실현하기 위한 방법 중의 하나로서, 타이어 형성용 고무 조성물 내 실리카 또는 카본블랙 등의 무기 충전제를 사용하여 타이어의 발열성을 낮추는 방법이 제안되었으나, 이는 고무 조성물 내 상기 무기 충전제이 분산이 용이하지 않아 오히려 내마모성, 내크랙성 또는 가공성 등을 비롯한 고무 조성물의 물성이 전체적으로 저하되는 문제가 있다. As one of the methods for realizing this, a method of lowering the heat generation property of a tire by using an inorganic filler such as silica or carbon black in the rubber composition for forming a tire has been proposed, but it is not easy to disperse the inorganic filler in the rubber composition. Rather, there is a problem in that the physical properties of the rubber composition, including abrasion resistance, crack resistance, or processability, are deteriorated as a whole.

이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 고무 조성물 내 실리카 또는 카본블랙 등의 무기 충전제의 분산성을 높이기 위한 방법으로 유기리튬을 이용한 음이온 중합으로 얻어지는 공액디엔계 중합체의 중합활성 부위를 무기 충전제와 상호작용 가능한 관능기를 함유하는 변성제로 변성하는 방법이 제안되었으나, 여전히 저발열성은 개선되나 인장특성, 내마모성, 가공성은 저하되는 문제가 있다. In order to solve such a problem, the polymerization active site of the conjugated diene-based polymer obtained by anionic polymerization using organic lithium is a method for increasing the dispersibility of inorganic fillers such as silica or carbon black in the rubber composition. A method of modifying with a functional group-containing modifier has been proposed, but there is still a problem in that low heat generation properties are improved, but tensile properties, abrasion resistance, and workability are deteriorated.

따라서, 최근 저연비화에 대한 요규의 증가에 따라 타이어에서의 개선된 연비특성 및 젖은 노면 제동성능과 함께 인장특성을 밸런스 좋게 향상시킨 고무 조성물의 개발이 필요한 실정이다. Therefore, in accordance with the recent increase in requirements for low fuel consumption, there is a need to develop a rubber composition in which the tensile properties are improved in a good balance along with improved fuel economy characteristics and damp road braking performance in tires.

JP, WO2013-077018, A1JP, WO2013-077018, A1

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 변성 공액디엔계 중합체의 1,2-비닐 결합 함량, 무니점도, 무니 완화율, 및 위상차 지수를 제어함으로써 고무 조성물의 적용 시 고무 조성물의 구름저항특성 및 내마모성을 향상시킬 수 있는 변성 공액디엔계 중합체를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention was devised to solve the problems of the prior art, and when the rubber composition is applied by controlling the 1,2-vinyl bond content, Mooney viscosity, Mooney relaxation rate, and retardation index of the modified conjugated diene-based polymer It is an object of the present invention to provide a modified conjugated diene polymer capable of improving the rolling resistance and abrasion resistance of.

또한, 본 발명은 상기 변성 공액디엔계 중합체 및 충진제를 포함하는, 구름저항특성 및 내마모성이 개선된 고무 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, it is an object of the present invention to provide a rubber composition containing the modified conjugated diene-based polymer and a filler, with improved rolling resistance and abrasion resistance.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 하기 i) 내지 ⅴ)의 조건을 충족하는 변성 공액디엔계 중합체를 제공한다:According to an embodiment of the present invention for solving the above problems, the present invention provides a modified conjugated diene-based polymer that satisfies the following conditions i) to v):

ⅰ) 1,2-비닐 결합 함량: 40 중량% 이상, ⅱ) ASTM D1646 조건에서 측정한 무니점도: 40 내지 100, ⅲ) 160℃에서 측정되는 0.1 Hz에서 위상차 지수: 0.65 이상, ⅳ) Si 원자 및 N 원자 함유량: 중합체 총 중량에 대하여 50 ppm 이상, 그리고 ⅴ) 100℃에서 측정되는 무니 완화율: 0.5 이상.Ⅰ) 1,2-vinyl bond content: 40% by weight or more, ii) Mooney viscosity measured under ASTM D1646 conditions: 40 to 100, iii) retardation index at 0.1 Hz measured at 160°C: 0.65 or more, iv) Si atom And N atom content: 50 ppm or more with respect to the total weight of the polymer, and v) Mooney relaxation rate measured at 100° C.: 0.5 or more.

또한, 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, 복합적으로 특정범위로 조절된 1,2-비닐 결합 함량, 무니점도, 무니 완화율 및 위상차 지수를 가짐으로써 고무 조성물에 적용되어 상기 고무 조성물의 구름저항 특성 및 내마모성을 향상시킬 수 있다. The modified conjugated diene-based polymer according to the present invention is applied to a rubber composition by having a 1,2-vinyl bond content, Mooney viscosity, Mooney relaxation rate, and retardation index that are complexly controlled in a specific range, and the rolling resistance properties of the rubber composition And abrasion resistance can be improved.

또한, 본 발명에 따른 고무 조성물은 상기의 변성 공액디엔계 중합체와 충진제를 포함함으로써 구름저항 특성 및 내마모성이 우수할 수 있다.In addition, the rubber composition according to the present invention may have excellent rolling resistance properties and abrasion resistance by including the modified conjugated diene-based polymer and a filler.

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 명세서에서 이용되는 바와 같은 '중합체'란 용어는, 동일 혹은 상이한 종류이든지 간에, 단량체들을 중합함으로써 제조된 중합체 화합물을 지칭한다. 이와 같이 해서 일반 용어 중합체는, 단지 1종의 단량체로부터 제조된 중합체를 지칭하는데 통상 이용되는 단독중합체란 용어 및 공중합체란 용어를 망라한다.The term'polymer' as used herein, whether of the same or different types, refers to a polymer compound prepared by polymerizing monomers. In this way the generic term polymer encompasses the term homopolymer and the term copolymer, which are commonly used to refer to polymers made from only one monomer.

본 명세서에서 이용되는 바와 같은 '1,2-비닐 결합 함량'이란 용어는, 상기 중합체 중의 공액디엔 단량체(부타디엔 등) 부분(중합된 부타디엔의 총량)에 의거한, 상기 중합체 사슬 내의 1,2번 위치에 내포되는 부타디엔의 질량(혹은 중량) 퍼센트를 지칭한다.The term '1,2-vinyl bond content' as used herein is based on the conjugated diene monomer (butadiene, etc.) part (total amount of polymerized butadiene) in the polymer, the number 1 and 2 in the polymer chain. It refers to the mass (or weight) percent of butadiene contained in the position.

본 발명에서 용어 '1가 탄화수소기'는 1가의 알킬기, 알케닐기, 알카이닐기, 시클로알킬기, 불포화 결합을 1 이상 포함하는 시클로알킬기 및 아릴기 등의 탄소와 수소가 결합된 1가의 원자단을 의미할 수 있고, 1가 탄화수소로 표시되는 치환기의 최소 탄소 원자수는 각 치환기의 종류에 따라 결정될 수 있다.In the present invention, the term'monovalent hydrocarbon group' means a monovalent atomic group in which carbon and hydrogen are bonded, such as a monovalent alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkyl group, a cycloalkyl group containing one or more unsaturated bonds, and an aryl group. In addition, the minimum number of carbon atoms of the substituent represented by the monovalent hydrocarbon may be determined according to the type of each substituent.

본 발명에서 용어 '2가 탄화수소기'는 2가의 알킬렌기, 알케닐렌기, 알카이닐렌기, 시클로알킬렌기, 불포화 결합을 1 이상 포함하는 시클로알킬렌기 및 아릴렌기 등의 탄소와 수소가 결합된 2가의 원자단을 의미할 수 있고, 2가 탄화수소로 표시되는 치환기의 최소 탄소 원자수는 각 치환기의 종류에 따라 결정될 수 있다.In the present invention, the term'divalent hydrocarbon group' refers to a divalent alkylene group, an alkenylene group, an alkynylene group, a cycloalkylene group, a cycloalkylene group containing one or more unsaturated bonds, and an arylene group, wherein carbon and hydrogen are bonded to each other. It may mean a valence group of atoms, and the minimum number of carbon atoms of a substituent represented by a divalent hydrocarbon may be determined according to the type of each substituent.

본 발명에서 용어 '알킬기(alkyl group)'는 1가의 지방족 포화 탄화수소를 의미할 수 있고, 메틸, 에틸, 프로필 및 부틸 등의 선형 알킬기 및 이소프로필(isopropyl), 세크부틸(sec-butyl), 터셔리부틸(tert-butyl) 및 네오펜틸(neo-pentyl) 등의 분지형 알킬기를 모두 포함하는 의미일 수 있다.In the present invention, the term'alkyl group' may mean a monovalent saturated aliphatic hydrocarbon, and linear alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, and butyl, and isopropyl, sec-butyl, and tertiary It may mean including all branched alkyl groups such as tert-butyl and neo-pentyl.

본 발명에서 용어 '알케닐기(alkenyl group)'는 이중 결합을 1개 또는 2개 이상 포함하는 1가의 지방족 불포화 탄화수소를 의미할 수 있다.In the present invention, the term'alkenyl group' may mean a monovalent aliphatic unsaturated hydrocarbon containing one or two or more double bonds.

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

본 발명에서 용어 '헤테로고리기(heterocyclic group)'는 시클로알킬기 또는 아릴기 내의 탄소 원자가 1개 이상의 헤테로 원자로 치환된 것으로, 예컨대 헤테로시클로알킬기 또는 헤테로아릴기를 모두 포함하는 의미일 수 있다. In the present invention, the term'heterocyclic group' refers to a cycloalkyl group or an aryl group in which a carbon atom is substituted with one or more heteroatoms, and may mean, for example, including both a heterocycloalkyl group or a heteroaryl group.

본 발명에서 용어 '포함하는', '가지는'이란 용어 및 이들의 파생어는, 이들이 구체적으로 개시되어 있든지 그렇치 않든지 간에, 임의의 추가의 성분, 단계 혹은 절차의 존재를 배제하도록 의도된 것은 아니다. 어떠한 불확실함도 피하기 위하여, '포함하는'이란 용어의 사용을 통해 청구된 모든 조성물은, 반대로 기술되지 않는 한, 중합체든지 혹은 그 밖의 다른 것이든지 간에, 임의의 추가의 첨가제, 보조제, 혹은 화합물을 포함할 수 있다. 이와 대조적으로, '로 본질적으로 구성되는'이란 용어는, 조작성에 필수적이지 않은 것을 제외하고, 임의의 기타 성분, 단계 혹은 절차를 임의의 연속하는 설명의 범위로부터 배제한다. '로 구성되는'이란 용어는 구체적으로 기술되거나 열거되지 않은 임의의 성분, 단계 혹은 절차를 배제한다.In the present invention, the terms'comprising','having' and their derivatives, whether they are specifically disclosed or not, are not intended to exclude the presence of any additional components, steps or procedures. . For the avoidance of any uncertainty, all compositions claimed through the use of the term'comprising', whether polymer or otherwise, may contain any additional additives, adjuvants, or compounds, unless stated to the contrary. Can include. In contrast, the term'consisting essentially of' excludes from the scope of any subsequent description any other component, step or procedure, except that it is not essential to operability. The term'consisting of' excludes any component, step or procedure not specifically described or listed.

측정방법 및 조건Measurement method and conditions

본 명세서에서 '1,2-비닐 결합 함량'은 상기 각 중합체 내 비닐(Vinyl) 함량은 Varian VNMRS 500 MHz NMR을 이용하여 측정 및 분석하고, NMR 측정 시 용매는 1,1,2,2-테트라클로로에탄을 사용하였으며, solvent peak는 6.0 ppm으로 계산하고, 7.2~6.9 ppm은 랜덤 스티렌, 6.9~6.2 ppm은 블록 스티렌, 5.8~5.1 ppm은 1,4-비닐 및 1,2-비닐, 5.1~4.5 ppm은 1,2-비닐의 피크로 하여 전체 중합체 내의 1,2-비닐 결합 함량을 계산하여 측정한 것이다.In the present specification, '1,2-vinyl bond content' means that the vinyl content in each polymer is measured and analyzed using Varian VNMRS 500 MHz NMR, and the solvent is 1,1,2,2-tetra in NMR measurement. Chloroethane was used, and the solvent peak was calculated as 6.0 ppm, 7.2-6.9 ppm was random styrene, 6.9-6.2 ppm was block styrene, 5.8-5.1 ppm was 1,4-vinyl and 1,2-vinyl, and 5.1- 4.5 ppm was measured by calculating the 1,2-vinyl bond content in the entire polymer using the peak of 1,2-vinyl.

본 명세서에서 '중량평균분자량(Mw)', '수평균분자량(Mn)' 및 '분자량 분포(MWD)'는 GPC(Gel permeation chromatohraph) 분석을 통하여 측정하며, 분자량 분포 곡선을 확인하는 것으로 측정한 것이다. 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 specification,'weight average molecular weight (Mw)','number average molecular weight (Mn)' and'molecular weight distribution (MWD)' are measured through GPC (Gel permeation chromatohraph) analysis, and measured by checking the molecular weight distribution curve. will be. 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.

본 명세서에서 '무니점도(MV)' 및 '무니 완화율(-S/R)'은 MV-2000(ALPHA Technologies 社)를 이용하여 100℃에서 Rotor Speed 2±0.02 rpm, Large Rotor를 사용하여 측정하며, 이때 사용된 시료는 실온(23±3℃)에서 30분 이상 방치한 후 27±3 g을 채취하여 다이 캐비티 내부에 채워 놓고 Platen을 작동시켜 4분 동안 측정한다. 무니점도 측정 후, 토크가 풀리면서 나타나는 무니점도 변화의 기울기 값을 측정하여 이의 절댓값을 무니 완화율로 한다.In the present specification,'Mooney viscosity (MV)' and'Mooney relaxation rate (-S/R)' are measured using a Rotor Speed 2±0.02 rpm at 100°C, Large Rotor using MV-2000 (ALPHA Technologies). At this time, the sample used is left at room temperature (23±3℃) for at least 30 minutes, and then 27±3 g is collected, filled inside the die cavity, and the platen is operated to measure for 4 minutes. After the Mooney viscosity measurement, the inclination value of the Mooney viscosity change that appears as the torque is released is measured, and its absolute value is taken as the Mooney relaxation rate.

본 명세서에서 '위상차 지수'는 SCARABAEUS사의 SCARABAEUS INSTRUMENTS SYSTEMS(SIS) V-50 고무 가공처리 분석기(Rubber Process Analyzer)를 이용하여 160℃, 7% strain(0.5 degree)의 조건에서 측정해서 얻어진 frequency(Hz)에 대한 Tan δ 그래프에서 0.1 Hz에서의 Tan δ 값을 나타내는 것으로, 구체적으로 중합체 약 6 g을 준비하여 disk위에 놓고 상기 조건으로 상기 분석기를 이용하여 측정하여 frequency(Hz)에 대한 Tan δ 그래프를 얻고, 여기에서 0.1 Hz에서의 Tan δ 값을 읽어 이를 위상차 지수로 나타내었다.In this specification, the'phase difference index' is a frequency (Hz) obtained by measuring at 160°C and 7% strain (0.5 degree) using SCARABAEUS's SCARABAEUS INSTRUMENTS SYSTEMS (SIS) V-50 Rubber Process Analyzer. ) To represent the Tan δ value at 0.1 Hz. Specifically, about 6 g of a polymer was prepared, placed on a disk, and measured using the analyzer under the above conditions to obtain a Tan δ graph for frequency (Hz). Obtained, and here, the Tan δ value at 0.1 Hz was read and expressed as a phase difference index.

본 명세서에서 'Si 함량'은 ICP 분석 방법으로서 유도 결합 플라즈마 발광 분석기(ICP-OES; Optima 7300DV)를 이용하여 측정된다. 상기 유도 결합 플라즈마 발광 분석기를 이용하는 경우, 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, In the present specification, the'Si content' is measured using an inductively coupled plasma emission analyzer (ICP-OES; Optima 7300DV) as an ICP analysis method. In the case of using the inductively coupled plasma emission analyzer, about 0.7 g of a sample is placed in a platinum crucible, about 1 mL of concentrated sulfuric acid (98% by weight, Electronic grade) is added, heated at 300° C. for 3 hours, and the sample In an electric furnace (Thermo Scientific, Lindberg Blue M), after the conversation was conducted in 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 측정한다.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. Put it in, store it at 0°C for 2 hours or more, dilute in 30 mL of ultrapure water, and proceed to incinerate to measure.

본 발명에서 'N 함량'은 NSX 분석 방법을 통해 측정된 것일 수 있고, 상기 NSX 분석 방법은 극미량 질소 정량분석기 (NSX-2100H)를 이용하여 측정된 것일 수 있다. In the present invention, the'N content' may be measured using an NSX analysis method, and the NSX analysis method may be measured using a trace nitrogen quantitative analyzer (NSX-2100H).

예시적으로, 상기 극미량 질소 정량분석기를 이용하는 경우, 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. For example, when using the trace nitrogen quantitative analyzer, turn on the trace nitrogen quantitative analyzer (Auto sampler, Horizontal furnace, PMT & Nitrogen detector), Ar 250 ml/min, O 2 350 ml/min, ozonizer 300 ml/ After setting the carrier gas flow rate in min, and setting the heater to 800°C, wait for about 3 hours to stabilize the analyzer. 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.

이 때 상기의 NSX 분석 방법에 사용되는 시료는 스팀으로 가열된 온수에 넣고 교반하여 용매를 제거한 변성 공액 디엔계 중합체 시료로서, 잔류 모노머 및 잔류 변성제를 제거한 시료일 수 있다. 또한, 상기의 시료에 오일이 첨가되어 있다면, 오일이 추출(제거)된 후의 시료일 수 있다.At this time, the sample used in the NSX analysis method is a modified conjugated diene-based polymer sample from which a solvent is removed by placing it in hot water heated by steam and stirring, and may be a sample from which residual monomers and residual denaturants have been removed. In addition, if oil is added to the above sample, it may be a sample after oil is extracted (removed).

본 발명은, 복합적으로 여러 물성이 특정범위로 조절된 것임으로써 고무 조성물에 적용되어 상기 고무 조성물의 구름저항특성 및 내마모성을 향상시킬 수 있는 변성 공액디엔계 중합체를 제공한다. The present invention provides a modified conjugated diene-based polymer capable of improving rolling resistance and abrasion resistance of the rubber composition by being applied to a rubber composition by complexly adjusting various physical properties to a specific range.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 변성 공액디엔계 중합체는 하기 i) 내지 v)의 조건을 동시에 모두 충족하는 것을 특징으로 한다. The modified conjugated diene-based polymer according to an embodiment of the present invention is characterized in that it satisfies all of the following conditions i) to v) at the same time.

ⅰ) 1,2-비닐 결합 함량: 40 중량% 이상,I) 1,2-vinyl bond content: 40% by weight or more,

ⅱ) ASTM D1646 조건에서 측정한 무니점도: 40 내지 100,Ii) Mooney viscosity measured under ASTM D1646 conditions: 40 to 100,

ⅲ) 160℃에서 측정되는 0.1 Hz에서 위상차 지수: 0.65 이상, Iii) Phase difference index at 0.1 Hz measured at 160°C: 0.65 or more,

ⅳ) Si 원자 및 N 원자 함유량: 중합체 총 중량에 대하여 50 ppm 이상, 그리고Iv) Si atom and N atom content: 50 ppm or more based on the total weight of the polymer, and

ⅴ) 100℃에서 측정되는 무니 완화율: 0.5 이상.V) Mooney relaxation rate measured at 100°C: 0.5 or more.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 변성 공액디엔계 중합체는 공액디엔계 단량체 유래 반복단위 및 변성제 유래 작용기를 포함할 수 있고, 여기에서 상기 공액디엔계 단량체 유래 반복단위는 공액디엔계 단량체가 중합 시 이루는 반복단위를 의미할 수 있고, 상기 변성제 유래 작용기는 공액디엔계 단량체가 중합하여 제조되는 활성 중합체와 변성제 간의 반응 또는 커플링을 통해 활성 중합체의 일측 말단에 존재하는 변성제로부터 유래된 작용기를 의미할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the modified conjugated diene-based polymer may include a repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer and a functional group derived from a denaturant, wherein the repeating unit derived from the conjugated diene-based monomer is polymerized by a conjugated diene-based monomer. It may mean a repeating unit formed during the time, and the functional group derived from the modifier refers to a functional group derived from a modifier present at one end of the active polymer through a reaction or coupling between an active polymer prepared by polymerization of a conjugated diene-based monomer and a modifier. can do.

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.) It may be one or more selected from the group consisting of.

또 다른 예로, 상기 변성 공액디엔계 중합체는 공액디엔계 단량체 유래 반복단위, 변성 개시제 유래 작용기 및 변성제 유래 작용기를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 변성 공액디엔계 중합체는 일측에 변성 개시제 유래 작용기를, 타측에 변성제 유래 작용기를 포함하는 양말단 변성 공액디엔계 중합체일 수 있다. In another example, the modified conjugated diene-based polymer may include a repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer, a functional group derived from a modification initiator, and a functional group derived from a denaturant. In this case, the modified conjugated diene-based polymer has a functional group derived from a modification initiator on one side, It may be a modified conjugated diene-based polymer at both ends containing a functional group derived from a denaturant on the other side.

또 다른 예로, 상기 변성 공액디엔계 중합체는 공액디엔계 단량체 유래 반복단위 및 방향족 비닐 단량체 유래 반복단위를 포함하는 공중합체일 수 있고, 일 말단에 변성제 유래 작용기를 포함하는 것일 수 있으며, 타측 말단에 변성 개시제 유래 작용기를 더 포함하는 것일 수 있다. 이 경우, 상기 변성 공액디엔계 중합체는 방향족 비닐 단량체 유래 반복 단위를 30 중량% 미만, 또는 5 중량% 이상 30 중량% 미만으로 포함할 수 있다.As another example, the modified conjugated diene-based polymer may be a copolymer including a repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer and a repeating unit derived from an aromatic vinyl monomer, and may include a functional group derived from a denaturant at one end, and at the other end It may be to further include a functional group derived from a denaturation initiator. In this case, the modified conjugated diene-based polymer may contain an aromatic vinyl monomer-derived repeating unit in an amount of less than 30% by weight, or 5% by weight or more and less than 30% by weight.

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

또 다른 예로, 상기 변성 공액디엔계 중합체는, 상기 공액디엔계 단량체 유래 반복 단위와 함께 탄소수 1 내지 10의 디엔계 단량체 유래 반복 단위를 더 포함하는 공중합체일 수 있다. 상기 디엔계 단량체 유래 반복 단위는 상기 공액디엔계 단량체와는 상이한 디엔계 단량체로부터 유래된 반복 단위일 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 반복 단위를 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 the repeating unit derived from the conjugated diene-based monomer. The diene-based monomer-derived repeating unit may be a repeating unit derived from a diene-based monomer different from the conjugated diene-based monomer, and the diene-based monomer different from the conjugated diene-based monomer may be, for example, 1,2-butadiene. . When the modified conjugated diene-based polymer is a copolymer further comprising a diene-based monomer, the modified conjugated diene-based polymer contains a diene-based monomer-derived repeating unit in excess of 0% to 1% by weight, more than 0% to 0.1% by weight, It may be included in an amount exceeding 0% by weight to 0.01% by weight, or exceeding 0% by weight to 0.001% by weight, and there is an effect of preventing gel formation within this range.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공중합체는 랜덤 공중합체일 수 있고, 이 경우 각 물성 간의 밸런스가 우수한 효과가 있다. 상기 랜덤 공중합체는 공중합체를 이루는 반복 단위가 무질서하게 배열된 것을 의미할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the copolymer may be a random copolymer, 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 중합체 총 중량 대비 1,2-비닐 결합 함량이 40 중량% 이상인 것일 수 있다. 상기 1,2-비닐 결합 함량은 비닐기를 갖는 단량체와 방향족 비닐계 단량체로 이루어진 공액디엔계 공중합체에 대하여 1,4-첨가가 아닌 1,2-첨가된 공액디엔계 단량체의 중량%를 의미할 수 있으며, 중합시 중합 반응이 종료되는 시점과 중합 반응이 종료되는 시점의 반응 환경 등에 의하여 영향을 받을 수 있다. The modified conjugated diene-based polymer according to an embodiment of the present invention may have a 1,2-vinyl bond content of 40% by weight or more based on the total weight of the polymer. The 1,2-vinyl bond content refers to the weight% of the 1,2-added conjugated diene-based monomer, not 1,4-added, with respect to the conjugated diene-based copolymer consisting of a monomer having a vinyl group and an aromatic vinyl-based monomer. In addition, during polymerization, it may be affected by the reaction environment at the time point at which the polymerization reaction is terminated and the time point at which the polymerization reaction is terminated.

구체적으로, 상기 1,2-비닐 결합 함량은 40 중량% 이상 60 중량% 이하일 수 있고, 바람직하게는 40 중량% 이상 55 중량% 이하일 수 있으며, 이 1,2-비닐 결합 함량에 따라 마모 특성과 구름저항 특성에 영향을 줄 수 있으며, 1,2-비닐 결합 함량이 40 중량% 미만인 경우에는 구름저항 특성과 내마모성이 열악해질 우려가 있으므로, 변성 공액디엔계 중합체를 제조할 때 1,2-비닐 결합 함량이 상기 범위를 만족할 수 있도록 반응 조건에 유의할 필요가 있다.Specifically, the 1,2-vinyl bond content may be 40% by weight or more and 60% by weight or less, and preferably 40% by weight or more and 55% by weight or less. Rolling resistance properties may be affected, and if the 1,2-vinyl bond content is less than 40% by weight, rolling resistance properties and abrasion resistance may be poor. Therefore, when preparing a modified conjugated diene-based polymer, 1,2-vinyl It is necessary to pay attention to the reaction conditions so that the binding content can satisfy the above range.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 변성 공액디엔계 중합체는 ASTM D1646 조건에서 측정한 무니점도(Mooney viscosity)가 40 내지 100인 것을 충족하여야 하며, 구체적으로 50 내지 90일 수 있다. 가공성을 평가하는 척도는 여러 가지가 될 수 있으나, 무니점도가 상기 범위를 만족하는 경우에는 가공성이 상당히 우수할 수 있다. In addition, the modified conjugated diene-based polymer according to an embodiment of the present invention should satisfy the Mooney viscosity measured under ASTM D1646 conditions of 40 to 100, and specifically 50 to 90. There may be various measures for evaluating the workability, but when the Mooney viscosity satisfies the above range, the workability may be considerably excellent.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 변성 공액디엔계 중합체는 겔 투과 크로마토그래피(GPC, Gel permeation chromatography)에 의하여 측정된 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)이 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 1,500,000 g/mol일 수 있으며, 이 범위 내에서 구름저항특성 및 젖은 노면 저항성이 우수한 효과가 있다. The modified conjugated diene-based polymer according to an embodiment of the present invention has a number average molecular weight (Mn) measured by gel permeation chromatography (GPC) of 1,000 g/mol to 2,000,000 g/mol, 10,000 g/ mol to 1,000,000 g/mol, or 100,000 g/mol to 800,000 g/mol, and a weight average molecular weight (Mw) of 1,000 g/mol to 3,000,000 g/mol, 10,000 g/mol to 2,000,000 g/mol, or 100,000 It may be from g/mol to 1,500,000 g/mol, and within this range, there is an excellent effect of rolling resistance properties and wet road surface resistance.

또 다른 예로, 상기 변성 공액디엔계 중합체는 분자량 분포(PDI; MWD; Mw/Mn)가 1.5 내지 3.5인 것이고, 바람직하게, 1.5 내지 3.0, 또는 1.5 내지 2.5, 또는 1.5 내지 2.0일 수 있고, 이 범위 내에서 인장특성 및 점탄성 특성이 우수하고, 각 물성 간의 밸런스가 뛰어난 효과가 있다.In another example, the modified conjugated diene-based polymer has a molecular weight distribution (PDI; MWD; Mw/Mn) of 1.5 to 3.5, preferably, 1.5 to 3.0, or 1.5 to 2.5, or 1.5 to 2.0, and this It has excellent tensile properties and viscoelastic properties within the range, and has an excellent balance between physical properties.

그리고, 상기 변성 공액디엔계 중합체는 겔 투과 크로마토그래피(GPC, Gel permeation chromatography)에 의한 분자량 분포 곡선이 유니모달(unimodal) 형태를 가질 수 있으며, 상기 유니모달의 형태는 연속식 중합의 방법적인 측면과, 변성제 또는 커플링제에 의해 수행되는 변성 반응의 측면에 의하여 결정될 수 있다.In addition, the modified conjugated diene-based polymer may have a unimodal molecular weight distribution curve obtained by gel permeation chromatography (GPC), and the unimodal form is a method aspect of continuous polymerization. And, it may be determined by the aspect of the denaturation reaction carried out by the denaturing agent or the coupling agent.

상기 변성 공액디엔계 중합체의 100℃에서 측정되는 무니 완화율은, 해당 변성 공액디엔계 중합체의 분지화도의 지표가 될 수 있다. 변성 공액 디엔계 중합체의 100℃에 있어서의 무니 완화율은 0.5 이상이고, 0.5 내지 1.2 또는 0.6 내지 1.0일 수 있다. 또한, 무니 완화율은 높을수록 분지화도가 낮은(선형성이 높은) 것을 의미할 수 있다. The Mooney relaxation rate measured at 100° C. of the modified conjugated diene-based polymer may be an index of the degree of branching of the modified conjugated diene-based polymer. The Mooney relaxation rate at 100° C. of the modified conjugated diene-based polymer is 0.5 or more, and may be 0.5 to 1.2 or 0.6 to 1.0. In addition, the higher the Mooney relaxation rate, the lower the degree of branching (higher linearity).

상기 변성 공액디엔계 중합체의 100℃에서 측정되는 무니 완화율은, 전술한 것과 같이 그 변성 공액디엔계 중합체의 분지화도의 지표가 될 수 있으며, 상기 무니 완화율이 증가함에 따라서, 변성 공액디엔계 중합체의 분지화도가 감소하는 경향이 있다. 예컨대, 동등한 수준의 무니점도를 갖는 변성 공액디엔계 중합체의 경우, 분지가 적을수록 무니 완화율이 증가하기 때문에 무니점도에서는 선형성의 지표로도 활용될 수 있다.The Mooney relaxation rate measured at 100°C of the modified conjugated diene-based polymer may be an index of the degree of branching of the modified conjugated diene-based polymer as described above, and as the Mooney relaxation rate increases, the modified conjugated diene-based polymer The degree of branching of the polymer tends to decrease. For example, in the case of a modified conjugated diene-based polymer having an equivalent Mooney viscosity, the Mooney relaxation rate increases as the number of branches decreases, so it can be used as an index of linearity in the Mooney viscosity.

상기 무니 완화율을 0.5 이상으로 하기 위해서는, 예를 들어 변성 공액디엔계 중합체의 무니점도가 40 내지 100인 범위에서 중량평균 분자량과 제조되는 중합체의 분지화도를 제어함으로써 달성할 수 있는데, 중량평균 분자량이 작아지면 분지화도를 높이고, 중량평균 분자량이 커지는 경우에는 분지화도를 낮추는 방향으로 제어하는 것일 수 있으며, 변성제의 관능기수, 변성제의 첨가량, 또는 메탈레이션의 진행도에 의해 제어할 수 있다. 특히 변성제의 관능기수가 6 이하로, 또는 관능기수가 2 이상 6 이하로 조절되는 경우 상기 무니 완화율을 0.5 이상으로 보다 용이하게 조절할 수 있다. 예를 들어, 변성제는 단량체가 중합하여 구성하는 중합체 사슬의 활성 말단과 반응하여 중합체 사슬에 관능기를 도입시킴과 동시에 커플링제와 같이 작용하여 상기 중합체 사슬을 커플링시킬 수 있고, 이에 중합체의 분지화를 유도할 수 있으며, 따라서 변성제의 관능기수가 6을 초과하여 존재하는 경우에는 커플링되는 중합체 사슬이 많아져 분지형 중합체 구조가 되어, 0.5 이상의 무니 완화율을 나타낼 수 없다. In order to make the Mooney relaxation rate more than 0.5, for example, it can be achieved by controlling the weight average molecular weight and the degree of branching of the prepared polymer in the range of 40 to 100 Mooney viscosity of the modified conjugated diene polymer. When this decreases, the degree of branching increases, and when the weight average molecular weight increases, the degree of branching may be controlled in the direction of lowering the degree of branching, and it can be controlled by the number of functional groups of the modifying agent, the amount of the modifying agent added, or the progress of metallization. In particular, when the number of functional groups of the denaturant is adjusted to 6 or less, or the number of functional groups to 2 or more and 6 or less, the Mooney relaxation rate can be more easily adjusted to 0.5 or more. For example, the modifier reacts with the active end of the polymer chain formed by polymerization of the monomer to introduce a functional group into the polymer chain, and at the same time acts like a coupling agent to couple the polymer chain, thereby branching the polymer. Therefore, when the number of functional groups of the modifier exceeds 6, the number of polymer chains to be coupled increases, resulting in a branched polymer structure, and a Mooney relaxation rate of 0.5 or more cannot be exhibited.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 변성 공액디엔계 중합체는 160℃에서 측정되는 0.1 Hz에서 위상차 지수가 0.65 이상을 충족해야 되며, 바람직하게는 0.65 내지 5, 또는 0.7 내지 3.5일 수 있다. 이 범위 내에서 중합체의 분지화도가 조절되어 0.5 이상의 무니 완화율을 나타낼 수 있다. 한편, 상기 위상차 지수는 중합체의 분지화도에 의존적으로 변화될 수 있지만, 분지화도 하나에 의해서만 결정되는 것은 아니며, 중합방법 및 조건에 따라서 유동적일 수 있다. In addition, the modified conjugated diene-based polymer according to an embodiment of the present invention should have a retardation index of 0.65 or more at 0.1 Hz measured at 160°C, and may preferably be 0.65 to 5, or 0.7 to 3.5. Within this range, the degree of branching of the polymer may be controlled to exhibit a Mooney relaxation rate of 0.5 or more. Meanwhile, the retardation index may vary depending on the degree of branching of the polymer, but the degree of branching is not determined only by one, and may be fluid depending on the polymerization method and conditions.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 변성 공액디엔계 중합체는 N 및 Si 함량이 중량을 기준으로, 각각 50 ppm 이상, 70 ppm 내지 10,000 ppm, 또는 100 ppm 내지 5,000 ppm일 수 있고, 이 범위 내에서 변성 공액디엔계 중합체를 포함하는 고무 조성물의 인장 특성 및 점탄성 특성 등의 기계적 물성이 뛰어난 효과가 있다. 상기 N 함량과 Si 함량은 상기 변성 공액디엔계 중합체 내에 존재하는 Si 원자의 함량 각각을 의미할 수 있다. 한편, 상기 N 원자와 Si 원자는 변성제로부터 유래된 것이거나, 변성 개시제 및 변성제 중 어느 하나 이상으로부터 유래된 것일 수 있다.The modified conjugated diene-based polymer according to an embodiment of the present invention may have an N and Si content of 50 ppm or more, 70 ppm to 10,000 ppm, or 100 ppm to 5,000 ppm, respectively, based on weight, and within this range The rubber composition containing the modified conjugated diene polymer has excellent mechanical properties such as tensile properties and viscoelastic properties. The N content and Si content may mean each content of Si atoms present in the modified conjugated diene-based polymer. Meanwhile, the N atom and the Si atom may be derived from a denaturing agent, or may be derived from any one or more of a denaturing initiator and a denaturing agent.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 변성 공액디엔계 중합체는 변성률이 30% 이상인 것일 수 있다.Meanwhile, the modified conjugated diene-based polymer according to an embodiment of the present invention may have a modification rate of 30% or more.

또, 상기 변성 공액디엔계 중합체는 변성률이 50% 이상일 수 있는데, 상기 N 원자 및 Si 원자의 함량이 50 ppm (중량 기준) 이상인 경우는 변성률이 30% 이상일 수 있으며, 이 변성률은 N 원자 및 Si 원자의 함량과 독립적으로 변화하지는 않으며, 일정 부분 의존적으로 변화할 수 있다. In addition, the modified conjugated diene-based polymer may have a modification rate of 50% or more, and when the content of the N atom and Si atom is 50 ppm (based on weight) or more, the modification rate may be 30% or more, and the modification rate is N It does not change independently of the content of atoms and Si atoms, but may change depending on some part.

그러나, 변성 반응에 있어서, 변성제에 의하여 커플링이 어느 정도 일어나는지에 따라 N 원자 및 Si 원자의 함량과 변성률은 일부 독립성을 나타낼 수도 있으며, 변성률을 50% 이상, 바람직하게는 55% 이상, 또는 60% 이상, 최적으로 70% 이상의 고변성률을 달성하기 위해서는 변성 반응시 커플링되는 중합체의 양을 저감할 필요가 있으며, 이는 투입하는 변성제량, 극성 첨가제량, 반응 시간, 변성제와 활성 중합체의 혼합 시간 및 혼합 정도 등에 따라 제어될 수 있다.However, in the denaturation reaction, the content of N atoms and Si atoms and the denaturation rate may exhibit some independence depending on how much coupling occurs by the modifier, and the denaturation rate is 50% or more, preferably 55% or more, Alternatively, in order to achieve a high modification rate of 60% or more, optimally 70% or more, it is necessary to reduce the amount of the polymer coupled during the modification reaction. It can be controlled according to the mixing time and mixing degree.

상기와 같이 본 발명에 따른 변성 공액디엔계 중합체가 전술한 조건들을 충족하는 경우에는 실리카 또는 카본블랙과 같은 충진제와의 친화력 향상 등의 이유로 배합시 구름저항특성이 크게 개선될 수 있고, 동시에 내마모성이 개선될 수 있다. 나아가, 상기 변성률 조건을 추가로 충족하는 변성 공액디엔계 중합체의 경우, 구름저항특성 및 내마모성과 더불어 인장 특성을 크게 개선시킬 수 있다.As described above, when the modified conjugated diene-based polymer according to the present invention satisfies the above-described conditions, rolling resistance properties can be greatly improved when blended for reasons such as improved affinity with a filler such as silica or carbon black, and at the same time, wear resistance. It can be improved. Furthermore, in the case of a modified conjugated diene-based polymer that further satisfies the modification rate condition, it is possible to greatly improve tensile properties in addition to rolling resistance and abrasion resistance.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 변성 공액디엔계 중합체는 회분식 또는 연속식 중합을 통해 제조되되 상기 특정 조건을 동시에 충족하도록 중합시 온도, 반응물의 사용량, 반응물의 투입시점, 중합 개시제, 변성제 및 중합반응 속도 등을 제어한 조건을 통해 제조된 것일 수 있으며, 목적하는 물성이 발현되도록 상기 조건들을 적절히 제어하여 제조방법을 수행할 수 있다.On the other hand, the modified conjugated diene-based polymer according to an embodiment of the present invention is prepared through batch or continuous polymerization, but the polymerization temperature, the amount of the reactant, the time of introduction of the reactant, the polymerization initiator, the denaturant so as to simultaneously meet the specific conditions. And the polymerization reaction rate, etc. may be prepared under conditions of controlling, and the above conditions may be appropriately controlled so that the desired physical properties may be expressed, thereby performing the manufacturing method.

일례로, 상기 변성 공액디엔계 중합체는 탄화수소 용매 중에서, 중합 개시제의 존재 하에, 공액디엔계 단량체를 중합하여 활성 중합체를 제조하는 단계(S1); 및 상기 (S1) 단계에서 제조된 활성 중합체와 변성제를 반응시키는 단계(S2)를 포함하고, 중합 반응(S1) 및 변성 반응(S2)은 연속식으로 실시되고, 상기 (S1) 단계는 2기 이상의 중합 반응기에서 실시되며, 상기 중합 반응기 중 제1 중합 반응기에서의 중합 전환율은 50% 이하인 것인 제조방법에 의해서 제조되는 것일 수 있다.For example, the modified conjugated diene-based polymer is prepared by polymerizing the conjugated diene-based monomer in a hydrocarbon solvent in the presence of a polymerization initiator (S1); And a step (S2) of reacting the active polymer prepared in step (S1) with a denaturant, the polymerization reaction (S1) and the denaturation reaction (S2) are carried out in a continuous manner, and the step (S1) is performed in two phases. It is carried out in the above polymerization reactor, the polymerization conversion rate in the first polymerization reactor of the polymerization reactor may be produced by a manufacturing method that is 50% or less.

상기 중합 개시제는 유기금속 화합물이거나, 또는 변성 작용기 함유 화합물, 유기금속 화합물 및 공액디엔계 단량체를 반응시켜 제조된 변성 개시제일 수 있으며, 변성 공액디엔계 중합체의 전술한 모든 물성을 충족하게 하는 측면에서 중합 개시제는 상기의 변성 개시제인 것이 바람직할 수 있다. The polymerization initiator may be an organometallic compound or a modified initiator prepared by reacting a modified functional group-containing compound, an organometallic compound, and a conjugated diene-based monomer, in terms of satisfying all the above-described physical properties of the modified conjugated diene-based polymer It may be preferable that the polymerization initiator is the above modified initiator.

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

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 중합 개시제는 중합에 사용되는 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. According to an embodiment of the present invention, the polymerization initiator is 0.01 mmol to 10 mmol, 0.05 mmol to 5 mmol, 0.1 mmol to 2 mmol, 0.1 mmol to 1 mmol, or 0.15 based on 100 g of monomers used for polymerization. To 0.8 mmol.

상기 중합 개시제가 유기금속 화합물인 경우, 상기 유기금속 화합물은 중합을 용이하게 개시할 수 있으면서 중합체 물성에 영향을 미치지 않은 것이면 특별히 한정하지 않고 통상의 유기금속 화합물을 사용할 수 있으나, 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, 리튬 알콕사이드, 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.When the polymerization initiator is an organometallic compound, the organometallic compound is not particularly limited as long as it can easily initiate polymerization and does not affect polymer properties, and a conventional organometallic compound may be used. For example, methyllithium, ethyl Lithium, propyllithium, isopropyllithium, n-butyllithium, s-butyllithium, t-butyllithium, hexyllithium, n-decyllithium, t-octyllithium, phenyllithium, 1-naphthyllithium, n-ecosyl Lithium, 4-butylphenyllithium, 4-tolyllithium, cyclohexyllithium, 3,5-di-n-heptylcyclohexyllithium, 4-cyclopentyllithium, naphthyl sodium, naphthyl potassium, lithium alkoxide, sodium alkoxide, It may be one or more selected from the group consisting of potassium alkoxide, lithium sulfonate, sodium sulfonate, potassium sulfonate, lithium amide, sodium amide, potassium amide and lithium isopropylamide.

또한, 상기 중합 개시제가 변성 개시제인 경우, 상기 변성 개시제는 전술한 바와 같이 변성 작용기 함유 화합물, 유기금속 화합물 및 공액디엔계 단량체를 반응시켜 제조된, 올리고머 형태의 물질일 수 있다. In addition, when the polymerization initiator is a modification initiator, the modification initiator may be an oligomer type material prepared by reacting a modified functional group-containing compound, an organometallic compound, and a conjugated diene-based monomer as described above.

구체적으로, 상기 변성 개시제는 변성 작용기 함유 화합물, 유기금속 화합물 및 공액디엔계 단량체를 회분식 또는 연속식으로 반응시켜 제조된 것으로, 이때 상기 변성 작용기 함유 화합물은 유기금속 화합물 대비 과량의 비율로 반응시키고, 공액디엔계 단량체는 변성 작용기 함유 화합물 1몰을 기준으로 0.5몰 내지 5몰의 비율로 반응시키는 것일 수 있으며, 이 경우 변성 작용기 함유 화합물이 올리고머 형태로 결합하도록 유도할 수 있고, 공액디엔계 단량체의 사용으로 변성 개시제가 공중합체 형태로 결합되어 변성 개시제 내 변성 작용기의 비율이 높고 용매 용해성이 우수할 수 있다. 이에, 상기 변성 공액디엔계 중합체를 상기 변성 개시제를 사용하여 제조하는 경우 보다 용이하게 전술한 물성을 모두 충족하게 할 수 있다. Specifically, the modification initiator is prepared by reacting a compound containing a modified functional group, an organometallic compound, and a conjugated diene-based monomer in a batch or continuous manner, wherein the modified functional group-containing compound is reacted in an excessive proportion to the organometallic compound, The conjugated diene-based monomer may be reacted in a ratio of 0.5 to 5 moles based on 1 mole of the modified functional group-containing compound, and in this case, the modified functional group-containing compound can be induced to bind in an oligomer form. By use, the modification initiator is bonded in the form of a copolymer, so that the ratio of the modification functional groups in the modification initiator is high and the solvent solubility may be excellent. Accordingly, when the modified conjugated diene-based polymer is prepared using the modified initiator, it is possible to more easily satisfy all of the above-described physical properties.

또한, 상기 변성 작용기 함유 화합물은 중합이 개시되어 중합된 중합체의 일측 말단에 변성 작용기를 도입시키고, 유기금속 화합물과 반응을 통해 음이온화 되어 변성 개시제를 형성할 수 있는 화합물로서, 중합체의 목적 물성에 따라 선택될 수 있으며, 예컨대 용매 친화성을 향상시키기 위한 탄화수소기 함유 화합물, 충진제 친화성을 향상시키기 위한 헤테로 원자 함유 화합물 등일 수 있고, 상기 유기금속 화합물과의 원활한 반응을 위하여 불포화 결합을 포함하는 화합물일 수 있다. In addition, the modified functional group-containing compound is a compound capable of forming a modification initiator by introducing a modified functional group to one end of the polymerized polymer when polymerization is initiated, and being anionic through a reaction with an organometallic compound. It may be selected according to, for example, a hydrocarbon group-containing compound for improving solvent affinity, a hetero atom-containing compound for improving filler affinity, and the like, and a compound containing an unsaturated bond for smooth reaction with the organometallic compound Can be

구체적인 예로, 상기 변성 작용기 함유 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다. As a specific example, the modified functional group-containing compound may be a compound represented by Formula 1 below.

본 발명에 따른 상기 변성 개시제는 중합을 개시하면서, 동시에 중합되어 형성된 중합체 사슬의 일 말단에 작용기를 도입시킬 수 있는 화합물로, 예컨대 유기금속 화합물과 아민기 함유 화합물을 반응시켜 제조된 화합물일 수 있고, 일례로 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다. The modification initiator according to the present invention is a compound capable of initiating polymerization and introducing a functional group to one end of a polymer chain formed by polymerization at the same time, such as a compound prepared by reacting an organometallic compound and an amine group-containing compound. , For example, it may be a compound represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 화학식 1에서, In Formula 1,

R1 내지 R5는 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, R6은 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 헤테로고리기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이고, X는 하기 화학식 1a 또는 화학식 1b로 표시되는 작용기이며,R 1 to R 5 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, and R 6 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 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 an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms substituted or unsubstituted with a heterocyclic group having 3 to 30 carbon atoms, X is a functional group represented by the following Formula 1a or Formula 1b,

[화학식 1a][Formula 1a]

Figure pat00002
Figure pat00002

상기 화학식 1a에서, 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, Y는 N, O 또는 S 원자이며, Y가 O 또는 S인 경우 R9는 존재하지 않으며, In Formula 1a, 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 heterocyclic group having 3 to 30 carbon atoms, Y is an N, O or S atom, and when Y is O or S, R 9 does not exist,

[화학식 1b][Formula 1b]

Figure pat00003
Figure pat00003

상기 화학식 1b에서, 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; 탄소수 3 내지 30의 헤테로고리기이다.In Formula 1b, 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; It is a C3-C30 heterocyclic group.

구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은, 화학식 1에서 R1 내지 R5는 서로 독립적으로 수소; 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 탄소수 2내지 10의 알케닐기; 또는 탄소수 2 내지 10의 알카이닐기이고, R6는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고, X는 화학식 1a 또는 화학식 1b로 표시되는 작용기이며, 상기 화학식 1a에서, 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, Y는 N이며, 상기 화학식 1b에서, 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 헤테로고리기인 것일 수 있다.Specifically, in the compound represented by Formula 1, R 1 to R 5 in Formula 1 are 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 6 is an unsubstituted alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, X is a functional group represented by Formula 1a or Formula 1b, and in Formula 1a, R 7 and R 8 are each Independently an unsubstituted C1-C10 alkylene group, R 9 is a C1-C10 alkyl group; 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, Y is N, and in Formula 1b, 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 it may be a heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms.

보다 더 구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 1-1 또는 화학식 1-2로 표시되는 화합물인 것일 수 있다. More specifically, the compound represented by Formula 1 may be a compound represented by Formula 1-1 or Formula 1-2 below.

[화학식 1-1][Formula 1-1]

Figure pat00004
Figure pat00004

[화학식 1-2][Formula 1-2]

Figure pat00005
Figure pat00005

다른 예로, 상기 변성 작용기 함유 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물일 수 있다. As another example, the modified functional group-containing compound may be a compound represented by Formula 2 below.

[화학식 2][Formula 2]

Figure pat00006
Figure pat00006

상기 화학식 2에서, In Chemical Formula 2,

R8 내지 R10은 서로 독립적으로 수소원자; 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 3 내지 30의 시클로알킬기; 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 탄소수 3 내지 30의 헤테로고리기이며, R11은 단일결합; 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기; 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬렌기; 또는 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기이고, 여기에서 상기 치환기는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬기, 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기이고, R12는 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 3 내지 30의 시클로알킬기; 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 탄소수 3 내지 30의 헤테로고리기; 또는 하기 화학식 2a 또는 화학식 2b로 표시되는 작용기이며, p는 1 내지 5의 정수이고, R12 중 적어도 하나는 하기 화학식 1a 또는 화학식 1b로 표시되는 작용기이며, p는 2 내지 5의 정수인 경우 복수 개의 R12는 서로 동일하거나 상이할 수 있고, R 8 to R 10 are each independently a hydrogen atom; 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 3 to 30 carbon atoms; Aryl group having 6 to 30 carbon atoms; Or a heterocyclic group having 3 to 30 carbon atoms, and R 11 is a single bond; An alkylene group having 1 to 20 carbon atoms substituted or unsubstituted with a substituent; A cycloalkylene group having 3 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 3 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and R 12 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 3 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 2a or 2b, p is an integer of 1 to 5 , at least one of R 12 is a functional group represented by the following formula 1a or 1b, and p is an integer of 2 to 5 R 12 may be the same or different from each other,

[화학식 2a][Formula 2a]

Figure pat00007
Figure pat00007

상기 화학식 2a에서, R2a1은 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기; 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬렌기; 또는 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기이고, 여기에서 상기 치환기는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬기, 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기이고, R2a2 및 R2a3은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬기, 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이며, R2a4는 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 3 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, In Formula 2a, R 2a1 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms unsubstituted or substituted with a substituent; A cycloalkylene group having 3 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 3 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, R 2a2 and R 2a3 is each independently an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms unsubstituted or substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and R 2a4 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 3 to 30 carbon atoms; Aryl group having 6 to 30 carbon atoms; It is a heterocyclic group having 3 to 30 carbon atoms, X is an N, O or S atom, and when X is O or S, R 9 does not exist,

[화학식 2b][Formula 2b]

Figure pat00008
Figure pat00008

상기 화학식 2b에서,In Formula 2b,

R2b1은 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기; 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬렌기; 또는 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기이고, 여기에서 상기 치환기는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬기, 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기이고, R2b2 및 R2b3는 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 3 내지 30의 시클로알킬기; 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 탄소수 3 내지 30의 헤테로고리기이다.R 2b1 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms unsubstituted or substituted with a substituent; A cycloalkylene group having 3 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 3 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, R 2b2 and R 2b3 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 3 to 30 carbon atoms; Aryl group having 6 to 30 carbon atoms; It is a C3-C30 heterocyclic group.

구체적으로, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은, 화학식 1에서 R8 내지 R10은 서로 독립적으로 수소; 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 탄소수 2 내지 10의 알케닐기; 또는 탄소수 2 내지 10의 알카이닐기이고, R11은 단일결합; 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고, R12는 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 탄소수 2 내지 10의 알케닐기; 탄소수 2 내지 10의 알카이닐기; 또는 하기 화학식 2a 또는 화학식 2b로 표시되는 작용기이며, 상기 화학식 2a에서, R2a1은 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고, R2a2 및 R2a3은 서로 독립적으로 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고, R2a4는 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 탄소수 5 내지 20의 시클로알킬기; 탄소수 5 내지 20의 아릴기; 또는 탄소수 3 내지 20의 헤테로고리기이고, 상기 화학식 2b에서, Rb1은 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고, Rb2 및 Rb3은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 탄소수 5 내지 20의 시클로알킬기; 탄소수 5 내지 20의 아릴기; 또는 탄소수 3 내지 20의 헤테로고리기일 수 있다.Specifically, the compound represented by Formula 2, in Formula 1, R 8 to R 10 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 11 is a single bond; Or an unsubstituted C 1 to C 10 alkylene group, R 12 is a C 1 to C 10 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 2a or formula 2b, in the formula 2a, R 2a1 is an unsubstituted alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and R 2a2 and R 2a3 are independently of each other unsubstituted 1 to 10 carbon atoms An alkylene group, R 2a4 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; A cycloalkyl group having 5 to 20 carbon atoms; Aryl group having 5 to 20 carbon atoms; Or a heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms, in Formula 2b, R b1 is an unsubstituted alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and R b2 and R b3 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; A cycloalkyl group having 5 to 20 carbon atoms; Aryl group having 5 to 20 carbon atoms; Alternatively, it may be a heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms.

보다 더 구체적으로, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2-1 내지 화학식 2-3으로 표시되는 화합물일 수 있다. More specifically, the compound represented by Formula 2 may be a compound represented by Formulas 2-1 to 2-3 below.

[화학식 2-1][Formula 2-1]

Figure pat00009
Figure pat00009

[화학식 2-2][Formula 2-2]

Figure pat00010
Figure pat00010

[화학식 2-3][Formula 2-3]

Figure pat00011
Figure pat00011

또한, 변성 개시제 제조에 사용되는 공액디엔계 단량체는 중합시 사용되는 공액디엔계 단량체와 동일 물질일 수 있으나, 예컨대 1,3-부타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 피페릴렌, 3-부틸-1,3-옥타디엔, 이소프렌 및 2-페닐-1,3-부타디엔으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.In addition, the conjugated diene-based monomer used in the manufacture of the modification initiator may be the same material as the conjugated diene-based monomer used during polymerization, for example, 1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, piperylene, It may be one or more selected from the group consisting of 3-butyl-1,3-octadiene, isoprene, and 2-phenyl-1,3-butadiene.

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 유기 금속 화합물을 투입한 이후 임의로 열을 가하지 않고 자체 반응열로 중합시키는 단계를 포함하는 중합방법을 의미할 수 있고, 상기 승온 중합은 상기 유기 금속 화합물을 투입한 이후 임의로 열을 가하여 온도를 증가시키는 중합방법을 의미할 수 있으며, 상기 등온 중합은 상기 유기 금속 화합물을 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 the step (S1) may be elevated temperature polymerization, isothermal polymerization, or constant temperature polymerization (insulation polymerization), and the constant temperature polymerization includes polymerization of the organometallic compound by its own heat of reaction without optionally applying heat. 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 organometallic compound to increase the temperature, and the isothermal polymerization is performed by adding heat after adding the organometallic compound. It may mean a polymerization method in which the temperature of the polymerized product is kept constant by increasing heat by adding 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 화합물은 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. The diene-based compound may be 1,2-butadiene, for example.

상기 (S1) 단계의 중합은 일례로 100℃ 이하, 80℃ 이하, -20℃ 내지 80℃, 0℃ 내지 70℃ 또는 10℃ 내지 70℃의 온도범위에서 실시될 수 있고, 이 범위 내에서 중합반응의 전환율을 높일 수 있고, 중합체의 분자량 분포를 조절하면서 전술한 범위의 무니점도, 무니 완화율 및 위상차 지수를 충족하게 할 수 있어, 물성 개선이 뛰어난 효과가 있다.The polymerization of step (S1) may be carried out in a temperature range of 100°C or less, 80°C or less, -20°C to 80°C, 0°C to 70°C, or 10°C to 70°C, for example, and polymerization within this range. The conversion rate of the reaction can be increased, and the Mooney viscosity, the Mooney relaxation rate, and the retardation index in the above-described ranges can be satisfied while controlling the molecular weight distribution of the polymer, and thus there is an excellent effect of improving physical properties.

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

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S1) 단계의 중합에 의해 제조되는 활성 중합체는 랜덤 공중합체일 수 있고, 이 경우 각 물성 간의 밸런가 우수한 효과가 있다. 상기 랜덤 공중합체는 공중합체를 이루는 반복 단위가 무질서하게 배열된 것을 의미할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the active polymer prepared by the polymerization in the step (S1) may be a random copolymer, and in this case, there is an excellent effect of balancing each physical property. The random copolymer may mean that the repeating units constituting the copolymer are arranged in a random order.

또한, 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) 단계는 제1 반응기를 포함하여 2기 이상의 중합 반응기에서 연속적으로 실시될 수 있고, 상기 중합 반응기의 수는 반응 조건 및 환경에 따라 탄력적으로 결정될 수 있다. 상기 연속식 중합방법은 반응기에 반응물을 연속적으로 공급하고, 생성된 반응 생성물을 연속적으로 배출하는 반응 공정을 의미할 수 있다. 상기 연속식 중합방법에 의하는 경우, 생산성 및 가공성이 우수하고, 제조되는 중합체의 균일성이 뛰어난 효과가 있다. In addition, 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 step (S1) may be continuously performed in two or more polymerization reactors including the first reactor, and 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 above-described 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, 제1 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 있으며, 이에 따라 전술한 범위의 무니점도, 무니 완화율 및 위상차 지수를 충족하게 할 수 있어, 물성 개선이 뛰어난 효과가 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%, 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 accordingly, the Mooney viscosity, Mooney relaxation rate, and phase difference index in the above ranges Can be satisfied, there is an excellent effect of improving the physical properties.

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 제1 반응기에서 중합된 중합물은 변성 반응기 전의 중합 반응기까지 순차적으로 이송되어 최종적으로 중합 전환율이 95% 이상이 될 때까지 중합이 진행될 수 있고, 제1 반응기에서 중합된 이후, 제2 반응기, 또는 제2 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 becomes 95% or more. After the polymerization in the first reactor, the second reactor Alternatively, the polymerization conversion rate for each reactor from 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, 제1 반응기에서의 중합물 체류 시간은 1분 내지 40분, 1분 내지 30분, 또는 5분 내지 30분일 수 있고, 이 범위 내에서, 중합 전환율의 조절이 용이하고, 이에 따라 전술한 범위의 무니점도, 무니 완화율 및 위상차 지수를 충족하게 할 수 있어, 물성 개선이 뛰어난 효과가 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, and within this range, polymerization It is easy to adjust the conversion rate, and accordingly, the Mooney viscosity, the Mooney relaxation rate, and the phase difference index in the above-described ranges can be satisfied, and thus there is an excellent effect of improving physical properties.

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.

한편, 상기 (S1) 단계의 중합은 극성 첨가제를 포함하여 실시될 수 있고, 상기 극성 첨가제는 단량체 총 100g을 기준으로 0.001g 내지 50g, 또는 0.002g 내지 0.1g의 비율로 첨가할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 극성첨가제는 유기 금속 화합물 총 100 g 을 기준으로 0 g 초과 내지 1 g, 0.01 g 내지 1 g 또는 0에틸아민, 트리프로필아민 및 테트라메틸에틸렌디아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 2,2-(디-2(테트라하이드로퓨릴)프로판)또는 테트라메틸에틸렌디아민일 수 있으며, 상기 극성 첨가제를 포함하는 경우 공액디엔계 단량체, 또는 공액디엔계 단량체 및 방향족 비닐계 단량체를 공중합시키는 경우 이들의 반응 속도 차이를 보완해줌으로써 랜덤 공중합체를 용이하게 형성할 수 있도록 유도하는 효과가 있다.Meanwhile, the polymerization of step (S1) may be carried out including a polar additive, and the polar additive may be added in a ratio of 0.001 g to 50 g, or 0.002 g to 0.1 g based on a total of 100 g of monomers. In another example, the polar additive is more than 0 g to 1 g, 0.01 g to 1 g, or at least one selected from the group consisting of ethylamine, tripropylamine, and tetramethylethylenediamine based on a total of 100 g of the organometallic compound. May be, preferably 2,2-(di-2(tetrahydrofuryl)propane) or tetramethylethylenediamine, and when the polar additive is included, a conjugated diene-based monomer, or a conjugated diene-based monomer and an aromatic vinyl In the case of copolymerization of the system monomers, 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 유기 금속 화합물 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 유기 금속 화합물의 몰비율, 단량체 대비 변성제의 투입량은 실질적으로 제조되는 중합체의 무니점도 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 denaturant 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 organometallic compound in step (S1). Since the molar ratio of the modifier and the organometallic compound and the amount of modifier to the monomer added may have an effect on the Mooney viscosity and the Mooney relaxation rate of the polymer to be produced, it is preferable to select and apply an appropriate ratio within the above range. .

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 있으며, 전술한 것과 같이 변성 반응과 커플링 반응의 비율은 제어할 필요가 있으며, 이는 무니점도와 무니 완화율, 그리고 위상차 지수에 영향을 미칠 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 a denaturation reaction in which the denaturant is simply bonded to the active polymer, or a coupling reaction in which the active polymer is connected based on the denaturant, and as described above, the denaturation reaction and the coupling reaction The ratio of is needed to be controlled, which can affect the Mooney viscosity, the Mooney relaxation rate, and the phase difference index.

또한, 상기 변성제는 공액디엔계 중합체의 다른 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 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.

상기 변성제는 일례로 알콕시 실란계 변성제일 수 있고, 구체적인 예로 질소 원자, 산소 원자, 또는 황 원자 등의 헤테로 원자를 1개 이상 함유하는 알콕시 실란계 변성제일 수 있다. 상기 알콕시 실란계 변성제를 이용하는 경우, 활성 중합체의 일측 말단에 위치한 음이온 활성 부위와, 알콕시 실란계 변성제의 알콕시기 간의 치환 반응을 통해, 활성 중합체의 일측 말단이 실릴기와 결합한 형태로 변성이 실시될 수 있고, 이에 따라 변성 공액디엔계 중합체의 일측 말단에 존재하는 상기 변성제 유래 작용기로부터 무기 충진제 등과의 친화성이 향상되어 변성 공액디엔계 중합체를 포함하는 고무 조성물의 기계적 물성이 향상되는 효과가 있다. 아울러, 상기 알콕시 실란계 변성제가 질소 원자를 함유하는 경우에는, 상기 실릴기로부터 유래되는 효과 이외에도, 질소 원자로부터 유래되는 부가적인 물성 상승 효과를 기대할 수 있다.The modifier may be an alkoxy silane modifier as an example, and a specific example may be an alkoxy silane modifier containing at least one hetero atom such as a nitrogen atom, an oxygen atom, or a sulfur atom. In the case of using the alkoxysilane modifier, modification may be performed in a form in which one end of the active polymer is bonded to a silyl group through a substitution reaction between the anionic active site located at one end of the active polymer and the alkoxy group of the alkoxysilane modifier. Accordingly, there is an effect of improving the mechanical properties of the rubber composition including the modified conjugated diene polymer by improving affinity with the inorganic filler from the functional group derived from the modifier present at one end of the modified conjugated diene polymer. In addition, when the alkoxysilane modifier contains a nitrogen atom, in addition to the effect derived from the silyl group, an additional effect of increasing physical properties derived from the nitrogen atom can be expected.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 변성제는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the denaturant may include a compound represented by the following formula (3).

[화학식 3][Formula 3]

Figure pat00013
Figure pat00013

상기 화학식 3에서, 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 2가, 3가 또는 4가의 알킬실릴기, 또는 탄소수 2 내지 10의 헤테로 고리기일 수 있고, 및 Ra4 단일결합, 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기, 또는 -[R42O]j-일 수 있으며, 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. In Formula 3, 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, and R a5 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms , A divalent, trivalent or tetravalent alkylsilyl group substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a heterocyclic group having 2 to 10 carbon atoms, and R a4 is It may be a single bond, an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, or -[R 42 O] j -, 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 may be an integer of 1 to 30.

구체적인 예로, 상기 화학식 3에서, 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.As a specific example, in Formula 3, 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 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 It may be an alkylene group, or -[R 42 O] j -, and R 42 may be an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms.

상기 화학식 3에서, 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 3으로 표시되는 화합물 내 알콕시기의 총 개수가 6개 이하가 되도록 n1 및 n2가 조절될 수 있다.In Formula 3, 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 3 is 6 or less.

보다 구체적인 예로, 상기 화학식 3으로 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.In a more specific example, the compound represented by Formula 3 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)eth yl)-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-pentaoxahexadecane- 16-yl)-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-tetraoxahexa Decyl)-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).

또 다른 예로, 상기 변성제는 하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 포함하는 것일 수 있다.As another example, the denaturant may include a compound represented by the following formula (4).

[화학식 4][Formula 4]

Figure pat00014
Figure pat00014

상기 화학식 4에서, In Chemical Formula 4,

Rc1은 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고, R c1 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms,

Rc2 내지 Rc4는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고, R c2 to R c4 are each independently an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms,

Rc5 내지 Rc8은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고,R c5 to R c8 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms,

A5

Figure pat00015
또는
Figure pat00016
이고, 여기에서 Rc9 내지 Rc12는 서로 독립적으로 수소, 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며, A 5 is
Figure pat00015
or
Figure pat00016
And, wherein R c9 to R c12 are each independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms,

m1 및 m2는 서로 독립적으로 0 내지 3의 정수이되, m1+m2≥1 이다.m 1 and m 2 are each independently an integer of 0 to 3, but m 1 +m 2 ≥1.

구체적으로, 상기 화학식 4에서 Rc1은 수소 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기이고, Rc2 내지 Rc4는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기이고, Rc5 내지 Rc8은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 알킬기이고, A5

Figure pat00017
또는
Figure pat00018
이고, 여기에서 Rc9 내지 Rc12는 서로 독립적으로 수소, 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기인 것일 수 있다. Specifically, in Formula 4, R c1 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R c2 to R c4 are each independently an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and R c5 to R c8 are independently of each other 5 is an alkyl group, and A 5 is
Figure pat00017
or
Figure pat00018
And, wherein R c9 to R c12 may be each independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

구체적인 예로, 상기 화학식 4로 표시되는 화합물은 N-(3-(1H-이미다졸-1-일)프로필)-3-(트리에톡시실릴)-N-(3-(트리에톡시실릴)프로필프로판-1-아민(N-(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)-3-(triethoxysilyl)-N-(3-(triethoxysilyl)propyl)propan-1-amine) 및 3-(4,5-디하이드로-1H-이미다졸-1-일)-N,N-비스(3-(트리에톡시실릴)프로필)프로판-1-아민(3-(4,5-dihydro-1H-imidazol-1-yl)-N,N-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)propan-1-amine)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종일 수 있다.As a specific example, the compound represented by Formula 4 is N-(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)-3-(triethoxysilyl)-N-(3-(triethoxysilyl)propyl Propan-1-amine (N-(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)-3-(triethoxysilyl)-N-(3-(triethoxysilyl)propyl)propan-1-amine) and 3-(4 ,5-dihydro-1H-imidazol-1-yl)-N,N-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)propan-1-amine (3-(4,5-dihydro-1H-imidazol) It may be one selected from the group consisting of -1-yl)-N,N-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)propan-1-amine).

또 다른 예로, 상기 변성제는 하기 화학식 5로 표시되는 화합물을 포함하는 것일 수 있다.As another example, the denaturant may include a compound represented by the following formula (5).

[화학식 5][Formula 5]

Figure pat00019
Figure pat00019

상기 화학식 5에서, A1 및 A2는 각각 독립적으로 산소원자를 포함하거나 포함하지 않는 탄소수 1 내지 20의 2가 탄화수소기일 수 있고, Rb1 내지 Rb4은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 1가 탄화수소기일 수 있으며, L1 내지 L4는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환된 2가, 3가 또는 4가의 알킬실릴기, 또는 탄소수 1 내지 20의 1가 탄화수소기이거나, L1 및 L2와, L3 및 L4는 서로 연결되어 탄소수 1 내지 3의 고리를 형성할 수 있고, L1 및 L2와, L3 및 L4가 서로 연결되어 고리를 형성하는 경우, 형성된 고리는 N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 헤테로 원자를 1개 내지 3개 포함할 수 있다.In Formula 5, A 1 and A 2 may each independently be a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms containing or not including an oxygen atom, and R b1 to R b4 are each independently monovalent having 1 to 20 carbon atoms It may be a hydrocarbon group, and L 1 to L 4 are each independently a divalent, trivalent or tetravalent alkylsilyl group substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or L 1 and L 2 and L 3 and L 4 may be connected to each other to form a ring having 1 to 3 carbon atoms, and when L 1 and L 2 and L 3 and L 4 are connected to each other to form a ring, the formed ring is It may contain 1 to 3 heteroatoms selected from the group consisting of N, O and S.

구체적인 예로, 상기 화학식 5에서, A1 및 A2는 각각 독립적으로 1 내지 10의 알킬렌기일 수 있고, Rb1 내지 Rb4은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기일 수 있으며, L1 내지 L4는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 알킬기로 치환된 4가의 알킬실릴기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기이거나, L1 및 L2와, L3 및 L4는 서로 연결되어 탄소수 1 내지 3의 고리를 형성할 수 있고, L1 및 L2와, L3 및 L4가 서로 연결되어 고리를 형성하는 경우, 형성된 고리는 N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 헤테로 원자를 1개 내지 3개 포함할 수 있다.As a specific example, in Formula 5, A 1 and A 2 may each independently be an alkylene group of 1 to 10, R b1 to R b4 may each independently be an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and L 1 to L 4 is a tetravalent alkylsilyl group or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, each independently substituted with an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or L 1 and L 2 and L 3 and L 4 are connected to each other to form a ring having 1 to 3 carbon atoms In the case where L 1 and L 2 and L 3 and L 4 are connected to each other to form a ring, the formed ring contains one or more heteroatoms selected from the group consisting of N, O, and S. It can contain three.

보다 구체적인 예로, 상기 화학식 5로 표시되는 화합물은 3,3'-(1,1,3,3-테트라메톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디메틸프로판-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-테트라에톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디메틸프로판-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-테트라프로폭시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디메틸프로판-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-테트라메톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디에틸프로판-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-테트라메톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디프로필프로판-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimpropylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-테트라에톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디에틸프로판-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-테트라프로폭시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디에틸프로판-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-테트라에톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디프로필프로판-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-테트라프로폭시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디프로필프로판-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-테트라메톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디에틸메탄-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylmethan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-테트라에톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디에틸메탄-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylmethan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-테트라프로폭시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디에틸메탄-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylmethan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-테트라메톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디메틸메탄-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylmethan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-테트라메톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디프로필메탄-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylmethan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-테트라프로폭시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디메틸메탄-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylmethan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-테트라프로폭시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디프로필메탄-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylmethan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-테트라에톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디메틸메탄-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylmethan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-테트라에톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디프로필메탄-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylmethan-1-amine), N,N'-((1,1,3,3-테트라메톡시디실록산-1,3-디일)비스(프로판-3,1-디일))비스(1,1,1-트리메틸-N-(트리메틸실릴)실란아민(N,N'-((1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propan-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-(trimethylsilyl)silanamine), N,N'-((1,1,3,3-테트라에톡시디실록산-1,3-디일)비스(프로판-3,1-디일))비스(1,1,1-트리메틸-N-(트리메틸실릴)실란아민(N,N'-((1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propan-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-(trimethylsilyl)silanamine), N,N'-((1,1,3,3-테트라프로톡시디실록산-1,3-디일)비스(프로판-3,1-디일))비스(1,1,1-트리메틸-N-(트리메틸실릴)실란아민(N,N'-((1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propan-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-(trimethylsilyl)silanamine), N,N'-((1,1,3,3-테트라메톡시디실록산-1,3-디일)비스(프로판-3,1-디일))비스(1,1,1-트리메틸-N-페닐실란아민(N,N'-((1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propan-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-phenylsilanamine), N,N'-((1,1,3,3-테트라에톡시디실록산-1,3-디일)비스(프로판-3,1-디일))비스(1,1,1-트리메틸-N-페닐실란아민(N,N'-((1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propan-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-phenylsilanamine), N,N'-((1,1,3,3-테트라프로폭시디실록산-1,3-디일)비스(프로판-3,1-디일))비스(1,1,1-트리메틸-N-페닐실란아민(N,N'-((1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propan-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-phenylsilanamine), 1,3-비스(3-(1H-이미다졸-1-일)프로필)1,1,3,3-테트라메톡시디실록산(1,3-bis(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)-1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane), 1,3-비스(3-(1H-이미다졸-1-일)프로필)1,1,3,3-테트라에톡시디실록산(1,3-bis(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)-1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane), 및 1,3-비스(3-(1H-이미다졸-1-일)프로필)1,1,3,3-테트라프로폭시디실록산(1,3-bis(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)-1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종일 수 있다.In a more specific example, the compound represented by Formula 5 is 3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylpropan-1-amine) (3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3- Tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylpropan-1-amine)(3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis( N,N-dimethylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylpropan-1-amine) (3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3- Tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylpropan-1-amine)(3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis( N,N-diethylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylpropan-1-amine) (3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimpropylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3- Tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylpropan-1-amine)(3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis (N,N-diethylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylpropan-1- Amine) (3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3, 3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylpropan-1-amine) (3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3- Tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylpropan-1-amine)(3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis (N,N-dipropylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylmethan-1-amine) )(3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylmethan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3 -Tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylmethane-1-amine)(3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl) bis(N,N-diethylmethan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylmethan-1 -Amine) (3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylmethan-1-amine), 3,3'-(1,1,3 ,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylmethane-1-amine)(3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl) bis(N,N-dimethylmethan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylmethane-1- Amine) (3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylmethan-1-amine), 3,3'-(1,1,3, 3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylmethane-1-amine)(3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl) bis(N,N-dimethylmethan-1-amine), 3,3'-(1,1 ,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylmethane-1-amine)(3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1, 3-diyl)bis(N,N-dipropylmethan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethyl Methane-1-amine) (3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylmethan-1-amine), 3,3'-(1, 1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylmethane-1-amine)(3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1 ,3-diyl)bis(N,N-dipropylmethan-1-amine), N,N'-((1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propane-3, 1-diyl)) bis(1,1,1-trimethyl-N-(trimethylsilyl)silanamine (N,N'-((1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propan -3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-(trimethylsilyl)silanamine), N,N'-((1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3 -Diyl)bis(propane-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-(trimethylsilyl)silanamine (N,N'-((1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane- 1,3-diyl)bis(propan-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-(trimethylsilyl)silanamine), N,N'-((1,1,3,3- Tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propane-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-(trimethylsilyl)silanamine (N,N'-((1 ,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propan-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-(trimethylsilyl)silanamine), N,N'-( (1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3- Diyl)bis(propane-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-phenylsilaneamine (N,N'-((1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3- diyl)bis(propan-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-phenylsilanamine), N,N'-((1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1 ,3-diyl)bis(propane-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-phenylsilaneamine (N,N'-((1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1 ,3-diyl)bis(propan-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-phenylsilanamine), N,N'-((1,1,3,3-tetrapropoxydi Siloxane-1,3-diyl)bis(propane-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-phenylsilaneamine (N,N'-((1,1,3,3- tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propan-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-phenylsilanamine), 1,3-bis(3-(1H-imidazole-1- Yl)propyl)1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane (1,3-bis(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)-1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane), 1, 3-bis(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane (1,3-bis(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl) )-1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane), and 1,3-bis(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane (1, It may be one selected from the group consisting of 3-bis(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)-1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane).

또 다른 예로, 상기 변성제는 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물을 포함하는 것일 수 있다.As another example, the denaturant may include a compound represented by the following formula (6).

[화학식 6][Formula 6]

Figure pat00020
Figure pat00020

상기 화학식 6에서, R22 및 R23은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기, 또는 -R28[OR29]f-이고, R24 내지 R27은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기일 수 있고, R28 및 R29는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기일 수 있고, R47 및 R48는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 2가 탄화수소기일 수 있으며, d 및 e는 각각 독립적으로 0, 또는 1 내지 3에서 선택된 정수이되, d+e는 1 이상의 정수이고, f는 1 내지 30의 정수일 수 있다.In Formula 6, R 22 and R 23 are each independently an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, or -R 28 [OR 29 ] f -, and R 24 to R 27 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or It may be an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, R 28 and R 29 may each independently be an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, and R 47 and R 48 may each independently be a divalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and , d and e are each independently 0, or an integer selected from 1 to 3, but d+e is an integer of 1 or more, and f may be an integer of 1 to 30.

구체적으로, 상기 화학식 6에서, R22 및 R23은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기, 또는 -R28[OR29]f-일 수 있고, R24 내지 R27은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기일 수 있으며, R28 및 R29는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기일 수 있고, d 및 e는 각각 독립적으로 0, 또는 1 내지 3에서 선택된 정수이되, d+e는 1 이상의 정수일 수 있으며, f는 1 내지 30에서 선택된 정수일 수 있다.Specifically, in Formula 6, R 22 and R 23 may each independently be an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, or -R 28 [OR 29 ] f -, and R 24 to R 27 may each independently have 1 carbon number It may be an alkyl group of to 10, R 28 and R 29 may each independently be an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, d and e are each independently 0, or an integer selected from 1 to 3, d+e is It may be an integer greater than or equal to 1, and f may be an integer selected from 1 to 30.

보다 구체적으로, 상기 화학식 6으로 표시되는 화합물은 하기 화학식 6a, 화학식 6b 또는 화학식 6c로 표시되는 화합물일 수 있다. More specifically, the compound represented by Formula 6 may be a compound represented by Formula 6a, Formula 6b, or Formula 6c.

[화학식 6a][Formula 6a]

Figure pat00021
Figure pat00021

[화학식 6b][Formula 6b]

Figure pat00022
Figure pat00022

[화학식 6c][Formula 6c]

Figure pat00023
Figure pat00023

상기 화학식 6a, 화학식 6b 및 화학식 6c에서 R22 내지 R27, d 및 e는 전술한 바와 같다.In Formula 6a, Formula 6b, and Formula 6c, R 22 to R 27 , d and e are as described above.

보다 구체적인 예로, 상기 화학식 6으로 표시되는 화합물은 1,4-비스(3-(3-(트리에톡시실릴)프로폭시)프로필)피페라진(1,4-bis(3-(3-(triethoxysilyl)propoxy)propyl)piperazine, 1,4-비스(3-(트리에톡시실릴)프로필)피페라진(1,4-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)piperazine), 1,4-비스(3-(트리메톡시실릴)프로필)피페라진(1,4-bis(3-(trimethoxysilyl)propyl)piperazine), 1,4-비스(3-(디메톡시메틸실릴)프로필)피페라진(1,4-bis(3-(dimethoxymethylsilyl)propyl)piperazine), 1-(3-(에톡시디메틸실릴)프로필)-4-(3-(트리에톡시실릴)프로필)피페라진(1-(3-(ethoxydimethlylsilyl)propyl)-4-(3-(triethoxysilyl)propyl)piperazine), 1-(3-(에톡시디메틸)프로필)-4-(3-(트리에톡시실릴)메틸)피페라진(1-(3-(ethoxydimethyl)propyl)-4-(3-(triethoxysilyl)methyl)piperazine), 1-(3-(에톡시디메틸)메틸)-4-(3-(트리에톡시실릴)프로필)피페라진(1-(3-(ethoxydimethyl)methyl)-4-(3-(triethoxysilyl)propyl)piperazine), 1,3-비스(3-(트리에톡시실릴)프로필)이미다졸리딘(1,3-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)imidazolidine), 1,3-비스(3-(디메톡시에틸실릴)프로필)이미다졸리딘(1,3-bis (3-(dimethoxyethylsilyl)propyl)imidazolidine), 1,3-비스(3-(트리메톡시실릴)프로필)헥사히드로피리미딘(1,3-bis(3-(trimethoxysilyl)propyl)hexahydropyrimidine), 1,3-비스(3-(트리에톡시실릴)프로필)헥사히드로피리미딘(1,3-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)hexahydropyrimidine) 및 1,3-비스(3-(트리부톡시실릴)프로필)-1,2,3,4-테트라히드로피리미딘(1,3-bis(3-(tributoxysilyl)propyl)-1,2,3,4-tetrahydropyrimidine)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종일 수 있다.In a more specific example, the compound represented by Formula 6 is 1,4-bis(3-(3-(triethoxysilyl)propoxy)propyl)piperazine (1,4-bis(3-(3-(triethoxysilyl) )propoxy)propyl)piperazine, 1,4-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)piperazine (1,4-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)piperazine), 1,4-bis(3- (Trimethoxysilyl)propyl) piperazine (1,4-bis(3-(trimethoxysilyl)propyl)piperazine), 1,4-bis(3-(dimethoxymethylsilyl)propyl) piperazine (1,4- bis(3-(dimethoxymethylsilyl)propyl)piperazine), 1-(3-(ethoxydimethylsilyl)propyl)-4-(3-(triethoxysilyl)propyl)piperazine (1-(3-(ethoxydimethlylsilyl) propyl)-4-(3-(triethoxysilyl)propyl)piperazine), 1-(3-(ethoxydimethyl)propyl)-4-(3-(triethoxysilyl)methyl)piperazine (1-(3- (ethoxydimethyl)propyl)-4-(3-(triethoxysilyl)methyl)piperazine), 1-(3-(ethoxydimethyl)methyl)-4-(3-(triethoxysilyl)propyl)piperazine (1- (3-(ethoxydimethyl)methyl)-4-(3-(triethoxysilyl)propyl)piperazine), 1,3-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)imidazolidine (1,3-bis(3 -(triethoxysilyl)propyl)imidazolidine), 1,3-bis(3-(dimethoxyethylsilyl)propyl)imidazolidine (1,3-bis (3-(dimethoxyethylsilyl)propyl)imidazolidine), 1,3- Bis(3-(trimethoxysilyl)propyl)hexahydropyrimidine (1,3-bis(3-(trimethoxysilyl)propyl)hexahydropyrimidine), 1,3-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)hexa Hydropyrimidine (1,3-bis(3-(triethoxysilyl)p) ropyl)hexahydropyrimidine) and 1,3-bis(3-(tributoxysilyl)propyl)-1,2,3,4-tetrahydropyrimidine (1,3-bis(3-(tributoxysilyl)propyl)-1 ,2,3,4-tetrahydropyrimidine) may be one selected from the group consisting of.

또 다른 예로, 상기 변성제는 하기 화학식 7로 표시되는 화합물을 포함하는 것일 수 있다.As another example, the denaturant may include a compound represented by the following formula (7).

[화학식 7][Formula 7]

Figure pat00024
Figure pat00024

상기 화학식 7에서, R30은 탄소수 1 내지 30의 1가 탄화수소기일 수 있고, R31 내지 R33은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기일 수 있으며, R34 내지 R37은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기일 수 있고, g 및 h는 각각 독립적으로 0, 또는 1 내지 3에서 선택된 정수이되, g+h는 1 이상의 정수일 수 있다.In Formula 7, R 30 may be a monovalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, R 31 to R 33 may each independently be an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and R 34 to R 37 may each independently have a carbon number It may be an alkyl group of 1 to 10, g and h are each independently 0, or an integer selected from 1 to 3, g+h may be an integer of 1 or more.

또 다른 예로, 상기 변성제는 하기 화학식 8로 표시되는 화합물을 포함하는 것일 수 있다.As another example, the denaturant may include a compound represented by the following formula (8).

[화학식 8][Formula 8]

Figure pat00025
Figure pat00025

상기 화학식 8에서, A3 및 A4는 각각 독립적으로 1 내지 10의 알킬렌기일 수 있고, R38 내지 R41은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 또는 탄소수 1 내지 10의 알콕시기일 수 있으며, i는 1 내지 30에서 선택된 정수일 수 있다.In Formula 8, A 3 and A 4 may each independently be an alkylene group having 1 to 10, and R 38 to R 41 may each independently be an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and , i may be an integer selected from 1 to 30.

또 다른 예로, 상기 변성제는 하기 화학식 9로 표시되는 화합물을 포함하는 것일 수 있다.As another example, the denaturant may include a compound represented by the following formula (9).

[화학식 9][Formula 9]

Figure pat00026
Figure pat00026

상기 화학식 9에서, R43, R45 및 R46은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기일 수 있고, R44는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기일 수 있으며, k는 1 내지 4에서 선택된 정수일 수 있다.In Formula 9, R 43 , R 45 and R 46 may each independently be an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, R 44 may be an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and k may be an integer selected from 1 to 4 have.

보다 구체적인 예로, 상기 화학식 9로 표시되는 화합물은 8,8-디부틸-3,13-디메톡시-3,13-디메틸-2,14-디옥사-7,9-디티아-3,13-디실라-8-스탄펜타데칸(8,8-dibutyl-3,13-dimethoxy-3,13-dimethyl-2,14-dioxa-7,9-dithia-3,13-disila-8-stannapentadecane), 8,8-디메틸-3,13-디메톡시-3,13-디메틸-2,14-디옥사-7,9-디티아-3,13-디실라-8-스탄펜타데칸(8,8-dimetyl-3,13-dimethoxy-3,13-dimethyl-2,14-dioxa-7,9-dithia-3,13-disila-8-stannapentadecane), 및 8,8-디부틸-3,3,13,13-테트라메톡시-2,14-디옥사-7,9-디티아-3,13-디실라-8-스탄펜타데칸(8,8-dibutyl-3,3,13,13-tetramethoxy-2,14-dioxa-7,9-dithia-3,13-disila-8-stannapentadecane) 로 이루어진 군으로부터 선택된 1종일 수 있다.In a more specific example, the compound represented by Formula 9 is 8,8-dibutyl-3,13-dimethoxy-3,13-dimethyl-2,14-dioxa-7,9-dithia-3,13- Disila-8-stanpentadecane (8,8-dibutyl-3,13-dimethoxy-3,13-dimethyl-2,14-dioxa-7,9-dithia-3,13-disila-8-stannapentadecane), 8,8-dimethyl-3,13-dimethoxy-3,13-dimethyl-2,14-dioxa-7,9-dithia-3,13-disila-8-stanpentadecane (8,8- dimetyl-3,13-dimethoxy-3,13-dimethyl-2,14-dioxa-7,9-dithia-3,13-disila-8-stannapentadecane), and 8,8-dibutyl-3,3,13 ,13-tetramethoxy-2,14-dioxa-7,9-dithia-3,13-disila-8-stanpentadecane (8,8-dibutyl-3,3,13,13-tetramethoxy- 2,14-dioxa-7,9-dithia-3,13-disila-8-stannapentadecane).

본 발명에 따르면 상기의 변성 공액디엔계 중합체를 포함하는 고무 조성물을 제공한다.According to the present invention, a rubber composition comprising the modified conjugated diene polymer is provided.

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 카본계 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 most excellent wet grip effect. In addition, the rubber composition may further include a carbon-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, 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, a plasticizer, an anti-aging agent, an anti-scorch agent, a zinc white, It may further include 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 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

진공 건조시킨 4L 스테인레스 스틸 압력용기 3개를 준비하였다. 첫번째 압력용기에 시클로헥산, 하기 화학식 1-1로 표시되는 화합물 및 테트라메틸에틸렌디아민을 투입하여 제1 반응용액을 제조하였다. 이와 동시에, 두번째 압력 용기에 액상의 2.0 M n-부틸리튬 및 시클로헥산을 투입하여 제2 반응 용액을 제조하였다. 또한, 세번째 압력 용기에 1,3-부타디엔 및 시클로헥산을 투입하여 제3 반응용액을 제조하였다. 각 압력 용기의 압력은 7bar로 유지시킨 상태에서, 질량 유량계를 이용하여 연속식 반응기 내에, 제1 반응용액, 제2 반응용액 및 제3 반응용액을 각각 주입하고, 반응기의 온도를 -10℃로, 내부압력을 3 bar를 유지하면서 반응기 내의 체류시간을 10분 이내가 되도록 조절하여 반응시켰다. 이때, 화학식 1-1로 표시되는 화합물, n-부틸리튬, 1,3-부타디엔의 몰비는 1.5:1:1이었다. 이후, 반응을 종결하여 변성 개시제를 수득하였다.Three vacuum-dried 4L stainless steel pressure vessels were prepared. Cyclohexane, a compound represented by the following formula 1-1, and tetramethylethylenediamine were added to the first pressure vessel to prepare a first reaction solution. At the same time, liquid 2.0 M n-butyllithium and cyclohexane were added to a second pressure vessel to prepare a second reaction solution. In addition, 1,3-butadiene and cyclohexane were added to a third pressure vessel to prepare a third reaction solution. With the pressure of each pressure vessel maintained at 7 bar, the first reaction solution, the second reaction solution and the third reaction solution were respectively injected into the continuous reactor using a mass flow meter, and the temperature of the reactor was set to -10°C. , The reaction was carried out by adjusting the residence time in the reactor to be within 10 minutes while maintaining the internal pressure of 3 bar. At this time, the molar ratio of the compound represented by Formula 1-1, n-butyllithium, and 1,3-butadiene was 1.5:1:1. Thereafter, the reaction was terminated to obtain a denaturing initiator.

[화학식 1-1][Formula 1-1]

Figure pat00027
Figure pat00027

제조예 2Manufacturing Example 2

진공 건조시킨 4L 스테인레스 스틸 압력용기 3개를 준비하였다. 첫번째 압력용기에 시클로헥산, 하기 화학식 2-3으로 표시되는 화합물 및 테트라메틸에틸렌디아민을 투입하여 제1 반응용액을 제조하였다. 이와 동시에, 두번째 압력 용기에 액상의 2.0 M n-부틸리튬 및 시클로헥산을 투입하여 제2 반응 용액을 제조하였다. 또한, 세번째 압력 용기에 1,3-부타디엔 및 시클로헥산을 투입하여 제3 반응용액을 제조하였다. 각 압력 용기의 압력은 7bar로 유지시킨 상태에서, 질량 유량계를 이용하여 연속식 반응기 내에, 제1 반응용액, 제2 반응용액 및 제3 반응용액을 각각 주입하고, 반응기의 온도를 -10℃로, 내부압력을 3 bar를 유지하면서 반응기 내의 체류시간을 10분 이내가 되도록 조절하여 반응시켰다. 이때, 화학식 2-3으로 표시되는 화합물, n-부틸리튬, 1,3-부타디엔의 몰비는 1.5:1:1이었다. 이후, 반응을 종결하여 변성 개시제를 수득하였다.Three vacuum-dried 4L stainless steel pressure vessels were prepared. Cyclohexane, a compound represented by the following Formula 2-3, and tetramethylethylenediamine were added to the first pressure vessel to prepare a first reaction solution. At the same time, liquid 2.0 M n-butyllithium and cyclohexane were added to a second pressure vessel to prepare a second reaction solution. In addition, 1,3-butadiene and cyclohexane were added to a third pressure vessel to prepare a third reaction solution. With the pressure of each pressure vessel maintained at 7 bar, the first reaction solution, the second reaction solution and the third reaction solution were respectively injected into the continuous reactor using a mass flow meter, and the temperature of the reactor was set to -10°C. , The reaction was carried out by adjusting the residence time in the reactor to be within 10 minutes while maintaining the internal pressure of 3 bar. At this time, the molar ratio of the compound represented by Chemical Formula 2-3, n-butyllithium, and 1,3-butadiene was 1.5:1:1. Thereafter, the reaction was terminated to obtain a denaturing initiator.

[화학식 2-3][Formula 2-3]

Figure pat00028
Figure pat00028

실시예 1 Example 1

3개의 연속교반 액상 반응기(CSTR) 중 1기 반응기에, n-헥산에 스티렌이 60 중량%로 용해된 스티렌 용액을 5.38 kg/h, n-헥산에 1,3-부타디엔이 60 중량%로 용해된 1,3-부타디엔 용액을 16.1 kg/h, n-헥산 71.3 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 270 g/h, 변성 개시제로 n-헥산에 제조예 2에서 제조된 변성 개시제가 20 중량%로 용해된 변성 개시제 용액을 112.0 g/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. In one of the three continuous stirring liquid phase reactors (CSTR), a styrene solution in which 60% by weight of styrene is dissolved in n-hexane is 5.38 kg/h, and 1,3-butadiene is dissolved in 60% by weight in n-hexane. The prepared 1,3-butadiene solution was 16.1 kg/h, n-hexane 71.3 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 A polar additive solution in which 10% by weight of 2,2-(di-2(tetrahydrofuryl)propane) was dissolved in n-hexane as an additive was dissolved in 270 g/h, and prepared in Preparation Example 2 in n-hexane as a denaturing initiator. A denaturation initiator solution in which the denaturation initiator was dissolved in 20% by weight was injected at a rate of 112.0 g/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.

이어서, 제2 반응기에 n-헥산에 1,3-부타디엔이 60 중량%로 용해된 1,3-부타디엔 용액을 3.5 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 3.5 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 3,3'-(1,1,3,3-테트라메톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디에틸프로판-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylpropan-1-amine)이 20 중량%로 용해된 용액을 154 g/h의 속도로 제3 반응기에 투입하고, 이때 제3 반응기의 온도는 65℃가 되도록 유지하였다. Transfer the polymer from the second reactor to the third reactor, and 3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylpropane) as a denaturing agent. A solution in which 20% by weight of -1-amine) (3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylpropan-1-amine) was dissolved was added to 154. It was introduced into the third reactor at a rate of g/h, and the temperature of the third reactor was maintained at 65°C.

이후, 제3 반응기에서 배출된 중합 용액에 산화방지제로 30 중량%로 용해된 IR1520(BASF社) 용액을 200 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 200 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 개시제로 제조예 2에서 제조된 변성 개시제 대신에 제조예 1에서 제조된 변성 개시제를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여, 양말단 변성 공액디엔계 중합체를 제조하였다.In Example 1, in the same manner as in Example 1, except that the modified initiator prepared in Preparation Example 1 was used instead of the modified initiator prepared in Preparation Example 2 as the modified initiator, the modified conjugated diene polymer at both ends was Was prepared.

실시예 3Example 3

3개의 연속교반 액상 반응기(CSTR) 중 1기 반응기에, n-헥산에 스티렌이 60 중량%로 용해된 스티렌 용액을 7.20 kg/h, n-헥산에 1,3-부타디엔이 60 중량%로 용해된 1,3-부타디엔 용액을 12.5 kg/h, n-헥산 72.1 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 180 g/h, 변성 개시제로 n-헥산에 제조예 2에서 제조된 변성 개시제가 20 중량%로 용해된 변성 개시제 용액을 111.8 g/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. 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 7.20 kg/h, and 1,3-butadiene is dissolved in 60% by weight in n-hexane. The prepared 1,3-butadiene solution was 12.5 kg/h, n-hexane 72.1 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 A polar additive solution in which 10% by weight of 2,2-(di-2(tetrahydrofuryl)propane) was dissolved in n-hexane as an additive was 180 g/h, and prepared in Preparation Example 2 in n-hexane as a denaturing initiator. A denaturation initiator solution in which the denaturation initiator was dissolved in 20% by weight was injected at a rate of 111.8 g/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.

이어서, 제2 반응기에 n-헥산에 1,3-부타디엔이 60 중량%로 용해된 1,3-부타디엔 용액을 5.3 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 5.3 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 3,3'-(1,1,3,3-테트라메톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디에틸프로판-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylpropan-1-amine)이 20 중량%로 용해된 용액을 154 g/h의 속도로 제3 반응기에 투입하고, 이때 제3 반응기의 온도는 65℃가 되도록 유지하였다. Transfer the polymer from the second reactor to the third reactor, and 3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylpropane) as a denaturing agent. A solution in which 20% by weight of -1-amine) (3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylpropan-1-amine) was dissolved was added to 154. It was introduced into the third reactor at a rate of g/h, and the temperature of the third reactor was maintained at 65°C.

이후, 제3 반응기에서 배출된 중합 용액에 산화방지제로 30 중량%로 용해된 IR1520(BASF社) 용액을 200 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 200 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.

비교예 1Comparative Example 1

3개의 연속교반 액상 반응기(CSTR) 중 1기 반응기에, n-헥산에 스티렌이 60 중량%로 용해된 스티렌 용액을 5.38 kg/h, n-헥산에 1,3-부타디엔이 60 중량%로 용해된 1,3-부타디엔 용액을 16.1 kg/h, n-헥산 72.1 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 270 g/h, n-헥산에 n-부틸리튬이 20 중량%로 용해된 n-부틸리튬 용액을 38.3 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. 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 5.38 kg/h, and 1,3-butadiene is dissolved in 60% by weight in n-hexane. The prepared 1,3-butadiene solution was 16.1 kg/h, n-hexane 72.1 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 in 10% by weight in n-hexane was 270 g/h, and n-butyllithium was in 20% by weight in n-hexane. The dissolved n-butyllithium solution was injected at a rate of 38.3 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.

이어서, 제2 반응기에 n-헥산에 1,3-부타디엔이 60 중량%로 용해된 1,3-부타디엔 용액을 3.5 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 3.5 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 45 g/h의 속도로 제3 반응기에 투입하고, 이때 제3 반응기의 온도는 65℃가 되도록 유지하였다. 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 45 g/h, and at this time, the third The temperature of the reactor was maintained at 65°C.

이후, 제3 반응기에서 배출된 중합 용액에 산화방지제로 30 중량%로 용해된 IR1520(BASF社) 용액을 200 g/h의 속도로 주입하여 교반하였다. 그 결과 얻어진 중합물을 스팀으로 가열된 온수에 넣고 교반하여 용매를 제거한 후, 롤 건조하여 잔량의 용매와 물을 제거하여, 미변성 스티렌-부타디엔 공중합체를 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 200 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 an unmodified styrene-butadiene copolymer. The analysis results for the thus prepared unmodified styrene-butadiene copolymer are shown in Table 1 below.

비교예 2Comparative Example 2

3개의 연속교반 액상 반응기(CSTR) 중 1기 반응기에, n-헥산에 스티렌이 60 중량%로 용해된 스티렌 용액을 5.38 kg/h, n-헥산에 1,3-부타디엔이 60 중량%로 용해된 1,3-부타디엔 용액을 16.09 kg/h, n-헥산 72.1 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 270 g/h, 변성 개시제로 n-헥산에 제조예 2에서 제조된 변성 개시제가 20 중량%로 용해된 변성 개시제 용액을 111.8 g/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. 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 5.38 kg/h, and 1,3-butadiene is dissolved in 60% by weight in n-hexane. The prepared 1,3-butadiene solution was 16.09 kg/h, n-hexane 72.1 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 A polar additive solution in which 10% by weight of 2,2-(di-2(tetrahydrofuryl)propane) was dissolved in n-hexane as an additive was dissolved in 270 g/h, and prepared in Preparation Example 2 in n-hexane as a denaturing initiator. A denaturation initiator solution in which the denaturation initiator was dissolved in 20% by weight was injected at a rate of 111.8 g/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.

이어서, 제2 반응기에 n-헥산에 1,3-부타디엔이 60 중량%로 용해된 1,3-부타디엔 용액을 3.5 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 3.5 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 3,3'-(1,1,3,3-테트라메톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디에틸프로판-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylpropan-1-amine)이 20 중량%로 용해된 용액을 41.3 g/h의 속도로 제3 반응기에 투입하고, 이때 제3 반응기의 온도는 65℃가 되도록 유지하였다. Transfer the polymer from the second reactor to the third reactor, and 3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylpropane) as a denaturing agent. -1-amine) (3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylpropan-1-amine) was dissolved in 20% by weight of 41.3 It was introduced into the third reactor at a rate of g/h, and the temperature of the third reactor was maintained at 65°C.

이후, 제3 반응기에서 배출된 중합 용액에 산화방지제로 30 중량%로 용해된 IR1520(BASF社) 용액을 200 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 200 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.

비교예 3Comparative Example 3

실시예 1에 있어서, 변성제로 3,3'-(1,1,3,3-테트라메톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디에틸프로판-1-아민) 대신에 n-헥산에 트리스(3-(트리메톡시실릴)프로필)아민(tris(3-(trimethoxysilyl)propyl)amine)이 20 중량%로 용해된 용액을 75 g/h의 속도로 제3 반응기에 투입하여 변성반응을 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여, 양말단 변성 공액디엔계 중합체를 제조하였다.In Example 1, in place of 3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylpropan-1-amine) as a denaturing agent, n -A solution in which 20% by weight of tris(3-(trimethoxysilyl)propyl)amine) was dissolved in hexane was added to the third reactor at a rate of 75 g/h. In the same manner as in Example 1, except that the denaturation reaction was performed, a modified conjugated diene-based polymer at both ends was prepared.

비교예 4Comparative Example 4

실시예 1에 있어서, 변성제로 3,3'-(1,1,3,3-테트라메톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디에틸프로판-1-아민) 대신에 n-헥산에 3.3-(피페라진-1,4-디일)비스(N,N-비스(3-(트리에톡시실릴)프로필)프로판-1-아민)((3,3-(piperazine-1,4-diyl)bis(N,N-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)propan-1-amine))이 20 중량%로 용해된 용액을 135 g/h의 속도로 제3 반응기에 투입하여 변성반응을 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여, 양말단 변성 공액디엔계 중합체를 제조하였다.In Example 1, in place of 3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylpropan-1-amine) as a denaturing agent, n -3.3-(piperazin-1,4-diyl)bis(N,N-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)propan-1-amine)((3,3-(piperazine-1, A solution in which 20% by weight of 4-diyl)bis(N,N-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)propan-1-amine)) is dissolved is added to the third reactor at a rate of 135 g/h for a denaturation reaction. Except for performing, it was carried out in the same manner as in Example 1, to prepare a modified conjugated diene-based polymer at both ends.

실험예 1Experimental Example 1

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 각 변성 또는 미변성 공액디엔계 중합체에 대하여 1,2-비닐 결합 함량, 중량평균분자량(Mw, X103g/mol), 수평균분자량(Mn, X103 g/mol), 분자량 분포(PDI, MWD), 무니점도(MV), 무니 완화율(-S/R), Si 원자 및 N 원자의 함량 및 위상차 지수를 각각 측정하였고, 이를 하기 표 1에 나타내었다. 1,2-vinyl bond content, weight average molecular weight (Mw, X10 3 g/mol), number average molecular weight (Mn, X10 3 g) for each modified or unmodified conjugated diene polymer prepared in the above Examples and Comparative Examples /mol), molecular weight distribution (PDI, MWD), Mooney viscosity (MV), Mooney relaxation rate (-S/R), contents of Si atoms and N atoms, and retardation index were measured, respectively, and are shown in Table 1 below. .

1) 1,2-비닐 결합 함량1) 1,2-vinyl bond content

상기 각 중합체 내 비닐(Vinyl) 함량은 Varian VNMRS 500 MHz NMR을 이용하여 측정 및 분석하였다. The vinyl content 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 1,2-비닐 결합 함량(중량%)을 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 1,2-vinyl bond content (% by weight) was calculated.

2) 중량평균분자량(Mw), 수평균분자량(Mn) 및 분자량 분포(MWD)2) Weight average molecular weight (Mw), number average molecular weight (Mn) and molecular weight distribution (MWD)

상기 중량평균분자량(Mw), 수평균분자량(Mn)은 GPC(Gel permeation chromatohraph) 분석을 통하여 측정하였으며, 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 chromatohraph) analysis, and the molecular weight distribution (PDI, MWD, Mw/Mn) was 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 was carried out using. The GPC measurement solvent was prepared by mixing 2% by weight of an amine compound in tetrahydrofuran.

3) 무니점도(MV) 및 무니 완화율(-S/R)3) Mooney viscosity (MV) and Mooney relaxation rate (-S/R)

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. 무니점도 측정 후, 토크가 풀리면서 나타나는 무니점도 변화의 기울기 값을 측정하여 무니 완화율을 얻었다.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), and the sample used at this time Was left at room temperature (23±3℃) for at least 30 minutes, then 27±3 g was collected, filled inside the die cavity, and then measured for 4 minutes by operating the platen. The slope value of the change was measured to obtain a Mooney relaxation rate.

4) Si 원자의 함량4) Content of Si atom

상기 Si 함량은 ICP 분석 방법으로서 유도 결합 플라즈마 발광 분석기(ICP-OES; Optima 7300DV)를 이용하여 측정되었다. 상기 유도 결합 플라즈마 발광 분석기를 이용하는 경우, 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) as an ICP analysis method. In the case of using the inductively coupled plasma emission analyzer, about 0.7 g of a sample is placed in a platinum crucible, about 1 mL of concentrated sulfuric acid (98% by weight, Electronic grade) is added, heated at 300° C. for 3 hours, and the sample In an electric furnace (Thermo Scientific, Lindberg Blue M), after the conversation was conducted in 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, the mixture was stored at 0° C. for 2 hours or more, and then diluted in 30 mL of ultrapure water, followed by inhalation and measured.

5) N 원자 함량5) N atom content

N 함량은 일례로 NSX 분석 방법을 통해 측정된 것일 수 있고, 상기 NSX 분석 방법은 극미량 질소 정량분석기 (NSX-2100H)를 이용하여 측정된 것일 수 있다. The N content may be measured using an NSX analysis method as an example, and the NSX analysis method may be measured using a trace nitrogen quantitative analyzer (NSX-2100H).

예시적으로, 상기 극미량 질소 정량분석기를 이용하는 경우, 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. For example, when using the trace nitrogen quantitative analyzer, turn on the trace nitrogen quantitative analyzer (Auto sampler, Horizontal furnace, PMT & Nitrogen detector), Ar 250 ml/min, O 2 350 ml/min, ozonizer 300 ml/ After setting the carrier gas flow rate in min, and setting the heater to 800°C, wait for about 3 hours to stabilize the analyzer. 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.

6) 위상차 지수6) phase difference index

SCARABAEUS社의 SCARABAEUS INSTRUMENTS SYSTEMS(SIS) V-50 고무 가공처리 분석기(Rubber Process Analyzer)를 이용하여 160℃, 7% strain(0.5 degree)의 조건에서 측정해서 얻어진 frequency(Hz)에 대한 Tan δ 그래프에서 0.1 Hz에서의 Tan δ 값을 나타내는 것으로, 구체적으로 중합체 약 6 g을 준비하여 disk위에 놓고 상기 조건으로 상기 분석기를 이용하여 측정하여 frequency(Hz)에 대한 Tan δ 그래프를 얻고, 여기에서 0.1 Hz에서의 Tan δ 값을 읽어 이를 위상차 지수로 나타내었다.From the Tan δ graph for the frequency (Hz) obtained by measuring at 160℃ and 7% strain (0.5 degree) using SCARABAEUS INSTRUMENTS SYSTEMS (SIS) V-50 Rubber Process Analyzer of SCARABAEUS It represents the Tan δ value at 0.1 Hz. Specifically, about 6 g of a polymer is prepared, placed on a disk, and measured using the analyzer under the above conditions to obtain a Tan δ graph for frequency (Hz), where at 0.1 Hz The Tan δ value of was read and expressed as a phase difference index.

구분division 1,2-비닐 결합
(중량%)
1,2-vinyl bond
(weight%)
GPCGPC MVMV -S/R-S/R Si
(ppm)
Si
(ppm)
N
(ppm)
N
(ppm)
위상차 지수Phase difference index
Mw(X103 g/mol)Mw(X10 3 g/mol) Mn(X103 g/mol)Mn(X10 3 g/mol) MWDMWD 실시예 1Example 1 5050 430430 280280 1.51.5 5656 0.880.88 200200 185185 1.891.89 실시예 2Example 2 5050 440440 282282 1.61.6 5555 0.820.82 210210 175175 1.931.93 실시예 3Example 3 4343 420420 280280 1.51.5 5858 0.850.85 185185 182182 2.242.24 비교예 1Comparative Example 1 5050 428428 285285 1.51.5 5454 0.780.78 3636 1515 1.951.95 비교예 2Comparative Example 2 5050 520520 286286 1.81.8 6262 0.460.46 6464 115115 0.540.54 비교예 3Comparative Example 3 5050 485485 282282 1.71.7 5959 0.480.48 8585 112112 0.560.56 비교예 4Comparative Example 4 5050 510510 284284 1.81.8 6161 0.520.52 9696 134134 0.460.46

실시예 4Example 4

온도제어장치를 부속한 반바리 믹서를 사용하여 고무 성분 100 중량부를 기준으로 상기 실시예 1에서 제조된 양말단 변성 공액디엔계 중합체 85 중량부, 천연고무 15 중량부, 실리카(충진제) 90 중량부 및 실란 커플링제(Si-69, Evonik) 6.4 중량부를 혼련하여 고무 조성물을 제조하였다. 85 parts by weight of the both-end modified conjugated diene polymer prepared in Example 1, based on 100 parts by weight of the rubber component, 15 parts by weight of natural rubber, and 90 parts by weight of silica (filler) using a Banbari mixer attached with a temperature control device And 6.4 parts by weight of a silane coupling agent (Si-69, Evonik) were kneaded to prepare a rubber composition.

실시예 5Example 5

실시예 4에 있어서, 실시예 1에서 제조된 양말단 변성 공액디엔계 중합체 대신 실시예예 2에서 제조된 양말단 변성 공액디엔계 중합체를 포함한 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일하게 실시하여 고무 조성물을 제조하였다. In Example 4, the rubber composition was carried out in the same manner as in Example 4, except that the modified conjugated diene-based polymer at both ends prepared in Example 2 was included instead of the modified conjugated diene-based polymer at both ends prepared in Example 1. Was prepared.

실시예 6Example 6

실시예 4에 있어서, 실시예 1에서 제조된 양말단 변성 공액디엔계 중합체 대신 실시예 3에서 제조된 양말단 변성 공액디엔계 중합체를 포함한 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일하게 실시하여 고무 조성물을 제조하였다.In Example 4, the rubber composition was carried out in the same manner as in Example 4, except that the both ends modified conjugated diene-based polymer prepared in Example 3 was included instead of the both-end modified conjugated diene-based polymer prepared in Example 1. Was prepared.

비교예 5Comparative Example 5

실시예 4에 있어서, 실시예 1에서 제조된 양말단 변성 공액디엔계 중합체 대신 비교예 1에서 제조된 미변성 공액디엔계 중합체를 포함한 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일하게 실시하여 고무 조성물을 제조하였다.In Example 4, a rubber composition was prepared in the same manner as in Example 4, except that the unmodified conjugated diene-based polymer prepared in Comparative Example 1 was included instead of the both-end modified conjugated diene-based polymer prepared in Example 1. Was prepared.

비교예 6 Comparative Example 6

실시예 4에 있어서, 실시예 1에서 제조된 양말단 변성 공액디엔계 중합체 대신 비교예 2에서 제조된 변성 공액디엔계 중합체를 포함한 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일하게 실시하여 고무 조성물을 제조하였다. In Example 4, a rubber composition was prepared in the same manner as in Example 4, except that the modified conjugated diene-based polymer prepared in Comparative Example 2 was included instead of the modified conjugated diene-based polymer at both ends prepared in Example 1. I did.

비교예 7Comparative Example 7

실시예 4에 있어서, 실시예 1에서 제조된 양말단 변성 공액디엔계 중합체 대신 비교예 3에서 제조된 양말단 변성 공액디엔계 중합체를 포함한 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일하게 실시하여 고무 조성물을 제조하였다.In Example 4, the rubber composition was carried out in the same manner as in Example 4, except that the modified conjugated diene-based polymer at both ends prepared in Comparative Example 3 was included instead of the modified conjugated diene-based polymer at both ends prepared in Example 1. Was prepared.

비교예 8Comparative Example 8

실시예 4에 있어서, 실시예 1에서 제조된 양말단 변성 공액디엔계 중합체 대신 비교예 4에서 제조된 양말단 변성 공액디엔계 중합체를 포함한 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일하게 실시하여 고무 조성물을 제조하였다.In Example 4, the rubber composition was carried out in the same manner as in Example 4, except that the both ends modified conjugated diene-based polymer prepared in Comparative Example 4 was included instead of the both-end modified conjugated diene-based polymer prepared in Example 1. Was prepared.

실험예 2Experimental Example 2

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 1단 혼련 조성물인 각 고무 조성물을 이용하여 고무 시편을 제조한 후, 하기와 같은 방법으로 인장강도, 300% 모듈러스, 구름저항특성 및 내마모성을 측정하였다. 결과는 하기 표 2에 나타내었다. After preparing a rubber specimen using each rubber composition, which is a single-stage kneading composition prepared in the above Examples and Comparative Examples, tensile strength, 300% modulus, rolling resistance and abrasion resistance were measured in the following manner. The results are shown in Table 2 below.

상기 각 고무 조성물에 황 1.5 중량부, 고무촉진제(DPD(디페닐구아닌)) 2.0, 가황 촉진제(CZ(N-시틀로헥실-2-벤조티아질술펜아미드)) 1.75 중량부를 첨가하고 100℃ 이하의 온도에서 믹싱하여 배합물을 얻었다. 이후, 160℃에서 20분간 큐어링 공정을 거쳐 고무시편을 제조하였다. 이때, 상기 중량부는 고무 조성물 제조시 고무성분 100 중량부를 기준으로 나타낸 것이다.To each of the above rubber compositions, 1.5 parts by weight of sulfur, 2.0 parts by weight of a rubber accelerator (DPD (diphenylguanine)), and 1.75 parts by weight of a vulcanization accelerator (CZ (N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide)) were added and not more than 100°C. Mixing at a temperature of to obtain a blend. Thereafter, a rubber specimen was prepared through a curing process at 160° C. for 20 minutes. In this case, the parts by weight are expressed based on 100 parts by weight of the rubber component when the rubber composition is prepared.

1) 인장 특성1) tensile properties

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.

2) 구름저항특성 2) Rolling resistance characteristics

구름저항특성은 점탄성 특성 분석을 통하여 확인하였다. 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. 이때, 고온 60℃ tan δ 값이 낮은 것일 수록 히스테리시스 손실이 적고, 구름저항특성(연비성)이 우수함을 나타내는 것이나, 하기 표 2에서 결과값은 비교예 1의 측정 결과값을 기준값으로 하여 하기 수학식 2를 통해 지수화(Index, %)하여 나타내었으므로, 수치가 높을수록 우수함을 나타낸다. Rolling resistance characteristics were confirmed through viscoelastic characteristics analysis. 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). At this time, the lower the high-temperature 60°C tan δ value, the less hysteresis loss and excellent rolling resistance characteristics (fuel economy). Since it is expressed by indexing (Index, %) through Equation 2, the higher the value, the better.

[수학식 2][Equation 2]

Index(%)=(기준값/측정값)X100Index(%)=(reference value/measured value)X100

3) 내마모성(DIN 마모시험)3) Wear resistance (DIN wear test)

각 고무 시편에 대하여, ASTM D5963에 준하여 DIN 마모시험을 진행하고, 비교예 1의 측정값을 기준으로 하여 DIN wt loss index(손실부피지수(loss volume index): ARIA(Abration resistance index, Method A)로 나타내었다. 수치가 높을수록 우수함을 나타낸다.For each rubber specimen, a DIN wear test was conducted in accordance with ASTM D5963, and DIN wt loss index (loss volume index): ARIA (Abration resistance index, Method A) based on the measured value of Comparative Example 1. The higher the value, the better it is.

Figure pat00029
Figure pat00029

상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 실시예 4 내지 6은 비교예 5 내지 8 대비 인장특성이 우수하면서 60℃에서의 Tan δ 및 내마모성이 동시에 현저하게 개선되었다. As shown in Table 2, Examples 4 to 6 according to an embodiment of the present invention have excellent tensile properties compared to Comparative Examples 5 to 8, and at the same time, Tan δ and abrasion resistance at 60° C. are significantly improved.

이때, 실시예 4 내지 6은 1,2-비닐 결합 함량, 무니점도, 무니 완화율, Si 원자와 N 원자 함량 및 위상차 지수가 본 발명에서 제시하는 특정범위로 조절된 실시예 1 내지 3의 변성 공액디엔 중합체를 포함하는 것이며, 비교예 5 내지 8은 상기의 1,2-비닐 결합 함량, 무니점도, 무니 완화율, Si 원자와 N 원자 함량 및 위상차 지수 중 적어도 하나 이상이 제시하는 특정범위로 조절되지 않은 비교예 1 내지 4의 변성 공액디엔 중합체를 포함하는 것이다. At this time, Examples 4 to 6 are modified in Examples 1 to 3 in which 1,2-vinyl bond content, Mooney viscosity, Mooney relaxation rate, Si atom and N atom content, and retardation index are adjusted to a specific range suggested by the present invention. Conjugated diene polymer is included, and Comparative Examples 5 to 8 are in a specific range suggested by at least one of the above 1,2-vinyl bond content, Mooney viscosity, Mooney relaxation rate, Si atom and N atom content, and retardation index. It contains the modified conjugated diene polymer of Comparative Examples 1 to 4 which is not controlled.

상기의 결과는, 본 발명 변성 공액디엔계 중합체는 특정범위로 조절된 1,2-비닐 결합 함량, 무니점도, 무니 완화율, Si 원자와 N 원자 함량 및 위상차 지수를 가짐으로써 고무 조성물에 적용되어 고무 조성물의 인장특성의 저하 없이 구름저항특성 및 내마모성을 향상시키는 효과가 있음을 의미하는 것이다.The above result is that the modified conjugated diene-based polymer of the present invention has a 1,2-vinyl bond content, Mooney viscosity, Mooney relaxation rate, Si atom and N atom content, and retardation index adjusted to a specific range, thereby being applied to a rubber composition. This means that there is an effect of improving the rolling resistance and abrasion resistance without deteriorating the tensile properties of the rubber composition.

Claims (11)

하기 i) 내지 ⅴ)의 조건을 충족하는 변성 공액디엔계 중합체:
ⅰ) 1,2-비닐 결합 함량: 40 중량% 이상,
ⅱ) ASTM D1646 조건에서 측정한 무니점도: 40 내지 100,
ⅲ) 160℃에서 측정되는 0.1 Hz에서 위상차 지수: 0.65 이상,
ⅳ) Si 원자 및 N 원자 함유량: 중합체 총 중량에 대하여 50 ppm 이상, 그리고
ⅴ) 100℃에서 측정되는 무니 완화율: 0.5 이상.
Modified conjugated diene polymer satisfying the conditions of the following i) to v):
I) 1,2-vinyl bond content: 40% by weight or more,
Ii) Mooney viscosity measured under ASTM D1646 conditions: 40 to 100,
Iii) Phase difference index at 0.1 Hz measured at 160°C: 0.65 or more,
Iv) Si atom and N atom content: 50 ppm or more based on the total weight of the polymer, and
V) Mooney relaxation rate measured at 100°C: 0.5 or more.
제1항에 있어서,
100℃에서 측정되는 무니 완화율이 0.5 내지 1.2인 것인 변성 공액디엔계 중합체.
The method of claim 1,
The modified conjugated diene polymer having a Mooney relaxation rate measured at 100°C of 0.5 to 1.2.
제1항에 있어서,
160℃에서 측정되는 0.1 Hz에서 위상차 지수가 0.65 내지 5인 것인 변성 공액디엔계 중합체.
The method of claim 1,
The modified conjugated diene polymer having a retardation index of 0.65 to 5 at 0.1 Hz measured at 160°C.
제1항에 있어서,
수평균 분자량(Mn)이 1,000 g/mol 내지 2,000,000 g/mol이고, 중량평균 분자량(Mw)이 1,000 g/mol 내지 3,000,000 g/mol인 변성 공액디엔계 중합체.
The method of claim 1,
A modified conjugated diene-based polymer having a number average molecular weight (Mn) of 1,000 g/mol to 2,000,000 g/mol and a weight average molecular weight (Mw) of 1,000 g/mol to 3,000,000 g/mol.
제1항에 있어서,
중합체 내 1,2-비닐 결합 함량이 40 중량% 이상 55 중량% 이상인 것인 변성 공액디엔계 중합체.
The method of claim 1,
The modified conjugated diene-based polymer in which the 1,2-vinyl bond content in the polymer is 40% by weight or more and 55% by weight or more.
제1항에 있어서,
분자량 분포가 1.5 내지 3.5인 변성 공액디엔계 중합체.
The method of claim 1,
Modified conjugated diene polymer having a molecular weight distribution of 1.5 to 3.5.
제1항에 있어서,
일 말단에는 변성 개시제 유래 작용기를 포함하고, 타측 말단에는 변성제 유래 작용기를 포함하는 양말단 변성 중합체인 변성 공액디엔계 중합체.
The method of claim 1,
A modified conjugated diene-based polymer comprising a functional group derived from a modification initiator at one end and a functional group derived from a modifying agent at the other end.
제1항에 따른 변성 공액디엔계 중합체 및 충진제를 포함하는 고무 조성물.
A rubber composition comprising the modified conjugated diene polymer according to claim 1 and a filler.
제8항에 있어서,
상기 충진제는 실리카계 충진제 또는 카본블랙계 충진제인 고무 조성물.
The method of claim 8,
The filler is a silica-based filler or a carbon black-based filler.
제8항에 있어서,
상기 변성 공액디엔계 중합체 100 중량부에 대하여, 0.1 중량부 내지 200 중량부의 충진제를 포함하는 것인 고무 조성물.
The method of claim 8,
A rubber composition comprising 0.1 to 200 parts by weight of a filler based on 100 parts by weight of the modified conjugated diene-based polymer.
제7항에 있어서,
가황제를 포함하는 것인 고무 조성물.
The method of claim 7,
A rubber composition comprising a vulcanizing agent.
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