KR20220023455A - Conjugated diene-based polymer, method of preparing the polymer and rubber composition comprising the polyemr - Google Patents

Conjugated diene-based polymer, method of preparing the polymer and rubber composition comprising the polyemr Download PDF

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KR20220023455A
KR20220023455A KR1020200105193A KR20200105193A KR20220023455A KR 20220023455 A KR20220023455 A KR 20220023455A KR 1020200105193 A KR1020200105193 A KR 1020200105193A KR 20200105193 A KR20200105193 A KR 20200105193A KR 20220023455 A KR20220023455 A KR 20220023455A
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Abstract

The present invention relates to a conjugated diene-based polymer having excellent running resistance properties which comprises a high molecular weight polymer chain in a controlled content, a preparation method thereof, and a rubber composition comprising the same. The present invention provides a conjugated diene-based polymer which comprises a repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer, comprises 20 wt% or more of the polymer chain having a weight average molecular weight of 1,000,000 g/mol or more, and has a molecular weight distribution of 2.8 or more and 3.4 or less, a preparation method thereof, and a rubber composition comprising the same.

Description

공액디엔계 중합체, 이의 제조방법 및 상기 중합체를 포함하는 고무 조성물{CONJUGATED DIENE-BASED POLYMER, METHOD OF PREPARING THE POLYMER AND RUBBER COMPOSITION COMPRISING THE POLYEMR}Conjugated diene-based polymer, manufacturing method thereof, and rubber composition comprising the polymer

본 발명은 고분자량의 중합체 사슬을 조절된 함량으로 포함하고, 특정범위의 분자량 분포를 갖는 주행저항성이 우수하고 가공성 특성이 개선된 공액디엔계 중합체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 고무 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a conjugated diene-based polymer comprising a high molecular weight polymer chain in a controlled content and having a molecular weight distribution in a specific range, excellent running resistance and improved processability, a method for preparing the same, and a rubber composition comprising the same .

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

타이어의 주행저항을 감소시키기 위해서는 가황 고무의 히스테리시스 손실을 작게하는 방안이 있으며, 이러한 가황 고무의 평가 지표로서는 50℃ 내지 80℃의 반발탄성, 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 running resistance of the tire, there is a method of reducing the hysteresis loss of the vulcanized rubber, and rebound elasticity of 50°C to 80°C, 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, 폴리이소프렌고무 또는 폴리부타디엔 고무 등이 알려져있지만, 이들은 웨트 스키드 저항성이 작은 문제가 있다. 이에 최근에는 스티렌-부타디엔 고무(이하, SBR이라 함) 또는 부타디엔 고무(이하, BR이라 함)와 같은 공액디엔계 (공)중합체가 유화중합이나 용액중합에 의해 제조되어 타이어용 고무로서 이용되고 있다. As a rubber material having a small hysteresis loss, natural rubber, polyisoprene rubber, polybutadiene rubber, etc. are known, but these have a problem of low wet skid resistance. Accordingly, recently, conjugated diene-based (co)polymers such as styrene-butadiene rubber (hereinafter referred to as SBR) or butadiene rubber (hereinafter referred to as BR) have been manufactured by emulsion polymerization or solution polymerization and are used as rubber for tires. .

상기의 BR 또는 SBR을 타이어용 고무 재료로 이용하는 경우에는, 타이어 요구 물성을 얻기 위하여 통상적으로 실리카나 카본블랙 등의 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.

한편, BR에 있어서 분자량 분포 조절을 통해 주행 저항성과 같은 배합물성 및 가공성을 개선시키고자 하였으나, 배합물성과 가공성은 트레이드 오프(trade-off) 관계로 분자량 분포를 좁게하는 경우 배합물성은 개선되나 가공성이 저하되고, 반대로 분자량 분포를 넓게하는 경우 가공성은 개선되나 배합물성은 저하되는 문제가 있다. On the other hand, in BR, compounding properties and processability such as running resistance were improved by controlling the molecular weight distribution, but compounding properties and processability are trade-off. On the contrary, when the molecular weight distribution is widened, the processability is improved, but there is a problem in that the compounding properties are lowered.

이에, 좁은 분자량 분포를 갖는 BR을 변성시켜 긴사슬 분지(long-chian branch, LCB)를 도입시켜 배합물성과 가공성을 동시에 개선시키고자 하였으나, 충분한 효과를 얻지 못하였다. Accordingly, the BR having a narrow molecular weight distribution was modified to introduce a long-chian branch (LCB) to improve compounding properties and processability at the same time, but a sufficient effect was not obtained.

JP 2013-507510 A (2013. 03. 04.)JP 2013-507510 A (2013. 03. 04.)

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 고분자량의 중합체 사슬을 특정비율로 포함하고, 특정범위의 분자량 분포를 가짐으로써 우수한 배합물성을 가지면서 가공성 특성이 개선된 공액디엔계 중합체를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been devised to solve the problems of the prior art, and contains a high molecular weight polymer chain in a specific ratio, and has a molecular weight distribution in a specific range, thereby having excellent compounding properties and improved processability characteristics. It aims to provide a polymer.

또한, 본 발명은 제1 알킬화제 및 제2 알킬화제를 특정비율로 혼합하여 제조된 촉매 조성물을 이용한 상기 공액디엔계 중합체의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide a method for preparing the conjugated diene-based polymer using a catalyst composition prepared by mixing a first alkylating agent and a second alkylating agent in a specific ratio.

아울러, 본 발명은 상기 공액디엔계 중합체 및 충진제를 포함하는 고무 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a rubber composition comprising the conjugated diene-based polymer and a filler.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 공액디엔계 단량체 유래 반복단위를 포함하고, 중량평균 분자량이 1,000,000 g/mol 이상인 중합체 사슬을 20 중량% 이상 포함하고, 분자량 분포가 2.8 이상 3.4 이하인 공액디엔계 중합체를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention includes a repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer, 20% by weight or more of a polymer chain having a weight average molecular weight of 1,000,000 g/mol or more, and a conjugated diene having a molecular weight distribution of 2.8 or more and 3.4 or less to provide a polymer.

또한, 본 발명은 탄화수소 용매 중에서, 네오디뮴 화합물을 포함하는 촉매 조성물의 존재 하에 공액디엔계 단량체를 중합하는 단계를 포함하고, 상기 촉매 조성물은 네오디뮴 화합물, 제1 알킬화제, 제2 알킬화제 및 할로겐화물을 혼합하여 촉매 혼합물을 제조하고, 제조된 촉매 혼합물을 숙성시켜 제조하는 것이며, 상기 제1 알킬화제 및 제2 알킬화제는 5:1 내지 3:1의 몰비로 혼합하는 것인 상기의 공액디엔계 중합체의 제조방법을 제공한다. In addition, the present invention comprises the step of polymerizing a conjugated diene-based monomer in the presence of a catalyst composition comprising a neodymium compound in a hydrocarbon solvent, wherein the catalyst composition is a neodymium compound, a first alkylating agent, a second alkylating agent and a halide mixture to prepare a catalyst mixture, and aging the prepared catalyst mixture, wherein the first alkylating agent and the second alkylating agent are mixed in a molar ratio of 5:1 to 3:1. Method for producing the conjugated diene-based polymer provides

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

본 발명에 따른 공액디엔계 중합체는 중량평균 분자량이 1,000,000 g/mol 이상인 중합체 사슬을 20 중량% 이상으로 포함하고 분자량 분포가 2.8 이상 3.4 이하임으로써 우수한 배합물성을 가지면서 가공성 특성이 개선되는 효과가 있다. The conjugated diene-based polymer according to the present invention contains 20% by weight or more of a polymer chain having a weight average molecular weight of 1,000,000 g/mol or more, and has a molecular weight distribution of 2.8 or more and 3.4 or less, thereby having excellent compounding properties and improving processability characteristics. there is.

또한, 본 발명에 따른 공액디엔계 중합체의 제조방법은 제1 알킬화제 및 제2 알킬화제를 특정비율로 혼합하고 숙성시켜 제조된 촉매 조성물의 존재 하에 단량체를 중합함으로써 중량평균 분자량이 1,000,000 g/mol 이상인 중합체 사슬을 20 중량% 이상으로 포함하고, 특정범위로 조절된 넓은 분자량 분포를 갖는 공액디엔계 중합체를 제조할 수 있다. In addition, in the method for producing a conjugated diene-based polymer according to the present invention, a polymer having a weight average molecular weight of 1,000,000 g/mol or more by mixing a first alkylating agent and a second alkylating agent in a specific ratio and polymerizing a monomer in the presence of a catalyst composition prepared by aging It is possible to prepare a conjugated diene-based polymer including a chain in an amount of 20 wt% or more, and having a broad molecular weight distribution controlled to a specific range.

아울러, 본 발명에 따른 고무 조성물은 상기 공액디엔계 중합체를 포함함으로써 배합물성 및 가공성이 우수한 효과가 있다.In addition, the rubber composition according to the present invention has excellent compounding properties and processability by including the conjugated diene-based polymer.

이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail to 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.

측정방법measurement method

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' refers to the FT-IR transmittance spectrum 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 the measurement, the maximum peak value near 1130 cm -1 of the measurement spectrum (a, baseline), the minimum peak value near 967 cm -1 indicating trans-1,4 bond (b), and 911 cm indicating the vinyl bond Each content was calculated using the minimum peak value (c) near -1 and the minimum peak value (d) near 736 cm -1 indicating cis-1,4 bond.

공액디엔계 중합체Conjugated diene polymer

본 발명은 중량평균 분자량이 1,000,000 g/mol 이상인 중합체 사슬을 특정범위로 포함하고, 특정범위로 조절된 넓은 분자량 분포를 가짐으로써 배합물성이 우수하고 동시에 가공성 특성이 개선되어 상기 배합물성과 가공성 특성이 균형 있게 우수한 공액디엔계 중합체를 제공한다. The present invention includes a polymer chain having a weight average molecular weight of 1,000,000 g/mol or more in a specific range, and has a wide molecular weight distribution controlled in a specific range, so that the compounding properties are excellent and the processability properties are improved at the same time, so that the compounding properties and the processability properties are balanced To provide an excellent conjugated diene-based polymer.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 공액디엔계 중합체는 공액디엔계 단량체 유래 반복단위를 포함하고, 중량평균 분자량이 1,000,000 g/mol 이상인 중합체 사슬을 20 중량% 이상 포함하고, 분자량 분포가 2.8 이상 3.4 이하인 것을 특징으로 한다. The conjugated diene-based polymer according to an embodiment of the present invention includes a repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer, 20% by weight or more of a polymer chain having a weight average molecular weight of 1,000,000 g/mol or more, and a molecular weight distribution of 2.8 or more 3.4 It is characterized by the following.

통상, 공액디엔계 중합체에 있어서 배합물성과 가공성 특성은 트레이드 오프(trade-off) 관계에 있는 물성으로, 배합물성과 가공성 특성에서 동시에 우수한 특성을 나타내는 것은 어렵다고 알려져 있다. 또한, 공액디엔계 중합체의 분자량 분포가 좁은 경우 배합물성은 우수할 수 있으나 가공성 특성이 저하되고, 반대로 분자량 분포가 넓은 경우에는 가공성 특성이 우수하나 배합물성이 저하된다. 그러나, 본 발명에 따른 상기 변성 공액디엔계 중합체는 후술하는 제조방법에 의하여 제조됨으로써 중합체 내 중량평균 분자량이 1,000,000 g/mol 이상인 고분자량의 중합체 사슬을 특정함량으로 포함하고, 동시에 특정범위의 분자량 분포를 가질 수 있고, 이에 우수한 배합물성을 유지하면서 가공성 특성도 크게 개선되는 효과가 있다. In general, in a conjugated diene-based polymer, compounding properties and processability characteristics are physical properties in a trade-off relationship, and it is known that it is difficult to simultaneously exhibit excellent properties in compounding properties and processability characteristics. In addition, when the molecular weight distribution of the conjugated diene-based polymer is narrow, the compounding properties may be excellent, but the processability characteristics are deteriorated. However, the modified conjugated diene-based polymer according to the present invention is prepared by the manufacturing method described below, thereby including a high molecular weight polymer chain having a weight average molecular weight in the polymer of 1,000,000 g/mol or more in a specific content, and at the same time a molecular weight distribution in a specific range can have, and there is an effect of greatly improving processability characteristics while maintaining excellent compounding properties.

구체적으로, 상기 공액디엔계 중합체는 공액디엔계 단량체 유래 반복단위를 포함하는 중합체 사슬을 포함하고, 상기 중합체 사슬 중 중량평균 분자량이 1,000,000 g/mol 이상인 중합체 사슬을 전체 중합체 100 중량%를 기준으로 20 중량% 이상, 보다 구체적으로는 20 중량% 이상 30 중량% 이하로 포함하는 것일 수 있다. Specifically, the conjugated diene-based polymer includes a polymer chain including a repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer, and a polymer chain having a weight average molecular weight of 1,000,000 g/mol or more among the polymer chain is 20 based on 100% by weight of the total polymer Weight % or more, more specifically, it may be included in an amount of 20 wt% or more and 30 wt% or less.

한편, 상기 중합체 사슬의 중량평균 분자량은 특정수치 이상으로의 고분자량임을 한정하기 위한 수단으로 상기 제시한 중량평균 분자량 이상인 중합체 사슬은 모두 포함될 수 있으나, 더 바람직한 효과 측면에서 상기 중합체 사슬의 중량평균 분자량은 1,000,000 g/mol 이상 2,000,000 g/mol 이하일 수 있다. On the other hand, as a means for limiting that the weight average molecular weight of the polymer chain is a high molecular weight above a specific value, all polymer chains having a weight average molecular weight or more as presented above may be included, but in terms of a more preferable effect, the weight average molecular weight of the polymer chain may be 1,000,000 g/mol or more and 2,000,000 g/mol or less.

또 다른 예로, 상기 공액디엔계 중합체는 전술한 중량평균 분자량을 갖는 중합체 사슬을 20 중량% 이상으로 포함하면서 동시에 분자량 분포가 2.8 이상 3.4 이하일 수 있고, 구체적으로는 상기 공액디엔계 중합체는 중량평균 분자량이 1,000,000 g/mol 이상인 중합체 사슬을 20 중량% 이상 30 중량% 이하로 포함하고, 분자량 분포가 2.8 이상 3.2 이하일 수 있다. 이 경우, 가공성 특성, 인장특성 및 주행저항성이 동시에 보다 더 우수할 수 있다.As another example, the conjugated diene-based polymer may include 20% by weight or more of the polymer chain having the above-mentioned weight average molecular weight and at the same time have a molecular weight distribution of 2.8 or more and 3.4 or less, specifically, the conjugated diene-based polymer has a weight average molecular weight This 1,000,000 g/mol or more of the polymer chain may be included in an amount of 20 wt% or more and 30 wt% or less, and a molecular weight distribution of 2.8 or more and 3.2 or less. In this case, the workability characteristics, the tensile characteristics, and the running resistance may be superior at the same time.

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

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 공액디엔계 중합체는 상기한 분자량 분포 조건을 충족하는 동시에, 중량평균 분자량(Mw)이 500,000 내지 1,500,000 g/mol일 수 있고, 수평균 분자량(Mn)이 100,000 내지 500,000 g/mol일 수 있으며, 이 범위 내에서 고무 조성물에 적용 시 인장특성이 뛰어나고, 가공성이 우수하여 고무 조성물의 작업성 개선으로 인해 혼반죽이 용이해, 고무 조성물의 기계적 물성 및 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다. 상기 중량평균 분자량은 일례로 500,000 내지 1,200,000 g/mol, 또는 500,000 내지 800,000 g/mol일 수 있고, 수평균 분자량은 일례로 150,000 내지 350,000 g/mol, 또는 200,000 내지 270,000 g/mol일 수 있다.The conjugated diene-based polymer according to an embodiment of the present invention may have a weight average molecular weight (Mw) of 500,000 to 1,500,000 g/mol, and a number average molecular weight (Mn) of 100,000 to while satisfying the molecular weight distribution conditions described above. It may be 500,000 g/mol, and when applied to a rubber composition within this range, it has excellent tensile properties and excellent processability, so it is easy to knead due to the improvement of workability of the rubber composition, and the mechanical and physical properties balance of the rubber composition is excellent It works. The weight average molecular weight may be, for example, 500,000 to 1,200,000 g/mol, or 500,000 to 800,000 g/mol, and the number average molecular weight may be, for example, 150,000 to 350,000 g/mol, or 200,000 to 270,000 g/mol.

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

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

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

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 공액디엔계 중합체는 네오디뮴 촉매화 액디엔계 중합체인 것일 수 있다. 즉, 상기 변성 공액디엔계 중합체는 네오디뮴 화합물을 포함하는 촉매 조성물로부터 활성화된 유기금속 부위를 포함하는 공액디엔계 중합체인 것일 수 있다.In addition, the conjugated diene-based polymer according to an embodiment of the present invention may be a neodymium-catalyzed liquid diene-based polymer. That is, the modified conjugated diene-based polymer may be a conjugated diene-based polymer including an organometallic moiety activated from a catalyst composition including a neodymium compound.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 공액디엔계 중합체는 100℃에서의 무니점도(mooney viscosity, MV)가 20 이상 100 이하인 것일 수 있고, 구체적으로는 30 이상 80 이하, 35 이상 75 이하 또는 40 이상 70 이하일 수 있다. 본 발명에 따른 상기 공액디엔계 중합체는 전술한 범위의 무니점도를 가짐으로써 가공성이 우수할 수 있다.In addition, the conjugated diene-based polymer according to an embodiment of the present invention may have a Mooney viscosity (MV) of 20 or more and 100 or less at 100° C., specifically, 30 or more and 80 or less, 35 or more and 75 or less, or It may be 40 or more and 70 or less. The conjugated diene-based polymer according to the present invention may have excellent processability by having a Mooney viscosity within the above-described 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 방치한 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 a torque by operating a platen.

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

또한, 상기 변성 공액디엔계 중합체는 푸리에 변환 적외 분광법으로 측정한 공액디엔부의 비닐 함량이 5% 이하, 보다 구체적으로는 2% 이하일 수 있다. 중합체내 비닐 함량이 5%를 초과할 경우, 이를 포함하는 고무 조성물의 내마모성, 내균열성, 내오존성이 열화될 우려가 있다. 여기에서, 비닐 함량은 중합체 중의 공액디엔 단량체(부타디엔 등) 부분(중합된 부타디엔의 총량)에 의거한, 상기 중합체 사슬 내의 1,2번 위치에 내포되는 부타디엔의 질량(혹은 중량) 퍼센트를 나타내는 것이다. In addition, in the modified conjugated diene-based polymer, the vinyl content of the conjugated diene part measured by Fourier transform infrared spectroscopy may be 5% or less, more specifically, 2% or less. When the vinyl content in the polymer exceeds 5%, there is a fear that the abrasion resistance, crack resistance, and ozone resistance of the rubber composition including the same may be deteriorated. Here, the vinyl content represents the mass (or weight) percentage of butadiene contained in positions 1 and 2 in the polymer chain based on the conjugated diene monomer (butadiene, etc.) portion (total amount of polymerized butadiene) in the polymer. .

공액디엔계 중합체의 제조방법Method for producing conjugated diene-based polymer

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

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제조방법은 탄화수소 용매 중에서, 네오디뮴 화합물을 포함하는 촉매 조성물의 존재 하에 공액디엔계 단량체를 중합하는 단계(단계 A)를 포함하고, 상기 촉매 조성물은 네오디뮴 화합물, 제1 알킬화제, 제2 알킬화제 및 할로겐화물을 혼합한 후 숙성시켜 제조한 것이며, 상기 제1 알킬화제 및 제2 알킬화제는 5:1 내지 3:1의 몰비로 혼합하는 것을 특징으로 한다. The manufacturing method according to an embodiment of the present invention comprises polymerizing a conjugated diene-based monomer in the presence of a catalyst composition containing a neodymium compound in a hydrocarbon solvent (step A), and the catalyst composition is a neodymium compound, It is prepared by mixing the first alkylating agent, the second alkylating agent and the halide and then aging, and the first alkylating agent and the second alkylating agent are mixed in a molar ratio of 5:1 to 3:1.

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

본 발명에서, 상기 유기금속 부위를 포함하는 활성 중합체에서 유기금속 부위는 공액디엔계 중합체의 말단의 활성화된 유기금속 부위(분자쇄 말단의 활성화된 유기금속 부위), 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, in the active polymer including the organometallic moiety, the organometallic moiety is an activated organometallic moiety at the end of the conjugated diene-based polymer (an activated organometallic moiety at the end of the molecular chain), and an activated organometallic moiety in the main chain. Alternatively, it may be an activated organometallic moiety in a side chain (side chain), 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 is an activated organometallic moiety at the terminal may indicate

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

상기 촉매 조성물은 공액디엔계 단량체 총 100 g을 기준으로 네오디뮴 화합물이 0.02 g 내지 1.0 g의 양으로 사용하는 것일 수 있으며, 구체적으로는 상기 네오디뮴 화합물이 공액디엔계 단량체 총 100 g을 기준으로 0.05 g 내지 0.5 g, 더욱 구체적으로는 0.05 g 내지 0.25 g으로 사용하는 것일 수 있다. In the catalyst composition, the neodymium compound may be used in an amount of 0.02 g to 1.0 g based on a total of 100 g of the conjugated diene-based monomer, and specifically, 0.05 g of the neodymium compound based on a total of 100 g of the conjugated diene-based monomer to 0.5 g, more specifically, 0.05 g to 0.25 g may be used.

상기 네오디뮴 화합물은 이의 카르복실산염(예를 들면, 네오디뮴 초산염, 네오디뮴 아크릴산염, 네오디뮴 메타크릴산염, 네오디뮴 글루콘산염, 네오디뮴 구연산염, 네오디뮴 푸마르산염, 네오디뮴 유산염, 네오디뮴 말레산염, 네오디뮴 옥살산염, 네오디뮴 2-에틸헥사노에이트, 네오디뮴 네오 데카노에이트 등); 유기인산염(예를 들면, 네오디뮴 디부틸 인산염, 네오디뮴 디펜틸 인산염, 네오디뮴 디헥실 인산염, 네오디뮴 디헵틸 인산염, 네오디뮴 디옥틸 인산염, 네오디뮴 비스(1-메틸 헵틸) 인산염, 네오디뮴 비스(2-에틸헥실) 인산염, 또는 네오디뮴 디데실 인산염 등); 유기 포스폰산염(예를 들면, 네오디뮴 부틸 포스폰산염, 네오디뮴 펜틸 포스폰산염, 네오디뮴 헥실 포스폰산염, 네오디뮴 헵틸 포스폰산염, 네오디뮴 옥틸 포스폰산염, 네오디뮴(1-메틸 헵틸) 포스폰산염, 네오디뮴(2-에틸헥실) 포스폰산염, 네오디뮴 디실 포스폰산염, 네오디뮴 도데실 포스폰산염 또는 네오디뮴 옥타데실 포스폰산염 등); 유기 포스핀산염(예를 들면, 네오디뮴 부틸포스핀산염, 네오디뮴 펜틸포스핀산염, 네오디뮴 헥실 포스핀산염, 네오디뮴 헵틸 포스핀산염, 네오디뮴 옥틸 포스핀산염, 네오디뮴(1-메틸 헵틸) 포스핀산염 또는 네오디뮴(2-에틸헥실) 포스핀산염 등); 카르밤산염(예를 들면, 네오디뮴 디메틸 카르밤산염, 네오디뮴 디에틸 카르밤산염, 네오디뮴 디이소프로필 카르밤산염, 네오디뮴 디부틸 카르밤산염 또는 네오디뮴 디벤질 카르밤산염 등); 디티오 카르밤산염(예를 들면, 네오디뮴 디메틸디티오카르바민산염, 네오디뮴 디에틸디티오카르바민산염, 네오디뮴 디이소프로필 디티오 카르밤산염 또는 네오디뮴 디부틸디티오카르바민산염 등); 크산토겐산염(예를 들면, 네오디뮴 메틸 크산토겐산염, 네오디뮴 에틸 크산토겐산염, 네오디뮴 이소프로필 크산토겐산염, 네오디뮴 부틸 크산토겐산염, 또는 네오디뮴 벤질 크산토겐산염 등); β-디케토네이트(예를 들면, 네오디뮴 아세틸아세토네이트, 네오디뮴 트리플루오로아세틸 아세토네이트, 네오디뮴 헥사플루오로아세틸 아세토네이트 또는 네오디뮴 벤조일 아세토네이트 등); 알콕시드 또는 알릴옥시드(예를 들면, 네오디뮴 메톡사이드, 네오디뮴 에톡시드, 네오디뮴 이소프로폭사이드, 네오디뮴 페녹사이드 또는 네오디뮴 노닐 페녹사이드 등); 할로겐화물 또는 의사 할로겐화물(네오디뮴 불화물, 네오디뮴 염화물, 네오디뮴 브롬화물, 네오디뮴 요오드화물, 네오디뮴 시안화물, 네오디뮴 시안산염, 네오디뮴 티오시안산염, 또는 네오디뮴 아지드 등); 옥시할라이드(예를 들면, 네오디뮴 옥시플루오라이드, 네오디뮴 옥시 클로라이드, 또는 네오디뮴 옥시 브로마이드 등); 또는 1 이상의 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.The neodymium compound is a carboxylate salt thereof (eg, neodymium acetate, neodymium acrylate, neodymium methacrylate, neodymium gluconate, neodymium citrate, neodymium fumarate, neodymium lactate, neodymium maleate, neodymium oxalate, neodymium 2 -ethylhexanoate, neodymium neodecanoate, etc.); organophosphates (e.g., neodymium dibutyl phosphate, neodymium dipentyl phosphate, neodymium dihexyl phosphate, neodymium diheptyl phosphate, neodymium dioctyl phosphate, neodymium bis(1-methyl heptyl) phosphate, neodymium bis(2-ethylhexyl) phosphate, or neodymium didecyl phosphate, etc.); organic phosphonates (e.g., neodymium butyl phosphonate, neodymium pentyl phosphonate, neodymium hexyl phosphonate, neodymium heptyl phosphonate, neodymium octyl phosphonate, neodymium (1-methyl heptyl) phosphonate, neodymium (2-ethylhexyl) phosphonate, neodymium disyl phosphonate, neodymium dodecyl phosphonate, or neodymium octadecyl phosphonate); organic phosphinates (e.g., neodymium butylphosphinate, neodymium pentylphosphinate, neodymium hexyl phosphinate, neodymium heptyl phosphinate, neodymium octyl phosphinate, neodymium (1-methyl heptyl) phosphinate, or neodymium (2-ethylhexyl) phosphinate, etc.); carbamates (eg, neodymium dimethyl carbamate, neodymium diethyl carbamate, neodymium diisopropyl carbamate, neodymium dibutyl carbamate, or neodymium dibenzyl carbamate, etc.); dithiocarbamate (eg, neodymium dimethyldithiocarbamate, neodymium diethyldithiocarbamate, neodymium diisopropyl dithiocarbamate, or neodymium dibutyldithiocarbamate); xanthogenates (eg, neodymium methyl xanthogen, neodymium ethyl xanthogen, neodymium isopropyl xanthogen, neodymium butyl xanthogen, or neodymium benzyl xanthogen, etc.); β-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.

상기 네오디뮴 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물인 것일 수 있다.The neodymium compound may be a compound represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00001
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상기 화학식 1에서, Ra 내지 Rc는 서로 독립적으로 수소, 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬기이고, 단, Ra 내지 Rc가 모두 동시에 수소는 아니다.In Formula 1, 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 1에서 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 1 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 1에서 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 1, R a is an alkyl group having 6 to 8 carbon atoms, R b and R c may each independently be hydrogen or an alkyl group having 2 to 6 carbon atoms, wherein R b and R c are It may not be hydrogen at the same time, and specific examples thereof include Nd(2,2-diethyl decanoate) 3 , Nd(2,2-dipropyl decanoate) 3 , Nd(2,2-dibutyl decanoate) ) 3 , Nd(2,2-dihexyl decanoate) 3 , Nd(2,2-dioctyl decanoate) 3 , Nd(2-ethyl-2-propyl decanoate) 3 , Nd(2- Ethyl-2-butyl decanoate) 3 , Nd(2-ethyl-2-hexyl decanoate) 3 , Nd(2-propyl-2-butyl decanoate) 3 , Nd(2-propyl-2-hexyl) Decanoate) 3 , Nd (2-propyl-2-isopropyl decanoate) 3 , Nd (2-butyl-2-hexyl decanoate) 3 , Nd (2-hexyl-2-octyl decanoate) 3 , Nd(2-t-butyl decanoate) 3 , Nd(2,2-diethyl octanoate) 3 , Nd(2,2-dipropyl octanoate) 3 , Nd(2,2-di Butyl octanoate) 3 , Nd(2,2-dihexyl octanoate) 3 , Nd(2-ethyl-2-propyl octanoate) 3 , Nd(2-ethyl-2-hexyl octanoate) 3 , Nd(2,2-diethyl nonanoate) 3 , Nd(2,2-dipropyl nonanoate) 3 , Nd(2,2-dibutyl nonanoate) 3 , Nd(2,2-di Hexyl nonanoate) 3 , Nd(2-ethyl-2-propyl nonanoate) 3 and Nd(2-ethyl-2-hexyl nonanoate) 3 may be at least one selected from the group consisting of, among them, Neodymium-based compounds are Nd(2,2-diethyl decanoate) 3 , Nd(2,2-dipropyl decanoate) 3 , Nd(2,2-dibutyl decanoate) 3 , Nd(2, 2-dihexyl decanoate) 3 , and Nd(2,2-dioctyl decanoate) 3 may be at least one selected from the group consisting of.

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

이와 같이, 상기 화학식 1로 표시되는 네오디뮴 화합물은 α(알파) 위치에 탄소수 2 이상의 다양한 길이의 알킬기를 치환기로 포함하는 카르복실레이트 리간드를 포함함으로써, 네오디뮴 중심 금속 주위에 입체적인 변화를 유도하여 화합물 간의 엉김 현상을 차단할 수 있고, 이에 따라, 올리고머화를 억제할 수 있는 효과가 있다. 또한, 이와 같은 네오디뮴계 화합물은 용매에 대한 용해도가 높고, 촉매 활성종으로의 전환에 어려움이 있는 중심 부분에 위치하는 네오디뮴 비율이 감소되어 촉매 활성종으로의 전환율이 높은 효과가 있다.As such, the neodymium compound represented by Formula 1 includes a carboxylate ligand including an alkyl group of various lengths of 2 or more carbon atoms as a substituent at the α (alpha) position, thereby inducing a steric change around the neodymium central metal between the compounds It is possible to block the agglomeration phenomenon, and thus, there is an effect of suppressing oligomerization. In addition, such a neodymium-based compound has a high solubility in a solvent, and a ratio of neodymium located in a central portion having difficulty in conversion to a catalytically active species is reduced, thereby increasing the conversion rate to a catalytically active species.

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, 네오디뮴 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 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 the solvent by the Lewis base and storing it in a stable state for a long period of time. The Lewis base may be used, for example, in a ratio of 30 moles or less, or 1 to 10 moles 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.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 촉매 조성물은 네오디뮴 화합물, 제1 알킬화제, 제2 알킬화제 및 할로겐화물을 혼합한 후 숙성시켜 제조한 것일 수 있고, 이때 상기 제1 알킬화제 및 제2 알킬화제는 5:1 내지 3:1의 몰비, 구체적으로는 4:1 내지 3:1의 몰비로 혼합하는 것일 수 있다. In addition, the catalyst composition according to an embodiment of the present invention may be prepared by mixing a neodymium compound, a first alkylating agent, a second alkylating agent, and a halide and then aging, wherein the first alkylating agent and the second alkylating agent are 5 It may be mixed in a molar ratio of :1 to 3:1, specifically, in a molar ratio of 4:1 to 3:1.

또한, 상기 숙성은 -20℃ 내지 0℃의 온도에서 2주 이상 6주 이하 동안 정치시켜 수행할 수 있으며, 구체적으로는 -10℃ 내지 0℃ 온도에서 2주 이상 4주 이하동안 상기 혼합하여 제조된 촉매 혼합물을 정치시켜 수행할 수 있다. In addition, the aging can be carried out by standing still for 2 weeks or more and 6 weeks or less at a temperature of -20°C to 0°C, specifically, it is prepared by mixing at a temperature of -10°C to 0°C for 2 weeks or more and 4 weeks or less It can be carried out by allowing the catalyst mixture to stand still.

상기 제1 알킬화제는 알루미녹산일 수 있으며, 상기 알루미녹산은 트리히드로카르빌 알루미늄계 화합물에 물을 반응시킴으로써 제조된 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 알루미녹산은 하기 화학식 2a의 직쇄 알루미녹산 또는 화학식 2b의 환형 알루미녹산일 수 있다. The first alkylating agent may be aluminoxane, and the aluminoxane may be prepared by reacting a trihydrocarbyl aluminum-based compound with water. Specifically, the aluminoxane may be a straight-chain aluminoxane of Formula 2a or a cyclic aluminoxane of Formula 2b.

[화학식 2a][Formula 2a]

Figure pat00002
Figure pat00002

[화학식 2b][Formula 2b]

Figure pat00003
Figure pat00003

상기 화학식 2a 및 2b에서, 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 2a and 2b, 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.

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 있으며, 보다 더 구체적으로는 변성 메틸알루미녹산(MMAO)일 수 있다.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, phenylaluminoxane or 2,6-dimethylphenyl It may be aluminoxane and the like, and any one or a mixture of two or more thereof may be used, and more specifically, may be modified methylaluminoxane (MMAO).

또한, 상기 변성 메틸알루미녹산은 메틸알루미녹산의 메틸기를 수식기(R), 구체적으로는 탄소수 2 내지 20의 탄화수소기로 치환한 것으로, 구체적으로는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물일 수 있다.In addition, the modified methylaluminoxane may be a compound in which the methyl group of methylaluminoxane is substituted with a modifying group (R), specifically, a hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms, specifically, a compound represented by the following formula (3).

[화학식 3][Formula 3]

Figure pat00004
Figure pat00004

상기 화학식 3에서, R은 앞서 정의한 바와 같으며, m 및 n은 서로 독립적으로 2 이상의 정수일 수 있다. 또한, 상기 화학식 3에서, Me는 메틸기(methyl group)을 나타내는 것이다. In Formula 3, R is as defined above, and m and n may be each independently an integer of 2 or more. In addition, in Formula 3, Me represents a methyl group.

구체적으로, 상기 화학식 3에서 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 3, 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 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, the catalytic activity may be increased by promoting alkylation.

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

상기 제2 알킬화제는 히드로카르빌알루미늄 디하이드라이드일 수 있으며, 구체적으로 디에틸알루미늄 하이드라이드, 디-n-프로필알루미늄 하이드라이드, 디이소프로필알루미늄 하이드라이드, 디-n-부틸알루미늄 하이드라이드, 디이소부틸알루미늄 하이드라이드, 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 하이드리아드, p-톨릴이소부틸알루미늄 하이드라이드, p-톨릴-n-옥틸알루미늄 하이드라이드, 벤질에틸알루미늄 하이드라이드, 벤질-n-프로필알루미늄 하이드라이드, 벤질이소프로필알루미늄 하이드라이드, 벤질-n-부틸알루미늄 하이드라이드, 벤질이소부틸알루미늄 하이드라이드 및 벤질-n-옥틸알루미늄 하이드라이드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있고, 구체적으로는 디이소부틸알루미늄 히드라이드일 수 있다. The second alkylating agent may be hydrocarbylaluminum dihydride, specifically diethylaluminum hydride, di-n-propylaluminum hydride, diisopropylaluminum hydride, di-n-butylaluminum hydride, di Isobutylaluminum hydride, di-n-octylaluminum hydride, diphenylaluminum hydride, di-p-tolylaluminum hydride, dibenzylaluminum hydride, phenylethylaluminum hydride, phenyl-n-propylaluminum hydride , phenylisopropylaluminum hydride, phenyl-n-butylaluminum hydride, phenylisobutylaluminum hydride, phenyl-n-octylaluminum hydride, p-tolylethylaluminum hydride, p-tolyl-n-propylaluminum hydride Ride, p-tolylisopropylaluminum hydride, p-tolyl-n-butylaluminum hydride, p-tolylisobutylaluminum hydride, p-tolyl-n-octylaluminum hydride, benzylethylaluminum hydride, benzyl- It may be at least one selected from the group consisting of n-propylaluminum hydride, benzylisopropylaluminum hydride, benzyl-n-butylaluminum hydride, benzylisobutylaluminum hydride, and benzyl-n-octylaluminum hydride, Specifically, it may be diisobutylaluminum hydride.

일례로, 본 발명에 따른 상기 촉매 조성물은 필요에 따라 상기의 제1 알킬화제 및 제2 알킬화제 외 통상 공액디엔계 중합체의 제조시에 알킬화제로서 사용되는 알킬화제를 더 사용할 수 있으며, 이러한 알킬화제로는 트리메틸알루미늄, 트리에틸알루미늄, 트리-n-프로필알루미늄, 트리이소프로필알루미늄, 트리-n-부틸알루미늄, 트리이소부틸알루미늄, 트리-t-부틸알루미늄, 트리펜틸알루미늄, 트리헥실알루미늄, 트리시클로헥실알루미늄, 트리옥틸알루미늄 등의 알킬알루미늄; 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.For example, in the catalyst composition according to the present invention, if necessary, an alkylating agent used as an alkylating agent in the preparation of a conjugated diene-based polymer other than the first and second alkylating agents may be further used, and the alkylating agent is trimethylaluminum , triethylaluminum, tri-n-propylaluminum, triisopropylaluminum, tri-n-butylaluminum, triisobutylaluminum, tri-t-butylaluminum, tripentylaluminum, trihexylaluminum, tricyclohexylaluminum, tri alkyl aluminum such as octylaluminum; and alkyl magnesium compounds such as diethyl magnesium, di-n-propyl magnesium, diisopropyl magnesium, dibutyl magnesium, dihexyl magnesium, diphenyl magnesium, and dibenzyl magnesium. and alkyl lithium compounds such as n-butyllithium.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 촉매 조성물은 알킬화제를 상기 네오디뮴 화합물 1 몰에 대하여 50 내지 250 몰비, 구체적으로는 80 내지 200 몰비, 더욱 구체적으로는 100 내지 150 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. 이때, 상기 네오디뮴 화합물에 대한 알킬화제의 사용량은 제1 알킬화제 및 제2 알킬화제의 합계량이다.In addition, the catalyst composition according to an embodiment of the present invention may include an alkylating agent in a molar ratio of 50 to 250 molar ratio, specifically 80 to 200 molar ratio, and more specifically 100 to 150 molar ratio with respect to 1 mole of the neodymium compound. . 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. In this case, the amount of the alkylating agent used for the neodymium compound is the total amount of the first alkylating agent and the second alkylating agent.

또한, 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.In addition, the halide is not particularly limited, for example, a halogen simple substance, an interhalogen compound, a hydrogen halide, an organic halide, a non-metal halide, a metal halide, or an organometallic halide, and the like. Any 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 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).

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, 제1 및 제2 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 comprising a neodymium compound, first and second alkylating agents and a halide, that is, diisobutylaluminum hydride (DIBAH) in a catalyst system. In this case, a small amount of a conjugated diene-based monomer such as 1,3-butadiene is added to reduce the possibility of generating various active species in the catalyst composition, and pre-polymerization is performed in the catalyst composition system along with the addition of 1,3-butadiene. can mean done. 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 네오디뮴 화합물, 제1 알킬화제, 제2 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 may be prepared by mixing a neodymium compound, a first alkylating agent, a second alkylating agent and a halide, and optionally a conjugated diene-based monomer in an organic solvent. 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 제1 알킬화제의 종류에 따라 적절히 선택될 수 있다.In addition, the organic solvent may be appropriately selected according to the type of constituents constituting the catalyst composition, particularly, the first alkylating agent.

구체적으로, 제1 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 the first alkylating agent, since it is not easily dissolved in the aliphatic hydrocarbon-based solvent, an aromatic hydrocarbon-based solvent may be appropriately used.

또한, 제1 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 first 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.

또한, 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. In addition, the organic solvent may be used in an amount of 20 moles to 20,000 moles, more specifically, 100 moles to 1,000 moles, based on 1 mole of the neodymium compound.

한편, 상기 단계 A의 중합은 적어도 2기의 반응기를 포함하는 중합 반응기에서 연속식 중합으로 수행하거나, 회분식 반응기에서 수행되는 것일 수 있다. On the other hand, the polymerization in step A may be carried out as a continuous polymerization in a polymerization reactor including at least two reactors, or may be carried out in a batch reactor.

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

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

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

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

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

상기한 중합 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 polymerization reaction described above, an isopropanol solution of 2,6-di-t-butyl-p-cresol (BHT) or the like may be added to the polymerization reaction system to stop the polymerization reaction.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제조방법은 단계 A 이후에 수증기의 공급을 통해 용제의 분압을 낮추는 스팀 스트립핑 등의 탈용매 처리나 진공 건조 처리를 거쳐서 공액디엔계 중합체를 수득할 수 있다. In the manufacturing method according to an embodiment of the present invention, after step A, a conjugated diene-based polymer may be obtained through a solvent removal treatment such as steam stripping or vacuum drying treatment to lower the partial pressure of the solvent through supply of water vapor.

고무 조성물rubber composition

아울러, 본 발명은 상기 공액디엔계 중합체를 포함하는 고무 조성물 및 상기 고무 조성물로부터 제조된 성형품을 제공한다. In addition, 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 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 0.1 wt% or more and 100 wt% or less of the conjugated diene-based polymer, specifically 10 wt% to 100 wt%, more specifically 20 wt% to 90 wt% may be doing 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

질소 조건 하에서, 헥산 용매 중에 NdV(네오디뮴 버사테이트, Nd(2-에틸헥사노에이트)3)를 첨가하고, 메틸알루미녹산(MAO), 디이소부틸알루미늄 히드라이드(DIBAH), 염화디에틸알루미늄(DEAC) 및 1,3-부타디엔을 NdV:MAO:DIBAH:DEAC:1,3-부타디엔=1:100:20:3:30의 몰비가 되도록 순차적으로 투입한 후 20℃에서 12시간 동안 혼합하여 염소화 반응물(예비형성 촉매 조성물)을 제조하였다. 제조된 염소화 반응물을 -10℃의 질소 조건하에 14일동안 숙성시킨 후 중합체 제조에 사용하였다. Under nitrogen condition, NdV (neodymium versatate, Nd(2-ethylhexanoate) 3 ) was added in a hexane solvent, methylaluminoxane (MAO), diisobutylaluminum hydride (DIBAH), diethylaluminum chloride ( DEAC) and 1,3-butadiene were sequentially added in a molar ratio of NdV:MAO:DIBAH:DEAC:1,3-butadiene=1:100:20:3:30, and then mixed at 20° C. for 12 hours for chlorination. A reactant (preform catalyst composition) was prepared. The prepared chlorination reactant was aged for 14 days under nitrogen conditions at -10°C, and then used to prepare a polymer.

제조예 2Preparation 2

제조예 1에서, 메틸알루미녹산(MAO), 디이소부틸알루미늄 히드라이드(DIBAH), 염화디에틸알루미늄(DEAC) 및 1,3-부타디엔을 NdV:MAO:DIBAH:DEAC:1,3-부타디엔=1:100:25:3:30의 몰비가 되도록 순차적으로 투입한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 염소화 반응물을 제조하고 -10℃의 질소 조건하에 14일동안 숙성시킨 후 중합체 제조에 사용하였다.In Preparation Example 1, methylaluminoxane (MAO), diisobutylaluminum hydride (DIBAH), diethylaluminum chloride (DEAC) and 1,3-butadiene were mixed with NdV:MAO:DIBAH:DEAC:1,3-butadiene = A chlorination reactant was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the molar ratio was 1:100:25:3:30, except that it was aged for 14 days under nitrogen conditions at -10°C, and then used to prepare a polymer. did

제조예 3Preparation 3

제조예 1에서, 메틸알루미녹산(MAO), 디이소부틸알루미늄 히드라이드(DIBAH), 염화디에틸알루미늄(DEAC) 및 1,3-부타디엔을 NdV:MAO:DIBAH:DEAC:1,3-부타디엔=1:100:33:3:30의 몰비가 되도록 순차적으로 투입한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 염소화 반응물을 제조하고 -10℃의 질소 조건하에 14일동안 숙성시킨 후 중합체 제조에 사용하였다.In Preparation Example 1, methylaluminoxane (MAO), diisobutylaluminum hydride (DIBAH), diethylaluminum chloride (DEAC) and 1,3-butadiene were mixed with NdV:MAO:DIBAH:DEAC:1,3-butadiene = A chlorination reactant was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the molar ratio was added sequentially to a molar ratio of 1:100:33:3:30, and aged for 14 days under nitrogen conditions at -10 ° C. did

비교 제조예 1Comparative Preparation Example 1

제조예 1에서, 메틸알루미녹산(MAO), 디이소부틸알루미늄 히드라이드(DIBAH), 염화디에틸알루미늄(DEAC) 및 1,3-부타디엔을 NdV:MAO:DIBAH:DEAC:1,3-부타디엔=1:100:40:3:30의 몰비가 되도록 순차적으로 투입한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 염소화 반응물을 제조하고 -10℃의 질소 조건하에 14일동안 숙성시킨 후 중합체 제조에 사용하였다.In Preparation Example 1, methylaluminoxane (MAO), diisobutylaluminum hydride (DIBAH), diethylaluminum chloride (DEAC) and 1,3-butadiene were mixed with NdV:MAO:DIBAH:DEAC:1,3-butadiene = A chlorination reactant was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the molar ratio was 1:100:40:3:30 except that it was sequentially added, and after aging for 14 days under nitrogen conditions at -10°C, it was used to prepare a polymer did

비교 제조예 2Comparative Preparation Example 2

제조예 1에서, 메틸알루미녹산(MAO), 디이소부틸알루미늄 히드라이드(DIBAH), 염화디에틸알루미늄(DEAC) 및 1,3-부타디엔을 NdV:MAO:DIBAH:DEAC:1,3-부타디엔=1:100:50:3:30의 몰비가 되도록 순차적으로 투입한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 염소화 반응물을 제조하고 -10℃의 질소 조건하에 14일동안 숙성시킨 후 중합체 제조에 사용하였다.In Preparation Example 1, methylaluminoxane (MAO), diisobutylaluminum hydride (DIBAH), diethylaluminum chloride (DEAC) and 1,3-butadiene were mixed with NdV:MAO:DIBAH:DEAC:1,3-butadiene = A chlorination reactant was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the molar ratio was 1:100:50:3:30, except that it was aged for 14 days under nitrogen conditions at -10°C, and then used to prepare a polymer. did

비교 제조예 3Comparative Preparation Example 3

제조예 1에서, 메틸알루미녹산(MAO), 디이소부틸알루미늄 히드라이드(DIBAH), 염화디에틸알루미늄(DEAC) 및 1,3-부타디엔을 NdV:MAO:DIBAH:DEAC:1,3-부타디엔=1:100:17:3:30의 몰비가 되도록 순차적으로 투입한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 염소화 반응물을 제조하고 -10℃의 질소 조건하에 14일동안 숙성시킨 후 중합체 제조에 사용하였다.In Preparation Example 1, methylaluminoxane (MAO), diisobutylaluminum hydride (DIBAH), diethylaluminum chloride (DEAC) and 1,3-butadiene were mixed with NdV:MAO:DIBAH:DEAC:1,3-butadiene = A chlorination reactant was prepared in the same manner as in Preparation Example 1 except that the molar ratio was 1:100:17:3:30 except that it was sequentially added, and after aging for 14 days under nitrogen conditions at -10°C, it was used to prepare a polymer did

비교 제조예 4Comparative Preparation Example 4

제조예 1에서, 메틸알루미녹산을 사용하지 않고, 디이소부틸알루미늄 히드라이드(DIBAH), 염화디에틸알루미늄(DEAC) 및 1,3-부타디엔을 NdV:DIBAH:DEAC:1,3-부타디엔=1:20:3:30의 몰비가 되도록 순차적으로 투입한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 염소화 반응물을 제조하고 -10℃의 질소 조건하에 14일동안 숙성시킨 후 중합체 제조에 사용하였다.In Preparation Example 1, without using methylaluminoxane, diisobutylaluminum hydride (DIBAH), diethylaluminum chloride (DEAC) and 1,3-butadiene were mixed with NdV:DIBAH:DEAC:1,3-butadiene = 1 A chlorination reactant was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the molar ratio of :20:3:30 was sequentially added, and after aging for 14 days under nitrogen conditions at -10°C, it was used to prepare a polymer.

참조 제조예 1Reference Preparation Example 1

제조예 1에서, 제조된 염소화 반응물을 -10℃의 질소 조건하에 10일동안 숙성시킨 후 중합체 제조에 사용하였다.In Preparation Example 1, the prepared chlorination reactant was aged for 10 days under nitrogen conditions at -10°C, and then used to prepare a polymer.

참조 제조예 2Reference Preparation Example 2

제조예 1에서, 제조된 염소화 반응물을 -10℃의 질소 조건하에 45일동안 숙성시킨 후 중합체 제조에 사용하였다.In Preparation Example 1, the prepared chlorination reactant was aged for 45 days under nitrogen conditions at -10°C, and then used to prepare a polymer.

실시예 1Example 1

완전히 건조시킨 15L 오토클레이브 반응기에 진공과 질소를 교대로 가한뒤, 진공상태의 반응기에 n-헥산 4.2 kg과 1,3-부타디엔 500 g을 넣은 후 반응기 내부 온도를 70℃로 승온하였다. 여기에 제조예 1에서 제조한 촉매 조성물을 첨가한 후, 60분 동안 중합을 진행하여 활성 중합체를 제조하였다. 이때, 1,3-부타디엔의 폴리부타디엔 고분자로의 전환율은 100%이었다. 이후, 중합정지제 1.0 g이 포함된 헥산용액과 산화방지제인 WINGSTAY (Eliokem SAS, France)가 2.0 g 포함된 헥산 용액을 첨가하여 반응을 종결시키고, 그 결과 얻어진 중함물을 스팀으로 가열된 온수에 넣고 교반하여 용매를 제거한 다음, 롤 건조하여 잔량의 용매와 물을 제거하여 부타디엔 중합체를 제조하였다. After vacuum and nitrogen were alternately applied to a completely dried 15L autoclave reactor, 4.2 kg of n-hexane and 500 g of 1,3-butadiene were put into the reactor in a vacuum state, and then the temperature inside the reactor was raised to 70°C. After the catalyst composition prepared in Preparation Example 1 was added thereto, polymerization was performed for 60 minutes to prepare an active polymer. At this time, the conversion rate of 1,3-butadiene to polybutadiene polymer was 100%. Thereafter, the reaction was terminated by adding a hexane solution containing 1.0 g of a polymerization terminator and a hexane solution containing 2.0 g of an antioxidant WINGSTAY (Eliokem SAS, France), and the resulting heavy content was placed in hot water heated with steam. The mixture was added and stirred to remove the solvent, and then roll-dried to remove the remaining amount of solvent and water to prepare a butadiene polymer.

실시예 2Example 2

실시예 1에서, 제조예 1에서 제조된 촉매 조성물 대신 제조예 2에서 제조된 촉매 조성물을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 통해서 부타디엔 중합체를 제조하였다. In Example 1, a butadiene polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that the catalyst composition prepared in Preparation Example 2 was added instead of the catalyst composition prepared in Preparation Example 1.

실시예 3Example 3

실시예 1에서, 제조예 1에서 제조된 촉매 조성물 대신 제조예 3에서 제조된 촉매 조성물을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 통해서 부타디엔 중합체를 제조하였다.In Example 1, a butadiene polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that the catalyst composition prepared in Preparation Example 3 was added instead of the catalyst composition prepared in Preparation Example 1.

비교예 1Comparative Example 1

실시예 1에서, 제조예 1에서 제조된 촉매 조성물 대신 비교 제조예 1에서 제조된 촉매 조성물을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 통해서 부타디엔 중합체를 제조하였다.In Example 1, a butadiene polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that the catalyst composition prepared in Comparative Preparation Example 1 was added instead of the catalyst composition prepared in Preparation Example 1.

비교예 2Comparative Example 2

실시예 1에서, 제조예 1에서 제조된 촉매 조성물 대신 비교 제조예 2에서 제조된 촉매 조성물을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 통해서 부타디엔 중합체를 제조하였다.In Example 1, a butadiene polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that the catalyst composition prepared in Comparative Preparation Example 2 was added instead of the catalyst composition prepared in Preparation Example 1.

비교예 3Comparative Example 3

실시예 1에서, 제조예 1에서 제조된 촉매 조성물 대신 비교 제조예 3에서 제조된 촉매 조성물을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 통해서 부타디엔 중합체를 제조하였다.In Example 1, a butadiene polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that the catalyst composition prepared in Comparative Preparation Example 3 was added instead of the catalyst composition prepared in Preparation Example 1.

비교예 4Comparative Example 4

실시예 1에서, 제조예 1에서 제조된 촉매 조성물 대신 비교 제조예 4에서 제조된 촉매 조성물을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 통해서 부타디엔 중합체를 제조하였다.In Example 1, a butadiene polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that the catalyst composition prepared in Comparative Preparation Example 4 was added instead of the catalyst composition prepared in Preparation Example 1.

참조예 1Reference Example 1

실시예 1에서, 제조예 1에서 제조된 촉매 조성물 대신 참조 제조예 1에서 제조된 촉매 조성물을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 통해서 부타디엔 중합체를 제조하였다.In Example 1, a butadiene polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that the catalyst composition prepared in Reference Preparation Example 1 was added instead of the catalyst composition prepared in Preparation Example 1.

참조예 2Reference Example 2

실시예 1에서, 제조예 1에서 제조된 촉매 조성물 대신 참조 제조예 2에서 제조된 촉매 조성물을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 통해서 부타디엔 중합체를 제조하였다.In Example 1, a butadiene polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that the catalyst composition prepared in Reference Preparation Example 2 was added instead of the catalyst composition prepared in Preparation Example 1.

실험예 1Experimental Example 1

상기 실시예 1 내지 3, 비교예 1 내지 3, 참조예 1 및 2의 중합체에 대해 하기와 같은 방법으로 각각의 물성을 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. For the polymers of Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 to 3, and Reference Examples 1 and 2, each physical property was measured in the following manner, and the results are shown in Table 1 below.

1) 미세구조 분석1) Microstructure analysis

푸리에 변환 적외 분광법(FT-IR)으로 공액디엔부의 시스-1,4 결합 함량을 측정하였다. The cis-1,4 bond content of the conjugated diene moiety was measured by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR).

구체적으로, 동일 셀의 이황화탄소를 블랭크로하여 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 구하였다. Specifically, after measuring the FT-IR transmittance spectrum of the carbon disulfide solution of the conjugated diene-based polymer prepared at a concentration of 5 mg/mL using carbon disulfide in the same cell as a blank, the maximum peak near 1130 cm -1 of the measurement spectrum value (a, baseline), the minimum peak value near 967 cm -1 indicating trans-1,4 bonds (b), the minimum peak value near 911 cm -1 indicating vinyl bonds (c), and cis-1 ,4 The content of each was calculated using the minimum peak value (d) near 736 cm -1 indicating the binding.

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

각 중합체를 40℃ 조건 하에서 테트라히드로퓨란(THF)에 30분간 녹인 후 겔 투과 크로마토 그래피(GPC: gel permeation chromatography)에 적재하여 흘려주었다. 이때, 칼럼은 폴리머 라보레토리즈사(Polymer Laboratories)의 상품명 PLgel Olexis 칼럼 두 자루와 PLgel mixed-C 칼럼 한 자루를 조합 사용하였다. 또 새로 교체한 칼럼은 모두 혼합상(mixed bed) 타입의 칼럼을 사용하였으며, 겔 투과 크로마토그래피 표준 물질(GPC Standard material)로서 폴리스티렌(Polystyrene)을 사용하였다.Each polymer was dissolved in tetrahydrofuran (THF) for 30 minutes under a condition of 40° C., and then loaded and flowed through gel permeation chromatography (GPC). At this time, as the column, two PLgel Olexis columns manufactured by Polymer Laboratories and one PLgel mixed-C column were used in combination. In addition, all of the newly replaced columns used a mixed bed type column, and polystyrene was used as a gel permeation chromatography standard material (GPC standard material).

3) 무니점도(RP, Raw polymer)3) Mooney viscosity (RP, Raw polymer)

각 중합체에 대해 Monsanto사 MV2000E로 Large Rotor를 사용하여 100℃에서 Rotor Speed 2±0.02 rpm의 조건에서 무니점도(ML1+4, @100℃)(MU)를 측정하였다. 이때 사용된 시료는 실온(23±3℃)에서 30분 이상 방치환 후 27±3g을 채취하여 다이 캐비티 내부에 채워 놓고 플래턴(Platen)을 작동시켜 토크를 인가하면서 무니점도를 측정하였다. For each polymer, Mooney viscosity (ML1+4, @100°C) (MU) was measured using a large rotor with a Monsanto MV2000E at 100°C and a rotor speed of 2±0.02 rpm. At this time, the sample used was left at room temperature (23±3° C.) for more than 30 minutes, then 27±3 g was collected, filled in the die cavity, and the Mooney viscosity was measured while applying a torque by operating the platen.

Figure pat00005
Figure pat00005

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 3의 부타디엔 중합체는 모두 중량평균 분자량이 1,000,000 g/mol 이상인 중합체 사슬을 20 중량% 이상 포함하고 특정범위로 조절된 분자량 분포가 2.8 이상 3.4 이하의 넓은 분자량 분포를 갖는 것을 확인하였다. As shown in Table 1, the butadiene polymers of Examples 1 to 3 all contain 20% by weight or more of a polymer chain having a weight average molecular weight of 1,000,000 g/mol or more, and have a molecular weight distribution controlled to a specific range of 2.8 or more and 3.4 or less. It was confirmed that it has a molecular weight distribution.

실험예 2Experimental Example 2

상기 실시예 1 내지 3, 비교예 1 내지 3, 참조예 1 및 2의 중합체를 이용하여 고무 조성물 및 고무 시편을 제조한 후, 하기와 같은 방법으로 무니점도, 인장응력, 300% 모듈러스, 내마모성 그리고 점탄성 특성을 각각 측정하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. After preparing rubber compositions and rubber specimens using the polymers of Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 to 3, and Reference Examples 1 and 2, Mooney viscosity, tensile stress, 300% modulus, abrasion resistance, and Each of the viscoelastic properties was measured. The results are shown in Table 2 below.

1) 고무시편의 제조1) Preparation of rubber specimen

고무 조성물은 상기 각 중합체 100 중량부에 카본블랙 70 중량부, 공정오일(process oil) 22.5 중량부, 노화방지제(TMDQ) 2 중량부, 산화아연(ZnO) 3 중량부 및 스테아린산(stearic acid) 2 중량부를 배합하여 각각의 고무 조성물을 제조하였다. 이후, 상기 각 고무 조성물에 황 2 중량부, 가류 촉진제(CZ) 2 중량부 및 가류 촉진제(DPG) 0.5 중량부를 첨가하고 50℃에서 1.5분 동안 50 rpm으로 약하게 혼합한 후 50℃의 롤을 이용하여 시트 형태의 가황 배합물을 얻었다. 얻은 가황 배합물을 160℃에서 25분 동안 가류하여 고무시편을 제조하였다.The rubber composition contains 70 parts by weight of carbon black, 22.5 parts by weight of process oil, 2 parts by weight of antioxidant (TMDQ), 3 parts by weight of zinc oxide (ZnO) and 2 parts by weight of stearic acid to 100 parts by weight of each polymer. Each rubber composition was prepared by blending parts by weight. Then, 2 parts by weight of sulfur, 2 parts by weight of a vulcanization accelerator (CZ) and 0.5 parts by weight of a vulcanization accelerator (DPG) were added to each rubber composition, and gently mixed at 50 rpm for 1.5 minutes at 50 ° C. Using a roll at 50 ° C. Thus, a vulcanized formulation in the form of a sheet was obtained. The obtained vulcanized mixture was vulcanized at 160° C. for 25 minutes to prepare a rubber specimen.

2) 인장응력(tensile stress) 및 300% 모듈러스(300% modulus) 2) tensile stress and 300% modulus

상기 각 고무 조성물을 150℃에서 t90분 가류 후 ASTM D412에 준하여 가류물의 인장응력 및 300% 신장시의 모듈러스(M-300%)를 측정하였다. After vulcanizing each rubber composition at 150° C. for t90 minutes, the tensile stress and modulus (M-300%) at 300% elongation of the vulcanized product were measured according to ASTM D412.

3) 주행저항성3) Driving resistance

저 연비 특성에 가장 중요한 Tan δ 물성은 독일 Gabo社 DMTS 500N을 사용하여 주파수 10㎐, Prestrain 3%, Dynamic Strain 3%에서 -60℃~60℃에서의 점탄성 계수(Tan δ)를 측정하였다. 이때, 60℃에서의 Tanδ 값은 주행저항성 특성(연비성)을 나타내는 것으로, 비교예 1의 결과값을 기준으로 지수화하여 나타내었다. The most important property of Tan δ for low fuel efficiency was measured using Gabo's DMTS 500N from Germany at a frequency of 10 Hz, Prestrain 3%, and Dynamic Strain 3% at -60°C to 60°C (Tan δ). At this time, the Tanδ value at 60° C. represents the driving resistance characteristic (fuel efficiency), and is expressed by indexing the result value of Comparative Example 1 as a standard.

4) 가공성 특성4) Machinability characteristics

상기 1) 고무 조성물 제조 시 얻어진 가황배합물의 무니 점도(MV, (ML1+4, @100℃) MU)를 측정하여 각 중합체의 가공성 특성을 비교분석하였으며, 하기 표 3에서 결과값은 비교예 1의 측정 결과값을 기준으로 한 지수값이며, 높을수록 우수함을 나타낸다.1) Mooney viscosity (MV, (ML1+4, @100°C) MU) of the vulcanized mixture obtained during 1) preparation of the rubber composition was measured to compare and analyze the processability characteristics of each polymer, and the results in Table 3 below are Comparative Example 1 It is an index value based on the measurement result of , and the higher the value, the better.

구체적으로, MV-2000(ALPHA Technologies 社)를 이용하여 100℃에서 Rotor Speed 2±0.02 rpm, Large Rotor를 사용하여, 각 2차 배합물은 실온(23±3℃)에서 30분 이상 방치한 후 27±3 g을 채취하여 다이 캐비티 내부에 채워 놓고 Platen을 작동시켜 토크를 인가하면서 4분 동안 측정하였다.Specifically, using MV-2000 (ALPHA Technologies) at 100°C, using a Rotor Speed of 2±0.02 rpm, and a Large Rotor, each secondary formulation was left at room temperature (23±3°C) for at least 30 minutes and then 27 ±3 g was collected and filled inside the die cavity, and the platen was operated and torque was applied while measuring for 4 minutes.

Figure pat00006
Figure pat00006

상기 표 2에서, 실시예 1 내지 3, 비교예 1 및 4, 참조예 1 및 2의 60℃에서의 Tanδ 값(주행저항성) 및 가공성 특성은 하기 수학식 1로 계산하여 지수화하였다.In Table 2, the Tanδ value (running resistance) and processability characteristics at 60° C. of Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 and 4, and Reference Examples 1 and 2 were calculated and indexed by Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

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

상기 표 2에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 3은 비교예 1 내지 4 대비 인장특성 및 주행저항성이 우수하면서 가공성 특성이 개선되어 상기 인장특성, 주행저항성 및 가공성 특성이 균형 있게 우수한 것을 확인하였다. As shown in Table 2, Examples 1 to 3 were excellent in tensile properties and running resistance compared to Comparative Examples 1 to 4 and improved workability properties, and it was confirmed that the tensile properties, running resistance and workability properties were well balanced.

구체적으로, 실시예 1 내지 3은 비교예 1 내지 비교예 3 대비 동등 수준으로 우수한 인장특성을 나타내면서 주행저항성이 개선되고 가공성 특성이 현저히 개선되었으며, 비교예 4 대비 동등수준으로 우수한 가공성 특성을 나타내면서 인장특성 및 주행저항성이 현저히 개선되었다. 즉, 비교예 1 내지 4는 인장특성, 주행저항성 및 가공성 특성이 균형 있게 동시에 우수하지 못하고 어느 하나의 특성이 우수하면 다른 어느 하나의 특성이 크게 저하되는 물성이 불균형적인 특성을 나타내었다. 이때, 상기 비교예 1 내지 3은 본 발명에서 제시하는 제1 알킬화제 및 제2 알킬화제의 혼합비율을 벗어나게 포함하는 촉매 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 제조된 중합체로, 상기 표 1에서 확인되는 바와 같이 중합체 내 1,000,000 g/mol의 중량평균 분자량을 갖는 중합체 사슬 함량 및 분자량 분포 중 적어도 하나는 본 발명에서 제시하는 조건을 충족하지 못하였다. Specifically, Examples 1 to 3 showed excellent tensile properties at the same level as Comparative Examples 1 to 3, improved running resistance and significantly improved workability characteristics, and tensile properties while exhibiting excellent workability characteristics at the same level as Comparative Example 4 Characteristics and driving resistance were significantly improved. That is, Comparative Examples 1 to 4 exhibited disproportionate properties in that tensile properties, running resistance, and workability properties were not balanced and excellent at the same time, and when one property was excellent, the other property was greatly reduced. In this case, Comparative Examples 1 to 3 are polymers prepared in the same manner as in Example 1, except that the catalyst composition including the first alkylating agent and the second alkylating agent outside the mixing ratio of the present invention was used. As confirmed in Table 1, at least one of the polymer chain content and molecular weight distribution having a weight average molecular weight of 1,000,000 g/mol in the polymer did not satisfy the conditions set forth in the present invention.

또한, 참조예 1 및 2는 실시예 1 내지 3 대비 가공성 특성이 크게 저하되었으며, 이때 참조예 1 및 2는 촉매 조성물의 숙성조건을 상이하게 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 제조된 중합체로, 상기 표 1에서 확인되는 바와 같이 중합체 내 1,000,000 g/mol의 중량평균 분자량을 갖는 중합체 사슬 함량 및 분자량 분포가 본 발명에서 제시하는 조건을 충족하지 못하거나, 중합체 내 1,000,000 g/mol의 중량평균 분자량을 갖는 중합체 사슬 함량을 34 중량%로 포함하고, 분자량 분포가 3.31이었다. In addition, in Reference Examples 1 and 2, the processability characteristics were significantly lowered compared to Examples 1 to 3, and in this case, Reference Examples 1 and 2 were prepared in the same manner as in Example 1, except that the aging conditions of the catalyst composition were different. As a polymer that has been used as a polymer, as confirmed in Table 1 above, the polymer chain content and molecular weight distribution having a weight average molecular weight of 1,000,000 g/mol in the polymer do not meet the conditions presented in the present invention, or 1,000,000 g/mol in the polymer It contained a polymer chain content having a weight average molecular weight of 34% by weight, and the molecular weight distribution was 3.31.

상기 결과를 통하여, 본 발명에 따른 공액디엔계 중합체는 중량평균 분자량이 1,000,000 g/mol 이상인 중합체 사슬을 20 중량% 이상 포함하고, 분자량 분포가 2.8 이상 3.4 이하, 특히 중량평균 분자량이 1,000,000 g/mol 이상인 중합체 사슬을 20 중량% 이상 30 중량% 이하로 포함하고, 분자량 분포가 2.8 이상 3.2 이하임으로써 인장특성 및 주행저항성과 같은 배합물성이 우수하면서 동시에 가공성 특성이 개선되어, 상기 배합물성과 가공성 특성이 균형있게 우수한 효과가 있음을 확인할 수 있다.Through the above results, the conjugated diene-based polymer according to the present invention contains 20% by weight or more of a polymer chain having a weight average molecular weight of 1,000,000 g/mol or more, and a molecular weight distribution of 2.8 or more and 3.4 or less, particularly, a weight average molecular weight of 1,000,000 g/mol 20 wt% or more and 30 wt% or less of the polymer chain is included, and the molecular weight distribution is 2.8 or more and 3.2 or less. It can be seen that there is an excellent effect in a balanced way.

Claims (12)

공액디엔계 단량체 유래 반복단위를 포함하고, 중량평균 분자량이 1,000,000 g/mol 이상인 중합체 사슬을 20 중량% 이상 포함하고,
분자량 분포가 2.8 이상 3.4 이하인 공액디엔계 중합체.
It contains a repeating unit derived from a conjugated diene-based monomer, and contains 20% by weight or more of a polymer chain having a weight average molecular weight of 1,000,000 g/mol or more,
A conjugated diene-based polymer having a molecular weight distribution of 2.8 or more and 3.4 or less.
제1항에 있어서,
중량평균 분자량이 1,000,000 g/mol 이상인 중합체 사슬을 20 중량% 이상 30 중량% 이하로 포함하는 것인 공액디엔계 중합체.
According to claim 1,
A conjugated diene-based polymer comprising 20 wt% or more and 30 wt% or less of a polymer chain having a weight average molecular weight of 1,000,000 g/mol or more.
제1항에 있어서,
중량평균 분자량이 500,000 g/mol 내지 1,500,000 g/mol이고, 수평균 분자량이 100,000 g/mol 내지 500,000 g/mol인 공액디엔계 중합체.
According to claim 1,
A conjugated diene-based polymer having a weight average molecular weight of 500,000 g/mol to 1,500,000 g/mol, and a number average molecular weight of 100,000 g/mol to 500,000 g/mol.
제1항에 있어서,
시스-1,4 결합 함량이 95% 이상이고, 비닐 결합 함량이 5% 이하인 공액디엔계 중합체.
According to claim 1,
A conjugated diene-based polymer having a cis-1,4 bond content of 95% or more and a vinyl bond content of 5% or less.
탄화수소 용매 중에서, 네오디뮴 화합물을 포함하는 촉매 조성물의 존재 하에 공액디엔계 단량체를 중합하는 단계를 포함하고,
상기 촉매 조성물은 네오디뮴 화합물, 제1 알킬화제, 제2 알킬화제 및 할로겐화물을 혼합한 후, 숙성시켜 제조하는 것이며,
상기 제1 알킬화제 및 제2 알킬화제는 5:1 내지 3:1의 몰비로 혼합하는 것인 제1항의 공액디엔계 중합체의 제조방법.
In a hydrocarbon solvent, comprising the step of polymerizing a conjugated diene-based monomer in the presence of a catalyst composition comprising a neodymium compound,
The catalyst composition is prepared by mixing a neodymium compound, a first alkylating agent, a second alkylating agent and a halide, and then aging,
The method of claim 1 , wherein the first alkylating agent and the second alkylating agent are mixed in a molar ratio of 5:1 to 3:1.
제5항에 있어서,
상기 촉매 조성물은 공액디엔계 단량체 100 g을 기준으로 상기 네오디뮴 화합물이 0.1 mmol 내지 0.5 mmol이 되게 하는 양으로 사용하는 것인 공액디엔계 중합체의 제조방법.
6. The method of claim 5,
The method for producing a conjugated diene-based polymer, wherein the catalyst composition is used in an amount such that the neodymium compound is 0.1 mmol to 0.5 mmol based on 100 g of the conjugated diene-based monomer.
제5항에 있어서,
상기 네오디뮴 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물인 것인 공액디엔계 중합체의 제조방법:
[화학식 1]
Figure pat00007

상기 화학식 1에서,
Ra 내지 Rc는 서로 독립적으로 수소, 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬기이고,
단, Ra 내지 Rc가 모두 동시에 수소는 아니다.
6. The method of claim 5,
The neodymium compound is a method for producing a conjugated diene-based polymer that is a compound represented by the following formula (1):
[Formula 1]
Figure pat00007

In Formula 1,
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.
제5항에 있어서,
상기 제1 알킬화제는 메틸알루미녹산, 변성 메틸알루미녹산, 에틸알루미녹산, n-프로필알루미녹산, 이소프로필알루미녹산, 부틸알루미녹산, 이소부틸알루미녹산, n-펜틸알루미녹산, 네오펜틸알루미녹산, n-헥실알루미녹산, n-옥틸알루미녹산, 2-에틸헥실알루미녹산, 사이클로헥실알루미녹산, 1-메틸사이클로펜틸알루미녹산, 페닐알루미녹산 및 2,6-디메틸페닐 알루미녹산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 알루미녹산인 것인 공액디엔계 중합체의 제조방법.
6. The method of claim 5,
The first alkylating agent is methylaluminoxane, modified methylaluminoxane, ethylaluminoxane, n-propylaluminoxane, isopropylaluminoxane, butylaluminoxane, isobutylaluminoxane, n-pentylaluminoxane, neopentylaluminoxane, n -Hexyl aluminoxane, n-octylaluminoxane, 2-ethylhexyl aluminoxane, cyclohexyl aluminoxane, 1-methylcyclopentyl aluminoxane, phenyl aluminoxane and 2,6-dimethylphenyl aluminoxane A method for producing a conjugated diene-based polymer of the above aluminoxane.
제5항에 있어서,
상기 제2 알킬화제는 디에틸알루미늄 하이드라이드, 디-n-프로필알루미늄 하이드라이드, 디이소프로필알루미늄 하이드라이드, 디-n-부틸알루미늄 하이드라이드, 디이소부틸알루미늄 하이드라이드, 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 하이드리아드, p-톨릴이소부틸알루미늄 하이드라이드, p-톨릴-n-옥틸알루미늄 하이드라이드, 벤질에틸알루미늄 하이드라이드, 벤질-n-프로필알루미늄 하이드라이드, 벤질이소프로필알루미늄 하이드라이드, 벤질-n-부틸알루미늄 하이드라이드, 벤질이소부틸알루미늄 하이드라이드 및 벤질-n-옥틸알루미늄 하이드라이드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 공액디엔계 중합체의 제조방법.
6. The method of claim 5,
The second alkylating agent is diethylaluminum hydride, di-n-propylaluminum hydride, diisopropylaluminum hydride, di-n-butylaluminum hydride, diisobutylaluminum hydride, di-n-octylaluminum hydride Ride, diphenylaluminum hydride, di-p-tolylaluminum hydride, dibenzylaluminum hydride, phenylethylaluminum hydride, phenyl-n-propylaluminum hydride, phenylisopropylaluminum hydride, phenyl-n-butyl Aluminum hydride, 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-n-butylaluminum hydride, benzylisobutylaluminum hydride, and benzyl-n-octylaluminum hydride A method for producing a conjugated diene-based polymer of at least one selected from the group consisting of hydride.
제5항에 있어서,
상기 숙성은 촉매 혼합물을 -20℃ 내지 0℃의 온도에서 2주 이상 6주 이하 정치시켜서 수행하는 것인 공액디엔계 중합체의 제조방법.
6. The method of claim 5,
The aging is a method for producing a conjugated diene-based polymer that is performed by allowing the catalyst mixture to stand at a temperature of -20°C to 0°C for 2 weeks or more and 6 weeks or less.
제1항이 공액디엔계 중합체; 및 충진제를 포함하는 것인 고무 조성물.
Claim 1 is a conjugated diene-based polymer; And a rubber composition comprising a filler.
제11항에 있어서,
상기 충진제는 카본블랙인 것인 고무 조성물.
12. The method of claim 11,
The rubber composition is that the filler is carbon black.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013507510A (en) 2009-10-16 2013-03-04 ランクセス・ドイチュランド・ゲーエムベーハー Polybutadiene catalyzed by neodymium

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117264103A (en) * 2023-11-21 2023-12-22 传化智联股份有限公司 Rare earth catalyst containing neodecanoic acid neodymium and preparation method of polybutadiene based on catalyst
CN117264103B (en) * 2023-11-21 2024-02-20 传化智联股份有限公司 Rare earth catalyst containing neodecanoic acid neodymium and preparation method of polybutadiene based on catalyst

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