KR20220013066A - Modified oligomer, modified conjugated diene-based polymer comprising functional group derived from thereof and method for preparing the polymer - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a modified oligomer which can be applied as a rubber modifier to give a functional group, a modified conjugated diene-based polymer comprising the functional group derived therefrom, and a preparation method of the modified conjugated diene-based polymer. The present invention provides the modified oligomer which comprises: an aromatic vinyl-based monomer-derived unit substituted with an amine-containing substituent; a (meth) acrylate-based monomer-derived unit; and a unit derived from an aromatic vinyl-based monomer and satisfies conditions (i) to (iii), wherein (i) a number average molecular weight is 2,000 to 50,000 g/mol; (ii) a molecular weight distribution is 1.0 or more and 1.3 or less; and (iii) the number of N atoms in the oligomer is 2 or more.

Description

변성 올리고머, 이의 유래 작용기를 포함하는 변성 공액디엔계 중합체 및 상기 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법{MODIFIED OLIGOMER, MODIFIED CONJUGATED DIENE-BASED POLYMER COMPRISING FUNCTIONAL GROUP DERIVED FROM THEREOF AND METHOD FOR PREPARING THE POLYMER}Modified oligomer, modified conjugated diene-based polymer including functional groups derived therefrom, and method for preparing the modified conjugated diene-based polymer

본 발명은 고무 변성제로 적용되어 작용기를 부여할 수 있는 변성 올리고머, 이의 유래 작용기를 포함하는 변성 공액디엔계 중합체 및 상기 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a modified oligomer that can be applied as a rubber modifier to give a functional group, a modified conjugated diene-based polymer including a functional group derived therefrom, and a method for preparing the modified conjugated diene-based polymer.

최근 자동차에 대한 저연비화의 요구에 따라, 타이어용 고무 재료로서 구름 저항이 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 rolling resistance, excellent abrasion resistance and tensile properties, and adjustment stability typified by wet skid resistance is required as a rubber material for tires.

타이어의 구름 저항을 감소시키기 위해서는 가황 고무의 히스테리시스 손실을 작게 하는 방안이 있으며, 이러한 가황 고무의 평가 지표로서는 50℃ 내지 80℃의 반발탄성, Tan δ, 굿리치 발열 등이 이용된다. 즉, 상기 온도에서의 반발탄성이 크거나 Tan δ 또는 굿리치 발열이 작은 고무 재료가 바람직하다.In order to reduce the rolling resistance of the tire, there is a method of reducing the hysteresis loss of the vulcanized rubber, and rebound elasticity of 50°C to 80°C, Tan δ, 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 Tan δ or Goodrich heat generation is preferable.

히스테리시스 손실이 작은 고무 재료로서는, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무 또는 폴리부타디엔 고무 등이 알려져있지만, 이들은 웨트 스키드 저항성이 작은 문제가 있다. 이에 최근에는 스티렌-부타디엔 고무(이하, SBR이라 함) 또는 부타디엔 고무(이하, BR 이라함)와 같은 공액디엔계 (공)중합체가 유화중합이나 용액중합에 의해 제조되어 타이어용 고무로서 이용되고 있다. 이 중, 유화중합에 비해 용액중합이 갖는 최대의 장점은 고무 물성을 규정하는 비닐 구조 함량 및 스티렌 함량을 임의로 조절할 수 있고, 커플링(coupling)이나, 변성(modification) 등에 의해 분자량 및 물성 등을 조절할 수 있다는 점이다. 따라서, 최종 제조된 SBR 이나 BR 고무의 구조 변화가 용이하고, 사슬 말단의 결합이나 변성으로 사슬 말단의 움직임을 줄이고 실리카 또는 카본블랙 등의 충진제와의 결합력을 증가시킬 수 있어 용액 중합 의한 SBR 또는 BR 고무가 타이어용 고무 재료로 많이 사용된다. 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. . Among them, the greatest advantage of solution polymerization compared to emulsion polymerization is that the content of vinyl structure and styrene content defining rubber properties can be arbitrarily adjusted, and molecular weight and physical properties can be adjusted by coupling or modification. that it can be adjusted. Therefore, it is easy to change the structure of the finally manufactured SBR or BR rubber, and it is possible to reduce the movement of the chain ends by bonding or modifying the chain ends and to increase the binding force with fillers such as silica or carbon black, so SBR or BR by solution polymerization Rubber is widely used as a rubber material for tires.

상기의 BR 또는 SBR을 타이어용 고무 재료로 이용하는 경우에는, 타이어 요구 물성을 얻기 위하여 통상적으로 실리카나 카본블랙 등의 충진제를 함께 블렌딩하여 사용하고 있다. 그러나, 상기 BR 또는 SBR과 충진제의 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, BR과 실리카나 카본블랙 등의 충진제의 분산성을 높이기 위한 방법으로서 란탄 계열 희토류 원소 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 충진제와의 친화성이 개선되어 배합 물성, 예컨대 인장특성 및 점탄성 특성이 향상되는 장점이 있으나, 그에 반해 배합 가공성이 크게 감소되어 가공성이 좋지 못한 문제가 있다. Accordingly, in a living polymer obtained by coordination polymerization using a catalyst composition containing a lanthanum-based rare earth element compound as a method for increasing the dispersibility of BR and fillers such as silica or carbon black, the living active ends are treated with a specific modifier A method of denaturation has been developed. However, in the case of the terminal-modified polymer, the affinity with the filler is improved to improve compounding properties, such as tensile properties and viscoelastic properties.

또한, SBR 또는 BR을 실리카나 카본블랙 등의 충진제와 혼합하여 고무 조성조 제조할 때 상기 SBR 또는 BR과 충진제 간의 친화력을 높이기 위하여 실란기나 아민기 또는 아조기 등의 작용기를 갖는 커플링제를 함께 혼합시켜 충진제의 분산성을 높여 배합 물성 및 배합 가공성을 향상시키고자 하였으나 배합물성 개선 효과를 얻지는 못하였다.In addition, when preparing a rubber composition by mixing SBR or BR with a filler such as silica or carbon black, a coupling agent having a functional group such as a silane group, an amine group, or an azo group is mixed together to increase the affinity between the SBR or BR and the filler. An attempt was made to improve the compounding properties and compounding processability by increasing the dispersibility of the filler, but the compounding property improvement effect was not obtained.

한편, 타이어 트레드의 보강성 충진제로서 카본블랙 및 실리카 등이 사용되고 있는데, 보강성 충진제로서 실리카를 이용하는 경우 저히스테리시스 손실성 및 웨트 스키드 저항성이 향상된다는 장점이 있다. 그러나, 소수성 표면의 카본블랙 대비 친수성 표면의 실리카는 고무와의 친화성이 낮아 분산성이 나쁘다는 결점을 가지고 있어, 분산성을 개선시키거나 실리카-고무 간의 결합 부여를 행하기 위해 별도의 실란 커플링제를 사용할 필요가 있다. On the other hand, carbon black and silica are used as reinforcing fillers of tire treads. When silica is used as reinforcing fillers, there are advantages in that low hysteresis loss and wet skid resistance are improved. However, compared to carbon black on the hydrophobic surface, silica on the hydrophilic surface has a disadvantage in that it has poor dispersibility due to low affinity with rubber. It is necessary to use a ring agent.

이에, 고무 분자 말단부에 실리카와의 친화성이나 반응성을 갖는 작용기를 도입하는 방안이 이루어지고 있으나, 그 효과가 충분하지 않은 실정이다.Accordingly, a method has been made to introduce a functional group having affinity or reactivity with silica at the end of the rubber molecule, but the effect is not sufficient.

따라서, 실리카 및 카본블랙을 비롯한 충진제와의 친화성이 높은 고무의 개발이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need to develop a rubber having high affinity with fillers including silica and carbon black.

JP 5172663 B2JP 5172663 B2

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 분자 내 조절된 양의 충진제 친화성 작용기를 포함하는, 중합체 변성제로서 작용하여 상기 중합체에 충진제 친화성 작용기를 도입시킬 수 있는 변성 올리고머를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been devised to solve the problems of the prior art, and a modified oligomer capable of introducing a filler-affinity functional group into the polymer by acting as a polymer modifier comprising a controlled amount of a filler-affinity functional group in the molecule intended to provide

또한, 본 발명은 변성 올리고머 유래 작용기를 포함하는 변성 공액디엔계 중합체를 제공하는 것을 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide a modified conjugated diene-based polymer comprising a functional group derived from a modified oligomer.

아울러, 본 발명은 상기 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a method for producing the modified conjugated diene-based polymer.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 아민 함유 치환기로 치환된 방향족 비닐계 단량체 유래 단위; (메트)아크릴레이트계 단량체 유래 단위; 및 방향족 비닐계 단량체 유래 단위를 포함하고, 하기 (i) 내지 (iii)의 조건을 충족하는 것인 변성 올리고머를 제공한다:In order to solve the above problems, the present invention is an aromatic vinyl-based monomer-derived unit substituted with an amine-containing substituent; (meth) acrylate-based monomer-derived units; and an aromatic vinylic monomer-derived unit, and provides a modified oligomer that satisfies the conditions of the following (i) to (iii):

(i) 수평균 분자량: 2,000 g/mol 내지 50,000 g/mol, (i) number average molecular weight: 2,000 g/mol to 50,000 g/mol;

(ii) 분자량 분포: 1.0 이상 1.3 이하, 그리고(ii) molecular weight distribution: 1.0 or more and 1.3 or less, and

(iii) 올리고머 내 N 원자 개수: 2개 이상.(iii) the number of N atoms in the oligomer: 2 or more.

또한, 본 발명은 공액디엔계 단량체 유래 반복단위; 및 상기 변성 올리고머 유래 작용기를 포함하는 변성 공액디엔계 중합체를 제공한다.In addition, the present invention is 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 the modified oligomer.

아울러, 본 발명은 탄화수소 용매 중에서, 중합 개시제의 존재 하에 공액디엔계 단량체 또는 방향족 비닐계 단량체 및 공액디엔계 단량체를 중합하여 활성 중합체를 제조하는 단계(단계 1); 및 2) 상기 활성 중합체와 변성 올리고머를 반응시키는 단계(단계 2)를 포함하고, 상기 변성 올리고머는 아민 함유 치환기로 치환된 방향족 비닐계 단량체 유래 단위; (메트)아크릴레이트계 단량체 유래 단위; 및 방향족 비닐계 단량체 유래 단위를 포함하고, 하기 (i) 내지 (iii)의 조건을 충족하는 것인 제8항의 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법을 제공한다:In addition, the present invention comprises the steps of preparing an active polymer by polymerizing a conjugated diene-based monomer or an aromatic vinyl-based monomer and a conjugated diene-based monomer in a hydrocarbon solvent in the presence of a polymerization initiator (step 1); and 2) reacting the active polymer with the modified oligomer (step 2), wherein the modified oligomer is an aromatic vinyl-based monomer-derived unit substituted with an amine-containing substituent; (meth) acrylate-based monomer-derived units; and an aromatic vinyl-based monomer-derived unit, and provides a method for producing the modified conjugated diene-based polymer of claim 8, which satisfies the conditions of the following (i) to (iii):

(i) 수평균 분자량: 2,000 g/mol 내지 50,000 g/mol, (i) number average molecular weight: 2,000 g/mol to 50,000 g/mol;

(ii) 분자량 분포: 1.0 이상 1.3 이하, 그리고(ii) molecular weight distribution: 1.0 or more and 1.3 or less, and

(iii) 올리고머 내 N 원자 개수: 2개 이상.(iii) the number of N atoms in the oligomer: 2 or more.

본 발명에 따른 변성 올리고머는 (메트)아크릴레이트계 단량체 유래 단위를 포함함으로써 중합체의 활성 부위와 원활하게 반응할 수 있으며, 이에 중합체 변성제로서 적용되어 충진제 친화성을 갖는 변성 올리고머 유래 작용기를 상기 중합체에 용이하게 도입시킬 수 있다. The modified oligomer according to the present invention can smoothly react with the active site of the polymer by including a (meth)acrylate-based monomer-derived unit, and is applied as a polymer modifier so that the functional group derived from the modified oligomer having filler affinity is added to the polymer. can be easily introduced.

또한, 본 발명에 따른 변성 공액디엔계 중합체는 상기 변성 올리고머 유래 작용기, 예컨대 충진제 친화성을 갖는 아민기를 포함할 수 있고, 이에 충진제와의 친화성이 우수할 수 있으며, 결과적으로 상기 변성 공액디엔계 중합체를 이용하여 제조된 가공품(예컨대, 타이어)은 인장강도, 회전저항성(연비성) 및 젖은 노면 저항성이 우수할 수 있다. In addition, the modified conjugated diene-based polymer according to the present invention may include a functional group derived from the modified oligomer, for example, an amine group having filler affinity, and thus may have excellent affinity with the filler, and as a result, the modified conjugated diene-based polymer An article manufactured using the polymer (eg, a tire) may have excellent tensile strength, rolling resistance (fuel efficiency) and wet road resistance.

아울러, 본 발명에 따른 제조방법은 변성 올리고머를 중합체 변성제로 이용함으로써 변성률이 우수한 변성 공액디엔계 중합체를 용이하게 제조할 수 있다. In addition, the manufacturing method according to the present invention can easily prepare a modified conjugated diene-based polymer having an excellent rate of modification by using the modified oligomer as a polymer modifier.

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 명세서 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 present specification and claims should not be construed as being limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor may properly define the concept of the term in order to best describe his invention. Based on the principle that there is, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

용어Terms

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

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 '시클로알킬기(cycloaklyl group)'는 환형의 포화 탄화수소를 의미하는 것일 수 있다. The term 'cycloalkyl group' used in the present invention may mean a cyclic saturated hydrocarbon.

본 발명에서 사용하는 용어 '아릴기(aryl group)'는 환형의 방향족 탄화수소를 의미할 수 있고, 또한 1개의 환이 형성된 단환 방향족 탄화수소(monocyclic aromatic hydrocarbon) 또는 2개 이상의 환이 결합된 다환 방향족 탄화수소(polycyclic aromatic hydrocarbon)을 모두 포함하는 의미일 수 있다. The term 'aryl group' used in the present invention may mean a cyclic aromatic hydrocarbon, and also a monocyclic aromatic hydrocarbon in which one ring is formed or a polycyclic aromatic hydrocarbon in which two or more rings are bonded. It may mean including all aromatic hydrocarbons.

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 '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.

본 발명에서 사용하는 용어 '단일결합'은 별도의 원자 또는 분자단을 포함하지 않는 단일 공유 결합 자체를 의미하는 것일 수 있다.The term 'single bond' used in the present invention may mean a single covalent bond itself that does not include a separate atom or molecular group.

측정방법How to measure

본 발명에서 '중량평균분자량(Mw)', '수평균분자량(Mn)' 및 '분자량 분포(MWD)'는 GPC(Gel permeation chromatohraph) 분석을 통하여 측정하며, 분자량 분포 곡선을 확인하는 것으로 측정한 것이다. 분자량 분포(PDI, MWD, Mw/Mn)는 측정된 상기 각 분자량으로부터 계산한다. 구체적으로, 상기 GPC는 PLgel Olexis(Polymer Laboratories 社) 컬럼 두 자루와 PLgel mixed-C(Polymer Laboratories 社) 컬럼 한 자루를 조합하여 사용하고 분자량 계산시 GPC 기준물질 (Standard material)은 PS(polystyrene)을 사용하여 실시하며, GPC 측정 용매는 테트라하이드로퓨란에 2 wt%의 아민 화합물을 섞어서 제조한다.In the present invention, 'weight average molecular weight (Mw)', 'number average molecular weight (Mn)' and 'molecular weight distribution (MWD)' are measured through gel permeation chromatohraph (GPC) analysis, and measured by checking the molecular weight distribution curve. will be. Molecular weight distribution (PDI, MWD, Mw/Mn) is calculated from each of the measured molecular weights. Specifically, the GPC uses a combination of two PLgel Olexis (Polymer Laboratories) columns and one PLgel mixed-C (Polymer Laboratories) column, and when calculating molecular weight, the GPC reference material (Standard material) is PS (polystyrene) The GPC measurement solvent is prepared by mixing 2 wt% of an amine compound with tetrahydrofuran.

본 발명에서 '시스-1,4-결합 함량' 및 '비닐 결합 함량'은 동일 셀의 이황화탄소를 블랭크로 하여 5 mg/mL의 농도로 조제한 공액디엔계 중합체의 이황화탄소 용액의 FT-IR 투과율 스펙트럼을 측정한 후, 측정 스펙트럼의 1130 cm-1부근의 최대 피크값(a, 베이스라인), 트랜스-1,4 결합을 나타내는 967 cm-1 부근의 최소 피크값(b), 비닐결합을 나타내는 911 cm-1 부근의 최소 피크값(c), 그리고 시스-1,4 결합을 나타내는 736 cm-1 부근의 최소 피크값(d)을 이용하여 각각의 함량을 구한 것이다.In the present invention, 'cis-1,4-bond content' and 'vinyl bond content' refer to FT-IR transmittance of a carbon disulfide solution of a conjugated diene-based polymer prepared at a concentration of 5 mg/mL using carbon disulfide in the same cell as a blank. After measuring the spectrum, the maximum peak value around 1130 cm -1 of the measurement spectrum (a, baseline), the minimum peak value near 967 cm -1 indicating trans-1,4 bond (b), and the vinyl bond Each content was calculated using the minimum peak value (c) near 911 cm -1 and the minimum peak value (d) near 736 cm -1 indicating the cis-1,4 bond.

변성 올리고머modified oligomers

본 발명은 중합체 변성제로 적용되어 상기 중합체에 충진제 친화성 작용기와 같은 작용기를 도입시킬 수 있는 변성 올리고머를 제공한다. The present invention provides modified oligomers that can be applied as polymer modifiers to introduce functional groups such as filler affinity functional groups into the polymer.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 변성 올리고머는 아민 함유 치환기로 치환된 방향족 비닐계 단량체 유래 단위; (메트)아크릴레이트계 단량체 유래 단위; 및 방향족 비닐계 단량체 유래 단위를 포함하고, 조건 (i) 수평균 분자량: 2,000 g/mol 내지 50,000 g/mol, (ii) 분자량 분포: 1.0 이상 1.3 이하, 그리고 (iii) 올리고머 내 N 원자 개수: 2개 이상을 충족하는 것을 특징으로 한다. The modified oligomer according to an embodiment of the present invention includes an aromatic vinyl-based monomer-derived unit substituted with an amine-containing substituent; (meth) acrylate-based monomer-derived units; and a unit derived from an aromatic vinylic monomer, and conditions (i) number average molecular weight: 2,000 g/mol to 50,000 g/mol, (ii) molecular weight distribution: 1.0 or more and 1.3 or less, and (iii) the number of N atoms in the oligomer: It is characterized by satisfying two or more.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 변성 올리고머는 중합체를 변성시키기 위한 변성제로서 적용될 수 있으며, 분자 내 (메트)아크릴레이트계 단량체 유래 단위를 포함하고 있음으로써 중합체 활성 부위와 반응하여 중합체에 작용기를 용이하게 도입시킬 수 있다. The modified oligomer according to an embodiment of the present invention may be applied as a modifier for modifying a polymer, and by including a unit derived from a (meth)acrylate-based monomer in the molecule, it reacts with the polymer active site to facilitate functional groups on the polymer can be introduced.

구체적으로, 상기 변성 올리고머는 아민 함유 치환기로 치환된 방향족 비닐계 단량체 유래 단위; (메트)아크릴레이트계 단량체 유래 단위; 및 방향족 비닐계 단량체 유래 단위를 포함하는 것일 수 있으며, 여기에서 상기 각 유래 단위의 개수는 상기 변성 올리고머가 조건 (i) 내지 (iii)를 동시에 충족하게하는 범위에서 적절히 조절될 수 있다.Specifically, the modified oligomer may include an aromatic vinyl-based monomer-derived unit substituted with an amine-containing substituent; (meth) acrylate-based monomer-derived units; and a unit derived from an aromatic vinylic monomer, wherein the number of each derived unit may be appropriately adjusted in a range such that the modified oligomer simultaneously satisfies the conditions (i) to (iii).

상기 변성 올리고머는 조건 (i) 수평균 분자량이 2,000 g/mol 내지 50,000 g/mol을 충족해야 하며, 구체적으로는 수평균 분자량이 2,000 g/mol 내지 30,000 g/mol, 또는 2,000 g/mol 내지 20,000 g/mol인 것일 수 있으며, 상기의 조건 (i)를 충족하면서 분자량 분포가 1.0 이상 1.3 이하를 충족해야 한다. The modified oligomer must satisfy condition (i) a number average molecular weight of 2,000 g/mol to 50,000 g/mol, and specifically, a number average molecular weight of 2,000 g/mol to 30,000 g/mol, or 2,000 g/mol to 20,000 It may be g/mol, and the molecular weight distribution must satisfy 1.0 or more and 1.3 or less while satisfying the above condition (i).

또한, 상기 변성 올리고머는 조건 (i) 및 (ii)를 충족하면서 동시에 조건 (iii) 분자 내 N 원자를 2개 이상 함유해야 하며, 구체적으로는 2개 이상 20개 이하로 함유하는 것일 수 있다. 이 경우, 중합체 변성제로 적용되어 상기 중합체에 작용기를 충분히 도입시킬 수 있고, 결과적으로 상기 중합체의 목적하는 물성을 충분히 개선시킬 수 있다.In addition, the modified oligomer must satisfy the conditions (i) and (ii) while simultaneously containing two or more N atoms in the condition (iii) molecule, and may specifically contain 2 or more and 20 or less. In this case, it is applied as a polymer modifier to sufficiently introduce a functional group into the polymer, and as a result, the desired physical properties of the polymer can be sufficiently improved.

또한, 상기 변성 올리고머 내 (메트)아크릴레이트계 단량체 유래 단위 개수가 1 이상 12개 이하인 것일 수 있으며, 이 범위에서 중합체 변성제로 적용시 중합체 활성 부위와 원활히 반응하면서 중합체의 과도한 분지화를 일으키지 않아 높은 분지화에 의한 물성 저하 없이 작용기를 용이하게 도입시킬 수 있다. In addition, the number of (meth)acrylate-based monomer-derived units in the modified oligomer may be 1 or more and 12 or less, and when applied as a polymer modifier in this range, it reacts smoothly with the polymer active site while not causing excessive branching of the polymer. Functional groups can be easily introduced without degradation of physical properties due to branching.

상기 아민 함유 치환기로 치환된 방향족 비닐계 단량체는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다. The aromatic vinyl-based monomer substituted with the amine-containing substituent may be a compound represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 화학식 1에서, In Formula 1,

R1은 수소원자 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms,

R2는 단일결합 또는 치환기로 치환되거나 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이고, R 2 is a single bond or a substituted or unsubstituted C 1 to C 20 alkylene group,

R3 및 R4는 서로 독립적으로 치환기로 치환되거나 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기이고, 상기 치환기는 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기이다.R 3 and R 4 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, which is substituted or unsubstituted with a substituent, and the substituent is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.

보다 구체적으로, 상기 아민 함유 치환기로 치환된 방향족 비닐계 단량체는 하기 화학식 1-1 및 화학식 1-2로 표시되는 화합물 중에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있다.More specifically, the aromatic vinyl-based monomer substituted with the amine-containing substituent may be at least one selected from compounds represented by the following Chemical Formulas 1-1 and 1-2.

[화학식 1-1][Formula 1-1]

Figure pat00002
Figure pat00002

[화학식 1-2][Formula 1-2]

Figure pat00003
Figure pat00003

또한, 상기 (메트)아크릴레이트계 단량체는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물일 수 있다. In addition, the (meth) acrylate-based monomer may be a compound represented by the following formula (2).

[화학식 2][Formula 2]

Figure pat00004
Figure pat00004

상기 화학식 2에서, In Formula 2,

R5는 수소원자 또는 메틸기이고, R 5 is a hydrogen atom or a methyl group,

R6는 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 20의 알콕시알킬기이다.R 6 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkoxyalkyl group having 1 to 20 carbon atoms.

보다 구체적으로, 상기 (메트)아크릴레이트계 단량체는 메틸메타크릴레이트(methyl methacrylate), 2-메톡시에틸아크릴레이트(2-methoxyethylacrylate) 및 2-메톡시에틸 메타크릴레이트(2-methoxyethyl methacrylate)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있다. More specifically, the (meth) acrylate-based monomer is methyl methacrylate, 2-methoxyethyl acrylate (2-methoxyethylacrylate) and 2-methoxyethyl methacrylate (2-methoxyethyl methacrylate). It may be at least one selected from the group consisting of.

상기 방향족 비닐계 단량체는 스티렌, α-메틸스티렌, 3-메틸스티렌, 4-메틸스티렌, 4-프로필스티렌, 1-비닐나프탈렌, 4-시클로헥실스티렌, 4-(p-메틸페닐)스티렌, 1-비닐-5-헥실나프탈렌, 3-(2-피롤리디노 에틸)스티렌(3-(2-pyrrolidino ethyl)styrene), 4-(2-피롤리디노 에틸)스티렌(4-(2-pyrrolidino ethyl)styrene) 및 3-(2-피롤리디노-1-메틸 에틸)-α-메틸스티렌(3-(2-pyrrolidino-1-methyl ethyl)styrene)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.The aromatic vinyl monomer is styrene, α-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 4-propylstyrene, 1-vinylnaphthalene, 4-cyclohexylstyrene, 4-(p-methylphenyl)styrene, 1- Vinyl-5-hexylnaphthalene, 3- (2-pyrrolidino ethyl) styrene (3- (2-pyrrolidino ethyl) styrene), 4- (2-pyrrolidino ethyl) styrene (4- (2-pyrrolidino ethyl) styrene) and 3-(2-pyrrolidino-1-methyl ethyl)-α-methylstyrene (3-(2-pyrrolidino-1-methyl ethyl)styrene) may be at least one selected from the group consisting of.

다른 예로, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 변성 올리고머는 아민 함유 치환기로 치환된 방향족 비닐계 단량체 유래 단위; (메트)아크릴레이트계 단량체 유래 단위; 및 방향족 비닐계 단량체 유래 단위 각각으로 구성되는 블록이 순차적으로 결합되어 있는 블록 중합체이거나; 상기 유래 단위 각각이 랜덤하게 결합되어 있는 랜덤 중합체일 수 있으며, 예시적으로 상기 변성 올리고머는 하기 화학식 4로 표시되는 구성단위를 포함하는 것이거나, 하기 화학식 4a, 화학식 4b 화학식 4c로 표시되는 유래 단위가 랜덤하게 연결되어 있는 구성단위를 포함하는 것일 수 있다. As another example, the modified oligomer according to an embodiment of the present invention may include an aromatic vinyl-based monomer-derived unit substituted with an amine-containing substituent; (meth) acrylate-based monomer-derived units; and a block polymer in which blocks composed of units derived from aromatic vinylic monomers are sequentially bonded; Each of the derived units may be a random polymer to which they are randomly bound, for example, the modified oligomer includes a structural unit represented by the following Chemical Formula 4, or a derived unit represented by the following Chemical Formulas 4a, 4b and 4c may include randomly connected constituent units.

[화학식 4][Formula 4]

Figure pat00005
Figure pat00005

[화학식 4a][Formula 4a]

Figure pat00006
Figure pat00006

[화학식 4b][Formula 4b]

Figure pat00007
Figure pat00007

[화학식 4c][Formula 4c]

Figure pat00008
Figure pat00008

상기 화학식 4 및 화학식 4a 내지 4c에서, R1 내지 R6는 화학식 1 또는 화학식 2에서 정의한 바와 같다. In Formulas 4 and 4a to 4c, R 1 to R 6 are as defined in Formula 1 or Formula 2.

한편, 상기 n, m 및 o는 각각 변성 올리고머 내 아민 함유 치환기로 치환된 방향족 비닐계 단량체 유래 단위, (메트)아크릴레이트계 단량체 유래 단위 및 방향족 비닐계 단량체 유래 단위의 조성비(몰비)를 나타내는 것으로, 상기 n, m 및 o는 상기 변성 올리고머 전술한 조건 (i) 내지 (iii)를 충족하도록 적절히 조절된 수치를 가질 수 있으며, 예시적으로 상기 n은 2 내지 20의 정수이고, m은 1 내지 12의 정수이며, o는 1 내지 200정수일 수 있다.On the other hand, n, m and o represent the composition ratio (molar ratio) of units derived from an aromatic vinyl-based monomer, a unit derived from a (meth)acrylate-based monomer, and a unit derived from an aromatic vinyl-based monomer, each substituted with an amine-containing substituent in the modified oligomer. , wherein n, m and o may have a value appropriately adjusted to satisfy the above-mentioned conditions (i) to (iii) of the modified oligomer, for example, n is an integer of 2 to 20, and m is 1 to It is an integer of 12, and o may be an integer of 1 to 200.

또한, 상기 변성 올리고머는 일례로 리빙 라디칼 중합, 예컨대 가역적 첨가-분절 사슬 이동 중합(Reversible Addition-Fragmentation Chain-Transfer Polymerization, RAFT)을 통해 제조할 수 있다.In addition, the modified oligomer may be prepared by, for example, living radical polymerization, such as reversible addition-fragmentation chain-transfer polymerization (RAFT).

구체적으로, 상기 변성 올리고머는 라디칼 개시제와 사슬 이동제의 존재 하에 아민 함유 치환기로 치환된 방향족 비닐계 단량체, (메트)아크릴레이트계 단량체 및 방향족 비닐계 단량체를 일괄 혹은 순차적으로 반응시키는 리빙 라디칼 중합반응 단계; 및 형성된 올리고머 내 사슬 이동제 유래 단위를 제거하는 종결단계를 포함하는 제조방법에 의하여 제조할 수 있고, 일례로 하기 반응식 1과 같은 단계를 통해 제조할 수 있다.Specifically, the modified oligomer is a living radical polymerization step in which an aromatic vinyl-based monomer substituted with an amine-containing substituent, a (meth)acrylate-based monomer, and an aromatic vinyl-based monomer are reacted collectively or sequentially in the presence of a radical initiator and a chain transfer agent ; And it can be prepared by a manufacturing method comprising a termination step of removing the unit derived from the chain transfer agent in the formed oligomer, for example, it can be prepared through the steps shown in Scheme 1 below.

[반응식 1][Scheme 1]

Figure pat00009
Figure pat00009

상기 반응식 1에서, 화학식 1은 아민 함유 치환기로 치환된 방향족 비닐계 단량체를, 화학식 2는 (메트)아크릴레이트계 단량체를, RI는 라디칼 개시제를, CTA는 사슬 이동제를 나타내는 것이고, R1 내지 R6은 전술한 바와 같다. In Scheme 1, Formula 1 represents an aromatic vinyl monomer substituted with an amine-containing substituent, Formula 2 represents a (meth)acrylate monomer, RI represents a radical initiator, CTA represents a chain transfer agent, R 1 to R 6 is the same as described above.

상기 반응식 1와 같이, 상기 올리고머는 라디칼 개시제(RI) 및 사슬 이동제(CTA)의 존재 하에 아민 함유 치환기로 치환된 방향족 비닐계 단량체, (메트)아크릴레이트계 단량체 및 방향족 비닐계 단량체의 중합반응을 실시하여 말단에 사슬 이동제 유래 단위가 결합되어 있는 변성 올리고머 중간체를 얻고 상기 사슬 이동제 유래 단위를 제거하여 제조할 수 있다.As shown in Scheme 1, the oligomer is an aromatic vinyl-based monomer substituted with an amine-containing substituent in the presence of a radical initiator (RI) and a chain transfer agent (CTA), a (meth)acrylate-based monomer and an aromatic vinyl-based monomer polymerization reaction It can be carried out to obtain a modified oligomer intermediate in which a chain transfer agent-derived unit is bonded to the terminal, and can be prepared by removing the chain transfer agent-derived unit.

여기에서, 상기 라디칼 개시제는 특별히 제한되는 것은 아니나, 예컨대 2,2-아조비스(이소부티로니트릴)(2,2-azobis(isobutyronitrile), AIBN), 디큐밀 퍼옥사이드(dicumyl peroxide, DCPO), 디-t-부틸 퍼옥사이드(di-t-butyl peroxide, DTBT), 벤조일 퍼옥사이드(benzoyl peroxide, BPO), 라우로릴 퍼옥사이드(lauroyl peroxide, LPO), 포타슘 퍼설페이트(porassium persulfate) 또는 이들 혼합물일 수 있다.Here, the radical initiator is not particularly limited, for example, 2,2-azobis (isobutyronitrile) (2,2-azobis (isobutyronitrile), AIBN), dicumyl peroxide (dicumyl peroxide, DCPO), Di-t-butyl peroxide (DTBT), benzoyl peroxide (BPO), lauroyl peroxide (LPO), potassium persulfate (porassium persulfate) or mixtures thereof can be

또한, 상기 사슬 이동제는 디티오에스테르 계열, 트리티오카보네이트 계열, 디티오카바메이트 계열 및 잔탄 계열의 통상의 사슬 이동제를 적절히 선택해서 사용할 수 있으며, 예컨대 4-시아노-4-[(도데실설파닐티오카보닐)설파닐]펜타노익애시드(4-cyano-4-[(dodecylsulfanylthiocarbonyl)sulfanyl]pentanoic acid, CPDA), S-도데실-S'-(α,α'-디메틸-α''-아세틱애시드)트리티오카보네이트(S-Dodecyl- S'-(α,α'-dimethyl -α''-acetic acid)trithiocarbonate, DDMAT), 2-시아노-2-프로필 벤조디티오에이트(2-cyano-2-propyl benzodithioate, CPDB) 또는 이들 혼합물일 수 있다. In addition, the chain transfer agent can be used by appropriately selecting a conventional chain transfer agent of dithioester series, trithiocarbonate series, dithiocarbamate series, and xanthan series, for example, 4-cyano-4-[(dodecylsulfa Nylthiocarbonyl)sulfanyl]pentanoic acid (4-cyano-4-[(dodecylsulfanylthiocarbonyl)sulfanyl]pentanoic acid, CPDA), S-dodecyl-S'-(α,α'-dimethyl-α''- Acetic acid) trithiocarbonate (S-Dodecyl-S'-(α,α'-dimethyl -α''-acetic acid)trithiocarbonate, DDMAT), 2-cyano-2-propyl benzodithioate (2- cyano-2-propyl benzodithioate, CPDB) or a mixture thereof.

한편, 상기 종결단계는 말단에 존재하는 사슬 이동제 유래 단위를 변성 올리고머 중간체에서 제거하기 위한 것으로, 통상적으로 알려진 라디칼 개시제를 이용한 반응, 열 분해 반응 및 아민화 반응 중 사용된 사슬 이동제에 따라 적절히 선택하여 수행할 수 있다.On the other hand, the termination step is to remove the chain transfer agent-derived unit present at the terminal from the modified oligomer intermediate, and is appropriately selected according to the chain transfer agent used during the reaction using a known radical initiator, thermal decomposition reaction, and amination reaction. can be done

예시적으로, 상기 종결단계는 아민류 물질을 이용한 아미노분해 반응으로 수행하는 것일 수 있다. 이때 아미노분해 반응은 소량의 아민류 물질을 사용하는 것만으로 사슬 이동제 유래 단위를 올리고머 전구체로부터 제거할 수 있고 사용된 사슬 이동제의 종류에 상관없이 적용할 수 있다.Illustratively, the termination step may be performed by an aminolysis reaction using an amine material. In this case, the aminolysis reaction can remove the chain transfer agent-derived unit from the oligomer precursor only by using a small amount of an amine material, and can be applied regardless of the type of the chain transfer agent used.

또한, 상기 변성 올리고머는 공액디엔계 단량체 유래 단위를 더 포함할 수 있고, 여기에서 상기 공액디엔계 단량체는 1,3-부타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 피페릴렌, 3-부틸-1,3-옥타디엔, 이소프렌, 2-페닐-1,3-부타디엔 및 2-할로-1,3-부타디엔(할로는 할로겐 원자를 의미한다)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.In addition, the modified oligomer may further include a unit derived from a conjugated diene-based monomer, wherein the conjugated diene-based monomer is 1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, piperylene, 3- It may be at least one selected from the group consisting of butyl-1,3-octadiene, isoprene, 2-phenyl-1,3-butadiene and 2-halo-1,3-butadiene (halo means a halogen atom).

변성 공액디엔계 중합체Modified conjugated diene-based polymer

본 발명은 상기 변성 올리고머 유래 작용기를 포함하여, 충진제 친화성이 우수함으로써 배합물성이 우수한 변성 공액디엔계 중합체를 제공한다. The present invention provides a modified conjugated diene-based polymer having excellent compounding properties by including the modified oligomer-derived functional group and having excellent filler affinity.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 변성 공액디엔계 중합체는 공액디엔계 단량체 유래 반복단위; 및 상기 변성 올리고머 유래 작용기를 포함하는 것을 특징으로 한다. The modified conjugated diene-based polymer according to an embodiment of the present invention includes a repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer; and a functional group derived from the modified oligomer.

구체적으로, 상기 변성 공액디엔계 중합체는 N 원자 함량이 중합체 총 중량을 기준으로 50 ppm 내지 20,000 ppm, 100 ppm 내지 20,000 ppm, 또는 100 ppm 내지 5,000 ppm인 것일 수 있다. Specifically, the modified conjugated diene-based polymer may have an N atom content of 50 ppm to 20,000 ppm, 100 ppm to 20,000 ppm, or 100 ppm to 5,000 ppm based on the total weight of the polymer.

상기 변성 공액디엔계 중합체는 중합체 사슬에 변성 올리고머로부터 유래된 작용기인 아민기가 결합되어 있어 충진제와의 친화성이 우수할 수 있다. 이에, 상기 충진제와의 배합 물성이 우수할 수 있어 상기 변성 공액디엔계 중합체를 포함하는 고무 조성물의 가공성이 우수할 수 있으며, 결과적으로 상기 고무 조성물을 이용하여 제조된 성형품, 예컨대 타이어의 인장강도, 젖은 노면 저항성 및 회전저항성이 개선될 수 있다. The modified conjugated diene-based polymer may have excellent affinity with a filler since an amine group, which is a functional group derived from a modified oligomer, is bound to a polymer chain. Accordingly, the compounding properties with the filler may be excellent, and the processability of the rubber composition including the modified conjugated diene-based polymer may be excellent, and as a result, the tensile strength of a molded article manufactured using the rubber composition, such as a tire, Wet road resistance and rolling resistance can be improved.

또한, 상기 변성 공액디엔계 중합체는 수평균 분자량(Mn)이 1,000 g/mol 내지 2,000,000 g/mol, 10,000 g/mol 내지 1,000,000 g/mol, 또는 100,000 g/mol 내지 800,000 g/mol일 수 있고, 중량평균 분자량(Mw)가 1,000 g/mol 내지 3,000,000 g/mol, 10,000 g/mol 내지 2,000,000 g/mol, 또는 100,000 g/mol 내지 2,000,000 g/mol일 수 있으며, 피크평균 분자량(Mp)가 1,000 g/mol 내지 3,000,000 g/mol, 10,000 g/mol 내지 2,000,000 g/mol, 또는 100,000 g/mol 내지 2,000,000 g/mol일 수 있다. 이 범위 내에서 구름 저항 및 젖은 노면 저항성이 우수한 효과가 있다. 또 다른 예로, 상기 변성 공액디엔계 중합체는 분자량 분포(PDI; MWD; Mw/Mn)가 1.0 이상 내지 10.0 이하, 또는 1.1 이상 내지 5.0 이하, 또는 1.1 이상 3.0 이하일 수 있고, 이 범위 내에서 인장특성 및 점탄성 특성이 우수하고, 각 물성 간의 밸런스가 뛰어난 효과가 있다.In addition, the modified conjugated diene-based polymer may have a number average molecular weight (Mn) of 1,000 g/mol to 2,000,000 g/mol, 10,000 g/mol to 1,000,000 g/mol, or 100,000 g/mol to 800,000 g/mol, The weight average molecular weight (Mw) may be 1,000 g / mol to 3,000,000 g / mol, 10,000 g / mol to 2,000,000 g / mol, or 100,000 g / mol to 2,000,000 g / mol, the peak average molecular weight (Mp) is 1,000 g /mol to 3,000,000 g/mol, 10,000 g/mol to 2,000,000 g/mol, or 100,000 g/mol to 2,000,000 g/mol. Within this range, there is an excellent effect of rolling resistance and wet road resistance. As another example, the modified conjugated diene-based polymer may have a molecular weight distribution (PDI; MWD; Mw/Mn) of 1.0 or more and 10.0 or less, or 1.1 or more and 5.0 or less, or 1.1 or more and 3.0 or less, and tensile properties within this range and excellent viscoelastic properties, and excellent balance between physical properties.

또한, 상기 변성 공액디엔게 중합체는 무니점도(Mooney viscosity)가 100℃에서, 20 내지 150, 또는 30 내지 120일 수 있고, 이 범위 내에서 가공성 및 생산성이 우수한 효과가 있다.In addition, the modified conjugated diene polymer may have a Mooney viscosity of 20 to 150, or 30 to 120 at 100° C., and has excellent processability and productivity within this range.

본 발명에서 상기 무니점도는 무니 점도계, 예를 들어, Monsanto社 MV2000E의 Large Rotor를 사용하여 100℃ 및 Rotor Speed 2±0.02rpm의 조건에서 측정하였다. 구체적으로는 중합체를 실온(23±5℃)에서 30분 이상 방치환 후 27±3g을 채취하여 다이 캐비티 내부에 채워 놓고 플래턴(Platen)을 작동시켜 토크를 인가하면서 무니점도를 측정한 것이다.In the present invention, the Mooney viscosity was measured using a Mooney viscometer, for example, a Large Rotor of Monsanto's MV2000E at 100° C. and a rotor speed of 2±0.02 rpm. Specifically, after leaving the polymer at room temperature (23±5° C.) for more than 30 minutes, 27±3 g was collected, filled in the die cavity, and the Mooney viscosity was measured while applying torque by operating the platen.

또한, 본 발명에서 상기 변성 공액디엔계 중합체는 폴리부타디엔과 같은 부타디엔 단독 중합체, 또는 부타디엔-이소프렌 공중합체와 같은 디엔계 공중합체일 수 있고, 다른 예로 상기 변성 공액디엔계 중합체는 방향족 비닐계 단량체 유래 반복단위를 더 포함하는 공중합체일 수 있다. In addition, in the present invention, 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, as another example, the modified conjugated diene-based polymer is derived from an aromatic vinylic monomer. It may be a copolymer further comprising a repeating unit.

구체적인 예로, 상기 변성 공액디엔계 중합체는 부타디엔 단독 중합체 또는 디엔계 공중합체일 수 있고, 이 경우 상기 변성 공액디엔계 중합체는 1,3-부디엔계 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 be a butadiene homopolymer or a diene-based copolymer, and in this case, the modified conjugated diene-based polymer is 80 to 100% by weight of a unit derived from a 1,3-budiene-based monomer, and optionally It may contain 20 wt% or less of units derived from other conjugated diene-based monomers copolymerizable with 1,3-butadiene, and within the above range, the 1,4-cis bond content in the polymer is not reduced. 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.

다른 예로, 상기 변성 공액디엔계 중합체가 방향족 비닐계 단량체 유래 반복단위를 더 포함하는 공중합체인 경우, 상기 변성 공액디엔계 중합체는 방향족 비닐계 단량체 유래 반복단위를 40 중량% 이하, 구체적으로는 5 중량% 이상 40 중량% 이하, 또는 10 중량% 이상 30 중량% 이하로 포함하는 것일 수 있고, 이 경우 내마모성 및 젖은 노면 저항성이 우수하면서 주행 저항성이 보다 개선될 수 있다.As another example, when the modified conjugated diene-based polymer is a copolymer further comprising a repeating unit derived from an aromatic vinyl-based monomer, the modified conjugated diene-based polymer contains an aromatic vinyl-based monomer-derived repeating unit in an amount of 40 wt% or less, specifically 5 wt% % or more and 40 wt% or less, or 10 wt% or more and 30 wt% or less, in this case, the driving resistance may be further improved while excellent in abrasion resistance and wet road resistance.

또한, 상기 변성 공액디엔계 중합체는 비닐 함량이 5 중량%이상, 구체적으로는 10 중량% 이상, 보다 구체적으로는 10 중량% 내지 50 중량%일 수 있고, 비닐 함량이 상기 범위일 경우 유리전이온도가 적절한 범위로 조절될 수 있어 타이어에 적용 시 주행저항 및 제동력과 같은 타이어에 요구되는 물성이 우수할 뿐 아니라 연료소모를 줄이는 효과가 있다. In addition, the modified conjugated diene-based polymer may have a vinyl content of 5 wt% or more, specifically 10 wt% or more, more specifically 10 wt% to 50 wt%, and when the vinyl content is within the above range, the glass transition temperature can be adjusted in an appropriate range, so that when applied to tires, the properties required for tires such as running resistance and braking force are excellent, and fuel consumption is reduced.

이때, 상기 비닐 함량은 비닐기를 갖는 단량체 또는 공액디엔계 단량체로 이루어진 공액디엔계 중합체 100 중량%에 대하여 1,4-첨가가 아닌 1,2-첨가된 공액디엔계 단량체의 함량을 나타내는 것이다.In this case, the vinyl content represents the content of the 1,2-added conjugated diene-based monomer, not the 1,4-added, based on 100% by weight of the conjugated diene-based polymer composed of a monomer having a vinyl group or a conjugated diene-based monomer.

또 다른 예로, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 변성 공액디엔계 중합체는 네오디뮴 촉매화 변성 공액디엔계 중합체, 구체적으로 네오디뮴 촉매화 부타디엔 단독 중합체, 또는 디엔계 공중합체인 것일 수 있다. 여기에서, 네오디뮴 촉매화 변성 공액디엔계 중합체는 네오디뮴 화합물을 포함하는 촉매 조성물의 존재 하에 단량체의 중합으로부터 제조된 중합체를 의미한다.As another example, the modified conjugated diene-based polymer according to an embodiment of the present invention may be a neodymium-catalyzed modified conjugated diene-based polymer, specifically, a neodymium-catalyzed butadiene homopolymer, or a diene-based copolymer. Here, the neodymium-catalyzed modified conjugated diene-based polymer refers to a polymer prepared by polymerization of a monomer in the presence of a catalyst composition including a neodymium compound.

또한, 상기 네오디뮴 촉매화 변성 공액디엔계 중합체는 푸리에 변환 적외 분광법(FT-IR)으로 측정한 공액디엔부의 시스-1,4 결합 함량이 95 중량% 이상, 보다 구체적으로는 98 중량% 이상인 것일 수 있고, 비닐 함량이 5 중량% 이하, 보다 구체적으로는 2 중량% 이하일 수 있다. 이에, 고무 조성물에 적용시 고무 조성물의 내마모성, 내균열성 및 내오존성이 향상될 수 있다. In addition, the neodymium-catalyzed modified conjugated diene-based polymer has a cis-1,4 bond content of the conjugated diene part measured by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) of 95% by weight or more, more specifically 98% by weight or more. and the vinyl content may be 5 wt% or less, more specifically 2 wt% or less. Accordingly, when applied to the rubber composition, the abrasion resistance, crack resistance and ozone resistance of the rubber composition may be improved.

변성 공액디엔계 중합체의 제조방법Method for producing a modified conjugated diene-based polymer

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

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제조방법은 탄화수소 용매 중에서, 중합 개시제의 존재 하에 공액디엔계 단량체 또는 방향족 비닐계 단량체 및 공액디엔계 단량체를 중합하여 활성 중합체를 제조하는 단계(단계 1); 및 상기 활성 중합체와 변성 올리고머를 반응시키는 단계(단계 2)를 포함하는 것을 특징으로 한다. The manufacturing method according to an embodiment of the present invention comprises the steps of preparing an active polymer by polymerizing a conjugated diene-based monomer or an aromatic vinyl-based monomer and a conjugated diene-based monomer in a hydrocarbon solvent in the presence of a polymerization initiator (step 1); and reacting the active polymer with the modified oligomer (step 2).

여기에서, 상기 공액디엔계 중합체, 방향족 비닐계 단량체 및 변성 올리고머는 전술한 바와 같다. Here, the conjugated diene-based polymer, the aromatic vinyl-based monomer, and the modified oligomer are the same as described above.

상기 단계 1은 단량체를 중합하여 유기금속 부위를 포함하는 활성 중합체를 제조하기 위한 단계로, 탄화수소 용매 중에서 중합 개시제의 존재 하에 공액디엔계 단량체 또는 방향족 비닐계 단량체와 공액디엔계 단량체를 중합하여 수행할 수 있다. Step 1 is a step for preparing an active polymer containing an organometallic moiety by polymerizing a monomer, and is performed by polymerizing a conjugated diene-based monomer or an aromatic vinyl-based monomer and a conjugated diene-based monomer in the presence of a polymerization initiator in a hydrocarbon solvent. can

본 발명에서, 상기 유기금속 부위를 포함하는 활성 중합체에서 유기금속 부위는 중합체의 말단의 활성화된 유기금속 부위(분자쇄 말단의 활성화된 유기금속 부위), 주 사슬 중의 활성화된 유기금속 부위 또는 측쇄(곁사슬) 중의 활성화된 유기금속 부위일 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 containing the organometallic moiety is an activated organometallic moiety at the end of the polymer (an activated organometallic moiety at the end of a molecular chain), an activated organometallic moiety in the main chain or a side chain ( side chain) may be an activated organometallic moiety, and among them, when an activated organometallic moiety of a conjugated diene-based polymer is obtained by anionic polymerization or coordination anionic polymerization, the organometallic moiety represents an activated organometallic moiety at the end can

상기 탄화수소 용매는 특별히 제한되는 것은 아니나, 예컨대 n-펜탄, n-헥산, n-헵탄, 이소옥탄, 사이클로 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 중합 개시제는 유기리튬 화합물 또는 네오디뮴 화합물을 포함하는 촉매 조성물일 수 있고, 상기 중합 개시제는 단량체 총 100 g을 기준으로 0.01 mmol 내지 10 mmol로 사용하는 것일 수 있으며, 여기에서 상기 중합 개시제가 촉매 조성물인 경우 중합 개시제는 단량체 총 100 g을 기준으로 촉매 조성물 내 네오디뮴 화합물이 0.01 mmol 내지 10 mmol이 되는 양으로 사용하는 것일 수 있다. The polymerization initiator may be a catalyst composition including an organolithium compound or a neodymium compound, and the polymerization initiator may be used in an amount of 0.01 mmol to 10 mmol based on 100 g of the total monomer, wherein the polymerization initiator is a catalyst composition In the case of , the polymerization initiator may be used in an amount such that the neodymium compound in the catalyst composition is 0.01 to 10 mmol based on 100 g of the total monomer.

상기 유기리튬 화합물은 메틸리튬, 에틸리튬, 프로필리튬, 이소프로필리튬, n-부틸리튬, s-부틸리튬, t-부틸리튬, 헥실리튬, n-데실리튬, t-옥틸리튬, 페닐리튬, 1-나프틸리튬, n-에이코실리튬, 4-부틸페닐리튬, 4-톨릴리튬, 사이클로헥실리튬, 3,5-디-n-헵틸사이클로헥실리튬, 4-사이클로펜틸리튬, 나프틸나트륨, 나프틸칼륨, 리튬알콕사이드, 나트륨 알콕사이드, 칼륨 알콕사이드, 리튬 술포네이트, 나트륨 술포네이트, 칼륨 술포네이트, 리튬 아미드, 나트륨 아미드, 칼륨아미드 및 리튬 이소프로필아미드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. The organolithium compound is methyllithium, ethyllithium, propyllithium, isopropyllithium, n-butyllithium, s-butyllithium, t-butyllithium, hexyllithium, n-decyllithium, t-octyllithium, phenyllithium, 1 -Naphthyllithium, n-eicosyllithium, 4-butylphenyllithium, 4-tolylylithium, cyclohexyllithium, 3,5-di-n-heptylcyclohexyllithium, 4-cyclopentyllithium, naphthyl sodium, naphthyl It may be at least one selected from the group consisting of tyl potassium, lithium alkoxide, sodium alkoxide, potassium alkoxide, lithium sulfonate, sodium sulfonate, potassium sulfonate, lithium amide, sodium amide, potassium amide and lithium isopropylamide.

또한, 상기 중합 개시제는 네오디뮴 화합물을 포함하는 촉매 조성물일 수 있고, 여기에서 상기 네오디뮴 화합물은 네오디뮴의 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 네오디뮴 원소-탄소 결합을 포함하는 유기 네오디뮴 함유 화합물(예를 들면, Cp3Nd, Cp2NdR, Cp2NdCl, CpNdCl2, CpNd(사이클로옥타테트라엔), (C5Me5)2NdR, NdR3, Nd(알릴)3, 또는 Nd(알릴)2Cl 등, 상기 R은 하이드로카르빌기이다) 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.In addition, the polymerization initiator may be a catalyst composition comprising a neodymium compound, wherein the neodymium compound is a carboxylate of neodymium (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-diketonate (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 containing compound comprising one or more elemental neodymium-carbon bonds (eg, Cp 3 Nd, Cp 2 NdR, Cp 2 NdCl, CpNdCl 2 , CpNd(cyclooctatetraene), (C 5 Me 5 ) 2 ) NdR, NdR 3 , Nd(allyl) 3 , or Nd(allyl) 2 Cl, etc., wherein R is a hydrocarbyl group), and the like, may include any one or a mixture of two or more thereof.

구체적으로, 상기 네오디뮴 화합물은 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물일 수 있다. Specifically, the neodymium compound may be a compound represented by the following formula (3).

[화학식 3][Formula 3]

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Figure pat00010

상기 화학식 3에서, Ra 내지 Rc는 서로 독립적으로 수소, 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬기이고, 단, Ra 내지 Rc가 모두 동시에 수소는 아니다.In Formula 3, R a to R c are each independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, with the proviso that R a to R c are not all hydrogen at the same time.

더 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 이상인 것일 수 있다.More 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 1 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 It may be more than a species.

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 3에서 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 것일 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 3 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, provided that R b and R c are not hydrogen at the same time.

보다 구체적인 예로, 상기 화학식 3에서 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 3, 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 3에서, 상기 Ra는 탄소수 6 내지 8의 알킬기이고, Rb 및 Rc는 각각 독립적으로 탄소수 2 내지 6의 알킬기일 수 있다.More specifically, in Formula 3, 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 3으로 표시되는 네오디뮴계 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-based compound represented by Formula 3 includes a carboxylate ligand including an alkyl group having 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 compound It is possible to block the clumping phenomenon of the liver, and thus, there is an effect that can suppress 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.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 네오디뮴 화합물의 용해도는 상온(25℃)에서 비극성 용매 6 g 당 약 4 g 이상일 수 있다. In addition, the solubility of the neodymium compound according to an embodiment of the present invention may be about 4 g or more per 6 g of the non-polar solvent at room temperature (25 ℃).

본 발명에 있어서, 네오디뮴계 화합물의 용해도는 탁한 현상 없이 맑게 용해되는 정도를 의미하는 것으로, 이와 같이 높은 용해도를 나타냄으로써 우수한 촉매 활성을 나타낼 수 있다.In the present invention, 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.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 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 네오디뮴 원소 1 몰 당 30 몰 이하, 또는 1 내지 10 몰의 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.In addition, the neodymium compound according to an embodiment of the present invention 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 a 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 per mole of neodymium 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.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.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 촉매 조성물은 네오디뮴 화합물을 포함하고, 알킬화제, 할로겐화물 및 공액디엔계 단량체 중 적어도 하나를 더 포함하는 것일 수 있다. 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 특별한 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 may be used without particular limitation 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.In addition, the organoaluminum compound may be aluminoxane.

상기 알루미녹산은 트리히드로카르빌 알루미늄계 화합물에 물을 반응시킴으로써 제조된 것일 수 있으며, 구체적으로는 하기 화학식 5a의 직쇄 알루미녹산 또는 하기 화학식 5b의 환형 알루미녹산일 수 있다. 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 5a or a cyclic aluminoxane of the following Chemical Formula 5b.

[화학식 5a][Formula 5a]

Figure pat00011
Figure pat00011

[화학식 5b][Formula 5b]

Figure pat00012
Figure pat00012

상기 화학식 5a 및 5b에서, R은 탄소 원자를 통해 알루미늄 원자에 결합하는 1가의 유기기로서, 하이드로카르빌기일 수 일 수 있으며, x 및 y는 서로 독립적으로 1 이상의 정수, 구체적으로는 1 내지 100, 더 구체적으로는 2 내지 50의 정수일 수 있다. In Formulas 5a and 5b, 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, may be an integer of 2 to 50.

보다 더 구체적으로는, 상기 알루미녹산은 메틸알루미녹산(MAO), 변성 메틸알루미녹산(MMAO), 에틸알루미녹산, n-프로필알루미녹산, 이소프로필알루미녹산, 부틸알루미녹산, 이소부틸알루미녹산, n-펜틸알루미녹산, 네오펜틸알루미녹산, n-헥실알루미녹산, n-옥틸알루미녹산, 2-에틸헥실알루미녹산, 사이클로헥실알루미녹산, 1-메틸사이클로펜틸알루미녹산, 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, neopentyl aluminoxane, n-hexyl aluminoxane, n-octylaluminoxane, 2-ethylhexyl aluminoxane, cyclohexyl aluminoxane, 1-methylcyclopentyl aluminoxane, phenyl aluminoxane 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 6으로 표시되는 화합물일 수 있다.In addition, the modified methylaluminoxane is 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, and specifically, it may be a compound represented by the following formula (6).

[화학식 6][Formula 6]

Figure pat00013
Figure pat00013

상기 화학식 6에서, R은 앞서 정의한 바와 같으며, m 및 n은 서로 독립적으로 2 이상의 정수일 수 있다. 또한, 상기 화학식 6에서, Me는 메틸기(methyl group)을 나타내는 것이다. In Formula 6, R is as defined above, and m and n may be each independently an integer of 2 or more. In addition, in Formula 6, Me represents a methyl group.

구체적으로, 상기 화학식 6에서 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 6, 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 몰% 내지 90 몰%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 mol% to 90 mol% of the methyl group of methylaluminoxane with the above-described hydrocarbon group. When the content of the substituted hydrocarbon group in the modified methylaluminoxane is within the above range, it is possible to promote alkylation to increase catalytic activity.

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 alkylaluminum may be triisobutylaluminum, triethylaluminum, trihexylaluminum or trioctylaluminum, 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 1 몰에 대하여 1 내지 200 몰비, 구체적으로는 1 내지 100 몰비, 더욱 구체적으로는 3 내지 20 몰비로 포함하는 것일 수 있다. 만약, 상기 알킬화제를 200 몰비를 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 the alkylating agent in a molar ratio of 1 to 200, specifically 1 to 100 molar ratio, more specifically 3 to 20 molar ratio with respect to 1 mole of the neodymium compound. have. If the alkylating agent is included in an amount exceeding 200 molar ratio, it is not easy to control the catalytic reaction during the preparation of the polymer, and there is a risk that an 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 1 몰에 대하여 1 몰 내지 20 몰, 보다 구체적으로는 1 몰 내지 5 몰, 보다 구체적으로는 2 몰 내지 3 몰로 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 to 20 moles, more specifically 1 to 5 moles, and more specifically 2 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 the 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.

또한, 상기 단계 1의 중합은 필요에 따라 극성 첨가제를 더 첨가하여 수행하는 것일 수 있으며, 상기 극성 첨가제는 단량체 총 100 중량부에 대하여 0.001 중량부 내지 10 중량부로 첨가하는 것일 수 있다. 구체적으로는, 단량체 총 100 중량부에 대하여 0.001 중량부 내지 1 중량부, 더욱 구제적으로는 0.003 중량부 내지 0.5 중량부로 첨가하는 것일 수 있다. In addition, the polymerization in step 1 may be performed by further adding a polar additive as necessary, and the polar additive may be added in an amount of 0.001 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the total monomer. Specifically, it may be added in an amount of 0.001 parts by weight to 1 part by weight, more specifically 0.003 parts by weight to 0.5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total monomer.

상기 극성 첨가제는 테트라하이드로퓨란, 디테트라하이드로퓨릴프로판, 디에틸에테르, 시클로펜틸에테르, 디프로필에테르, 에틸렌디메틸에테르, 에틸렌디메틸에테르, 디에틸글리콜, 디메틸에테르, 3차 부톡시에톡시에탄, 비스(3-디메틸아미노에틸)에테르, (디메틸아미노에틸)에틸에테르, 트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리프로필아민 및 테트라메틸에틸렌디아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것일 수 있다. The polar additive is tetrahydrofuran, ditetrahydrofuryl propane, diethyl ether, cyclopentyl ether, dipropyl ether, ethylene dimethyl ether, ethylene dimethyl ether, diethyl glycol, dimethyl ether, tertiary butoxyethoxyethane, bis It may be at least one selected from the group consisting of (3-dimethylaminoethyl) ether, (dimethylaminoethyl) ethyl ether, trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, and tetramethylethylenediamine.

본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법은 상기의 극성 첨가제를 사용함으로써 공액디엔계 단량체 및 방향족 비닐계 단량체를 공중합시키는 경우 이들의 반응속도 차이를 보완해줌으로써 랜덤 공중합체를 용이하게 형성할 수 있도록 유도할 수 있다. In the manufacturing method according to an embodiment of the present invention, when copolymerizing a conjugated diene-based monomer and an aromatic vinyl-based monomer by using the polar additive, a random copolymer can be easily formed by compensating for a difference in their reaction rate. can induce

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, 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° C., it is difficult to sufficiently control the polymerization reaction, and when the temperature is less than -20° C., there is a fear that the polymerization 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 변성 또는 커플링반응시켜 작용기를 포함하는 변성 공액디엔계 중합체를 제조하는 단계로, 상기 활성 중합체에 변성 올리고머를 반응시켜 수행할 수 있다.Step 2 is a step of preparing a modified conjugated diene-based polymer including a functional group by modifying or coupling the active polymer, and may be performed by reacting the active polymer with a modified oligomer.

상기 변성 올리고머는 중합 개시제 1몰 대비 0.1 몰 내지 5 몰이 되는 비율로 사용하는 것일 수 있고, 상기 중합 개시제가 촉매 조성물인 경우 상기 변성 올리고머는 네오디뮴 화합물 1몰 대비 0.1 몰 내지 5몰이 되는 비율로 사용하는 것일 수 있다. The modified oligomer may be used in a ratio of 0.1 to 5 moles relative to 1 mole of the polymerization initiator, and when the polymerization initiator is a catalyst composition, the modified oligomer is used in a ratio of 0.1 to 5 moles relative to 1 mole of the neodymium compound it could be

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 단계 2의 반응은 10℃ 내지 120℃의 온도범위에서 10분 내지 5시간 동안 수행하는 것일 수 있다.The reaction of step 2 according to an embodiment of the present invention may be performed at a temperature range of 10°C to 120°C for 10 minutes 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.

본 발명의 일 실시예에 따른 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 according to an embodiment of the present invention, after step 2, a modified conjugated diene-based polymer can 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.

고무 조성물rubber composition

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.

본 발명의 일 실시예에 따른 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 according to an embodiment of the present invention contains the modified conjugated diene-based polymer in an amount of 0.1 wt% to 100 wt%, specifically 10 wt% to 100 wt%, more specifically 20 wt% to 90 wt% may include. 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 0.1 중량부 내지 150 중량부의 충진제를 포함하는 것일 수 있으며, 상기 충진제는 실리카계 충진제, 카본블랙계 충진제 또는 이들 조합인 것일 수 있다. 구체적으로는, 상기 충진제는 카본블랙인 것일 수 있다. In addition, the rubber composition may include 0.1 parts by weight to 150 parts by weight of a filler based on 100 parts by weight of the modified conjugated diene-based polymer, and the filler may be a silica-based filler, a carbon black-based filler, or a combination thereof. Specifically, the filler may be carbon black.

상기 카본블랙계 충진제는 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 (N 2 SA, 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 충진제인 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, N 2 SA) 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 It can be /g. 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, the processability of the rubber composition may decrease.

한편, 상기 충진제로서 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 reinforcement 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, process oil, plasticizer, anti-aging agent, 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, or an internal mixer 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.

이하, 실시예 및 실험예에 의하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 이들 만으로 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of Examples and Experimental Examples. However, the following Examples and Experimental Examples are intended to illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

제조예 1Preparation Example 1

500 ml의 둥근바닥 플라스크에 2-시아노-2-프로필 벤조디티오에이트(2-cyano-2-propyl benzodithioate, CPDB) 3.0 g을 넣고 스티렌(SM) 47.1 g(0.45 mol), 2-메톡시에틸아크릴레이트(MEA) 14.7 g(0.11 mol) 및 N,N-디메틸비닐벤질아민(N,N-dimethylvinylbenzylamine, DMVBA 18.2 g (0.11 mol)과 톨루엔 120 g 을 투입하고 혼합한 후 20 g의 톨루엔에 0.11 g의 2,2-아조비스(이소부티로니트릴)(AIBN)을 톡인 용액을 투입하고 80℃에서 20시간 동안 반응시켰다. 이우, 에탄올과 아세톤 혼합용매에 침전시킨 후 50℃의 오븐에서 6시간 동안 건조하여 62 g의 고체를 회수하였다. In a 500 ml round-bottom flask, add 3.0 g of 2-cyano-2-propyl benzodithioate (CPDB) and 47.1 g (0.45 mol) of styrene (SM), 2-methoxy Ethyl acrylate (MEA) 14.7 g (0.11 mol) and N,N-dimethylvinylbenzylamine (N,N-dimethylvinylbenzylamine, DMVBA 18.2 g (0.11 mol) and 120 g of toluene were added and mixed, followed by mixing in 20 g of toluene. A solution of 0.11 g of 2,2-azobis(isobutyronitrile) (AIBN) was added and reacted for 20 hours at 80° C. Yiwu, after precipitation in a mixed solvent of ethanol and acetone, 6 in an oven at 50° C. After drying for an hour, 62 g of solid were recovered.

이후, 500 ml의 둥근바닥 플라스크에 상기 고체 62 g을 톨루엔 120 g에 녹인 후, 2,2-아조비스(이소부티로니트릴) 47 g을 넣고 80℃에서 7시간 동안 교반하였다. 이를 에탄올과 아세톤 혼합용매에 침전시킨 후, 다시 50℃의 오븐에서 6시간 동안 건조하여 하기 화학식 1-1로 표시되는 구성단위를 포함하는 변성 올리고머를 제조하였다. 1H-NMR을 통해 올리고머가 합성되었음을 확인하였다.Then, 62 g of the solid was dissolved in 120 g of toluene in a 500 ml round-bottom flask, 47 g of 2,2-azobis(isobutyronitrile) was added thereto, and the mixture was stirred at 80° C. for 7 hours. After precipitating this in a mixed solvent of ethanol and acetone, it was dried again in an oven at 50° C. for 6 hours to prepare a modified oligomer including a structural unit represented by the following Chemical Formula 1-1. It was confirmed that the oligomer was synthesized through 1 H-NMR.

[화학식 1-1][Formula 1-1]

Figure pat00014
Figure pat00014

상기 화학식 1-1에서, n은 2, m은 2, o는 7(n:m:o=2:2:7 몰비)이다. In Formula 1-1, n is 2, m is 2, and o is 7 (n:m:o=2:2:7 molar ratio).

제조예 2Preparation 2

상기 제조예 1에서, 2-시아노-2-프로필 벤조디티오에이트를 2.8 g, 스티렌을 36.1 g(0.35 mol), 2-메톡시에틸아크릴레이트를 11.3 g(0.087 mol), N,N-디메틸비닐벤질아민을 32.6 g(0.20 mol), 그리고 2,2-아조비스(이소부티로니트릴)을 0.10 g으로 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 하기 화학식 1-2로 표시되는 구성단위를 포함하는 변성 올리고머를 제조하였으며, 1H-NMR을 통해 올리고머가 합성되었음을 확인하였다.In Preparation Example 1, 2.8 g of 2-cyano-2-propyl benzodithioate, 36.1 g (0.35 mol) of styrene, 11.3 g (0.087 mol) of 2-methoxyethyl acrylate, N,N- 32.6 g (0.20 mol) of dimethylvinylbenzylamine, and 0.10 g of 2,2-azobis(isobutyronitrile) in the same manner as in Preparation Example 1, except that the composition represented by the following Chemical Formula 1-2 A modified oligomer including a unit was prepared, and it was confirmed that the oligomer was synthesized through 1 H-NMR.

[화학식 1-2][Formula 1-2]

Figure pat00015
Figure pat00015

상기 화학식 1-2에서, n은 3, m은 1, o는 5(n:m:o=3:1:5 몰비)이다.In Formula 1-2, n is 3, m is 1, and o is 5 (n:m:o=3:1:5 molar ratio).

제조예 3Preparation 3

상기 제조예 1에서, 2-시아노-2-프로필 벤조디티오에이트를 2.9 g, 스티렌을 37.8 g(0.36 mol), 2-메톡시에틸아크릴레이트를 27.6 g(0.21 mol), N,N-디메틸비닐벤질아민을 14.6 g(0.091 mol), 그리고 2,2-아조비스(이소부티로니트릴)을 0.11 g으로 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 하기 화학식 1-3으로 표시되는 구성단위를 포함하는 변성 올리고머를 제조하였으며, 1H-NMR을 통해 올리고머가 합성되었음을 확인하였다.In Preparation Example 1, 2.9 g of 2-cyano-2-propyl benzodithioate, 37.8 g (0.36 mol) of styrene, 27.6 g (0.21 mol) of 2-methoxyethyl acrylate, N,N- 14.6 g (0.091 mol) of dimethylvinylbenzylamine, and 0.11 g of 2,2-azobis (isobutyronitrile) in the same manner as in Preparation Example 1, except that the composition represented by the following formula 1-3 A modified oligomer including a unit was prepared, and it was confirmed that the oligomer was synthesized through 1 H-NMR.

[화학식 1-3][Formula 1-3]

Figure pat00016
Figure pat00016

상기 화학식 1-3에서, n은 1, m은 3, o는 5(n:m:o=1:3:5 몰비)이다.In Formula 1-3, n is 1, m is 3, and o is 5 (n:m:o=1:3:5 molar ratio).

또한, 상기 제조예 1 내지 3에서 제조된 각각의 변성 올리고머인 변성제 A 내지 변성제 C는 분자량 분석을 통하여 합성되었음을 확인하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. In addition, it was confirmed that the denaturants A to C, each of the modified oligomers prepared in Preparation Examples 1 to 3, were synthesized through molecular weight analysis, and the results are shown in Table 1 below.

구체적으로, 분자량 분석은 40℃ 조건하에서 GPC 분석으로 측정하였다. 이때 컬럼(Column)은 Polymer Laboratories사의 PLgel Olexis 컬럼 두 자루와 PLgel mixed-C 컬럼 한 자루를 조합하였고, 새로 교체한 컬럼은 모두 mixed bed 타입의 컬럼을 사용하였다. 또한, 분자량 계산시 GPC 기준 물질(STandard material)로서 PS(Polystyrene)를 사용하였다.Specifically, molecular weight analysis was measured by GPC analysis under 40°C conditions. At this time, as a column, two PLgel Olexis columns from Polymer Laboratories and one PLgel mixed-C column were combined, and all of the newly replaced columns used a mixed bed type column. In addition, PS (Polystyrene) was used as a GPC standard material when calculating molecular weight.

Figure pat00017
Figure pat00017

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 변성 올리고머인 변성제 A 내지 변성제 C는 조건 (i) 수평균 분자량: 2,000 g/mol 내지 50,000 g/mol, (ii) 분자량 분포: 1.0 이상 1.3 이하, 그리고 (iii) 올리고머 내 N 원자 개수: 2개 이상을 동시에 충족하는 것을 확인하였다.As shown in Table 1, the modifiers A to C, which are the modified oligomers according to the present invention, have conditions (i) number average molecular weight: 2,000 g/mol to 50,000 g/mol, (ii) molecular weight distribution: 1.0 or more and 1.3 or less, And (iii) the number of N atoms in the oligomer: it was confirmed that two or more were simultaneously satisfied.

실시예 1Example 1

20L 오토클레이브 반응기에 1,3-부타디엔 800 g 및 n-헥산 7,200 g을 넣은 후 반응기 내부 온도를 70℃로 승온하였다. 여기에 촉매 조성물을 네오디뮴 버서테이트 0.61 mol인 양으로 첨가한 후, 60분 동안 중합을 진행하였다. 이때, 상기 촉매 조성물은 n-헥산 용매 중에 네오디뮴 버서테이트(Neodymium versatate(Nd(2-에틸헥사노에이트)3), Solvay 社)을 첨가하고, 디이소부틸알루미늄 하이드라이드(DIBAH), 디에틸알루미늄 클로라이드(DEAC)를 상기 네오디뮴 버서테이트:DIBAH:DEAC=1:12:2.4의 몰비가 되도록 순차 투입한 후 20℃에서 10분간 혼합하고, 1,3-부타디엔을 네오디뮴 버서테이트 1몰 대비 10몰로 첨가하여 예비중합하고, -10℃에서 4시간 숙성하여 사용하였다. 상기 제조예 1에서 제조된 변성제 A를 첨가한 후 70℃에서 30분 동안 변성반응을 진행시켰다(변성제:Nd=1:2 몰비). 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 7,200 g of n-hexane in a 20L autoclave reactor, the temperature inside the reactor was raised to 70°C. After the catalyst composition was added in an amount of 0.61 mol of neodymium versatate, polymerization was performed for 60 minutes. In this case, the catalyst composition is obtained by adding neodymium versatate (Nd (2-ethylhexanoate) 3 ), Solvay Corporation) in an n-hexane solvent, and diisobutylaluminum hydride (DIBAH), diethylaluminum Chloride (DEAC) was sequentially added so that the molar ratio of neodymium versatate:DIBAH:DEAC=1:12:2.4 was mixed at 20°C for 10 minutes, and 1,3-butadiene was added in an amount of 10 mol relative to 1 mol of neodymium versatate. pre-polymerized, and aged at -10°C for 4 hours before use. After the addition of the denaturant A prepared in Preparation Example 1, the denaturation reaction was performed at 70° C. for 30 minutes (denaturant: Nd=1:2 molar ratio). 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.

한편, 중합반응 후, 변성제를 첨가하기 전에 반응기에서 중합물 300 g을 분취하여 스팀으로 가열된 온수에 넣고 교반하여 용매를 제거한 다음, 롤 건조하여 잔량의 용매와 물을 제거하여 회수한 다음, 변성 전 중합체의 무니점도를 측정하는데 사용하였다.On the other hand, after the polymerization reaction, before adding the modifier, 300 g of the polymer is aliquoted from the reactor, put into hot water heated with steam, stirred to remove the solvent, and then roll-dried to remove the remaining solvent and water to recover it, and then recover it before modification. It was used to measure the Mooney viscosity of the polymer.

실시예 2Example 2

실시예 1에 있어서, 제조예 1에서 제조된 변성제 A 대신에 제조예 2에서 제조된 변성제 B를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 변성 부타디엔 중합체를 제조하였다. In Example 1, a modified butadiene polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that the modifier B prepared in Preparation Example 2 was used instead of the modifier A prepared in Preparation Example 1.

또한, 실시예 1과 마찬가지로 중합반응 후, 변성제를 첨가하기 전에 반응기에서 중합물 300 g을 분취하여 스팀으로 가열된 온수에 넣고 교반하여 용매를 제거한 다음, 롤 건조하여 잔량의 용매와 물을 제거하여 회수한 다음, 변성 전 중합체의 무니점도를 측정하는데 사용하였다.In addition, after the polymerization reaction as in Example 1, before adding the modifier, 300 g of the polymer is aliquoted from the reactor, put into steam heated hot water, stirred to remove the solvent, and then roll-dried to remove the residual amount of solvent and water to recover Then, it was used to measure the Mooney viscosity of the polymer before modification.

실시예 3Example 3

실시예 1에 있어서, 제조예 1에서 제조된 변성제 A 대신에 제조예 3에서 제조된 변성제 C를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 변성 부타디엔 중합체를 제조하였다.In Example 1, a modified butadiene polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that the modifier C prepared in Preparation Example 3 was used instead of the modifier A prepared in Preparation Example 1.

또한, 실시예 1과 마찬가지로 중합반응 후, 변성제를 첨가하기 전에 반응기에서 중합물 300 g을 분취하여 스팀으로 가열된 온수에 넣고 교반하여 용매를 제거한 다음, 롤 건조하여 잔량의 용매와 물을 제거하여 회수한 다음, 변성 전 중합체의 무니점도를 측정하는데 사용하였다.In addition, after the polymerization reaction as in Example 1, before adding the modifier, 300 g of the polymer is aliquoted from the reactor, put into steam heated hot water, stirred to remove the solvent, and then roll-dried to remove the residual amount of solvent and water to recover Then, it was used to measure the Mooney viscosity of the polymer before modification.

실시예 4Example 4

20 L 오토클레이브 반응기에 스티렌 224 g, 1,3-부타디엔 576 g 및 n-헥산 5.6 kg, 극성첨가제로 디테트라하이드로퓨릴프로판 0.8 g을 넣은 후 반응기 내부온도를 60℃로 승온하였다. 반응기 내부 온도가 60℃에 도달했을 때, n-부틸리튬 2.0 wt%인 n-헥산 용액 21.6 g을 반응기에 투입하여 단열승온 반응을 진행시켰다. 이후, 상기 제조예 1에서 제조한 변성제 A 16.0 g을 무수테트라하이드로퓨란 144 g에 녹여서 반응기에 투입하고, 30분간 반응을 진행시켰다. 이 후, 이소프로필알코올을 이용하여 반응을 정지시키고, 산화방지제인 BHT(부틸레이티드하이드록시톨루엔)가 헥산에 0.3 wt% 녹아있는 용액 45 ml를 첨가하였다. 그 결과 얻어진 중합물을 스팀으로 가열된 온수에 넣고 교반하여 용매를 제거한 다음, 롤 건조하여 잔량의 용매와 물을 제저하여, 변성 스티렌-부타디엔 공중합체를 제조하였다. In a 20 L autoclave reactor, 224 g of styrene, 576 g of 1,3-butadiene and 5.6 kg of n-hexane, and 0.8 g of ditetrahydrofuryl propane as a polar additive were added, and then the temperature inside the reactor was raised to 60°C. When the temperature inside the reactor reached 60° C., 21.6 g of a 2.0 wt% n-hexane solution of n-butyllithium was added to the reactor to proceed with adiabatic temperature increase. Thereafter, 16.0 g of the modifier A prepared in Preparation Example 1 was dissolved in 144 g of anhydrous tetrahydrofuran, put into a reactor, and the reaction was allowed to proceed for 30 minutes. Thereafter, the reaction was stopped using isopropyl alcohol, and 45 ml of a solution in which 0.3 wt% of an antioxidant BHT (butylated hydroxytoluene) was dissolved in hexane was added. The resulting polymer was put into hot water heated with steam, stirred to remove the solvent, and then roll-dried to remove the remaining solvent and water to prepare a modified styrene-butadiene copolymer.

한편, 단열승온 반응이 끝나고 40여분 경과 후 변성제를 첨가하기 전에 반응기에서 중합물 30 g을 분취하여 이소프로필알콜 100 g에 첨가하고 침전시켜 롤 건조하여 잔량의 용매와 물을 제거하여 회수한 다음, 변성 전 중합체의 무니점도를 측정하는데 사용하였다. On the other hand, after 40 minutes after the adiabatic temperature rise reaction is over, 30 g of the polymer is aliquoted from the reactor and added to 100 g of isopropyl alcohol before the addition of the modifier, precipitated and roll-dried to remove the remaining amount of solvent and water and recover, then denaturation It was used to measure the Mooney viscosity of the whole polymer.

비교예 1Comparative Example 1

20L 오토클레이브 반응기에 1,3-부타디엔 800 g 및 n-헥산 7,200 g을 넣은 후 반응기 내부 온도를 70℃로 승온하였다. 여기에 촉매 조성물을 네오디뮴 버서테이트 0.52 mmol인 양으로 첨가한 후, 60분 동안 중합을 진행하였다. 이때, 상기 촉매 조성물은 n-헥산 용매 중에 네오디뮴 버서테이트(Neodymium versatate(Nd(2-에틸헥사노에이트)3), Solvay 社)을 첨가하고, 디이소부틸알루미늄 하이드라이드(DIBAH), 디에틸알루미늄 클로라이드(DEAC)를 상기 네오디뮴 버서테이트:DIBAH:DEAC=1:12:2.4의 몰비가 되도록 순차 투입한 후 20℃에서 10분간 혼합하고, 1,3-부타디엔을 네오디뮴 버서테이트 1몰 대비 10몰로 첨가하여 예비중합하고, -10℃에서 4시간 숙성하여 사용하였다. 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 미변성 부타디엔 중합체를 제조하였다.After putting 800 g of 1,3-butadiene and 7,200 g of n-hexane in a 20L autoclave reactor, the temperature inside the reactor was raised to 70°C. A catalyst composition was added thereto in an amount of 0.52 mmol of neodymium versatate, followed by polymerization for 60 minutes. In this case, the catalyst composition is obtained by adding neodymium versatate (Nd (2-ethylhexanoate) 3 ), Solvay Corporation) in an n-hexane solvent, and diisobutylaluminum hydride (DIBAH), diethylaluminum Chloride (DEAC) was sequentially added so that the molar ratio of neodymium versatate:DIBAH:DEAC=1:12:2.4 was mixed at 20°C for 10 minutes, and 1,3-butadiene was added in an amount of 10 mol relative to 1 mol of neodymium versatate. pre-polymerized, and aged at -10°C for 4 hours before use. 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 stirring in hot water, and then roll-drying to remove the remaining amount of solvent and water to prepare an unmodified butadiene polymer.

비교예 2Comparative Example 2

20 L 오토클레이브 반응기에 스티렌 224 g, 1,3-부타디엔 576 g 및 n-헥산 5.6 kg, 극성첨가제로 디테트라하이드로퓨릴프로판 0.8 g을 넣은 후 반응기 내부온도를 60℃로 승온하였다. 반응기 내부 온도가 60℃에 도달했을 때, n-부틸리튬 2.0 wt%인 n-헥산 용액 12.0 g을 반응기에 투입하여 단열승온 반응을 진행시켰다. 이 후, 이소프로필알코올을 이용하여 반응을 정지시키고, 산화방지제인 BHT(부틸레이티드하이드록시톨루엔)가 헥산에 0.3 wt% 녹아있는 용액 45 ml를 첨가하였다. 그 결과 얻어진 중합물을 스팀으로 가열된 온수에 넣고 교반하여 용매를 제거한 다음, 롤 건조하여 잔량의 용매와 물을 제저하여, 미변성 스티렌-부타디엔 공중합체를 제조하였다.In a 20 L autoclave reactor, 224 g of styrene, 576 g of 1,3-butadiene and 5.6 kg of n-hexane, and 0.8 g of ditetrahydrofuryl propane as a polar additive were added, and then the temperature inside the reactor was raised to 60°C. When the internal temperature of the reactor reached 60° C., 12.0 g of a 2.0 wt% n-hexane solution of n-butyllithium was added to the reactor to proceed with an adiabatic temperature rise reaction. Thereafter, the reaction was stopped using isopropyl alcohol, and 45 ml of a solution in which 0.3 wt% of an antioxidant BHT (butylated hydroxytoluene) was dissolved in hexane was added. The resulting polymer was put into hot water heated by steam, stirred to remove the solvent, and then roll-dried to remove the remaining amount of solvent and water to prepare an unmodified styrene-butadiene copolymer.

비교예 3Comparative Example 3

변성제 A 대신에 커플링제로서 테트라클로로실란 10 wt% n-헥산 용액 4.0 g을로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 부타디엔 중합체를 제조하였다.A butadiene polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that 4.0 g of a 10 wt% n-hexane solution of tetrachlorosilane was used as a coupling agent instead of the modifier A.

또한, 실시예 1과 마찬가지로 중합반응 후, 커플링제를 첨가하기 전에 반응기에서 중합물 300 g을 분취하여 스팀으로 가열된 온수에 넣고 교반하여 용매를 제거한 다음, 롤 건조하여 잔량의 용매와 물을 제거하여 회수한 다음, 커플링 전 중합체의 무니점도를 측정하는데 사용하였다.Also, after the polymerization reaction as in Example 1, before adding the coupling agent, 300 g of the polymer was aliquoted from the reactor, put into steam heated hot water, stirred to remove the solvent, and then roll-dried to remove the remaining amount of solvent and water. After recovery, it was used to measure the Mooney viscosity of the polymer before coupling.

비교예 4Comparative Example 4

변성제 A 대신에 에틸 1-(트리메틸실릴)피페리딘-4-카르복실레이트(ethyl 1-(trimethylsilyl)piperidine-4-carboxylate)(CAS No. 183994-40-3, NC CHEM社)의 20 wt% n-헥산 용액 4.0 g을 을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로, 변성 부타디엔 공중합체를 제조하였다.20 wt of ethyl 1- (trimethylsilyl) piperidine-4-carboxylate (CAS No. 183994-40-3, NC CHEM) instead of denaturant A % In the same manner as in Example 1, except that 4.0 g of n-hexane solution was used, a modified butadiene copolymer was prepared.

또한, 실시예 1과 마찬가지로 중합반응 후, 변성제를 첨가하기 전에 반응기에서 중합물 300 g을 분취하여 스팀으로 가열된 온수에 넣고 교반하여 용매를 제거한 다음, 롤 건조하여 잔량의 용매와 물을 제거하여 회수한 다음, 변성 전 중합체의 무니점도를 측정하는데 사용하였다.In addition, after the polymerization reaction as in Example 1, before adding the modifier, 300 g of the polymer is aliquoted from the reactor, put into steam heated hot water, stirred to remove the solvent, and then roll-dried to remove the residual amount of solvent and water to recover Then, it was used to measure the Mooney viscosity of the polymer before modification.

실험예 1Experimental Example 1

상기 실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 1 내지 비교예 4에서 제조된 각 공중합체에 대하여 각각 중량평균분자량(Mw), 수평균분자량(Mn), 최대피크 분자량(Mp), 분자량 분포(MWD, Mw/Mn) 및 무니점도(MV)를 각각 측정하였다. 결과를 하기 표 2에 나타내었다. For each of the copolymers prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4, a weight average molecular weight (Mw), a number average molecular weight (Mn), a maximum peak molecular weight (Mp), and a molecular weight distribution (MWD) , Mw/Mn) and Mooney viscosity (MV) were measured, respectively. The results are shown in Table 2 below.

1) 분자량 분석1) Molecular weight analysis

40℃ 조건하에서 GPC 분석을 통하여 중량평균 분자량(Mw, g/mol) 및 수평균 분자량(Mn, g/mol)을 측정하였으며, 분자량 분포(Mw/Mn)는 측정된 중량평균 분자량과 수평균 분자량의 비율로 계산하였다. 이때 컬럼(Column)은 Polymer Laboratories사의 PLgel Olexis 컬럼 두 자루와 PLgel mixed-C 컬럼 한 자루를 조합하였고, 새로 교체한 컬럼은 모두 mixed bed 타입의 컬럼을 사용하였다. 또한, 분자량 계산시 GPC 기준 물질(STandard material)로서 PS(Polystyrene)를 사용하였다.The weight average molecular weight (Mw, g/mol) and number average molecular weight (Mn, g/mol) were measured through GPC analysis under the condition of 40°C, and the molecular weight distribution (Mw/Mn) was the measured weight average molecular weight and number average molecular weight. was calculated as the ratio of At this time, as a column, two PLgel Olexis columns from Polymer Laboratories and one PLgel mixed-C column were combined, and all of the newly replaced columns used a mixed bed type column. In addition, PS (Polystyrene) was used as a GPC standard material when calculating molecular weight.

2) 무니점도 분석2) Mooney viscosity analysis

각 공중합체의 무니점도(MV, (ML1+4, @100℃))는 ALPHA Technologies 社의 MV-2000을 이용하여 Rotor Speed 2±0.02 rpm, Large Rotor를 사용하여 측정하였으며, 이때 사용된 시료는 실온(23±3℃)에서 30분 이상 방치한 후 27±3 g을 채취하여 다이 캐비티 내부에 채워놓고 Platen을 작동시켜 100℃에서 1분 동안 예열한 후 4분 동안 측정하였다. Mooney viscosity (MV, (ML1+4, @100℃)) of each copolymer was measured using ALPHA Technologies' MV-2000, Rotor Speed 2±0.02 rpm, and Large Rotor. After standing at room temperature (23±3℃) for more than 30 minutes, 27±3 g was collected, filled in the die cavity, operated the platen, preheated at 100℃ for 1 minute, and then measured for 4 minutes.

3) N 원자 함량(ppm)3) N atom content (ppm)

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

Figure pat00018
Figure pat00018

상기 표 2를 통해, 상기 실시예 1 내지 실시예 4의 중합체 내 N 원자 함량이 100 ppm 이상으로 존재하는 것, 그리고 변성 혹은 커플링 전 무니점도 대비 최종 중합체의 무니점도가 증가한 것을 통해 상기 변성 올리고머로부터 유래된 작용기가 제조된 중합체 내에 포함되어 있음을 예측할 수 있다. Through Table 2, the modified oligomer through the presence of an N atom content of 100 ppm or more in the polymers of Examples 1 to 4, and an increase in the Mooney viscosity of the final polymer compared to the Mooney viscosity before modification or coupling It can be predicted that the functional group derived from the is included in the prepared polymer.

실험예 2Experimental Example 2

상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4에서 제조된 각 중합체를 포함하는 고무 조성물 및 이로부터 제조된 성형품의 물성을 비교분석하였으며, 결과를 하기 표 3에 나타내었다. The physical properties of the rubber compositions including the polymers prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 and molded articles prepared therefrom were comparatively analyzed, and the results are shown in Table 3 below.

1) 고무 조성물의 제조1) Preparation of rubber composition

각 고무 조성물은 제1단 혼련, 제2단 혼련 및 제3단 혼련과정을 거쳐 제조하였다. 이때, 변성 공액디엔계 공중합체를 제외한 물질의 사용량은 변성 공액디엔계 공중합체 100 중량부를 기준으로 하여 나타낸 것이다. 제1단 혼련에서는 온도제어장치를 부속한 반바리믹서를 사용하여 상기 각 변성 공액디엔계 공중합체 100 중량부, 카본블랙 60 중량부, 공정오일(process oil, TDAE) 15 중량부, 노화방지제(TMDQ) 2 중량부, 산화방지제 2 중량부, 산화아연(ZnO) 3 중량부 및 스테아린산(stearic acid) 2 중량부, 왁스 1 중량부를 배합하여 혼련하였다. 이때, 혼련기의 온도를 제어하고 140℃~150℃의 배출온도에서 1차 배합물을 얻었다. 제2단 혼련에서는 상기 1차 배합물을 실온까지 냉각한 후 혼련기에 제1 가류 촉진제(CZ) 2.0 중량부, 황분말 2.0 중량부, 및 제2 가류 촉진제 0.5 중량부를 첨가하고 45~60℃에서 믹싱하여 2차 배합물을 얻었다. 이 후 제3단 혼련에서 50℃ 롤밀에서 2차 배합물을 성형하고, 160℃에서 t90+10분 동안 가황프레스로 가황하여 각 가황고무를 제조하였다.Each rubber composition was prepared through the first stage kneading, the second stage kneading and the third stage kneading process. In this case, the amount of the material other than the modified conjugated diene-based copolymer is shown based on 100 parts by weight of the modified conjugated diene-based copolymer. In the first stage kneading, 100 parts by weight of each modified conjugated diene-based copolymer, 60 parts by weight of carbon black, 15 parts by weight of process oil (TDAE), 15 parts by weight of anti-aging agent ( TMDQ) 2 parts by weight, antioxidant 2 parts by weight, zinc oxide (ZnO) 3 parts by weight, stearic acid 2 parts by weight, and wax 1 part by weight were mixed and kneaded. At this time, the temperature of the kneader was controlled and the first formulation was obtained at a discharge temperature of 140°C to 150°C. In the second stage kneading, after cooling the first mixture to room temperature, 2.0 parts by weight of the first vulcanization accelerator (CZ), 2.0 parts by weight of sulfur powder, and 0.5 parts by weight of the second vulcanization accelerator are added to the kneader and mixed at 45 to 60° C. Thus, a secondary formulation was obtained. After that, in the third stage kneading, the secondary compound was molded in a roll mill at 50° C., and vulcanized at 160° C. for t90+10 minutes with a vulcanizing press to prepare each vulcanized rubber.

2) 무니점도2) Mooney viscosity

각 고무 조성물의 무니점도(MV, (ML1+4, @100℃))는 ALPHA Technologies 社의 MV-2000을 이용하여 Rotor Speed 2±0.02 rpm, Large Rotor를 사용하여 측정하였으며, 이때 사용된 시료는 실온(23±3℃)에서 30분 이상 방치한 후 27±3 g을 채취하여 다이 캐비티 내부에 채워놓고 Platen을 작동시켜 100℃에서 1분 동안 예열한 후 4분 동안 측정하였다.The Mooney viscosity (MV, (ML1+4, @100℃)) of each rubber composition was measured using ALPHA Technologies' MV-2000, Rotor Speed 2±0.02 rpm, and Large Rotor. After standing at room temperature (23±3℃) for more than 30 minutes, 27±3 g was collected, filled in the die cavity, operated the platen, preheated at 100℃ for 1 minute, and then measured for 4 minutes.

3) Payne 효과3) Payne effect

ALPHA Technologies社의 RPA 2000을 이용하여 시편 무게 7g 이상을 이용하여, 60℃에서 1 Hz의 속도로 0.04 - 40.0% strain swip으로 측정하였다. 한편, Payne 효과는 충진제를 포함하는 고무 조성물의 적은 변형에서의 고무의 저장 탄성률을 측정하여 충진제-충진제간 결합파괴 발생량을 평가한 것으로, 고무 조성물 내 충진제의 분산상태 및 충진제와 고무 간의 상호인력을 간접적으로 나타내는 것이며, 값이 작을수록 충진제-충진제 간의 결합파괴가 감소되고 고무와 충진제 간 상호인력이 증가함을 나타낸다. Using RPA 2000 of ALPHA Technologies, a specimen weight of 7 g or more was measured at 60° C. at a rate of 1 Hz with 0.04 - 40.0% strain swips. On the other hand, the Payne effect is an evaluation of the amount of bond breakage between the filler and the filler by measuring the storage elastic modulus of the rubber in a small deformation of the rubber composition containing the filler. Indirectly, it indicates that the smaller the value, the less the bond breakage between the filler and the filler and the mutual attraction between the rubber and the filler increases.

4) 인장특성4) Tensile properties

인장특성은 ASTM 412의 인장시험법에 준하여 각 시험편을 제조하고 상기 시험편의 절단시의 인장강도 및 300% 신장시의 인장응력(300% 모듈러스)를 측정하였다. 구체적으로, 인장특성은 Universal Test Machin 4204(Instron 社) 인장 시험기를 이용하여 실온에서 50 cm/min의 속도로 측정하였으며, 비교예 1의 중합체를 포함하는 고무 조성물의 측정값을 100 기준으로 하여 Index 수치로 비교하였으며, Index 수치가 증가할수록 우수함을 의미한다.For tensile properties, each test piece was prepared according to the tensile test method of ASTM 412, and the tensile strength at the time of cutting the test piece and the tensile stress (300% modulus) at 300% elongation were measured. Specifically, the tensile properties were measured at a speed of 50 cm/min at room temperature using a Universal Test Machin 4204 (Instron Co., Ltd.) tensile tester, and the measured value of the rubber composition containing the polymer of Comparative Example 1 was used as an index based on 100. It was compared numerically, and the higher the index value, the better.

5) 점탄성 특성(구름 저항성(RR) 및 제동성(Wet grip))5) Viscoelastic properties (rolling resistance (RR) and braking performance (wet grip))

점탄성 특성은 DMTS(Dynamic mechanical thermal spectrometry; GABO, EPLEXOR 500N)를이용하여 비틀림 모드로 주파수 10 Hz, strain(static strain: 3%, dynamic strain: 0.25%), 각 측정온도(-60℃~70℃)에서 변형을 변화시켜 Tan δ를 측정하였다. 저온 0℃ Tan δ가 높은 것일수록 제동성이 우수하고, 고온 60℃ Tan δ가 낮을수록 히스테리시스 손실이 적고, 저구름 저항성(연비성)이 우수함을 나타낸다. 결과값은 비교예 1의 중합체를 포함하는 고무 조성물의 측정값을 100 기준으로 하여 Index 수치로 비교하였으며, Index 수치가 증가할수록 우수함을 의미한다.Viscoelastic properties were measured using DMTS (Dynamic mechanical thermal spectrometry; GABO, EPLEXOR 500N) in torsional mode, with a frequency of 10 Hz, strain (static strain: 3%, dynamic strain: 0.25%), and each measurement temperature (-60℃~70℃). ) to measure Tan δ by changing the strain. The higher the low temperature 0°C Tan δ, the better the braking performance, and the lower the high temperature 60°C Tan δ, the less the hysteresis loss and the better the low rolling resistance (fuel efficiency). The result value was compared as an Index value based on the measured value of the rubber composition containing the polymer of Comparative Example 1 as 100, and it means that the index value increases as the value increases.

6) 내마모성6) Wear resistance

DIN 마모 측정기를 이용하여 측정하였다. 결과값은 비교예 1의 중합체를 포함하는 고무 조성물의 측정값을 100 기준으로 하여 Index 수치로 비교하였으며, Index 수치가 증가할수록 우수함을 의미한다.Measurements were made using a DIN wear meter. The result value was compared as an Index value based on the measured value of the rubber composition containing the polymer of Comparative Example 1 as 100, and it means that the index value increases as the value increases.

Figure pat00019
Figure pat00019

상기 표 3에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 4는 비교예 1 내지 4 대비 인장특성, 점탄성 특성 및 내마모성이 우수하고, 충진제 친화성이 우수한 것을 확인하였다. As shown in Table 3, Examples 1 to 4 were superior in tensile properties, viscoelastic properties, and abrasion resistance compared to Comparative Examples 1 to 4, and it was confirmed that the filler affinity was excellent.

구체적으로, 실시예 1 내지 3은 비교예 1 및 비교예 3의 부타디엔 중합체 대비 약 70% 수준으로 감소된 Payne 효과를 나타내었고, 실시예 4는 비교예 2 대비 75% 수준으로 감소된 Payne 효과를 나타내었으며, 이를 통해 본 발명에 따른 변성 올리고머에 의해 변성되어 제조된 실시예 1 내지 실시예 4의 변성 중합체의 경우 미변성 중합체 혹은 다른 변성제로 변성된 중합체 대비 충진제와의 친화성이 현저히 우수한 효과가 있음을 확인하였다. Specifically, Examples 1 to 3 exhibited a Payne effect reduced to about 70% compared to the butadiene polymer of Comparative Examples 1 and 3, and Example 4 exhibited a Payne effect reduced to a level of 75% compared to Comparative Example 2 Through this, in the case of the modified polymers of Examples 1 to 4 prepared by modification with the modified oligomer according to the present invention, the affinity with the filler is significantly excellent compared to the unmodified polymer or the polymer modified with other modifying agents. confirmed that there is.

또한, 이러한 우수한 충진제 친화성은 배합물성인 인장특성, 점탄성 특성 및 내마모성의 현저한 개선 효과를 통해서도 확인하였다.In addition, this excellent filler affinity was also confirmed through the remarkable improvement effect of tensile properties, viscoelastic properties and abrasion resistance, which are compound properties.

구체적으로, 실시예 1 내지 3은 비교예 1 대비 우수한 내마모성 및 약 10% 이상으로 향상된 인장특성을 나타내고, 동시에 저구름 저항성(연비성, 60℃ Tan δ )이 20% 이상으로 현저하게 개선된 것을 확인하였다. 또한, 실시예 4는 비교예 2 10% 이상 증가한 인장특성을 나타내면서 내마모성은 약 20%, 그리고 저구름 저항성은 30% 이상 현저하게 개선된 것을 확인하였다. Specifically, Examples 1 to 3 showed excellent wear resistance and improved tensile properties of about 10% or more compared to Comparative Example 1, and at the same time, low-rolling resistance (fuel efficiency, 60℃ Tan δ) was significantly improved by 20% or more. Confirmed. In addition, it was confirmed that Example 4 showed a tensile property increased by 10% or more in Comparative Example 2, and remarkably improved abrasion resistance by about 20% and low rolling resistance by 30% or more.

상기 결과를 통하여, 본 발명에 따른 변성 올리고머는 중합체의 변성제로 적용되어 상기 중합체의 충진제 친화성을 현저히 개선시킬 수 있고, 변성 후 상기 변성 올리고머 유래 작용기가 제조된 변성 중합체 내에 포함되어 중합체의 배합물성도 현저하게 개선시키는 효과가 있음을 확인할 수 있다.Through the above results, the modified oligomer according to the present invention can be applied as a polymer modifier to remarkably improve the filler affinity of the polymer, and after modification, the modified oligomer-derived functional group is included in the prepared modified polymer to form a polymer blending property It can also be confirmed that there is an effect of remarkably improving.

Claims (16)

아민 함유 치환기로 치환된 방향족 비닐계 단량체 유래 단위;
(메트)아크릴레이트계 단량체 유래 단위; 및
방향족 비닐계 단량체 유래 단위를 포함하고,
하기 (i) 내지 (iii)의 조건을 충족하는 것인 변성 올리고머:
(i) 수평균 분자량: 2,000 g/mol 내지 50,000 g/mol,
(ii) 분자량 분포: 1.0 이상 1.3 이하, 그리고
(iii) 올리고머 내 N 원자 개수: 2개 이상.
a unit derived from an aromatic vinyl-based monomer substituted with an amine-containing substituent;
(meth) acrylate-based monomer-derived units; and
comprising a unit derived from an aromatic vinylic monomer;
A modified oligomer that satisfies the conditions of (i) to (iii) below:
(i) number average molecular weight: 2,000 g/mol to 50,000 g/mol;
(ii) molecular weight distribution: 1.0 or more and 1.3 or less, and
(iii) the number of N atoms in the oligomer: 2 or more.
제1항에 있어서,
공액디엔계 단량체 유래 반복단위를 더 포함하는 것인 변성 올리고머.
According to claim 1,
A modified oligomer further comprising a repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer.
제1항에 있어서,
상기 조건 (i) 수평균 분자량이 2,000 g/mol 내지 30,000 g/mol인 변성 올리고머.
According to claim 1,
The condition (i) a modified oligomer having a number average molecular weight of 2,000 g/mol to 30,000 g/mol.
제1항에 있어서,
상기 조건 (iii) 올리고머 내 N 원자 개수가 2 이상 20 이하인 것인 변성 올리고머.
According to claim 1,
The condition (iii) a modified oligomer wherein the number of N atoms in the oligomer is 2 or more and 20 or less.
제1항에 있어서,
상기 (메트)아크릴레이트계 단량체 유래 단위 개수가 1개 이상 12개 이하인 것인 변성 올리고머.
According to claim 1,
A modified oligomer wherein the number of units derived from the (meth)acrylate-based monomer is 1 or more and 12 or less.
제1항에 있어서,
상기 아민 함유 치환기로 치환된 방향족 비닐계 단량체는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물인 것인 변성 올리고머:
[화학식 1]
Figure pat00020

상기 화학식 1에서,
R1은 수소원자 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고,
R2는 단일결합 또는 치환기로 치환되거나 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이고,
R3 및 R4는 서로 독립적으로 치환기로 치환되거나 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기이고, 상기 치환기는 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기이다.
According to claim 1,
A modified oligomer wherein the aromatic vinyl-based monomer substituted with the amine-containing substituent is a compound represented by the following formula (1):
[Formula 1]
Figure pat00020

In Formula 1,
R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms,
R 2 is a single bond or a substituted or unsubstituted C 1 to C 20 alkylene group,
R 3 and R 4 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, which is substituted or unsubstituted with a substituent, and the substituent is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.
제1항에 있어서,
상기 (메트)아크릴레이트계 단량체는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물인 것인 변성 올리고머:
[화학식 2]
Figure pat00021

상기 화학식 2에서,
R5는 수소원자 또는 메틸기이고,
R6는 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 20의 알콕시알킬기이다.
According to claim 1,
The (meth) acrylate-based monomer is a modified oligomer that is a compound represented by the following formula 2:
[Formula 2]
Figure pat00021

In Formula 2,
R 5 is a hydrogen atom or a methyl group,
R 6 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkoxyalkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
공액디엔계 단량체 유래 반복단위; 및 제1항의 변성 올리고머 유래 작용기를 포함하는 변성 공액디엔계 중합체.
a repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer; And a modified conjugated diene-based polymer comprising the functional group derived from the modified oligomer of claim 1.
제8항에 있어서,
방향족 비닐계 단량체 유래 반복단위를 더 포함하는 것인 변성 공액디엔계 중합체.
9. The method of claim 8,
A modified conjugated diene-based polymer further comprising a repeating unit derived from an aromatic vinyl-based monomer.
제8항에 있어서,
시스 1,4-결합 함량이 95 중량% 이상인 것인 변성 공액디엔계 중합체.
9. The method of claim 8,
A modified conjugated diene-based polymer having a cis 1,4-bond content of 95% by weight or more.
제8항에 있어서,
N 원자 함량이 중합체 총 중량을 기준으로 100 ppm 내지 20,000 ppm인 것인 변성 공액디엔계 중합체.
9. The method of claim 8,
A modified conjugated diene-based polymer having an N atom content of 100 ppm to 20,000 ppm based on the total weight of the polymer.
1) 탄화수소 용매 중에서, 중합 개시제의 존재 하에 공액디엔계 단량체 또는 방향족 비닐계 단량체 및 공액디엔계 단량체를 중합하여 활성 중합체를 제조하는 단계; 및
2) 상기 활성 중합체와 변성 올리고머를 반응시키는 단계를 포함하고,
상기 변성 올리고머는 아민 함유 치환기로 치환된 방향족 비닐계 단량체 유래 단위; (메트)아크릴레이트계 단량체 유래 단위; 및 방향족 비닐계 단량체 유래 단위를 포함하고, 하기 (i) 내지 (iii)의 조건을 충족하는 것인 제8항의 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법:
(i) 수평균 분자량: 2,000 g/mol 내지 50,000 g/mol,
(ii) 분자량 분포: 1.0 이상 1.3 이하, 그리고
(iii) 올리고머 내 N 원자 개수: 2개 이상.
1) preparing an active polymer by polymerizing a conjugated diene-based monomer or an aromatic vinyl-based monomer and a conjugated diene-based monomer in a hydrocarbon solvent in the presence of a polymerization initiator; and
2) reacting the active polymer with a modified oligomer,
The modified oligomer may include an aromatic vinyl-based monomer-derived unit substituted with an amine-containing substituent; (meth) acrylate-based monomer-derived units; and an aromatic vinyl-based monomer-derived unit, and the method for producing the modified conjugated diene-based polymer of claim 8, which satisfies the conditions of (i) to (iii):
(i) number average molecular weight: 2,000 g/mol to 50,000 g/mol;
(ii) molecular weight distribution: 1.0 or more and 1.3 or less, and
(iii) the number of N atoms in the oligomer: 2 or more.
제12항에 있어서,
상기 중합 개시제는 메틸리튬, 에틸리튬, 프로필리튬, 이소프로필리튬, n-부틸리튬, s-부틸리튬, t-부틸리튬, 헥실리튬, n-데실리튬, t-옥틸리튬, 페닐리튬, 1-나프틸리튬, n-에이코실리튬, 4-부틸페닐리튬, 4-톨릴리튬, 사이클로헥실리튬, 3,5-디-n-헵틸사이클로헥실리튬, 4-사이클로펜틸리튬, 나프틸나트륨, 나프틸칼륨, 리튬알콕사이드, 나트륨 알콕사이드, 칼륨 알콕사이드, 리튬 술포네이트, 나트륨 술포네이트, 칼륨 술포네이트, 리튬 아미드, 나트륨 아미드, 칼륨아미드 및 리튬 이소프로필아미드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 유기리튬 화합물인 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법.
13. The method of claim 12,
The polymerization initiator is methyllithium, ethyllithium, propyllithium, isopropyllithium, n-butyllithium, s-butyllithium, t-butyllithium, hexyllithium, n-decyllithium, t-octyllithium, phenyllithium, 1- Naphthyllithium, n-eicosyllithium, 4-butylphenyllithium, 4-tolylylithium, cyclohexyllithium, 3,5-di-n-heptylcyclohexyllithium, 4-cyclopentyllithium, naphthyl sodium, naphthyl A modified conjugate which is at least one organolithium compound selected from the group consisting of potassium, lithium alkoxide, sodium alkoxide, potassium alkoxide, lithium sulfonate, sodium sulfonate, potassium sulfonate, lithium amide, sodium amide, potassiumamide and lithium isopropylamide Method for producing a diene-based polymer.
제12항에 있어서,
상기 중합 개시제는 하기 화학식 3으로 표시되는 네오디뮴 화합물을 포함하는 촉매 조성물인 것인 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법:
[화학식 3]
Figure pat00022

상기 화학식 3에서,
Ra 내지 Rc는 서로 독립적으로 수소, 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬기이고,
단, Ra 내지 Rc가 모두 동시에 수소는 아니다.
13. The method of claim 12,
The polymerization initiator is a method for producing a modified conjugated diene-based polymer that is a catalyst composition comprising a neodymium compound represented by the following Chemical Formula 3:
[Formula 3]
Figure pat00022

In Formula 3,
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.
제12항에 있어서,
상기 중합 개시제는 단량체 총 100 g을 기준으로 0.01 mmol 내지 10 mmol로 사용하는 것인 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법.
13. The method of claim 12,
The polymerization initiator is a method for producing a modified conjugated diene-based polymer to be used in an amount of 0.01 mmol to 10 mmol based on 100 g of the total monomer.
제12항에 있어서,
상기 변성 올리고머는 중합 개시제 1 몰 대비 0.1 몰 내지 5.0 몰로 사용하는 것인 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법.
13. The method of claim 12,
The modified oligomer is a method for producing a modified conjugated diene-based polymer is used in an amount of 0.1 to 5.0 moles relative to 1 mole of the polymerization initiator.
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