KR20210151003A - Modified conjugated diene polymer, preparing method thereof and rubber composition comprising the same - Google Patents

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KR20210151003A
KR20210151003A KR1020210072540A KR20210072540A KR20210151003A KR 20210151003 A KR20210151003 A KR 20210151003A KR 1020210072540 A KR1020210072540 A KR 1020210072540A KR 20210072540 A KR20210072540 A KR 20210072540A KR 20210151003 A KR20210151003 A KR 20210151003A
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강석연
배주량
최서원
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Abstract

The present invention relates to a modified conjugated diene polymer having excellent compatibility with filler, and excellent processability, tensile strength, and viscoelastic properties; a method for manufacturing same; and a rubber composition comprising the same. The modified conjugated diene polymer comprises a conjugated diene-based monomer-derived repeating unit; and a modifier-derived functional group represented by chemical formula 1.

Description

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

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

최근 자동차에 대한 저연비화의 요구에 따라, 타이어용 고무 재료로서 주행저항이 적고, 내마모성, 인장 특성이 우수하며, 웨트 스키드 저항으로 대표되는 조정 안정성도 겸비한 공액디엔계 중합체가 요구되고 있다. In response to the recent demand for fuel economy reduction in automobiles, a conjugated diene-based polymer having low running resistance, excellent abrasion resistance and tensile properties, and adjustment stability typified by wet skid resistance is required as a rubber material for tires.

타이어의 주행저항을 감소시키기 위해서는 가황 고무의 히스테리시스 손실을 작게하는 방안이 있으며, 이러한 가황 고무의 평가 지표로서는 50℃ 내지 80℃의 반발탄성, Tanδ, 굿리치 발열 등이 이용된다. 즉, 상기 온도에서의 반발탄성이 크거나 Tanδ 또는 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, and rebound elasticity of 50°C to 80°C, Tanδ, Goodrich heat, etc. are used as evaluation indicators of the vulcanized rubber. That is, a rubber material having a large rebound elasticity at the above temperature or a small Tanδ or Goodrich heat generation is preferable.

히스테리시스 손실이 작은 고무 재료로서는, 천연 고무, 폴리이소프렌고무 또는 폴리부타디엔 고무 등이 알려져있지만, 이들은 웨트 스키드 저항성이 작은 문제가 있다. 이에 최근에는 스티렌-부타디엔 고무(이하, SBR이라 함) 또는 부타디엔 고무(이하, BR이라 함)와 같은 공액디엔계 (공)중합체가 유화중합이나 용액중합에 의해 제조되어 타이어용 고무로서 이용되고 있다. As a rubber material having a small hysteresis loss, natural rubber, polyisoprene rubber, polybutadiene rubber, etc. are known, but these have a problem of low wet skid resistance. Accordingly, recently, conjugated diene-based (co)polymers such as styrene-butadiene rubber (hereinafter referred to as SBR) or butadiene rubber (hereinafter referred to as BR) have been manufactured by emulsion polymerization or solution polymerization and are used as rubber for tires. .

상기의 BR 또는 SBR을 타이어용 고무 재료로 이용하는 경우에는, 타이어 요구 물성을 얻기 위하여 통상적으로 실리카나 카본블랙 등의 충전제를 함께 블렌딩하여 사용하고 있다. 그러나, 상기 BR 또는 SBR과 충전제의 친화성이 좋지 못하여 오히려 내마모성, 내크랙성 또는 가공성 등을 비롯한 물성이 저하되는 문제가 있다. When the BR or SBR is used as a rubber material for a tire, a filler such as silica or carbon black is usually blended together to obtain the required physical properties of the tire. However, the affinity of the BR or SBR with the filler is not good, so there is a problem in that physical properties including abrasion resistance, crack resistance or workability are rather deteriorated.

이에, SBR과 실리카나 카본블랙 등의 충전제의 분산성을 높이기 위한 방법으로서, 유기 리튬을 이용한 음이온 중합으로 얻어지는 공액디엔계 중합체의 중합활성 부위를 충전제와 상호작용 가능한 관능기로 변성하는 방법이 제안되었다. 예컨대, 공액디엔계 중합체의 중합활성 말단을 주석계 화합물로 변성하거나, 아미노기를 도입하는 방법 또는 알콕시실란 유도체로 변성하는 방법 등이 제안되었다.Accordingly, as a method for increasing the dispersibility of SBR and fillers such as silica or carbon black, a method of modifying the polymerization active site of a conjugated diene-based polymer obtained by anionic polymerization using organolithium with a functional group capable of interacting with the filler has been proposed. . For example, a method of modifying the polymerizable end of a conjugated diene-based polymer with a tin-based compound, introducing an amino group, or modifying with an alkoxysilane derivative has been proposed.

또한, BR과 실리카나 카본블랙 등의 충전제의 분산성을 높이기 위한 방법으로서 네오디뮴 화합물을 포함하는 촉매 조성물을 이용한 배위 중합에 의해 얻어지는 리빙 중합체에 있어서, 리빙 활성 말단을 특정의 변성제에 의해 변성하는 방법이 개발되었다. 그러나, 말단이 변성된 중합체의 경우 충전제와의 친화성이 개선되어 배합 물성, 예컨대 인장특성 및 점탄성 특성이 향상되는 장점이 있으나, 그에 반해 배합 가공성이 크게 감소되어 가공성이 좋지 못한 문제가 있다. In addition, in a living polymer obtained by coordination polymerization using a catalyst composition containing a neodymium compound as a method for improving the dispersibility of BR and fillers such as silica or carbon black, the living active terminal is modified with a specific modifier. This was developed. However, in the case of the terminal-modified polymer, the affinity with the filler is improved and compounding properties, such as tensile properties and viscoelastic properties, are improved, but on the other hand, compounding processability is greatly reduced, so there is a problem in poor processability.

JPJP 5172663 5172663 B2B2

본 발명의 목적은 고분자량을 가짐으로써 인장특성 및 내마모성과 같은 기계적 물성이 개선되고, 변성제 유래 작용기를 포함함으로써 점탄성 특성과 같은 배합물성이 개선된 변성 공액디엔계 중합체를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a modified conjugated diene-based polymer having improved mechanical properties such as tensile properties and abrasion resistance by having a high molecular weight, and improved compounding properties such as viscoelastic properties by including a functional group derived from a modifier.

본 발명의 다른 목적은 상기 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for producing the modified conjugated diene-based polymer.

본 발명의 다른 목적은 상기 변성 공액디엔계 중합체를 포함하는 고무 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a rubber composition comprising the modified conjugated diene-based polymer.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 공액디엔계 단량체 유래 반복단위; 및 하기 화학식 1로 표시되는 변성제 유래 작용기를 포함하는 변성 공액디엔계 중합체를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer; And it provides a modified conjugated diene-based polymer comprising a functional group derived from a modifier represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 화학식 1에서,In Formula 1,

R1는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고,R 1 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms,

R2

Figure pat00002
,
Figure pat00003
Figure pat00004
로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고, R 2 is
Figure pat00002
,
Figure pat00003
and
Figure pat00004
It is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms including at least one selected from the group consisting of

상기 R3는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고,Wherein R 3 is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms,

상기 R4 내지 R9는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고, 여기서 R4 내지 R9 중 2개는 서로 연결되어 N과 함께 헤테로고리를 형성할 수 있고,wherein R 4 to R 9 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, wherein two of R 4 to R 9 may be connected to each other to form a heterocycle together with N,

X는 하기 화학식 a 또는 화학식 b이고,X is the following formula (a) or formula (b),

[화학식 a][Formula a]

Figure pat00005
Figure pat00005

상기 화학식 a에서,In the above formula (a),

R10 내지 Rl5는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고, 여기서 R10 내지 Rl5 중 2개는 서로 연결되어 N과 함께 헤테로고리를 형성할 수 있고,R 10 to R 15 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, wherein two of R 10 to R 15 may be connected to each other to form a heterocycle together with N,

[화학식 b][Formula b]

Figure pat00006
Figure pat00006

상기 화학식 b에서,In the above formula (b),

R16는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이다.R 16 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.

또한, 본 발명은 탄화수소 용매 중에서, 네오디뮴 화합물을 포함하는 촉매 조성물의 존재 하에 공액디엔계 단량체를 중합하여 활성 중합체를 제조하는 단계; 및 상기 활성 중합체와 상기 화학식 1로 표시되는 변성제를 반응시키는 단계;를 포함하는, 상기 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of preparing an active polymer by polymerizing a conjugated diene-based monomer in the presence of a catalyst composition comprising a neodymium compound in a hydrocarbon solvent; and reacting the active polymer with the modifier represented by Formula 1;

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

본 발명에 따른 변성 공액디엔계 중합체는 화학식 1로 표시되는 변성제 유래 작용기를 포함함으로써 충전제와의 친화력이 우수하고 배합 물성이 향상될 수 있으며, 결과적으로 가공성이 우수하고, 인장강도, 내마모성, 구름저항 및 젖은 노면 저항성이 뛰어난 효과가 있다.The modified conjugated diene-based polymer according to the present invention includes a functional group derived from a modifier represented by Formula 1, so that it has excellent affinity with a filler and improved compounding properties. and excellent wet road resistance.

이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail to help the 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.The terms or words used in the description and claims of the present invention should not be construed as being limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventor appropriately defines the concept of the term in order to best describe his invention. Based on the principle that it can be done, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

본 발명에서 사용하는 용어 '알킬기(alkyl group)'은 1가의 지방족 포화 탄화수고를 의미할 수 있으며, 메틸, 에틸, 프로필 및 부틸 등의 선형 알킬기 및 이소프로필(isopropyl), 세크부틸(sec-butyl), 터셔리 부틸(tert-butyl) 및 네오??틸(neo-pentyl) 등의 분지형 알킬기를 모두 포함할 수 있다. The term 'alkyl group' used in the present invention may mean a monovalent aliphatic saturated hydrocarbon, and linear alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl and butyl and isopropyl, sec-butyl ), tert-butyl, and neo-pentyl, such as branched alkyl groups, may be included.

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

본 발명에서 사용하는 용어 '헤테로고리(heterocycle)'는 시클로알킬기 또는 아릴기 내의 탄소 원자가 1개 이상의 헤테로 원자로 치환된 시클로알킬기 또는 아릴기를 모두 포함하는 의미일 수 있다.The term 'heterocycle' used in the present invention may mean including both a cycloalkyl group or an aryl group in which a carbon atom in a cycloalkyl group or an aryl group is substituted with one or more hetero atoms.

본 발명에서 사용하는 용어 '유래 단위' 및 '유래 작용기'는 어떤 물질로부터 기인한 성분, 구조 또는 그 물질 자체를 나타내는 것일 수 있다.The terms 'derived unit' and 'derived functional group' used in the present invention may indicate a component, structure, or substance itself derived from a substance.

이하, 본 발명을 자세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 고분자량을 가짐으로써 인장특성 및 내마모성과 같은 기계적 물성이 우수하면서, 변성제 유래 작용기를 포함함으로써 점탄성 특성과 같은 배합물성이 우수한 변성 공액디엔계 중합체를 제공한다. The present invention provides a modified conjugated diene-based polymer having a high molecular weight and excellent mechanical properties such as tensile properties and abrasion resistance, and excellent compounding properties such as viscoelastic properties by including a functional group derived from a modifier.

구체적으로, 본 발명의 변성 공액디엔계 중합체는 공액디엔계 단량체 유래 반복단위; 및 하기 화학식 1로 표시되는 변성제 유래 작용기를 포함하는 것을 특징으로 한다. Specifically, the modified conjugated diene-based polymer of the present invention includes a repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer; and a denaturant-derived functional group represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00007
Figure pat00007

상기 화학식 1에서,In Formula 1,

R1는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고,R 1 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms,

R2

Figure pat00008
,
Figure pat00009
Figure pat00010
로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고, R 2 is
Figure pat00008
,
Figure pat00009
and
Figure pat00010
It is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms including at least one selected from the group consisting of

상기 R3는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고,Wherein R 3 is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms,

상기 R4 내지 R9는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고, 여기서 R4 내지 R9 중 2개는 서로 연결되어 N과 함께 헤테로고리를 형성할 수 있고,wherein R 4 to R 9 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, wherein two of R 4 to R 9 may be connected to each other to form a heterocycle together with N,

X는 하기 화학식 a 또는 화학식 b이고,X is the following formula (a) or formula (b),

[화학식 a][Formula a]

Figure pat00011
Figure pat00011

상기 화학식 a에서,In the above formula (a),

R10 내지 Rl5는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고, 여기서 R10 내지 Rl5 중 2개는 서로 연결되어 N과 함께 헤테로고리를 형성할 수 있고,R 10 to R 15 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, wherein two of R 10 to R 15 may be connected to each other to form a heterocycle together with N,

[화학식 b][Formula b]

Figure pat00012
Figure pat00012

상기 화학식 b에서,In the above formula (b),

R16는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이다.R 16 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.

본 발명에 의한 변성제는, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 자체일 수 있고, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 함께 공액디엔계 중합체를 변성시킬 수 있는 다른 화합물을 포함하는 것일 수 있다.The modifier according to the present invention may be the compound represented by Formula 1 itself, or may include other compounds capable of modifying the conjugated diene-based polymer together with the compound represented by Formula 1 above.

여기에서 상기 '공액디엔계 단량체 유래 반복단위'는 공액디엔계 단량체가 중합 시 이루는 반복 단위를 의미할 수 있고, 상기 화학식 1로 표시되는 변성제 유래 작용기는 상기 공액디엔계 단량체 유래 반복단위를 포함하는 중합체 사슬에 존재하는 화학식 1로 표시되는 변성제로부터 유래된 작용기일 수 있고, 상기 화학식 1로 표시되는 변성제로부터 유래된 작용기는 중합체 사슬의 적어도 일 말단에 존재할 수 있다.Here, the 'conjugated diene-based monomer-derived repeating unit' may mean a repeating unit formed during polymerization of the conjugated diene-based monomer, and the modifier-derived functional group represented by Formula 1 includes a repeating unit derived from the conjugated diene-based monomer A functional group derived from the modifier represented by Formula 1 may be present in the polymer chain, and the functional group derived from the modifier represented by Formula 1 may be present at at least one end of the polymer chain.

본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 변성제는 공액디엔계 중합체에 대한 반응성 작용기, 충전제 친화성 작용기 및 용매 친화성 작용기를 포함함으로써 공액디엔계 중합체를 고 변성율로 용이하게 변성시킬 수 있으며, 이를 포함하는 고무 조성물 및 이로부터 제조된 타이어 등의 성형품의 내마모성, 저연비특성 및 가공성을 개선시킬 수 있다. The modifier represented by Formula 1 according to the present invention can easily modify the conjugated diene-based polymer at a high denaturation rate by including a reactive functional group, a filler affinity functional group, and a solvent affinity functional group for the conjugated diene-based polymer. It is possible to improve the abrasion resistance, low fuel consumption characteristics, and workability of a rubber composition and molded articles such as tires manufactured therefrom.

구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 변성제는 분자 내에 중합체에 대한 반응성 작용기로서 에스테르 작용기를 포함하고, 상기 반응성 작용기는 공액디엔계 중합체의 활성 부위에 대해 높은 반응성을 나타냄으로써 공액디엔계 중합체를 높은 변성율로 변성시킬 수 있어 결과적으로 변성제에 치환된 관능성 작용기를 공액디엔계 중합체 내로 높은 수율로 도입시킬 수 있다. Specifically, the modifier represented by Formula 1 includes an ester functional group as a reactive functional group for the polymer in the molecule, and the reactive functional group exhibits high reactivity with respect to the active site of the conjugated diene-based polymer, thereby highly modifying the conjugated diene-based polymer. As a result, the functional group substituted by the modifier can be introduced into the conjugated diene-based polymer in a high yield.

또한, 아민기 및 알킬 사슬을 포함하는데, 상기 아민기는 공액디엔계 중합체 말단과 반응하여 1급 또는 2급 아미노기로 전환되면서 충전제, 특히 카본블랙과의 친화성을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 알킬사슬은 중합용매에 대한 친화도를 높여 변성제의 용해도를 증가시킬 수 있으며, 이에 공액디엔계 중합체에 대한 변성율을 향상시킬 수 있다.In addition, it includes an amine group and an alkyl chain, and the amine group reacts with the end of the conjugated diene-based polymer to be converted into a primary or secondary amino group, thereby further improving affinity with a filler, particularly carbon black. In addition, the alkyl chain can increase the affinity for the polymerization solvent to increase the solubility of the modifier, thereby improving the rate of modification of the conjugated diene-based polymer.

또한, 변성제 사슬에 N, O, S 등 헤테로 원자를 포함할 수 있으며, 이를 통해 변성제의 극성을 높이고 충전제와의 상호작용을 향상시켜 배합물성이 우수한 변성 공액디엔계 중합체를 제조할 수 있다.In addition, the modifier chain may include hetero atoms such as N, O, and S, thereby increasing the polarity of the modifier and improving interaction with the filler, thereby preparing a modified conjugated diene-based polymer having excellent compounding properties.

상기 화학식 1에서, R1은 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 3의 알킬기, 탄소수 1 또는 2의 알킬기, 예컨대 에틸기일 수 있다.In Formula 1, R 1 may be an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms, such as an ethyl group.

상기 화학식 1에서, R2

Figure pat00013
,
Figure pat00014
Figure pat00015
로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이다. 구체적으로, 상기 R2
Figure pat00016
,
Figure pat00017
Figure pat00018
로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하고, 동일한 종류를 2개 이상 포함하는 것도 가능하며, 이와 동시에, 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기, 탄소수 2 내지 6의 알킬렌기, 탄소수 3 및 4의 알킬렌기일 수 있다. 여기서, 상기 R3는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기, 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기, 2 내지 4의 알킬렌기, 예컨대 에틸렌기일 수 있다.In Formula 1, R 2 is
Figure pat00013
,
Figure pat00014
and
Figure pat00015
It is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms including at least one selected from the group consisting of. Specifically, the R 2 is
Figure pat00016
,
Figure pat00017
and
Figure pat00018
Including any one or more selected from the group consisting of, it is also possible to include two or more of the same type, and at the same time, an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, and alkylene having 3 and 4 carbon atoms. it can be a gimmick Here, R 3 may be an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, such as an ethylene group.

상기 화학식 1에서, R4 내지 R9는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 예컨대 메틸일 수 있다. 여기서, 상기 R4 내지 R9 중 2개는 서로 연결되어 N과 함께 5환 헤테로고리를 형성할 수 있고, 예컨대 R4 내지 R6 중 하나와 R7 내지 R9 중 하나가 서로 연결되어 -Si-N-Si-를 포함하는 5환 헤테로고리를 형성할 수 있다.In Formula 1, R 4 to R 9 may each independently be an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, such as methyl. Here, two of R 4 to R 9 may be connected to each other to form a 5-ring heterocycle together with N, for example , one of R 4 to R 6 and one of R 7 to R 9 may be connected to each other to —Si A 5-ring heterocycle including -N-Si- may be formed.

상기 화학식 1에서, X는 화학식 a 또는 화학식 b이다. 상기 화학식 a에서, R10 내지 Rl5는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 예컨대 메틸일 수 있다. 여기서, 상기 R10 내지 Rl5 중 2개는 서로 연결되어 N과 함께 5환 헤테로고리를 형성할 수 있고, 예컨대 R10 내지 R12 중 하나와 R13 내지 Rl5 중 하나가 서로 연결되어 -Si-N-Si-를 포함하는 5환 헤테로고리를 형성할 수 있다. 상기 화학식 b에서, R16은 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 3의 알킬기, 탄소수 1 및 2의 알킬기, 예컨대 에틸기일 수 있다.In Formula 1, X is Formula a or Formula b. In Formula (a), R 10 to R 15 may each independently be an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, such as methyl. Here, two of R 10 to R 15 may be connected to each other to form a 5-ring heterocycle together with N, for example , one of R 10 to R 12 and one of R 13 to R 15 may be connected to each other to —Si A 5-ring heterocycle including -N-Si- may be formed. In Formula (b), R 16 may be an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms, such as an ethyl group.

구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 변성제는 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-3 중 어느 하나로 표시되는 화합물일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.Specifically, the modifier represented by Formula 1 may be a compound represented by any one of Formulas 1-1 to 1-3, but is not limited thereto.

[화학식 1-1][Formula 1-1]

Figure pat00019
Figure pat00019

[화학식 1-2][Formula 1-2]

Figure pat00020
Figure pat00020

[화학식 1-3][Formula 1-3]

Figure pat00021
Figure pat00021

또한, 상기 변성 공액디엔계 중합체는 폴리부타디엔과 같은 부타디엔 단독 중합체일 수 있고, 또는 부타디엔-이소프렌 공중합체와 같은 디엔계 공중합체일 수 있다. In addition, the modified conjugated diene-based polymer may be a butadiene homopolymer such as polybutadiene, or a diene-based copolymer such as a butadiene-isoprene copolymer.

구체적인 예로, 상기 변성 공액디엔계 중합체는 1,3-부타디엔 단량체 유래 단위 80 내지 100 중량%, 및 선택적으로 1,3-부타디엔과 공중합 가능한 그 외의 공액디엔계 단량체 유래 단위 20 중량% 이하를 포함할 수 있고, 상기 범위 내에서 중합체 내 1,4-시스 결합 함량이 저하되지 않는 효과가 있다. 이때, 상기 1,3-부타디엔 단량체로는 1,3-부타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔 또는 2-에틸-1,3-부타디엔 등의 1,3-부타디엔 또는 그 유도체들을 들 수 있고, 상기 1,3-부타디엔과 공중합 가능한 그 외의 공액디엔계 단량체로는 2-메틸-1,3-펜타디엔, 1,3-펜타디엔, 3-메틸-1,3-펜타디엔, 4-메틸-1,3-펜타디엔, 1,3-헥사디엔 또는 2,4-헥사디엔 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 화합물이 사용될 수 있다. As a specific example, the modified conjugated diene-based polymer may contain 80 to 100% by weight of 1,3-butadiene monomer-derived units, and 20% by weight or less of other conjugated diene-based monomer-derived units that are optionally copolymerizable with 1,3-butadiene. There is an effect that the content of 1,4-cis bonds in the polymer is not lowered within the above range. In this case, the 1,3-butadiene monomer includes 1,3-butadiene or derivatives thereof, such as 1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, or 2-ethyl-1,3-butadiene. and other conjugated diene-based monomers copolymerizable with 1,3-butadiene include 2-methyl-1,3-pentadiene, 1,3-pentadiene, 3-methyl-1,3-pentadiene, 4 -methyl-1,3-pentadiene, 1,3-hexadiene, or 2,4-hexadiene may be mentioned, and any one or two or more compounds of these may be used.

또한, 본 발명의 변성 공액디엔계 중합체는 란탄 계열 희토류 원소 촉매화 변성 공액디엔계 중합체인 것일 수 있다. 즉, 상기 변성 공액디엔계 중합체는 네오디뮴 화합물을 포함하는 촉매 조성물로부터 활성화된 유기금속 부위를 포함하는 공액디엔계 중합체인 것일 수 있다.In addition, the modified conjugated diene-based polymer of the present invention may be a lanthanum-based rare earth element catalyzed modified conjugated diene-based polymer. That is, the modified conjugated diene-based polymer may be a conjugated diene-based polymer including an organometallic moiety activated from a catalyst composition including a neodymium compound.

상기 변성 공액디엔계 중합체는 중량평균 분자량(Mw)이 1.0 × 105 g/mol 내지 10.0 × 105 g/mol일 수 있고, 수평균 분자량(Mn)이 1.0 × 105 g/mol 내지 6.0 × 105 g/mol일 수 있으며, 이 범위 내에서 고무 조성물에 적용 시 인장특성이 뛰어나고, 가공성이 우수하여 고무 조성물의 작업성 개선으로 인해 혼반죽이 용이해, 고무 조성물의 기계적 물성 및 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다. The modified conjugated diene-based polymer may have a weight average molecular weight (Mw) of 1.0 × 10 5 g/mol to 10.0 × 10 5 g/mol, and a number average molecular weight (Mn) of 1.0 × 10 5 g/mol to 6.0 × 10 may be 5 g/mol, and when applied to a rubber composition within this range, it has excellent tensile properties and excellent processability. It has an excellent effect.

상기 중량평균 분자량은 구체적으로 3.0 × 105 g/mol 내지 9.0 × 105 g/mol, 또는 4.0 × 105 g/mol 내지 8.0 × 105 g/mol일 수 있고, 수평균 분자량(Mn)이 2.0 × 105 g/mol 내지 5.0 × 105 g/mol, 2.5 × 105 g/mol 내지 4.5 × 105 g/mol일 수 있다.The weight average molecular weight may specifically be 3.0 × 10 5 g/mol to 9.0 × 10 5 g/mol, or 4.0 × 10 5 g/mol to 8.0 × 10 5 g/mol, and the number average molecular weight (Mn) is 2.0 × 10 5 g/mol to 5.0 × 10 5 g/mol, 2.5 × 10 5 g/mol to 4.5 × 10 5 g/mol.

또한, 상기 변성 공액디엔계 중합체는 분자량 분포(Mw/Mn)가 1.0 내지 4.0, 구체적으로 1.5 내지 3.5, 또는 2.0 내지 3.0일 수 있다.In addition, the modified conjugated diene-based polymer may have a molecular weight distribution (Mw/Mn) of 1.0 to 4.0, specifically 1.5 to 3.5, or 2.0 to 3.0.

본 발명에 있어서, 변성 공액디엔계 중합체의 분자량 분포는 중량평균 분자량(Mw) 대 수평균 분자량(Mn)의 비(Mw/Mn)로부터 계산될 수 있다. 이때 상기 수평균 분자량(Mn)은 n개의 중합체 사슬의 분자량을 측정하고 이들 분자량의 총합을 구하여 n으로 나누어 계산한 개별 중합체 분자량의 공통 평균(common average)이며, 상기 중량평균 분자량(Mw)은 고분자 조성물의 분자량 분포를 나타낸다. 모든 분자량 평균은 몰당 그램(g/mol)으로 표현될 수 있다. 또한, 상기 중량평균 분자량 및 수평균 분자량은 각각 겔 투과형 크로마토그래피(GPC)로 분석되는 폴리스티렌 환산 분자량을 의미할 수 있다.In the present invention, the molecular weight distribution of the modified conjugated diene-based polymer may be calculated from the ratio (Mw/Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn). In this case, the number average molecular weight (Mn) is a common average of individual polymer molecular weights calculated by measuring the molecular weights of n polymer chains, obtaining the sum of these molecular weights, and dividing by n, and the weight average molecular weight (Mw) is a polymer The molecular weight distribution of the composition is shown. All molecular weight averages can be expressed in grams per mole (g/mol). In addition, the weight average molecular weight and the number average molecular weight may mean a polystyrene equivalent molecular weight analyzed by gel permeation chromatography (GPC), respectively.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 변성 공액디엔계 중합체는 상기한 분자량 분포와 함께 중량평균 분자량(Mw) 및 수평균 분자량 조건을 동시에 충족하는 경우, 고무 조성물에 적용 시 고무 조성물에 대한 인장특성, 점탄성 및 가공성이 우수하고, 이들 간의 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.When the modified conjugated diene-based polymer according to an embodiment of the present invention simultaneously satisfies the weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight conditions along with the molecular weight distribution described above, tensile properties for the rubber composition when applied to the rubber composition; It is excellent in viscoelasticity and workability, and there is an effect of excellent balance of physical properties between them.

또한, 본 발명은 상기 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법을 제공한다. 상기 제조방법은 탄화수소 용매 중에서, 네오디뮴 화합물을 포함하는 촉매 조성물의 존재 하에 공액디엔계 단량체를 중합하여 활성 중합체를 제조하는 단계(단계 1); 및 상기 활성 중합체와 하기 화학식 1로 표시되는 변성제를 반응시키는 단계(단계 2);를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention provides a method for producing the modified conjugated diene-based polymer. The preparation method comprises the steps of preparing an active polymer by polymerizing a conjugated diene-based monomer in the presence of a catalyst composition containing a neodymium compound in a hydrocarbon solvent (step 1); and reacting the active polymer with a modifier represented by Formula 1 below (step 2).

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00022
Figure pat00022

상기 화학식 1에서, R1, R2, X은 앞에서 정의한 바와 동일하다.In Formula 1, R 1 , R 2 , and X are the same as defined above.

상기 단계 1은 공액디엔계 단량체를 중합하여 유기금속 부위를 포함하는 활성 중합체를 제조하는 단계로, 탄화수소 용매 중에서 네오디뮴 화합물을 포함하는 촉매 조성물의 존재 하에 공액디엔계 단량체를 중합하여 수행할 수 있다. Step 1 is a step of preparing an active polymer including an organometallic moiety by polymerizing the conjugated diene-based monomer, and may be performed by polymerizing the conjugated diene-based monomer in the presence of a catalyst composition including a neodymium compound in a hydrocarbon solvent.

본 발명에서, 상기 유기금속 부위를 포함하는 활성 중합체에서 유기금속 부위는 공액디엔계 중합체의 말단의 활성화된 유기금속 부위(분자쇄 말단의 활성화된 유기금속 부위)일 수 있으며, 이 중에서도 음이온 중합 또는 배위 음이온 중합에 의해 공액디엔계 중합체의 활성화된 유기금속 부위를 얻는 경우 상기 유기금속 부위는 말단의 활성화된 유기금속 부위를 나타내는 것일 수 있다. In the present invention, the organometallic moiety in the active polymer including the organometallic moiety may be an activated organometallic moiety (an activated organometallic moiety at the end of the molecular chain) of the conjugated diene-based polymer, among which anionic polymerization or When an activated organometallic moiety of the conjugated diene-based polymer is obtained by coordination anion polymerization, the organometallic moiety may represent an activated organometallic moiety at the end.

상기 공액디엔계 단량체는 특별히 제한되는 것은 아니나, 예컨대 1,3-부타디엔, 이소프렌, 1,3-펜타디엔, 1,3-헥사디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 2-에틸-1,3-부타디엔, 2-메틸-1,3-펜타디엔, 3-메틸-1,3-펜타디엔, 4-메틸-1,3-펜타디엔 및 2,4-헥사디엔 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.The conjugated diene-based monomer is not particularly limited, for example, 1,3-butadiene, isoprene, 1,3-pentadiene, 1,3-hexadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 2-ethyl The group consisting of -1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-pentadiene, 3-methyl-1,3-pentadiene, 4-methyl-1,3-pentadiene and 2,4-hexadiene, etc. It may be at least one selected from

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

상기 촉매 조성물은 공액디엔계 단량체 총 100g 대비 네오디뮴 화합물이 0.03 내지 0.10 mmol이 되게 하는 양으로 사용할 수 있고, 구체적으로 상기 네오디뮴 화합물이 공액디엔계 단량체 총 100g 대비 0.05 내지 0.09 mmol, 또는 0.06 내지 0.08 mmol이 되게 하는 양으로 사용할 수 있다.The catalyst composition may be used in an amount such that the amount of the neodymium compound is 0.03 to 0.10 mmol relative to 100 g of the total of the conjugated diene-based monomers, specifically, the neodymium compound is 0.05 to 0.09 mmol, or 0.06 to 0.08 mmol, compared to 100 g of the total of the conjugated diene-based monomers It can be used in an amount that makes this possible.

상기 네오디뮴 화합물은 이의 카르복실산염(예를 들면, 네오디뮴 초산염, 네오디뮴 아크릴산염, 네오디뮴 메타크릴산염, 네오디뮴 글루콘산염, 네오디뮴 구연산염, 네오디뮴 푸마르산염, 네오디뮴 유산염, 네오디뮴 말레산염, 네오디뮴 옥살산염, 네오디뮴 2-에틸헥사노에이트, 네오디뮴 네오 데카노에이트 등); 유기인산염(예를 들면, 네오디뮴 디부틸 인산염, 네오디뮴 디펜틸 인산염, 네오디뮴 디헥실 인산염, 네오디뮴 디헵틸 인산염, 네오디뮴 디옥틸 인산염, 네오디뮴 비스(1-메틸 헵틸) 인산염, 네오디뮴 비스(2-에틸헥실) 인산염, 또는 네오디뮴 디데실 인산염 등); 유기 포스폰산염(예를 들면, 네오디뮴 부틸 포스폰산염, 네오디뮴 펜틸 포스폰산염, 네오디뮴 헥실 포스폰산염, 네오디뮴 헵틸 포스폰산염, 네오디뮴 옥틸 포스폰산염, 네오디뮴(1-메틸 헵틸) 포스폰산염, 네오디뮴(2-에틸헥실) 포스폰산염, 네오디뮴 디실 포스폰산염, 네오디뮴 도데실 포스폰산염 또는 네오디뮴 옥타데실 포스폰산염 등); 유기 포스핀산염(예를 들면, 네오디뮴 부틸포스핀산염, 네오디뮴 펜틸포스핀산염, 네오디뮴 헥실 포스핀산염, 네오디뮴 헵틸 포스핀산염, 네오디뮴 옥틸 포스핀산염, 네오디뮴(1-메틸 헵틸) 포스핀산염 또는 네오디뮴(2-에틸헥실) 포스핀산염 등); 카르밤산염(예를 들면, 네오디뮴 디메틸 카르밤산염, 네오디뮴 디에틸 카르밤산염, 네오디뮴 디이소프로필 카르밤산염, 네오디뮴 디부틸 카르밤산염 또는 네오디뮴 디벤질 카르밤산염 등); 디티오 카르밤산염(예를 들면, 네오디뮴 디메틸디티오카르바민산염, 네오디뮴 디에틸디티오카르바민산염, 네오디뮴 디이소프로필 디티오 카르밤산염 또는 네오디뮴 디부틸디티오카르바민산염 등); 크산토겐산염(예를 들면, 네오디뮴 메틸 크산토겐산염, 네오디뮴 에틸 크산토겐산염, 네오디뮴 이소프로필 크산토겐산염, 네오디뮴 부틸 크산토겐산염, 또는 네오디뮴 벤질 크산토겐산염 등); β-디케토네이트(예를 들면, 네오디뮴 아세틸아세토네이트, 네오디뮴 트리플루오로아세틸 아세토네이트, 네오디뮴 헥사플루오로아세틸 아세토네이트 또는 네오디뮴 벤조일 아세토네이트 등); 알콕시드 또는 알릴옥시드(예를 들면, 네오디뮴 메톡사이드, 네오디뮴 에톡시드, 네오디뮴 이소프로폭사이드, 네오디뮴 페녹사이드 또는 네오디뮴 노닐 페녹사이드 등); 할로겐화물 또는 의사 할로겐화물(네오디뮴 불화물, 네오디뮴 염화물, 네오디뮴 브롬화물, 네오디뮴 요오드화물, 네오디뮴 시안화물, 네오디뮴 시안산염, 네오디뮴 티오시안산염, 또는 네오디뮴 아지드 등); 옥시할라이드(예를 들면, 네오디뮴 옥시플루오라이드, 네오디뮴 옥시 클로라이드, 또는 네오디뮴 옥시 브로마이드 등); 또는 1 이상의 희토류 원소-탄소 결합을 포함하는 유기 네오디뮴 화합물(예를 들면, Cp3Ln, Cp2LnR, Cp2LnCl, CpLnCl2, CpLn(시클로옥타테트라엔), (C5Me5)2LnR, LnR3, Ln(알릴)3, 또는 Ln(알릴)2Cl 등, 상기 식중 Ln은 희토류 금속 원소이고, R은 하이드로카르빌기이다) 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.The neodymium compound is a carboxylate salt thereof (eg, neodymium acetate, neodymium acrylate, neodymium methacrylate, neodymium gluconate, neodymium citrate, neodymium fumarate, neodymium lactate, neodymium maleate, neodymium oxalate, neodymium 2 -ethylhexanoate, neodymium neodecanoate, etc.); Organophosphates (e.g., neodymium dibutyl phosphate, neodymium dipentyl phosphate, neodymium dihexyl phosphate, neodymium diheptyl phosphate, neodymium dioctyl phosphate, neodymium bis(1-methyl heptyl) phosphate, neodymium bis(2-ethylhexyl) phosphate, or neodymium didecyl phosphate, etc.); organic phosphonates (e.g., neodymium butyl phosphonate, neodymium pentyl phosphonate, neodymium hexyl phosphonate, neodymium heptyl phosphonate, neodymium octyl phosphonate, neodymium (1-methyl heptyl) phosphonate, neodymium (2-ethylhexyl) phosphonate, neodymium disyl phosphonate, neodymium dodecyl phosphonate, or neodymium octadecyl phosphonate); organic phosphinates (e.g., neodymium butylphosphinate, neodymium pentylphosphinate, neodymium hexyl phosphinate, neodymium heptyl phosphinate, neodymium octyl phosphinate, neodymium (1-methyl heptyl) phosphinate, or neodymium (2-ethylhexyl) phosphinate, etc.); carbamates (eg, neodymium dimethyl carbamate, neodymium diethyl carbamate, neodymium diisopropyl carbamate, neodymium dibutyl carbamate, or neodymium dibenzyl carbamate, etc.); dithiocarbamate (eg, neodymium dimethyldithiocarbamate, neodymium diethyldithiocarbamate, neodymium diisopropyl dithiocarbamate, or neodymium dibutyldithiocarbamate); xanthogenates (eg, neodymium methyl xanthogen, neodymium ethyl xanthogen, neodymium isopropyl xanthogen, neodymium butyl xanthogen, or neodymium benzyl xanthogen, etc.); β-diketonates (eg, neodymium acetylacetonate, neodymium trifluoroacetyl acetonate, neodymium hexafluoroacetyl acetonate or neodymium benzoyl acetonate, etc.); alkoxides or allyloxides (eg, neodymium methoxide, neodymium ethoxide, neodymium isopropoxide, neodymium phenoxide or neodymium nonyl phenoxide, etc.); halides or pseudohalides (such as neodymium fluoride, neodymium chloride, neodymium bromide, neodymium iodide, neodymium cyanide, neodymium cyanate, neodymium thiocyanate, or neodymium azide); oxyhalides (eg, neodymium oxyfluoride, neodymium oxy chloride, or neodymium oxy bromide, etc.); or an organic neodymium compound comprising one or more rare earth-carbon bonds (eg, Cp 3 Ln, Cp 2 LnR, Cp 2 LnCl, CpLnCl 2 , CpLn(cyclooctatetraene), (C 5 Me 5 ) 2 LnR , LnR 3 , Ln(allyl) 3 , or Ln(allyl) 2 Cl, etc., wherein Ln is a rare earth metal element, and R is a hydrocarbyl group), and any one or a mixture of two or more thereof may include

구체적으로, 상기 네오디뮴 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물일 수 있다.Specifically, the neodymium compound may be a compound represented by the following formula (2).

[화학식 2][Formula 2]

Figure pat00023
Figure pat00023

상기 화학식 2에서,In Formula 2,

Ra 내지 Rc는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬기이고, R a to R c are each independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms,

단, Ra 내지 Rc가 모두 동시에 수소는 아니다.However, R a to R c are not all hydrogen at the same time.

구체적으로, 상기 네오디뮴 화합물은 Nd(2-에틸헥사노에이트)3, Nd(2,2-디메틸 데카노에이트)3, Nd(2,2-디에틸 데카노에이트)3, Nd(2,2-디프로필 데카노에이트)3, Nd(2,2-디부틸 데카노에이트)3, Nd(2,2-디헥실 데카노에이트)3, Nd(2,2-디옥틸 데카노에이트)3, Nd(2-에틸-2-프로필 데카노에이트)3, Nd(2-에틸-2-부틸 데카노에이트)3, Nd(2-에틸-2-헥실 데카노에이트)3, Nd(2-프로필-2-부틸 데카노에이트)3, Nd(2-프로필-2-헥실 데카노에이트)3, Nd(2-프로필-2-이소프로필 데카노에이트)3, Nd(2-부틸-2-헥실 데카노에이트)3, Nd(2-헥실-2-옥틸 데카노에이트)3, Nd(2,2-디에틸 옥타노에이트)3, Nd(2,2-디프로필 옥타노에이트)3, Nd(2,2-디부틸 옥타노에이트)3, Nd(2,2-디헥실 옥타노에이트)3, Nd(2-에틸-2-프로필 옥타노에이트)3, Nd(2-에틸-2-헥실 옥타노에이트)3, Nd(2,2-디에틸 노나노에이트)3, Nd(2,2-디프로필 노나노에이트)3, Nd(2,2-디부틸 노나노에이트)3, Nd(2,2-디헥실 노나노에이트)3, Nd(2-에틸-2-프로필 노나노에이트)3 및 Nd(2-에틸-2-헥실 노나노에이트)3로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.Specifically, the neodymium compound is Nd(2-ethylhexanoate) 3 , Nd(2,2-dimethyl decanoate) 3 , Nd(2,2-diethyl decanoate) 3 , Nd(2,2) -dipropyl decanoate) 3 , Nd (2,2-dibutyl decanoate) 3 , Nd (2,2-dihexyl decanoate) 3 , Nd (2,2-dioctyl decanoate) 3 , Nd(2-ethyl-2-propyl decanoate) 3 , Nd(2-ethyl-2-butyl decanoate) 3 , Nd(2-ethyl-2-hexyl decanoate) 3 , Nd(2- Propyl-2-butyl decanoate) 3 , Nd(2-propyl-2-hexyl decanoate) 3 , Nd(2-propyl-2-isopropyl decanoate) 3 , Nd(2-butyl-2- Hexyl decanoate) 3 , Nd(2-hexyl-2-octyl decanoate) 3 , Nd(2,2-diethyl octanoate) 3 , Nd(2,2-dipropyl octanoate) 3 , Nd(2,2-dibutyl octanoate) 3 , Nd(2,2-dihexyl octanoate) 3 , Nd(2-ethyl-2-propyl octanoate) 3 , Nd(2-ethyl-2 -Hexyl octanoate) 3 , Nd (2,2-diethyl nonanoate) 3 , Nd (2,2-dipropyl nonanoate) 3 , Nd (2,2-dibutyl nonanoate) 3 , One selected from the group consisting of Nd(2,2-dihexyl nonanoate) 3 , Nd(2-ethyl-2-propyl nonanoate) 3 and Nd(2-ethyl-2-hexyl nonanoate) 3 may be more than

또한, 다른 예로, 올리고머화에 대한 우려 없이 용매에 대한 우수한 용해도, 촉매 활성종으로의 전환율 및 이에 따른 촉매 활성 개선 효과의 우수함을 고려할 때, 상기 네오디뮴 화합물은 보다 구체적으로 상기 화학식 2에서 Ra가 탄소수 4 내지 12의 알킬기이고, Rb 및 Rc는 서로 독립적으로 수소 또는 탄소수 2 내지 8의 알킬기이되, 단 Rb 및 Rc가 동시에 수소가 아닌 네오디뮴계 화합물일 수 있다.In addition, as another example, considering the excellent solubility in solvents, conversion to catalytically active species, and thus the catalytic activity improvement effect without concerns about oligomerization, the neodymium compound is more specifically, R a in Formula 2 It is an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms, and R b and R c are each independently hydrogen or an alkyl group having 2 to 8 carbon atoms, with the proviso that R b and R c may be a neodymium-based compound other than hydrogen at the same time.

보다 구체적인 예로, 상기 화학식 2에서 상기 Ra는 탄소수 6 내지 8의 알킬기이고, Rb 및 Rc는 각각 독립적으로 수소, 또는 탄소수 2 내지 6의 알킬기일 수 있으며, 이때 상기 Rb 및 Rc는 동시에 수소가 아닐 수 있고, 그 구체적인 예로는 Nd(2,2-디에틸 데카노에이트)3, Nd(2,2-디프로필 데카노에이트)3, Nd(2,2-디부틸 데카노에이트)3, Nd(2,2-디헥실 데카노에이트)3, Nd(2,2-디옥틸 데카노에이트)3, Nd(2-에틸-2-프로필 데카노에이트)3, Nd(2-에틸-2-부틸 데카노에이트)3, Nd(2-에틸-2-헥실 데카노에이트)3, Nd(2-프로필-2-부틸 데카노에이트)3, Nd(2-프로필-2-헥실 데카노에이트)3, Nd(2-프로필-2-이소프로필 데카노에이트)3, Nd(2-부틸-2-헥실 데카노에이트)3, Nd(2-헥실-2-옥틸 데카노에이트)3, Nd(2-t-부틸 데카노에이트)3, Nd(2,2-디에틸 옥타노에이트)3, Nd(2,2-디프로필 옥타노에이트)3, Nd(2,2-디부틸 옥타노에이트)3, Nd(2,2-디헥실 옥타노에이트)3, Nd(2-에틸-2-프로필 옥타노에이트)3, Nd(2-에틸-2-헥실 옥타노에이트)3, Nd(2,2-디에틸 노나노에이트)3, Nd(2,2-디프로필 노나노에이트)3, Nd(2,2-디부틸 노나노에이트)3, Nd(2,2-디헥실 노나노에이트)3, Nd(2-에틸-2-프로필 노나노에이트)3 및 Nd(2-에틸-2-헥실 노나노에이트)3로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으며, 이 중에서도 상기 네오디뮴계 화합물은 Nd(2,2-디에틸 데카노에이트)3, Nd(2,2-디프로필 데카노에이트)3, Nd(2,2-디부틸 데카노에이트)3, Nd(2,2-디헥실 데카노에이트)3, 및 Nd(2,2-디옥틸 데카노에이트)3로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.As a more specific example, in Formula 2, R a is an alkyl group having 6 to 8 carbon atoms, R b and R c may each independently be hydrogen or an alkyl group having 2 to 6 carbon atoms, wherein R b and R c are It may not be hydrogen at the same time, and specific examples thereof include Nd(2,2-diethyl decanoate) 3 , Nd(2,2-dipropyl decanoate) 3 , Nd(2,2-dibutyl decanoate) ) 3 , Nd(2,2-dihexyl decanoate) 3 , Nd(2,2-dioctyl decanoate) 3 , Nd(2-ethyl-2-propyl decanoate) 3 , Nd(2- Ethyl-2-butyl decanoate) 3 , Nd(2-ethyl-2-hexyl decanoate) 3 , Nd(2-propyl-2-butyl decanoate) 3 , Nd(2-propyl-2-hexyl) Decanoate) 3 , Nd (2-propyl-2-isopropyl decanoate) 3 , Nd (2-butyl-2-hexyl decanoate) 3 , Nd (2-hexyl-2-octyl decanoate) 3 , Nd(2-t-butyl decanoate) 3 , Nd(2,2-diethyl octanoate) 3 , Nd(2,2-dipropyl octanoate) 3 , Nd(2,2-di Butyl octanoate) 3 , Nd(2,2-dihexyl octanoate) 3 , Nd(2-ethyl-2-propyl octanoate) 3 , Nd(2-ethyl-2-hexyl octanoate) 3 , Nd(2,2-diethyl nonanoate) 3 , Nd(2,2-dipropyl nonanoate) 3 , Nd(2,2-dibutyl nonanoate) 3 , Nd(2,2-di Hexyl nonanoate) 3 , Nd(2-ethyl-2-propyl nonanoate) 3 and Nd(2-ethyl-2-hexyl nonanoate) 3 may be at least one selected from the group consisting of, among them, Neodymium-based compounds are Nd(2,2-diethyl decanoate) 3 , Nd(2,2-dipropyl decanoate) 3 , Nd(2,2-dibutyl decanoate) 3 , Nd(2, 2-dihexyl decanoate) 3 , and Nd(2,2-dioctyl decanoate) 3 may be at least one selected from the group consisting of.

보다 더 구체적으로, 상기 화학식 2에서, 상기 Ra는 탄소수 6 내지 8의 알킬기이고, Rb 및 Rc는 각각 독립적으로 탄소수 2 내지 6의 알킬기일 수 있다.More specifically, in Formula 2, R a may be an alkyl group having 6 to 8 carbon atoms, and R b and R c may each independently be an alkyl group having 2 to 6 carbon atoms.

이와 같이, 상기 화학식 2로 표시되는 네오디뮴 화합물은 α(알파) 위치에 탄소수 2 이상의 다양한 길이의 알킬기를 치환기로 포함하는 카르복실레이트 리간드를 포함함으로써, 네오디뮴 중심 금속 주위에 입체적인 변화를 유도하여 화합물 간의 엉김 현상을 차단할 수 있고, 이에 따라, 올리고머화를 억제할 수 있는 효과가 있다. 또한, 이와 같은 네오디뮴계 화합물은 용매에 대한 용해도가 높고, 촉매 활성종으로의 전환에 어려움이 있는 중심 부분에 위치하는 네오디뮴 비율이 감소되어 촉매 활성종으로의 전환율이 높은 효과가 있다.As such, the neodymium compound represented by Formula 2 includes a carboxylate ligand including an alkyl group of various lengths of 2 or more carbon atoms as a substituent at the α (alpha) position, thereby inducing a steric change around the neodymium central metal between the compounds It is possible to block the agglomeration phenomenon, and thus, there is an effect of suppressing oligomerization. In addition, such a neodymium-based compound has a high solubility in a solvent, and a ratio of neodymium located in a central portion having difficulty in conversion to a catalytically active species is reduced, thereby increasing the conversion rate to a catalytically active species.

상기 네오디뮴 화합물의 용해도는 상온(25℃)에서 비극성 용매 6g 당 약 4g 이상일 수 있다. 상기 네오디뮴계 화합물의 용해도는 탁한 현상 없이 맑게 용해되는 정도를 의미하는 것으로, 이와 같이 높은 용해도를 나타냄으로써 우수한 촉매 활성을 나타낼 수 있다.The solubility of the neodymium compound may be about 4 g or more per 6 g of the non-polar solvent at room temperature (25° C.). The solubility of the neodymium-based compound refers to the degree of clear dissolution without turbidity, and by exhibiting such high solubility, excellent catalytic activity can be exhibited.

상기 네오디뮴 화합물은 루이스 염기와의 반응물의 형태로 사용될 수도 있다. 이 반응물은 루이스 염기에 의해, 네오디뮴 화합물의 용매에 대한 용해성을 향상시키고, 장기간 안정한 상태로 저장할 수 있는 효과가 있다. 상기 루이스 염기는 일례로 희토류 원소 1몰 대비 30몰 이하, 또는 1 내지 10몰의 비율로 사용될 수 있다. 상기 루이스 염기는 일례로 아세틸아세톤, 테트라히드로푸란, 피리딘, N,N-디메틸포름아미드, 티오펜, 디페닐에테르, 트리에틸아민, 유기인 화합물 또는 1가 또는 2가의 알코올 등일 수 있다.The neodymium compound may be used in the form of a reactant with a Lewis base. This reactant has the effect of improving the solubility of the neodymium compound in the solvent by the Lewis base and storing it in a stable state for a long period of time. The Lewis base may be used, for example, in a ratio of 30 moles or less, or 1 to 10 moles relative to 1 mole of the rare earth element. The Lewis base may be, for example, acetylacetone, tetrahydrofuran, pyridine, N,N-dimethylformamide, thiophene, diphenyl ether, triethylamine, an organophosphorus compound, or monovalent or divalent alcohol.

한편, 상기 촉매 조성물은 네오디뮴 화합물과 함께 알킬화제, 할로겐화물 및 공액디엔계 단량체 중 적어도 하나를 더 포함하는 것일 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 촉매 조성물은 네오디뮴 화합물을 포함하고, 알킬화제, 할로겐화물 및 공액디엔계 단량체 중 적어도 하나를 더 포함하는 것일 수 있다. Meanwhile, the catalyst composition may further include at least one of an alkylating agent, a halide, and a conjugated diene-based monomer together with the neodymium compound. That is, the catalyst composition according to an embodiment of the present invention may include a neodymium compound and further include at least one of an alkylating agent, a halide, and a conjugated diene-based monomer.

이하, 상기 (a) 알킬화제, (b) 할로겐화물 및 (c) 공액디엔계 단량체를 나누어 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the (a) alkylating agent, (b) halide, and (c) conjugated diene-based monomer will be separately described.

(a) 알킬화제(a) alkylating agent

상기 알킬화제는 히드로카르빌기를 다른 금속으로 전달할 수 있는 유기금속 화합물로서 조촉매의 역할을 하는 것일 수 있다. 상기 알킬화제는 통상 디엔계 중합체의 제조시 알킬화제로서 사용되는 것이라면 특별히 제한하지 않고 사용할 수 있으며, 예컨대 유기 알루미늄 화합물, 유기 마그네슘 화합물, 또는 유기 리튬 화합물 등과 같이, 중합 용매에 가용성이며, 금속-탄소 결합을 함유하는 유기금속 화합물일 수 있다.The alkylating agent is an organometallic compound capable of transferring a hydrocarbyl group to another metal, and may serve as a co-catalyst. The alkylating agent is not particularly limited as long as it is used as an alkylating agent in the production of a diene-based polymer. For example, it is soluble in a polymerization solvent, such as an organoaluminum compound, an organomagnesium compound, or an organolithium compound, and forms a metal-carbon bond. It may be an organometallic compound containing.

구체적으로는, 상기 유기 알루미늄 화합물로는 트리메틸알루미늄, 트리에틸알루미늄, 트리-n-프로필알루미늄, 트리이소프로필알루미늄, 트리-n-부틸알루미늄, 트리이소부틸알루미늄, 트리-t-부틸알루미늄, 트리펜틸알루미늄, 트리헥실알루미늄, 트리시클로헥실알루미늄, 트리옥틸알루미늄 등의 알킬알루미늄; 디에틸알루미늄 하이드라이드, 디-n-프로필알루미늄 하이드라이드, 디이소프로필알루미늄 하이드라이드, 디-n-부틸알루미늄 하이드라이드, 디이소부틸알루미늄 하이드라이드(DIBAH), 디-n-옥틸알루미늄 하이드라이드, 디페닐알루미늄 하이드라이드, 디-p-톨릴알루미늄 하이드라이드, 디벤질알루미늄 하이드라이드, 페닐에틸알루미늄 하이드라이드, 페닐-n-프로필알루미늄 하이드라이드, 페닐이소프로필알루미늄 하이드라이드, 페닐-n-부틸알루미늄 하이드라이드, 페닐이소부틸알루미늄 하이드라이드, 페닐-n-옥틸알루미늄 하이드라이드, p-톨릴에틸알루미늄 하이드라이드, p-톨릴-n-프로필알루미늄 하이드라이드, p-톨릴이소프로필알루미늄 하이드라이드, p-톨릴-n-부틸알루미늄 하이드라이드, p-톨릴이소부틸알루미늄 하이드라이드, p-톨릴-n-옥틸알루미늄 하이드라이드, 벤질에틸알루미늄 하이드라이드, 벤질-n-프로필알루미늄 하이드라이드, 벤질이소프로필알루미늄 하이드라이드, 벤질-n-부틸알루미늄 하이드라이드, 벤질이소부틸알루미늄 하이드라이드 또는 벤질-n-옥틸알루미늄 하이드라이드 등의 디히드로카르빌알루미늄 하이드라이드; 에틸알루미늄 디하이드라이드, n-프로필알루미늄 디하이드라이드, 이소프로필알루미늄 디하이드라이드, n-부틸알루미늄 디하이드라이드, 이소부틸알루미늄 디하이드라이드 또는 n-옥틸알루미늄 디하이드라이드 등과 같은 히드로카르빌알루미늄 디하이드라이드 등을 들 수 있다. 상기 유기 마그네슘 화합물로는 디에틸마그네슘, 디-n-프로필마그네슘, 디이소프로필마그네슘, 디부틸마그네슘, 디헥실마그네슘, 디페닐마그네슘, 또는 디벤질마그네슘과 같은 알킬마그네슘 화합물 등을 들 수 있고, 또 상기 유기 리튬 화합물로는 n-부틸리튬 등과 같은 알킬 리튬 화합물 등을 들 수 있다. Specifically, as the organoaluminum compound, trimethylaluminum, triethylaluminum, tri-n-propylaluminum, triisopropylaluminum, tri-n-butylaluminum, triisobutylaluminum, tri-t-butylaluminum, tripentyl Alkyl aluminum, such as aluminum, trihexyl aluminum, tricyclohexyl aluminum, and trioctylaluminum; diethylaluminum hydride, di-n-propylaluminum hydride, diisopropylaluminum hydride, di-n-butylaluminum hydride, diisobutylaluminum hydride (DIBAH), di-n-octylaluminum hydride, Diphenylaluminum hydride, di-p-tolylaluminum hydride, dibenzylaluminum hydride, phenylethylaluminum hydride, phenyl-n-propylaluminum hydride, phenylisopropylaluminum hydride, phenyl-n-butylaluminum hydride Ride, phenylisobutylaluminum hydride, phenyl-n-octylaluminum hydride, p-tolylethylaluminum hydride, p-tolyl-n-propylaluminum hydride, p-tolylisopropylaluminum hydride, p-tolyl- n-butylaluminum hydride, p-tolylisobutylaluminum hydride, p-tolyl-n-octylaluminum hydride, benzylethylaluminum hydride, benzyl-n-propylaluminum hydride, benzylisopropylaluminum hydride, benzyl dihydrocarbylaluminum hydride such as -n-butylaluminum hydride, benzylisobutylaluminum hydride or benzyl-n-octylaluminum hydride; Hydrocarbylaluminum dihydride such as ethylaluminum dihydride, n-propylaluminum dihydride, isopropylaluminum dihydride, n-butylaluminum dihydride, isobutylaluminum dihydride or n-octylaluminum dihydride, etc. A hydride etc. are mentioned. Examples of the organic magnesium compound include alkyl magnesium compounds such as diethyl magnesium, di-n-propyl magnesium, diisopropyl magnesium, dibutyl magnesium, dihexyl magnesium, diphenyl magnesium, or dibenzyl magnesium, and the like. Examples of the organolithium compound include alkyl lithium compounds such as n-butyllithium.

또한, 상기 유기 알루미늄 화합물은 알루미녹산일 수 있다. 상기 알루미녹산은 트리히드로카르빌 알루미늄계 화합물에 물을 반응시킴으로써 제조된 것일 수 있으며, 구체적으로는 하기 화학식 3a의 직쇄 알루미녹산 또는 하기 화학식 3b의 환형 알루미녹산일 수 있다. In addition, the organoaluminum compound may be aluminoxane. The aluminoxane may be prepared by reacting a trihydrocarbyl aluminum-based compound with water, and specifically may be a linear aluminoxane of the following Chemical Formula 3a or a cyclic aluminoxane of the following Chemical Formula 3b.

[화학식 3a][Formula 3a]

Figure pat00024
Figure pat00024

[화학식 3b][Formula 3b]

Figure pat00025
Figure pat00025

상기 화학식 3a 및 3b에서, In Formulas 3a and 3b,

R은 탄소 원자를 통해 알루미늄 원자에 결합하는 1가의 유기기로서, 하이드로카르빌기일 수 있으며, x 및 y는 각각 독립적으로 1 이상의 정수, 구체적으로는 1 내지 100, 더 구체적으로는 2 내지 50의 정수일 수 있다.R is a monovalent organic group bonded to an aluminum atom through a carbon atom, and may be a hydrocarbyl group, and x and y are each independently an integer of 1 or more, specifically 1 to 100, more specifically 2 to 50 It can be an integer.

보다 구체적으로, 상기 알루미녹산은 메틸알루미녹산(MAO), 변성 메틸알루미녹산(MMAO), 에틸알루미녹산, n-프로필알루미녹산, 이소프로필알루미녹산, 부틸알루미녹산, 이소부틸알루미녹산, n-펜틸알루미녹산, 네오펜틸알루미녹산, n-헥실알루미녹산, n-옥틸알루미녹산, 2-에틸헥실알루미녹산, 시클로헥실알루미녹산, 1-메틸시클로펜틸알루미녹산, 페닐알루미녹산 또는 2,6-디메틸페닐 알루미녹산 등일 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.More specifically, the aluminoxane is methylaluminoxane (MAO), modified methylaluminoxane (MMAO), ethylaluminoxane, n-propylaluminoxane, isopropylaluminoxane, butylaluminoxane, isobutylaluminoxane, n-pentyl Aluminoxane, neopentylaluminoxane, n-hexylaluminoxane, n-octylaluminoxane, 2-ethylhexylaluminoxane, cyclohexylaluminoxane, 1-methylcyclopentylaluminoxane, phenylaluminoxane or 2,6-dimethylphenyl aluminoxane and the like, and any one or a mixture of two or more thereof may be used.

또한, 상기 변성 메틸알루미녹산은 메틸알루미녹산의 메틸기를 수식기(R), 구체적으로는 탄소수 2 내지 20의 탄화수소기로 치환한 것으로, 구체적으로는 하기 화학식 4로 표시되는 화합물일 수 있다.In addition, the modified methylaluminoxane may be a compound in which the methyl group of methylaluminoxane is substituted with a modifying group (R), specifically, a hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms, specifically, a compound represented by the following formula (4).

[화학식 4][Formula 4]

Figure pat00026
Figure pat00026

상기 화학식 4에서, R은 앞서 정의한 바와 같으며, m 및 n은 서로 독립적으로 2 이상의 정수일 수 있다. 또한, 상기 화학식 4에서, Me는 메틸기(methyl group)을 나타내는 것이다. In Formula 4, R is as defined above, and m and n may be each independently an integer of 2 or more. In addition, in Formula 4, Me represents a methyl group.

구체적으로, 상기 화학식 4에서 상기 R은 탄소수 2 내지 20의 알킬기, 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기, 탄소수 2 내지 20의 알케닐기, 탄소수 3 내지 20의 시클로알케닐기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, 알릴기 또는 탄소수 2 내지 20의 알키닐기일 수 있으며, 보다 구체적으로는 에틸기, 이소부틸기, 헥실기 또는 옥틸기 등과 같은 탄소수 2 내지 10의 알킬기이고, 보다 더 구체적으로는 이소부틸기일 수 있다.Specifically, in Formula 4, R is an alkyl group having 2 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, a cycloalkenyl group having 3 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, It may be an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, an alkylaryl group having 7 to 20 carbon atoms, an allyl group or an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, and more specifically, an ethyl group, isobutyl group, hexyl group or octyl group having 2 carbon atoms. to 10, and more specifically, may be an isobutyl group.

더 구체적으로, 상기 변성 메틸알루미녹산은 메틸알루미녹산의 메틸기의 약 50 내지 90몰%를 상기한 탄화수소기로 치환한 것일 수 있다. 변성 메틸알루미녹산 내 치환된 탄화수소기의 함량이 상기 범위 내일 때, 알킬화를 촉진시켜 촉매활성을 증가시킬 수 있다.More specifically, the modified methylaluminoxane may be obtained by substituting about 50 to 90 mol% of the methyl groups of the methylaluminoxane with the aforementioned hydrocarbon groups. When the content of the substituted hydrocarbon group in the modified methylaluminoxane is within the above range, the catalytic activity may be increased by promoting alkylation.

이와 같은 변성 메틸알루미녹산은 통상의 방법에 따라 제조될 수 있으며, 구체적으로는 트리메틸알루미늄과 트리메틸알루미늄 이외의 알킬알루미늄을 이용하여 제조될 수 있다. 이때 상기 알킬알루미늄은 트리이소부틸알루미늄, 트리에틸알루미늄, 트리헥실알루미늄 또는 트리옥틸알루미늄 등일 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.Such modified methylaluminoxane may be prepared according to a conventional method, and specifically may be prepared using trimethylaluminum and alkylaluminum other than trimethylaluminum. In this case, the alkyl aluminum may be triisobutyl aluminum, triethyl aluminum, trihexyl aluminum or trioctyla aluminum, and any one or a mixture of two or more thereof may be used.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 촉매 조성물은 상기 알킬화제를 상기 네오디뮴 화합물 1몰 대비 1 내지 200몰, 1 내지 100몰, 3 내지 20몰로 포함하는 것일 수 있다. 만약, 상기 알킬화제를 200몰 초과하여 포함하는 경우에는 중합체 제조 시 촉매 반응 제어가 용이하지 않고, 과량의 알킬화제가 부반응을 일으킬 우려가 있다.In addition, the catalyst composition according to an embodiment of the present invention may include 1 to 200 moles, 1 to 100 moles, or 3 to 20 moles of the alkylating agent relative to 1 mole of the neodymium compound. If the amount of the alkylating agent exceeds 200 moles, it is difficult to control the catalytic reaction during the preparation of the polymer, and there is a risk that the excessive amount of the alkylating agent may cause side reactions.

(b) 할로겐화물(b) halides

상기 할로겐화물은 특별히 제한하는 것은 아니나, 예컨대 할로겐 단체(單體), 할로겐간 화합물(interhalogen compound), 할로겐화수소, 유기 할라이드, 비금속 할라이드, 금속 할라이드 또는 유기금속 할라이드 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 이중에서도 촉매 활성 향상 및 이에 따른 반응성 개선 효과의 우수함을 고려할 때 상기 할로겐화물로는 유기 할라이드, 금속 할라이드 및 유기금속 할라이드로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.The halide is not particularly limited, but may include, for example, a simple halogen, an interhalogen compound, a hydrogen halide, an organic halide, a non-metal halide, a metal halide, or an organometal halide, and any of these One or a mixture of two or more may be used. Among them, any one or a mixture of two or more selected from the group consisting of organic halides, metal halides, and organometallic halides may be used as the halide in consideration of the excellent effect of improving catalytic activity and thus improving reactivity.

상기 할로겐 단체로는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드를 들 수 있다. Examples of the halogen alone include fluorine, chlorine, bromine or iodine.

또한, 상기 할로겐간 화합물로는 요오드 모노클로라이드, 요오드 모노브로마이드, 요오드 트리클로라이드, 요오드 펜타플루오라이드, 요오드 모노플루오라이드 또는 요오드 트리플루오라이드 등을 들 수 있다. Examples of the interhalogen compound include iodine monochloride, iodine monobromide, iodine trichloride, iodine pentafluoride, iodine monofluoride or iodine trifluoride.

또한, 상기 할로겐화수소로는 불화수소, 염화수소, 브롬화수소 또는 요오드화수소를 들 수 있다.In addition, the hydrogen halide may include hydrogen fluoride, hydrogen chloride, hydrogen bromide or hydrogen iodide.

또한, 상기 유기 할라이드로는 t-부틸 클로라이드(t-BuCl), t-부틸 브로마이드, 알릴 클로라이드, 알릴 브로마이드, 벤질 클로라이드, 벤질 브로마이드, 클로로-디-페닐메탄, 브로모-디-페닐메탄, 트리페닐메틸 클로라이드, 트리페닐메틸 브로마이드, 벤질리덴 클로라이드, 벤질리덴 브로마이드, 메틸트리클로로실란, 페닐트리클로로실란, 디메틸디클로로실란, 디페닐디클로로실란, 트리메틸클로로실란(TMSCl), 벤조일 클로라이드, 벤조일 브로마이드, 프로피오닐 클로라이드, 프로피오닐 브로마이드, 메틸 클로로포르메이트, 메틸 브로모포르메이트, 요오도메탄, 디요오도메탄, 트리요오도메탄 ('요오도포름'으로도 불리움), 테트라요오도메탄, 1-요오도프로판, 2-요오도프로판, 1,3-디요오도프로판, t-부틸 요오다이드, 2,2-디메틸-1-요오도프로판 ('네오펜틸 요오다이드'로도 불리움), 알릴 요오다이드, 요오도벤젠, 벤질 요오다이드, 디페닐메틸 요오다이드, 트리페닐메틸 요오다이드, 벤질리덴 요오다이드 ('벤잘 요오다이드'로도 불리움), 트리메틸실릴 요오다이드, 트리에틸실릴 요오다이드, 트리페닐실릴 요오다이드, 디메틸디요오도실란, 디에틸디요오도실란, 디페닐디요오도실란, 메틸트리요오도실란, 에틸트리요오도실란, 페닐트리요오도실란, 벤조일 요오다이드, 프로피오닐 요오다이드 또는 메틸 요오도포르메이트 등을 들 수 있다.In addition, as the organic halide, t-butyl chloride (t-BuCl), t-butyl bromide, allyl chloride, allyl bromide, benzyl chloride, benzyl bromide, chloro-di-phenylmethane, bromo-di-phenylmethane, tri Phenylmethyl chloride, triphenylmethyl bromide, benzylidene chloride, benzylidene bromide, methyltrichlorosilane, phenyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, diphenyldichlorosilane, trimethylchlorosilane (TMSCl), benzoyl chloride, benzoyl bromide, propyi Onyl chloride, propionyl bromide, methyl chloroformate, methyl bromoformate, iodomethane, diiodomethane, triiodomethane (also called 'iodoform'), tetraiodomethane, 1-io Dopropane, 2-iodopropane, 1,3-diiodopropane, t-butyl iodide, 2,2-dimethyl-1-iodopropane (also called 'neopentyl iodide'), allyl iodine Odide, iodobenzene, benzyl iodide, diphenylmethyl iodide, triphenylmethyl iodide, benzylidene iodide (also called 'benzal iodide'), trimethylsilyl iodide, triethyl Silyl iodide, triphenylsilyl iodide, dimethyldiiodosilane, diethyldiiodosilane, diphenyldiiodosilane, methyltriiodosilane, ethyltriiodosilane, phenyltriiodosilane, benzoyl iodide, propionyl iodide or methyl iodoformate; and the like.

또한, 상기 비금속 할라이드로는 삼염화인, 삼브롬화인, 오염화인, 옥시염화인, 옥시브롬화인, 삼불화붕소, 삼염화붕소, 삼브롬화붕소, 사불화규소, 사염화규소(SiCl4), 사브롬화규소, 삼염화비소, 삼브롬화비소, 사염화셀레늄, 사브롬화셀레늄, 사염화텔루르, 사브롬화텔루르, 사요오드화규소, 삼요오드화비소, 사요오드화텔루르, 삼요오드화붕소, 삼요오드화인, 옥시요오드화인 또는 사요오드화셀레늄 등을 들 수 있다.In addition, as the non-metal halide, phosphorus trichloride, phosphorus tribromide, phosphorus pentachloride, phosphorus oxychloride, phosphorus oxybromide, boron trifluoride, boron trichloride, boron tribromide, silicon tetrafluoride, silicon tetrachloride (SiCl 4 ), silicon tetrabromide , arsenic trichloride, arsenic tribromide, selenium tetrachloride, selenium tetrabromide, tellurium tetrachloride, tellurium tetrabromide, silicon tetraiodide, arsenic triiodide, tellurium tetraiodide, boron triiodide, phosphorus triiodide, phosphorus oxyiodide or selenium tetraiodide, etc. can be heard

또한, 상기 금속 할라이드로는 사염화주석, 사브롬화주석, 삼염화알루미늄, 삼브롬화알루미늄, 삼염화안티몬, 오염화안티몬, 삼브롬화안티몬, 삼불화알루미늄, 삼염화갈륨, 삼브롬화갈륨, 삼불화갈륨, 삼염화인듐, 삼브롬화인듐, 삼불화인듐, 사염화티타늄, 사브롬화티타늄, 이염화아연, 이브롬화아연, 이불화아연, 삼요오드화알루미늄, 삼요오드화갈륨, 삼요오드화인듐, 사요오드화티타늄, 이요오드화아연, 사요오드화게르마늄, 사요오드화주석, 이요오드화주석, 삼요오드화안티몬 또는 이요오드화마그네슘을 들 수 있다.In addition, as the metal halide, tin tetrachloride, tin tetrabromide, aluminum trichloride, aluminum tribromide, antimony trichloride, antimony pentachloride, antimony tribromide, aluminum trifluoride, gallium trichloride, gallium tribromide, gallium trifluoride, indium trichloride, Indium tribromide, indium trifluoride, titanium tetrachloride, titanium tetrabromide, zinc dichloride, zinc dibromide, zinc difluoride, aluminum triiodide, gallium triiodide, indium triiodide, titanium tetraiodide, zinc iodide, tetraiodide germanium, tin tetraiodide, tin iodide, antimony triiodide, or magnesium iodide.

또한, 상기 유기금속 할라이드로는 디메틸알루미늄 클로라이드, 디에틸알루미늄 클로라이드, 디메틸알루미늄 브로마이드, 디에틸알루미늄 브로마이드, 디메틸알루미늄 플루오라이드, 디에틸알루미늄 플루오라이드, 메틸알루미늄 디클로라이드, 에틸알루미늄 디클로라이드, 메틸알루미늄 디브로마이드, 에틸알루미늄 디브로마이드, 메틸알루미늄 디플루오라이드, 에틸알루미늄 디플루오라이드, 메틸알루미늄 세스퀴클로라이드, 에틸알루미늄 세스퀴클로라이드(EASC), 이소부틸알루미늄 세스퀴클로라이드, 메틸마그네슘 클로라이드, 메틸마그네슘 브로마이드, 에틸마그네슘 클로라이드, 에틸마그네슘 브로마이드, n-부틸마그네슘 클로라이드, n-부틸마그네슘 브로마이드, 페닐마그네슘 클로라이드, 페닐마그네슘 브로마이드, 벤질마그네슘 클로라이드, 트리메틸주석 클로라이드, 트리메틸주석 브로마이드, 트리에틸주석 클로라이드, 트리에틸주석 브로마이드, 디-t-부틸주석 디클로라이드, 디-t-부틸주석 디브로마이드, 디-n-부틸주석 디클로라이드, 디-n-부틸주석 디브로마이드, 트리-n-부틸주석 클로라이드, 트리-n-부틸주석 브로마이드, 메틸마그네슘 요오다이드, 디메틸알루미늄 요오다이드, 디에틸알루미늄 요오다이드, 디-n-부틸알루미늄 요오다이드, 디이소부틸알루미늄 요오다이드, 디-n-옥틸알루미늄 요오다이드, 메틸알루미늄 디요오다이드, 에틸알루미늄 디요오다이드, n-부틸알루미늄 디요오다이드, 이소부틸알루미늄 디요오다이드, 메틸알루미늄 세스퀴요오다이드, 에틸알루미늄 세스퀴요오다이드, 이소부틸알루미늄 세스퀴요오다이드, 에틸마그네슘 요오다이드, n-부틸마그네슘 요오다이드, 이소부틸마그네슘 요오다이드, 페닐마그네슘 요오다이드, 벤질마그네슘 요오다이드, 트리메틸주석 요오다이드, 트리에틸주석 요오다이드, 트리-n-부틸주석 요오다이드, 디-n-부틸주석 디요오다이드 또는 디-t-부틸주석 디요오다이드 등을 들 수 있다.In addition, as the organometallic halide, dimethyl aluminum chloride, diethyl aluminum chloride, dimethyl aluminum bromide, diethyl aluminum bromide, dimethyl aluminum fluoride, diethyl aluminum fluoride, methyl aluminum dichloride, ethyl aluminum dichloride, methyl aluminum dichloride Bromide, ethylaluminum dibromide, methylaluminum difluoride, ethylaluminum difluoride, methylaluminum sesquichloride, ethylaluminum sesquichloride (EASC), isobutylaluminum sesquichloride, methylmagnesium chloride, methylmagnesium bromide, ethyl Magnesium chloride, ethylmagnesium bromide, n-butylmagnesium chloride, n-butylmagnesium bromide, phenylmagnesium chloride, phenylmagnesium bromide, benzylmagnesium chloride, trimethyltin chloride, trimethyltin bromide, triethyltin chloride, triethyltin bromide, di -t-butyltin dichloride, di-t-butyltin dibromide, di-n-butyltin dichloride, di-n-butyltin dibromide, tri-n-butyltin chloride, tri-n-butyltin bromide , methylmagnesium iodide, dimethylaluminum iodide, diethylaluminum iodide, di-n-butylaluminum iodide, diisobutylaluminum iodide, di-n-octylaluminum iodide, methylaluminum Diiodide, ethylaluminum diiodide, n-butylaluminum diiodide, isobutylaluminum diiodide, methylaluminum sesquiiodide, ethylaluminum sesquiiodide, isobutylaluminum sesquiiodide, ethylmagnesium iodide Odide, n-butylmagnesium iodide, isobutylmagnesium iodide, phenylmagnesium iodide, benzylmagnesium iodide, trimethyltin iodide, triethyltin iodide, tri-n-butyltin iodide odide, di-n-butyltin diiodide, or di-t-butyltin diiodide;

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 촉매 조성물은 상기 할로겐화물을 상기 네오디뮴 화합물 1몰에 대하여 1몰 내지 20몰, 보다 구체적으로는 1몰 내지 5몰, 보다 구체적으로는 2몰 내지 3몰로 포함할 수 있다. 만약, 상기 할로겐화물을 20 몰비를 초과하여 포함하는 경우에는, 촉매 반응의 제거가 용이하지 않고, 과량의 할로겐화물이 부반응을 일으킬 우려가 있다. In addition, the catalyst composition according to an embodiment of the present invention contains the halide in an amount of 1 mole to 20 moles, more specifically 1 mole to 5 moles, and more specifically 2 moles to 3 moles, based on 1 mole of the neodymium compound. may include If the halide is included in a molar ratio of more than 20, it is not easy to remove the catalytic reaction, and there is a fear that an excessive amount of the halide may cause a side reaction.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 촉매 조성물은, 상기 할로겐화물 대신에 또는 상기 할로겐화물과 함께, 비배위성 음이온 함유 화합물 또는 비배위 음이온 전구체 화합물을 포함할 수도 있다. In addition, the catalyst composition according to an embodiment of the present invention may include a non-coordinating anion-containing compound or a non-coordinating anion precursor compound instead of or together with the halide.

구체적으로, 상기 비배위성 음이온을 포함하는 화합물에 있어서, 비배위성 음이온은 입체 장애로 인해 촉매계의 활성 중심과 배위결합을 형성하지 않는, 입체적으로 부피가 큰 음이온으로서, 테트라아릴보레이트 음이온 또는 불화 테트라아릴보레이트 음이온 등일 수 있다. 또한, 상기 비배위성 음이온을 포함하는 화합물은 상기한 비배위성 음이온과 함께 트리아릴 카르보늄 양이온과 같은 카르보늄 양이온; N,N-디알킬 아닐리늄 양이온 등과 같은 암모늄 양이온, 또는 포스포늄 양이온 등의 상대 양이온을 포함하는 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 비배위성 음이온을 포함하는 화합물은, 트리페닐 카르보늄 테트라키스(펜타플루오로 페닐) 보레이트, N,N-디메틸아닐리늄 테트라키스(펜타플루오로 페닐) 보레이트, 트리페닐 카르보늄 테트라키스[3,5-비스(트리플루오로메틸) 페닐]보레이트, 또는 N,N-디메틸아닐리늄 테트라키스[3,5-비스(트리플루오로메틸) 페닐]보레이트 등일 수 있다.Specifically, in the compound containing the non-coordinating anion, the non-coordinating anion is a sterically bulky anion that does not form a coordination bond with the active center of the catalyst system due to steric hindrance, and is a tetraarylborate anion or tetraaryl fluoride. borate anion, and the like. In addition, the compound containing the non-coordinating anion may include a carbonium cation such as a triaryl carbonium cation together with the non-coordinating anion; It may include an ammonium cation such as an N,N-dialkyl anilinium cation, or a counter cation such as a phosphonium cation. More specifically, the compound containing the non-coordinating anion is triphenyl carbonium tetrakis (pentafluoro phenyl) borate, N,N-dimethylanilinium tetrakis (pentafluoro phenyl) borate, triphenyl carbonium tetra kiss[3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl]borate, or N,N-dimethylanilinium tetrakis[3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl]borate, or the like.

또한, 상기 비배위성 음이온 전구체로서는, 반응 조건하에서 비배위성 음이온이 형성 가능한 화합물로서, 트리아릴 붕소 화합물(BE3, 이때 E는 펜타플루오로페닐기 또는 3,5-비스(트리플루오로메틸) 페닐기 등과 같은 강한 전자흡인성의 아릴기임)을 들 수 있다.In addition, as the non-coordinating anion precursor, a compound capable of forming a non-coordinating anion under reaction conditions, such as a triaryl boron compound (BE 3 , where E is a pentafluorophenyl group or a 3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl group, etc.) the same strong electron-withdrawing aryl group).

(c) 공액디엔계 단량체(c) conjugated diene-based monomers

또한, 상기 촉매 조성물은 공액디엔계 단량체를 더 포함할 수 있으며, 중합반응에 사용되는 공액디엔계 단량체의 일부를 중합용 촉매 조성물과 미리 혼합하여 전(pre) 중합한 예비중합(preforming) 또는 예비혼합(premix) 촉매 조성물의 형태로 사용함으로써, 촉매 조성물 활성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 제조되는 활성 중합체를 안정화시킬 수 있다.In addition, the catalyst composition may further include a conjugated diene-based monomer, and a portion of the conjugated diene-based monomer used in the polymerization reaction is mixed with the catalyst composition for polymerization in advance to perform pre-polymerization or pre-polymerization. By using it in the form of a premix catalyst composition, it is possible not only to improve the catalyst composition activity, but also to stabilize the active polymer to be prepared.

본 발명에 있어서, 상기 "예비중합(preforming)"이란, 네오디뮴 화합물, 알킬화제 및 할로겐화물을 포함하는 촉매 조성물, 즉 촉매 시스템에서 디이소부틸알루미늄 하이드라이드(DIBAH) 등을 포함하는 경우, 이와 함께 다양한 촉매 조성물 활성종 생성가능성을 줄이기 위해 1,3-부타디엔 등의 공액디엔계 단량체를 소량 첨가하게 되며, 1,3-부타디엔 첨가와 함께 촉매 조성물 시스템 내에서 전(pre) 중합이 이루어짐을 의미할 수 있다. 또한 "예비혼합(premix)"이란 촉매 조성물 시스템에서 중합이 이루어지지 않고 각 화합물들이 균일하게 혼합된 상태를 의미할 수 있다.In the present invention, the "preforming" means a catalyst composition including a neodymium compound, an alkylating agent and a halide, that is, diisobutylaluminum hydride (DIBAH) in a catalyst system. In order to reduce the possibility of generating active species in the catalyst composition, a small amount of a conjugated diene-based monomer such as 1,3-butadiene is added. have. In addition, "premix (premix)" may mean a state in which each compound is uniformly mixed without polymerization in the catalyst composition system.

이때, 상기 촉매 조성물의 제조에 사용되는 공액디엔계 단량체는 상기 중합반응에 사용되는 공액디엔계 단량체의 총 사용량 범위 내에서 일부의 양이 사용되는 것일 수 있으며, 예컨대 상기 네오디뮴 화합물 1 몰에 대하여 1 몰 내지 100 몰, 구체적으로는 10 몰 내지 50 몰, 또는 20 몰 내지 50 몰로 사용되는 것일 수 있다.In this case, the conjugated diene-based monomer used in the preparation of the catalyst composition may be used in an amount within the total amount of the conjugated diene-based monomer used in the polymerization, for example, 1 per mole of the neodymium compound. It may be used in an amount of from 10 moles to 100 moles, specifically from 10 moles to 50 moles, or from 20 moles to 50 moles.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 촉매 조성물은 유기용매 중에서 전술한 네오디뮴 화합물 및 알킬화제, 할로겐화물 및 공액디엔계 단량체 중 적어도 하나, 구체적으로는 네오디뮴 화합물, 알킬화제 및 할로겐화물, 그리고 선택적으로 공액디엔계 단량체를 혼합함으로써 제조할 수 있다. 이때, 상기 유기용매는 상기한 촉매 조성물의 구성 성분들과 반응성이 없는 비극성 용매일 수 있다. 구체적으로, 상기 비극성 용매는 n-펜탄, n-헥산, n-헵탄, n-옥탄, n-노난, n-데칸, 이소펜탄, 이소헥산, 이소펜탄, 이소옥탄, 2,2-디메틸부탄, 시클로펜탄, 시클로헥산, 메틸시클로펜탄 또는 메틸시클로헥산 등과 같은 선형, 분지형 또는 환형의 탄소수 5 내지 20의 지방족 탄화수소; 석유 에테르(petroleum ether) 또는 석유 주정제(petroleum spirits), 또는 케로센(kerosene) 등과 같은 탄소수 5 내지 20의 지방족 탄화수소의 혼합용매; 또는 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 크실렌 등과 같은 방향족 탄화수소계 용매 등일 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 보다 구체적으로 상기 비극성 용매는 상기한 선형, 분지형 또는 환형의 탄소수 5 내지 20의 지방족 탄화수소 또는 지방족 탄화수소의 혼합용매일 수 있으며, 보다 더 구체적으로는 n-헥산, 시클로헥산, 또는 이들의 혼합물일 수 있다.The catalyst composition according to an embodiment of the present invention includes at least one of the aforementioned neodymium compound and alkylating agent, halide and conjugated diene-based monomers in an organic solvent, specifically, a neodymium compound, an alkylating agent and a halide, and optionally a conjugated diene-based monomer. It can be prepared by mixing the monomers. In this case, the organic solvent may be a non-polar solvent that is not reactive with the components of the catalyst composition. Specifically, the non-polar solvent is n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, n-nonane, n-decane, isopentane, isohexane, isopentane, isooctane, 2,2-dimethylbutane, cyclo linear, branched or cyclic aliphatic hydrocarbons having 5 to 20 carbon atoms, such as pentane, cyclohexane, methylcyclopentane or methylcyclohexane; a mixed solvent of aliphatic hydrocarbons having 5 to 20 carbon atoms, such as petroleum ether or petroleum spirits, or kerosene; Alternatively, it may be an aromatic hydrocarbon-based solvent such as benzene, toluene, ethylbenzene, and xylene, and any one or a mixture of two or more thereof may be used. More specifically, the non-polar solvent may be a linear, branched or cyclic aliphatic hydrocarbon having 5 to 20 carbon atoms or a mixed solvent of aliphatic hydrocarbons, and more specifically, n-hexane, cyclohexane, or a mixture thereof. can

또한, 상기 유기용매는 촉매 조성물을 구성하는 구성 성분, 특히 알킬화제의 종류에 따라 적절히 선택될 수 있다.In addition, the organic solvent may be appropriately selected according to the constituent components constituting the catalyst composition, in particular, the type of the alkylating agent.

구체적으로, 알킬화제로서 메틸알루미녹산(MAO) 또는 에틸알루미녹산 등의 알킬알루미녹산의 경우 지방족 탄화수소계 용매에 쉽게 용해되지 않기 때문에 방향족 탄화수소계 용매가 적절히 사용될 수 있다. Specifically, in the case of alkylaluminoxane such as methylaluminoxane (MAO) or ethylaluminoxane as an alkylating agent, since it is not easily dissolved in an aliphatic hydrocarbon-based solvent, an aromatic hydrocarbon-based solvent may be appropriately used.

또한, 알킬화제로서 변성 메틸알루미녹산이 사용되는 경우, 지방족 탄화수소계 용매가 적절히 사용될 수 있다. 이 경우, 중합 용매로서 주로 사용되는 헥산 등의 지방족 탄화수소계 용매와 함께 단일 용매 시스템의 구현이 가능하므로 중합 반응에 더욱 유리할 수 있다. 또한, 지방족 탄화수소계 용매는 촉매 활성을 촉진시킬 수 있으며, 이러한 촉매 활성에 의해 반응성을 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, when modified methylaluminoxane is used as the alkylating agent, an aliphatic hydrocarbon-based solvent may be appropriately used. In this case, since it is possible to implement a single solvent system together with an aliphatic hydrocarbon-based solvent such as hexane, which is mainly used as a polymerization solvent, it may be more advantageous for the polymerization reaction. In addition, the aliphatic hydrocarbon-based solvent may promote catalytic activity, and reactivity may be further improved by such catalytic activity.

한편, 상기 유기용매는 네오디뮴 화합물 1 몰에 대하여 20 몰 내지 20,000 몰로, 보다 구체적으로는 100 몰 내지 1,000 몰로 사용되는 것일 수 있다.Meanwhile, the organic solvent may be used in an amount of 20 moles to 20,000 moles, more specifically, 100 moles to 1,000 moles, based on 1 mole of the neodymium compound.

한편, 상기 단계 1의 중합은 적어도 2기의 반응기를 포함하는 중합 반응기에서 연속식 중합으로 수행하거나, 회분식 반응기에서 수행되는 것일 수 있다.Meanwhile, the polymerization in step 1 may be performed as a continuous polymerization in a polymerization reactor including at least two reactors, or may be performed in a batch reactor.

또한, 상기 중합은 승온 중합, 등온 중합 또는 정온 중합(단열 중합)일 수 있다. In addition, the polymerization may be an elevated temperature polymerization, an isothermal polymerization, or a constant temperature polymerization (adiabatic polymerization).

여기에서, 정온 중합은 촉매 조성물의 투입 후 임의로 열을 가하지 않고 자체 반응열로 중합시키는 단계를 포함하는 중합방법을 나타내는 것이고, 상기 승온 중합은 촉매 조성물의 투입 후 임의로 열을 가하여 온도를 증가시키는 중합방법을 나타내는 것이며, 상기 등온 중합은 촉매 조성물의 투입 후 열을 가하여 열을 증가시키거나 열을 뺏어 반응물의 온도를 일정하게 유지하는 중합방법을 나타내는 것이다. Here, the constant temperature polymerization refers to a polymerization method comprising the step of polymerization with heat of reaction by itself without optionally applying heat after the catalyst composition is added. , and the isothermal polymerization refers to a polymerization method in which heat is applied after the catalyst composition is added to increase heat, or heat is taken away to maintain a constant temperature of the reactant.

또한, 상기 중합은 배위 음이온 중합을 이용하여 수행하거나, 라디칼 중합에 의해 수행될 수 있으며, 구체적으로는 벌크중합, 용액중합, 현탁중합 또는 유화중합일 수 있고, 더 구체적으로는 용액중합일 수 있다.In addition, the polymerization may be carried out using coordination anionic polymerization or may be carried out by radical polymerization, specifically bulk polymerization, solution polymerization, suspension polymerization or emulsion polymerization, and more specifically solution polymerization. .

상기 중합은 -20℃ 내지 200℃의 온도범위에서 수행하는 것일 수 있으며, 구체적으로는 50℃ 내지 150℃, 더욱 구체적으로는 10℃ 내지 120℃ 또는 60℃ 내지 90℃의 온도범위에서 15분 내지 3시간 동안 수행하는 것일 수 있다. 만약, 상기 중합 시 온도가 200℃를 초과하는 경우에는 중합 반응을 충분히 제어하기 어렵고, 생성된 공액디엔계 중합체의 시스-1,4 결합 함량이 낮아질 우려가 있으며, 온도가 -20℃ 미만이면 중합반응 속도 및 효율이 저하될 우려가 있다.The polymerization may be carried out in a temperature range of -20 °C to 200 °C, specifically 50 °C to 150 °C, more specifically 10 °C to 120 °C or 60 °C to 90 °C for 15 minutes to It may be performed for 3 hours. If the polymerization temperature exceeds 200 ℃, it is difficult to sufficiently control the polymerization reaction, there is a risk that the cis-1,4 bond content of the resulting conjugated diene-based polymer may be lowered, and if the temperature is less than -20 ℃, polymerization There is a possibility that the reaction rate and efficiency may be lowered.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법은 상기 활성 중합체를 제조한 후 폴리옥시에틸렌글리콜포스페이트 등과 같은 중합반응을 완료시키기 위한 반응정지제; 또는 2,6-디-t-부틸파라크레졸 등과 같은 산화방지제 등의 첨가제를 더 사용하여 중합을 종결시키는 단계를 포함할 수 있다. 이외에도, 반응정지제와 함께 용액중합을 용이하도록 하는 첨가제, 예컨대 킬레이트제, 분산제, pH 조절제, 탈산소제 또는 산소포착제(oxygen scavenger)와 같은 첨가제를 선택적으로 더 사용할 수 있다.In addition, the method for producing the modified conjugated diene-based polymer according to an embodiment of the present invention includes a reaction terminator for completing the polymerization reaction such as polyoxyethylene glycol phosphate after preparing the active polymer; Alternatively, the polymerization may be terminated by further using an additive such as an antioxidant such as 2,6-di-t-butylparacresol. In addition, additives for facilitating solution polymerization together with the reaction terminator, for example, an additive such as a chelating agent, a dispersing agent, a pH adjusting agent, an oxygen scavenger or an oxygen scavenger may be optionally further used.

상기 단계 2는 활성 중합체를 변성반응시켜 작용기를 포함하는 변성 공액디엔계 중합체를 제조하는 단계로, 상기 활성 중합체에 화학식 1로 표시되는 변성제를 반응시켜 수행할 수 있다. Step 2 is a step of preparing a modified conjugated diene-based polymer including a functional group by modifying the active polymer, and may be performed by reacting the active polymer with a modifier represented by Chemical Formula 1.

상기 변성제는 공액디엔계 단량체 100 중량부 대비 0.01 중량부 이상, 0.02 중량부 이상, 0.03 중량부 이상, 0.04 중량부 이상, 0.05 중량부 이상, 0.60 중량부 이하, 0.50 중량부 이하, 0.30 중량부 이하, 0.20 중량부 이하로 사용하는 것일 수 있다.The modifier is 0.01 parts by weight or more, 0.02 parts by weight or more, 0.03 parts by weight or more, 0.04 parts by weight or more, 0.05 parts by weight or more, 0.60 parts by weight or less, 0.50 parts by weight or less, 0.30 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the conjugated diene-based monomer. , may be used in an amount of 0.20 parts by weight or less.

또한, 상기 변성제는 촉매 조성물 내 네오디뮴 화합물 1몰 대비 0.5 몰 이상, 1몰 이상, 2몰 이상, 10몰 이하, 8몰 이하로 사용하는 것일 수 있다. 구체적으로는 상기 변성제는 촉매 조성물 내 네오디뮴 화합물 1몰 대비 2 내지 8몰로 사용하는 것일 수 있다. In addition, the modifier may be used in an amount of 0.5 mol or more, 1 mol or more, 2 mol or more, 10 mol or less, 8 mol or less relative to 1 mol of the neodymium compound in the catalyst composition. Specifically, the modifier may be used in an amount of 2 to 8 moles relative to 1 mole of the neodymium compound in the catalyst composition.

또한, 상기 변성 반응은 0℃ 내지 90℃에서 1분 내지 5시간 동안 반응을 수행하는 것일 수 있다.In addition, the denaturation reaction may be performed at 0° C. to 90° C. for 1 minute to 5 hours.

상기한 변성 반응의 종료 후, 2,6-디-t-부틸-p-크레졸(BHT)의 이소프로판올 용액 등을 중합 반응계에 첨가하여 중합 반응을 정지시킬 수 있다. After completion of the above-described modification reaction, a solution of 2,6-di-t-butyl-p-cresol (BHT) in isopropanol or the like may be added to the polymerization reaction system to stop the polymerization reaction.

상기 제조방법은 단계 2 이후에 수증기의 공급을 통해 용제의 분압을 낮추는 스팀 스트립핑 등의 탈용매 처리나 진공 건조 처리를 거쳐서 변성 공액디엔계 중합체를 수득할 수 있다. 또한, 상기한 반응의 결과로 수득되는 반응생성물 중에는 상기한 변성 공액디엔 중합체와 함께, 변성되지 않은, 활성 중합체가 포함될 수도 있다.In the manufacturing method, after step 2, a modified conjugated diene-based polymer may be obtained through a solvent removal treatment such as steam stripping or vacuum drying treatment to lower the partial pressure of the solvent through supply of water vapor. In addition, an unmodified active polymer may be included in the reaction product obtained as a result of the above-mentioned reaction together with the above-mentioned modified conjugated diene polymer.

더 나아가, 본 발명은 상기 공액디엔계 중합체를 포함하는 고무 조성물 및 상기 고무 조성물로부터 제조된 성형품을 제공한다. Furthermore, the present invention provides a rubber composition comprising the conjugated diene-based polymer and a molded article prepared from the rubber composition.

상기 고무 조성물은 변성 공액디엔계 중합체를 0.1 중량% 이상 100 중량% 이하, 구체적으로는 10 중량% 내지 100 중량%, 더욱 구체적으로는 20 중량% 내지 90 중량%로 포함하는 것일 수 있다. 만약, 상기 변성 공액디엔계 중합체의 함량이 0.1 중량% 미만인 경우 결과적으로 상기 고무 조성물을 이용하여 제조된 성형품, 예컨대 타이어의 내마모성 및 내균열성 등의 개선효과가 미미할 수 있다. The rubber composition may include 0.1 wt% or more and 100 wt% or less of the modified conjugated diene-based polymer, specifically 10 wt% to 100 wt%, and more specifically 20 wt% to 90 wt%. If the content of the modified conjugated diene-based polymer is less than 0.1% by weight, as a result, the improvement effect of abrasion resistance and crack resistance of a molded article manufactured using the rubber composition, such as a tire, may be insignificant.

또한, 상기 고무 조성물은 상기 변성 공액디엔계 중합체 외에 필요에 따라 다른 고무 성분을 더 포함할 수 있으며, 이때 상기 고무 성분은 고무 조성물 총 중량에 대하여 90 중량% 이하의 함량으로 포함될 수 있다. 구체적으로는 상기 변성 공액디엔계 공중합체 100 중량부에 대하여 1 중량부 내지 900 중량부로 포함되는 것일 수 있다. In addition, the rubber composition may further include other rubber components as needed in addition to the modified conjugated diene-based polymer, wherein the rubber component may be included in an amount of 90% by weight or less based on the total weight of the rubber composition. Specifically, it 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 copolymer.

상기 고무 성분은 천연고무 또는 합성고무일 수 있으며, 예컨대 상기 고무 성분은 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 natural rubber or synthetic rubber, for example, the rubber component may include natural rubber (NR) containing cis-1,4-polyisoprene; Modified natural rubbers such as epoxidized natural rubber (ENR), deproteinized natural rubber (DPNR), and hydrogenated natural rubber that are modified or refined of 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, or a synthetic rubber such as halogenated butyl rubber, and any one or a mixture of two or more thereof may be used.

또한, 상기 고무 조성물은 변성 공액디엔계 중합체 100 중량부에 대하여 20 내지 90 중량부의 충전제를 포함하는 것일 수 있으며, 상기 충전제는 실리카계, 카본블랙 또는 이들 조합인 것일 수 있다. 구체적으로는, 상기 충전제는 카본블랙인 것일 수 있다. In addition, the rubber composition may include 20 to 90 parts by weight of a filler based on 100 parts by weight of the modified conjugated diene-based polymer, and the filler may be silica-based, carbon black, or a combination thereof. Specifically, the filler may be carbon black.

상기 카본블랙계 충전제는 특별히 제한하는 것은 아니나, 예컨대 질소 흡착 비표면적(N2SA, JIS K 6217-2:2001에 준거해서 측정함)이 20 ㎡/g 내지 250 ㎡/g인 것일 수 있다. 또, 상기 카본블랙은 디부틸프탈레이트 흡유량(DBP)이 80 cc/100g 내지 200 cc/100g인 것일 수 있다. 상기 카본블랙의 질소흡착 비표면적이 250 m2/g을 초과하면 고무 조성물의 가공성이 저하될 우려가 있고, 20 m2/g 미만이면 카본블랙에 의한 보강 성능이 미미할 수 있다. 또한, 상기 카본블랙의 DBP 흡유량이 200 cc/100g을 초과하면 고무 조성물의 가공성이 저하될 우려가 있고, 80 cc/100g 미만이면 카본블랙에 의한 보강 성능이 미미할 수 있다. The carbon black-based filler is not particularly limited, but may have, for example, a nitrogen adsorption specific surface area (N2SA, measured in accordance with JIS K 6217-2:2001) of 20 m 2 /g to 250 m 2 /g. In addition, the carbon black may have a dibutyl phthalate oil absorption (DBP) of 80 cc/100g to 200 cc/100g. When the nitrogen adsorption specific surface area of the carbon black exceeds 250 m 2 /g, the processability of the rubber composition may decrease, and if it is less than 20 m 2 /g, the reinforcing performance by the carbon black may be insignificant. In addition, when the DBP oil absorption amount of the carbon black exceeds 200 cc/100g, there is a fear that the processability of the rubber composition is reduced, and when it is less than 80 cc/100g, the reinforcing performance by the carbon black may be insignificant.

또한, 상기 실리카는 특별히 제한하는 것은 아니나, 예컨대 습식 실리카(함수규산), 건식 실리카(무수규산), 규산칼슘, 규산알루미늄 또는 콜로이드 실리카 등일 수 있다. 구체적으로는, 상기 실리카는 파괴 특성의 개량 효과 및 웨트 그립성(wet grip)의 양립 효과가 가장 현저한 습식 실리카일 수 있다. 또한, 상기 실리카는 질소흡착 비표면적(nitrogen surface area per gram, N2SA)이 120 ㎡/g 내지 180 ㎡/g이고, CTAB(cetyl trimethyl ammonium bromide) 흡착 비표면적이 100 ㎡/g 내지 200 ㎡/g일 수 있다. 상기 실리카의 질소흡착 비표면적이 120 ㎡/g 미만이면 실리카에 의한 보강 성능이 저하될 우려가 있고, 180 ㎡/g을 초과하면 고무 조성물의 가공성이 저하될 우려가 있다. 또한, 상기 실리카의 CTAB 흡착 비표면적이 100 ㎡/g 미만이면 충전제인 실리카에 의한 보강 성능이 저하될 우려가 있고, 200 ㎡/g을 초과하면 고무 조성물의 가공성이 저하될 우려가 있다.In addition, the silica is not particularly limited, but may be, for example, wet silica (hydrous silicic acid), dry silica (silicic anhydride), calcium silicate, aluminum silicate or colloidal silica. Specifically, the silica may be wet silica having the most remarkable effect of improving fracture properties and coexisting effects of wet grip properties. In addition, the silica has a nitrogen adsorption specific surface area (nitrogen surface area per gram, NSA) of 120 m / g to 180 m / g, and a cetyl trimethyl ammonium bromide (CTAB) adsorption specific surface area of 100 m / g to 200 m / g can be If the nitrogen adsorption specific surface area of the silica is less than 120 m 2 /g, there is a fear that the reinforcing performance by silica may be lowered, and if it exceeds 180 m / g, there is a fear that the processability of the rubber composition may decrease. In addition, if the CTAB adsorption specific surface area of the silica is less than 100 m 2 /g, the reinforcing performance by the silica filler may decrease, and if it exceeds 200 m / g, there is a fear that the processability of the rubber composition may decrease.

한편, 상기 충전제로서 실리카가 사용될 경우 보강성 및 저발열성 개선을 위해 실란 커플링제가 함께 사용될 수 있다. On the other hand, when silica is used as the filler, a silane coupling agent may be used together to improve reinforcing properties and low heat generation.

상기 실란 커플링제로는 구체적으로 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 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 보다 구체적으로는 보강성 개선 효과를 고려할 때 상기 실란커플링제는 비스(3-트리에톡시실릴프로필)폴리술피드 또는 3-트리메톡시실릴프로필벤조티아질테트라술피드일 수 있다. Specifically, the silane coupling agent is bis(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfide, bis(3-triethoxysilylpropyl)trisulfide, bis(3-triethoxysilylpropyl)disulfide, bis (2-triethoxysilylethyl)tetrasulfide, bis(3-trimethoxysilylpropyl)tetrasulfide, bis(2-trimethoxysilylethyl)tetrasulfide, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane , 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 2-mercaptoethyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane, 3-trimethoxysilylpropyl-N,N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfur Feed, 3-triethoxysilylpropyl-N,N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide, 2-triethoxysilylethyl-N,N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide, 3-trimethoxysilyl Propylbenzothiazolyltetrasulfide, 3-triethoxysilylpropylbenzolyltetrasulfide, 3-triethoxysilylpropylmethacrylate monosulfide, 3-trimethoxysilylpropylmethacrylate monosulfide, bis (3-diethoxymethylsilylpropyl)tetrasulfide, 3-mercaptopropyldimethoxymethylsilane, dimethoxymethylsilylpropyl-N,N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide or dimethoxymethylsilylpropylbenzothiazolyl tetrasulfide and the like, and any one or a mixture of two or more thereof may be used. More specifically, in consideration of the reinforcing improvement effect, the silane coupling agent may be bis(3-triethoxysilylpropyl)polysulfide or 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazyltetrasulfide.

또한, 본 발명에 따른 일 실시예에 따른 고무 조성물은 황 가교성일 수 있으며, 이에 따라 가황제를 더 포함할 수 있다.In addition, the rubber composition according to an embodiment according to the present invention may be crosslinkable with sulfur, and thus may further include a vulcanizing agent.

상기 가황제는 구체적으로 황분말일 수 있으며, 고무 성분 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 10 중량부로 포함될 수 있다. 상기 함량범위로 포함될 때, 가황 고무 조성물의 필요한 탄성률 및 강도를 확보할 수 있으며, 동시에 저연비성을 얻을 수 있다.The vulcanizing agent may be specifically 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. When included in the above content range, it is possible to secure the required elastic modulus and strength of the vulcanized rubber composition, and at the same time to obtain low fuel economy.

또한, 본 발명에 따른 일 실시예에 따른 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, the rubber composition according to an embodiment of the present invention, in addition to the above components, 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, zinc white ), stearic acid, a thermosetting resin, or a thermoplastic resin may be further included.

상기 가황 촉진제는 특별히 한정되는 것은 아니며, 구체적으로는 M(2-머캅토벤조티아졸), DM(디벤조티아질디술피드), CZ(N-시클로헥실-2-벤조티아질술펜아미드) 등의 티아졸계 화합물, 혹은 DPG(디페닐구아니딘) 등의 구아니딘계 화합물이 사용될 수 있다. 상기 가황촉진제는 고무 성분 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 5 중량부로 포함될 수 있다.The vulcanization accelerator is not particularly limited, and specifically, M (2-mercaptobenzothiazole), DM (dibenzothiazyl disulfide), CZ (N-cyclohexyl-2-benzothiazyl sulfenamide), etc. A thiazole-based compound of , or a guanidine-based compound such as DPG (diphenylguanidine) may be used. The vulcanization accelerator may be included in an amount of 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber component.

또한, 상기 공정유는 고무 조성물내 연화제로서 작용하는 것으로, 구체적으로는 파라핀계, 나프텐계, 또는 방향족계 화합물일 수 있으며, 보다 구체적으로는 인장 강도 및 내마모성을 고려할 때 방향족계 공정유가, 히스테리시스 손실 및 저온 특성을 고려할 때 나프텐계 또는 파라핀계 공정유가 사용될 수 있다. 상기 공정유는 고무 성분 100 중량부에 대하여 100 중량부 이하의 함량으로 포함될 수 있으며, 상기 함량으로 포함될 때, 가황 고무의 인장 강도, 저발열성(저연비성)의 저하를 방지할 수 있다.In addition, the process oil acts as a softener in the rubber composition. Specifically, it may be a paraffinic, naphthenic, or aromatic compound. More specifically, when considering tensile strength and abrasion resistance, aromatic process oil price, hysteresis loss And in consideration of low-temperature characteristics, a naphthenic or paraffin-based process oil may be used. 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.

또한, 상기 노화방지제로는 구체적으로 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 등을 들 수 있다. 상기 노화방지제는 고무 성분 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 6 중량부로 사용될 수 있다.In addition, the antioxidant is specifically N-isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine, N-(1,3-dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine, 6- and oxy-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline, or a high-temperature condensate of diphenylamine and acetone. The antioxidant 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 고무 조성물은 상기 배합 처방에 의해 밴버리 믹서, 롤, 인터널 믹서 등의 혼련기를 사용하여 혼련함으로써 수득될 수 있으며, 또 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, an internal mixer, etc. according to the above formulation, and also has low heat generation and wear 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 may be used for each member of the tire such as a tire tread, under tread, side wall, carcass coated rubber, belt coated rubber, bead filler, cheffer, or bead coated rubber, vibration proof rubber, belt conveyor, hose, etc. It may be useful in the manufacture of various industrial rubber products of

상기 고무 조성물을 이용하여 제조된 성형품은 타이어 또는 타이어 트레드를 포함하는 것일 수 있다.A molded article manufactured using the rubber composition may include a tire or a tire tread.

실시예Example

이하, 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 이들만으로 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of Examples. However, the following examples are provided to illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

제조예 1: 화학식 1-1 화합물의 제조Preparation Example 1: Preparation of the compound of Formula 1-1

[화학식 1-1][Formula 1-1]

Figure pat00027
Figure pat00027

제조예 2: 화학식 1-2 화합물의 제조Preparation Example 2: Preparation of the compound of Formula 1-2

WO 2018-084546 A1를 참조하여 에틸 4-(비스(2-((((E)-4-메틸펜탄-2-일리덴)아미노)에틸)아미노)부타노에이트를 제조하였다. EtOH(400 ml) 중 상기 에틸 4-(비스(2-((((E)-4-메틸펜탄-2-일리덴)아미노)에틸)아미노)부타노에이트(120g)의 용액에 SOCl2(20 ml)를 0℃ 반응 혼합물을 밤새 환류시켰다. 생성된 용액을 실온으로 냉각시켰다. 휘발성 용매를 감압 하에서 증발시켰다. 고체를 Et2O로 세척하여 제조된 에틸 4-(비스(2-아미노에틸)아미노)부타노에이트 하이드로클로라이드를 추가 정제없이 사용하였다.Ethyl 4-(bis(2-((((E)-4-methylpentan-2-ylidene)amino)ethyl)amino)butanoate was prepared with reference to WO 2018-084546 A1 EtOH (400 ml ) to a solution of ethyl 4-(bis(2-((((E)-4-methylpentan-2-ylidene)amino)ethyl)amino)butanoate (120 g) in SOCl 2 (20 ml) The reaction mixture is refluxed at 0°C overnight.The resulting solution is cooled to room temperature.Volatile solvent is evaporated under reduced pressure.Ethyl 4-(bis(2-aminoethyl)amino)buta prepared by washing the solid with Et 2 O Noate hydrochloride was used without further purification.

0℃에서 CH2Cl2(400 ml) 중 에틸 4-(비스(2-아미노에틸)아미노)부타노에이트 히드로클로라이드(64 g)의 용액에 Et3N(120g) 및 1,2-비스(클로로디메틸실릴)에탄 (93g)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온으로 가온하고 밤새 교반하였다. 생성된 용액을 여과 제거하고 잔류물을 새로운 n-헥산으로 희석하고 다시 여과하였다. 휘발성 용액을 감압하에 제거하여 표제 화합물을 생성하였다. To a solution of ethyl 4-(bis(2-aminoethyl)amino)butanoate hydrochloride (64 g) in CH 2 Cl 2 (400 ml) at 0° C. Et 3 N (120 g) and 1,2-bis( Chlorodimethylsilyl)ethane (93 g) was added. The reaction mixture was warmed to room temperature and stirred overnight. The resulting solution was filtered off and the residue was diluted with fresh n-hexane and filtered again. The volatile solution was removed under reduced pressure to yield the title compound.

1H-NMR(500MHz, CDCl3): δ 4.11(q, 2H), 3.21-3.18(m, 4H), 2.71(m, 4H), 2.55(m, 2H), 2.50-2.39(m, 2H), 1.39-1.21(m, 6H), 1.10(m, 4H), 0.10(m, 24H) 1 H-NMR (500 MHz, CDCl 3 ): δ 4.11 (q, 2H), 3.21-3.18 (m, 4H), 2.71 (m, 4H), 2.55 (m, 2H), 2.50-2.39 (m, 2H) , 1.39-1.21 (m, 6H), 1.10 (m, 4H), 0.10 (m, 24H)

[화학식 1-2][Formula 1-2]

Figure pat00028
Figure pat00028

제조예 3: 화학식 1-3 화합물의 제조Preparation Example 3: Preparation of the compound of Formula 1-3

[화학식 1-3][Formula 1-3]

Figure pat00029
Figure pat00029

실시예 1Example 1

20L 오토클레이브 반응기에 1,3-부타디엔 800 g 및 n-헥산 5.4 kg을 넣은 후 반응기 내부 온도를 70℃로 승온하였다. n-헥산 용매 중에 네오디뮴 베르사테이트(Neodymium versatate, Solvay 社)를 첨가하고, 디이소부틸알루미늄 하이드라이드(DIBAH), 디에틸알루미늄 클로라이드(DEAC)를 상기 네오디뮴 베르사테이트:DIBAH:DEAC=1:16:2.4의 몰비가 되도록 순차 투입한 후 혼합하여 촉매 조성물을 제조하였다. 상기 반응기에 촉매 조성물을 투입한 후, 30분 동안 중합을 진행하였다.After putting 800 g of 1,3-butadiene and 5.4 kg of n-hexane in a 20L autoclave reactor, the temperature inside the reactor was raised to 70°C. Neodymium versatate (Neodymium versatate, Solvay) was added in n-hexane solvent, diisobutylaluminum hydride (DIBAH), and diethylaluminum chloride (DEAC) were added to the neodymium versatate:DIBAH:DEAC=1:16: A catalyst composition was prepared by sequentially adding them to a molar ratio of 2.4 and mixing them. After introducing the catalyst composition to the reactor, polymerization was performed for 30 minutes.

상기 제조예 1에서 제조된 [화학식 1-2]의 변성제 0.05 phm을 첨가한 후 70℃에서 30분 동안 변성반응을 진행시켰다. After the addition of 0.05 phm of the denaturant of [Formula 1-2] prepared in Preparation Example 1, the denaturation reaction was performed at 70° C. for 30 minutes.

이후, 중합정지제 1.0 g이 포함된 헥산용액과 산화방지제인 WINGSTAY (Eliokem SAS, France)가 헥산에 30 중량% 녹아있는 용액을 첨가하여 반응을 종결시키고, 그 결과 얻어진 중함물을 스팀으로 가열된 온수에 넣고 교반하여 용매를 제거한 다음, 롤 건조하여 잔량의 용매와 물을 제거하여 변성 부타디엔 중합체를 제조하였다.Thereafter, the reaction was terminated by adding a hexane solution containing 1.0 g of a polymerization terminator and a solution in which the antioxidant WINGSTAY (Eliokem SAS, France) was dissolved in hexane at 30% by weight, and the resulting heavy content was heated with steam. The solvent was removed by putting it in hot water and stirring, and then roll drying was performed to remove the remaining amount of solvent and water to prepare a modified butadiene polymer.

실시예 2Example 2

변성제의 함량을 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 변성 부타디엔 중합체를 제조하였다.A modified butadiene polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that the content of the modifier was changed as shown in Table 1 below.

실시예 3Example 3

[화학식 1-2]의 변성제 대신 [화학식 1-1]의 변성제를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 변성 부타디엔 중합체를 제조하였다.A modified butadiene polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that the modifier of [Formula 1-1] was used instead of the modifier of [Formula 1-2].

실시예 4Example 4

변성제의 함량을 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는, 실시예 3과 동일한 방법으로 변성 부타디엔 중합체를 제조하였다.A modified butadiene polymer was prepared in the same manner as in Example 3, except that the content of the modifier was changed as shown in Table 1 below.

실시예 5Example 5

[화학식 1-2]의 변성제 대신 [화학식 1-3]의 변성제를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 변성 부타디엔 중합체를 제조하였다.A modified butadiene polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that the modifier of [Formula 1-3] was used instead of the modifier of [Formula 1-2].

비교예 1Comparative Example 1

20L 오토클레이브 반응기에 1,3-부타디엔 800 g 및 n-헥산 5.4 kg을 넣은 후 반응기 내부 온도를 70℃로 승온하였다. 여기에 촉매 조성물을 첨가한 후, 30분 동안 중합을 진행하였다. 이때, 상기 촉매 조성물은 n-헥산 용매 중에 네오디뮴 베르사테이트(Neodymium versatate, Solvay 社)을 첨가하고, 디이소부틸알루미늄 하이드라이드(DIBAH), 디에틸알루미늄 클로라이드(DEAC)를 상기 네오디뮴 베르사테이트:DIBAH:DEAC=1:16:2.4의 몰비가 되도록 순차 투입한 후 혼합하여 제조하였다. 이후, 중합정지제 1.0 g이 포함된 헥산용액과 산화방지제인 WINGSTAY (Eliokem SAS, France)가 헥산에 30 중량% 녹아있는 용액을 첨가하여 반응을 종결시키고, 그 결과 얻어진 중함물을 스팀으로 가열된 온수에 넣고 교반하여 용매를 제거한 다음, 롤 건조하여 잔량의 용매와 물을 제거하여 변성 부타디엔 중합체를 제조하였다.After putting 800 g of 1,3-butadiene and 5.4 kg of n-hexane in a 20L autoclave reactor, the temperature inside the reactor was raised to 70°C. After the catalyst composition was added thereto, polymerization was performed for 30 minutes. In this case, the catalyst composition is prepared by adding neodymium versatate (Solvay Co.) to n-hexane solvent, diisobutylaluminum hydride (DIBAH), and diethylaluminum chloride (DEAC) to the neodymium versatate:DIBAH: DEAC=1:16:2.4 was added sequentially so that the molar ratio was mixed and prepared. Thereafter, the reaction was terminated by adding a hexane solution containing 1.0 g of a polymerization terminator and a solution in which the antioxidant WINGSTAY (Eliokem SAS, France) was dissolved in hexane at 30% by weight, and the resulting heavy content was heated with steam. The solvent was removed by putting it in hot water and stirring, and then roll drying was performed to remove the remaining amount of solvent and water to prepare a modified butadiene polymer.

구분division 실시예Example 비교예comparative example 1One 22 33 44 55 1One 변성제denaturant 화학식 1-2Formula 1-2 화학식 1-2Formula 1-2 화학식 1-1Formula 1-1 화학식 1-1Formula 1-1 화학식 1-3Formula 1-3 사용 안함not used 변성제 투입량(phm)Denaturant dosage (phm) 0.050.05 0.100.10 0.050.05 0.100.10 0.050.05 --

* phm: 공액디엔계 단량체 100 중량부를 기준으로 한 중량부* phm: parts by weight based on 100 parts by weight of the conjugated diene-based monomer

실험예 1Experimental Example 1

상기 실시예 및 비교예의 중합체에 대해 하기와 같은 방법으로 각각의 물성을 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. For the polymers of Examples and Comparative Examples, each physical property was measured in the following manner, and the results are shown in Table 1 below.

(1) 무니점도(ML1+4, @100℃) 및 -S/R(1) Mooney viscosity (ML1+4, @100℃) and -S/R

각 중합체에 대해 Monsanto사 MV2000E로 Large Rotor를 사용하여 100℃에서 Rotor Speed 2±0.02 rpm의 조건에서 무니점도를 측정하였다. 이때 사용된 시료는 실온(23±3℃)에서 30분 이상 방치한 후 27±3g을 채취하여 다이 캐비티 내부에 채워 놓고 플래턴(Platen)을 작동시켜 토크를 인가하면서 무니점도를 측정하였다.For each polymer, Mooney viscosity was measured at 100° C. with a Rotor Speed of 2±0.02 rpm using a Monsanto MV2000E with a large rotor. At this time, the sample used was left at room temperature (23±3° C.) for more than 30 minutes, and then 27±3 g was collected, filled in the die cavity, and the Mooney viscosity was measured while applying a torque by operating the platen.

상기 무니점도의 측정시 토크가 풀어지면서 나타나는 무니점도의 변화를 1분간 관찰하고, 그 기울기값으로부터 -S/R 값을 결정하였다.When the Mooney viscosity is measured, the change in Mooney viscosity appearing as the torque is released was observed for 1 minute, and the -S/R value was determined from the slope value.

구분division 실시예Example 비교예comparative example 1One 22 33 44 55 1One 변성률rate of metamorphosis 2929 2828 2222 2323 2727 -- 무니점도
(100℃ MV)
Mooney viscosity
(100℃ MV)
변성 전before metamorphosis 3232 3333 3232 3333 3333 4343
변성 후after metamorphosis 5050 4949 5050 4848 5151 -- △MV△MV 1818 1616 1818 1515 1919 -- -S/R-S/R 변성 전before metamorphosis 0.8040.804 0.8000.800 0.8050.805 0.8010.801 0.8050.805 0.5850.585 변성 후after metamorphosis 0.7710.771 0.7900.790 0.7810.781 0.8000.800 0.7910.791 --

실험예 2Experimental Example 2

상기 실시예 및 비교예의 중합체를 이용하여 고무 조성물 및 고무 시편을 제조한 후, 하기와 같은 방법으로 무니점도, 인장응력, 300% 모듈러스, 내마모성 그리고 점탄성 특성을 각각 측정하였다. 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다. After preparing a rubber composition and a rubber specimen using the polymers of Examples and Comparative Examples, Mooney viscosity, tensile stress, 300% modulus, abrasion resistance, and viscoelastic properties were measured in the following manner, respectively. The results are shown in Table 3 below.

구체적으로, 상기 고무 조성물은 각 중합체 100 중량부에 카본블랙 70 중량부, 공정오일(process oil, TDAE 오일) 22.5 중량부, 노화방지제(TMDQ) 2 중량부, 산화아연(ZnO) 3 중량부 및 스테아린산(stearic acid) 2 중량부를 배합하여 제조하였다.Specifically, the rubber composition contains 70 parts by weight of carbon black, 22.5 parts by weight of process oil (TDAE oil), 2 parts by weight of antioxidant (TMDQ), 3 parts by weight of zinc oxide (ZnO), and It was prepared by mixing 2 parts by weight of stearic acid.

이후, 상기 각 고무 조성물에 황 2 중량부, 가류 촉진제(CZ) 2 중량부 및 가류 촉진제(DPG) 0.5 중량부를 첨가하고 50℃에서 1.5분 동안 50 rpm으로 약하게 혼합한 후 50℃의 롤을 이용하여 시트 형태의 가황 배합물을 제조하고, 가황 배합물을 160℃에서 25분 동안 가류하여 고무시편을 제조하였다.Then, 2 parts by weight of sulfur, 2 parts by weight of a vulcanization accelerator (CZ) and 0.5 parts by weight of a vulcanization accelerator (DPG) were added to each rubber composition, and gently mixed at 50 rpm for 1.5 minutes at 50 ° C. Using a roll at 50 ° C. to prepare a sheet-shaped vulcanization formulation, and vulcanize the vulcanization formulation at 160° C. for 25 minutes to prepare a rubber specimen.

(1) 인장 특성(1) Tensile properties

상기 각 고무 조성물을 150℃에서 t90분 가류 후 ASTM D412에 준하여 가류물의 인장강도(tensile strength, kg·f/cm2) 및 300% 신장시의 모듈러스(M-300%, kg·f/cm2)를 측정하였다. After vulcanizing each rubber composition at 150° C. for t90 minutes, according to ASTM D412, the tensile strength of the vulcanized product (tensile strength, kg f/cm 2 ) and the modulus at 300% elongation (M-300%, kg f/cm 2 ) ) was measured.

비교예 1의 측정값을 기준으로 하여 하기 수학식 1으로 계산하여 지수화(Index)하였다.Based on the measured value of Comparative Example 1, it was calculated and indexed by Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

Index = (측정값/기준값) × 100Index = (measured value/reference value) × 100

(2) 내마모성(2) wear resistance

각 고무 시편에 대하여 ASTM D5963에 준하여 DIN 마모시험을 진행하여, DIN wt loss index(손실 부피 지수(loss volume indes): ARIA(Abrasion resistance index, Method A))로 나타내었다. 비교예 1의 결과값을 100으로 지수화하여 나타내었다.Each rubber specimen was subjected to a DIN abrasion test according to ASTM D5963, and expressed as a DIN wt loss index (loss volume indes: ARIA (Abrasion resistance index, Method A)). The result value of Comparative Example 1 was indexed to 100 and shown.

비교예 1의 측정값을 기준으로 하여 하기 수학식 2로 계산하여 지수화(Index)하였다.Based on the measured value of Comparative Example 1, it was calculated and indexed by Equation 2 below.

[수학식 2][Equation 2]

Index = (기준값/측정값) × 100Index = (reference value/measurement value) × 100

(3) 점탄성 특성(3) Viscoelastic properties

저연비 특성에 가장 중요한 Tanδ 물성은 독일 Gabo사 DMTS 500N을 사용하여 주파수 10㎐, Prestrain 3%, Dynamic Strain 3%에서 -60℃~60℃에서의 점탄성 계수(Tanδ)를 측정하였다. 이때, 0℃에서의 Tanδ 값은 노면 저항성을 나타내는 것이고, 60℃에서의 Tanδ 값은 회전저항성 특성(연비성)을 나타내는 것이다. The most important property of Tanδ for low fuel consumption characteristics was measured using DMTS 500N from Gabo, Germany, at a frequency of 10 Hz, Prestrain 3%, and Dynamic Strain 3% at -60°C to 60°C (Tanδ). At this time, the Tanδ value at 0°C indicates road resistance, and the Tanδ value at 60°C indicates the rolling resistance characteristic (fuel efficiency).

비교예 1의 측정값을 기준으로 하여 하기 수학식 2로 계산하여 지수화(Index)하였다.Based on the measured value of Comparative Example 1, it was calculated and indexed by Equation 2 below.

[수학식 2][Equation 2]

Index = (기준값/측정값) × 100Index = (reference value/measurement value) × 100

구분division 실시예Example 비교예comparative example 1One 22 33 44 55 1One 인장 특성tensile properties M-300%(kg·f/cm2)M-300% (kg f/cm 2 ) 9191 9292 8989 8585 8888 8484 M-300% indexM-300% index 108108 110110 106106 101101 105105 100100 내마모성wear resistance loss weight(mg)loss weight(mg) 26.726.7 26.526.5 27.127.1 26.826.8 27.627.6 28.728.7 DIN indexDIN index 107107 108108 106106 107107 104104 100100 점탄성 특성Viscoelastic properties Tanδ @ 50~70℃Tanδ @ 50~70℃ 0.1510.151 0.1500.150 0.1550.155 0.1540.154 0.1480.148 0.1800.180 Tanδ @ 50~70℃ indexTanδ @ 50~70℃ index 116116 117117 116116 117117 122122 100100

상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 변성 공액디엔계 중합체를 이용하여 고무 시편으로 제조한 실시예 1 내지 5의 경우, 비교예에 비하여 우수한 인장 특성 및 내마모성을 나타내었다. 또한, 구름 저항성이 향상되어 연비 효율이 좋음을 확인하였다.As shown in Table 3, Examples 1 to 5 prepared as rubber specimens using the modified conjugated diene-based polymer according to the present invention exhibited superior tensile properties and abrasion resistance compared to Comparative Examples. In addition, it was confirmed that the rolling resistance was improved and the fuel efficiency was good.

Claims (10)

공액디엔계 단량체 유래 반복단위; 및
하기 화학식 1로 표시되는 변성제 유래 작용기;를 포함하는 변성 공액디엔계 중합체:
[화학식 1]
Figure pat00030

상기 화학식 1에서,
R1는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고,
R2
Figure pat00031
,
Figure pat00032
Figure pat00033
로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고,
상기 R3는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고,
상기 R4 내지 R9는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고, 여기서 R4 내지 R9 중 2개는 서로 연결되어 N과 함께 헤테로고리를 형성할 수 있고,
X는 하기 화학식 a 또는 화학식 b이고,
[화학식 a]
Figure pat00034

상기 화학식 a에서,
R10 내지 Rl5는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고, 여기서 R10 내지 Rl5 중 2개는 서로 연결되어 N과 함께 헤테로고리를 형성할 수 있고,
[화학식 b]
Figure pat00035

상기 화학식 b에서,
R16는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이다.
a repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer; and
Modified conjugated diene-based polymer comprising a functional group derived from a modifier represented by the following formula (1):
[Formula 1]
Figure pat00030

In Formula 1,
R 1 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms,
R 2 is
Figure pat00031
,
Figure pat00032
and
Figure pat00033
It is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms including at least one selected from the group consisting of
Wherein R 3 is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms,
wherein R 4 to R 9 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, wherein two of R 4 to R 9 may be connected to each other to form a heterocycle together with N,
X is the following formula (a) or formula (b),
[Formula a]
Figure pat00034

In the above formula (a),
R 10 to R 15 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, wherein two of R 10 to R 15 may be connected to each other to form a heterocycle together with N,
[Formula b]
Figure pat00035

In the above formula (b),
R 16 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
청구항 1에 있어서,
상기 화학식 1에서,
R1은 탄소수 1 내지 6의 알킬기이고,
R2
Figure pat00036
,
Figure pat00037
Figure pat00038
로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이고,
R3는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이고,
R4 내지 R9는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬기이고, 여기서 R4 내지 R9 중 2개는 서로 연결되어 N과 함께 5환 헤테로고리를 형성하고,
R10 내지 Rl5는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬기이고, 여기서 R4 내지 R9 중 2개는 서로 연결되어 N과 함께 5환 헤테로고리를 형성하고,
R16는 탄소수 1 내지 6의 알킬기인 변성 공액디엔계 중합체.
The method according to claim 1,
In Formula 1,
R 1 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,
R 2 is
Figure pat00036
,
Figure pat00037
and
Figure pat00038
It is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms including at least one selected from the group consisting of
R 3 is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms,
R 4 to R 9 are each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, wherein two of R 4 to R 9 are connected to each other to form a 5-ring heterocycle together with N,
R 10 to R 15 are each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, wherein two of R 4 to R 9 are connected to each other to form a 5-ring heterocycle together with N,
R 16 is a modified conjugated diene-based polymer having 1 to 6 carbon atoms.
청구항 1에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 변성제는 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-3 중 어느 하나로 표시되는 화합물인 변성 공액디엔계 중합체.
[화학식 1-1]
Figure pat00039

[화학식 1-2]
Figure pat00040

[화학식 1-3]
Figure pat00041

The method according to claim 1,
The modifier represented by Formula 1 is a modified conjugated diene-based polymer that is a compound represented by any one of Formulas 1-1 to 1-3.
[Formula 1-1]
Figure pat00039

[Formula 1-2]
Figure pat00040

[Formula 1-3]
Figure pat00041

청구항 1에 있어서,
중량평균 분자량이 100,000 내지 1000,000 g/mol인 변성 공액디엔계 중합체.
The method according to claim 1,
A modified conjugated diene-based polymer having a weight average molecular weight of 100,000 to 1,000,000 g/mol.
청구항 1에 있어서,
분자량 분포가 1.0 내지 4.0인 변성 공액디엔계 중합체.
The method according to claim 1,
A modified conjugated diene-based polymer having a molecular weight distribution of 1.0 to 4.0.
탄화수소 용매 중에서, 네오디뮴 화합물을 포함하는 촉매 조성물의 존재 하에 공액디엔계 단량체를 중합하여 활성 중합체를 제조하는 단계; 및
상기 활성 중합체와 하기 화학식 1로 표시되는 변성제를 반응시키는 단계;를 포함하는 청구항 1의 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법:
[화학식 1]
Figure pat00042

상기 화학식 1에서,
R1는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고,
R2
Figure pat00043
,
Figure pat00044
Figure pat00045
로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고,
상기 R3는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고,
상기 R4 내지 R9는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고, 여기서 R4 내지 R9 중 2개는 서로 연결되어 N과 함께 헤테로고리를 형성할 수 있고,
X는 하기 화학식 a 또는 화학식 b이고,
[화학식 a]
Figure pat00046

상기 화학식 a에서,
R10 내지 Rl5는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고, 여기서 R10 내지 Rl5 중 2개는 서로 연결되어 N과 함께 헤테로고리를 형성할 수 있고,
[화학식 b]
Figure pat00047

상기 화학식 b에서,
R16는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이다.
preparing an active polymer by polymerizing a conjugated diene-based monomer in the presence of a catalyst composition including a neodymium compound in a hydrocarbon solvent; and
A method for producing the modified conjugated diene-based polymer of claim 1, comprising the step of reacting the active polymer with a modifier represented by the following formula (1):
[Formula 1]
Figure pat00042

In Formula 1,
R 1 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms,
R 2 is
Figure pat00043
,
Figure pat00044
and
Figure pat00045
It is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms including at least one selected from the group consisting of
Wherein R 3 is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms,
wherein R 4 to R 9 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, wherein two of R 4 to R 9 may be connected to each other to form a heterocycle together with N,
X is the following formula (a) or formula (b),
[Formula a]
Figure pat00046

In the above formula (a),
R 10 to R 15 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, wherein two of R 10 to R 15 may be connected to each other to form a heterocycle together with N,
[Formula b]
Figure pat00047

In the above formula (b),
R 16 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
청구항 6에 있어서,
상기 촉매 조성물은 공액디엔계 단량체 100 중량부 대비 네오디뮴 화합물을 0.03 내지 0.10 mmol 포함하는 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법.
7. The method of claim 6,
The catalyst composition is a method for producing a modified conjugated diene-based polymer comprising 0.03 to 0.10 mmol of the neodymium compound relative to 100 parts by weight of the conjugated diene-based monomer.
청구항 6에 있어서,
상기 변성제는 공액디엔계 단량체 100 중량부 대비 0.01 내지 0.60 중량부인 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법.
7. The method of claim 6,
The modifier is 0.01 to 0.60 parts by weight based on 100 parts by weight of the conjugated diene-based monomer.
청구항 6에 있어서,
상기 변성제는 네오디뮴 화합물 1몰 대비 0.5 내지 10몰인 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법.
7. The method of claim 6,
The modifier is a method for producing a modified conjugated diene-based polymer in an amount of 0.5 to 10 moles relative to 1 mole of the neodymium compound.
청구항 6에 있어서,
상기 네오디뮴 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물인 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법:
[화학식 2]
Figure pat00048

상기 화학식 2에서,
Ra 내지 Rc는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬기이고,
단, Ra 내지 Rc가 모두 동시에 수소는 아니다.
7. The method of claim 6,
The neodymium compound is a method for producing a modified conjugated diene-based polymer, which is a compound represented by the following formula 2:
[Formula 2]
Figure pat00048

In Formula 2,
R a to R c are each independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms,
However, R a to R c are not all hydrogen at the same time.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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