KR20220153928A - Rubber composition and method for preparing the composition - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a rubber composition, and specifically, to a rubber composition, which comprises: hydrogenation-modified block copolymers including an aromatic vinyl-based polymer block, an olefin-based polymer block including an olefin-based monomer unit and a linking group derived from a modifier; and a random copolymer including at least one monomer unit selected from a group consisting of an aromatic vinyl monomer unit, an olefin monomer unit, and a conjugated diene monomer unit, and to a manufacturing method thereof. It is an object to provide the rubber composition having improved wear resistance.

Description

고무 조성물 및 이의 제조방법{RUBBER COMPOSITION AND METHOD FOR PREPARING THE COMPOSITION}Rubber composition and its manufacturing method {RUBBER COMPOSITION AND METHOD FOR PREPARING THE COMPOSITION}

본 발명은 타이어 등에 이용될 수 있는 고무 조성물의 내마모성을 더욱 향상시킬 수 있는 고무 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a rubber composition that can further improve the abrasion resistance of a rubber composition that can be used in tires and the like, and a method for manufacturing the same.

최근 자동차에 대한 저연비화의 요구에 따라, 타이어용 고무 재료로서 구름 저항이 적고, 내마모성, 인장 특성이 우수하며, 젖은 노면 저항성으로 대표되는 조정 안정성도 겸비한 공액디엔계 중합체가 요구되고 있다.In accordance with the recent demand for low fuel consumption for automobiles, conjugated diene-based polymers with low rolling resistance, excellent abrasion resistance and tensile properties, and control stability represented by wet road surface resistance are required as rubber materials for tires.

타이어의 구름 저항을 감소시키기 위해서는 가황 고무의 히스테리시스 손실을 작게 하는 방안이 있으며, 이러한 가황 고무의 평가 지표로서는 50 ℃ 내지 80 ℃의 반발탄성, tan δ, 굿리치 발열 등이 이용된다. 즉, 상기 온도에서의 반발탄성이 크거나 tan δ, 굿리치 발열이 작은 고무 재료가 바람직하다.In order to reduce the rolling resistance of the tire, there is a method of reducing the hysteresis loss of vulcanized rubber, and as evaluation indexes of such vulcanized rubber, rebound elasticity at 50 ° C to 80 ° C, tan δ, Goodrich heat generation, etc. are used. That is, a rubber material having high rebound resilience at the above temperature or low tan δ and Goodrich heat generation is preferable.

히스테리시스 손실이 작은 고무 재료로서는, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무 또는 폴리부타디엔 고무 등이 알려져 있지만, 이들은 젖은 노면 저항성이 작은 문제가 있다. 이에 최근에는 스티렌-부타디엔 고무(이하, SBR이라 함) 또는 부타디엔 고무(이하, BR이라 함)와 같은 공액디엔계 중합체 또는 공중합체가 유화 중합이나 용액중합에 의해 제조되어 타이어용 고무로서 이용되고 있다. 이 중, 유화중합에 비해 용액중합이 갖는 최대의 장점은 고무 물성을 규정하는 비닐 구조 함량 및 스티렌 함량을 임의로 조절할 수 있고, 커플링(coupling)이나, 변성(modification) 등에 의해 분자량 및 물성 등을 조절할 수 있다는 점이다. 따라서, 최종 제조된 SBR 이나 BR의 구조 변화가 용이하고, 사슬 말단의 결합이나 변성으로 사슬 말단의 움직임을 줄이고 실리카 또는 카본블랙 등의 충진제와의 결합력을 증가시킬 수 있어 용액중합에 의한 SBR이 타이어용 고무 재료로 많이 사용된다.Natural rubber, polyisoprene rubber, polybutadiene rubber and the like are known as rubber materials with low hysteresis loss, but these have a problem of low wet road surface resistance. Recently, conjugated diene-based polymers or copolymers such as styrene-butadiene rubber (hereinafter referred to as SBR) or butadiene rubber (hereinafter referred to as BR) are produced by emulsion polymerization or solution polymerization and are used as rubber for tires. . Among them, the greatest advantage of solution polymerization over emulsion polymerization is that the vinyl structure content and styrene content that define rubber properties can be arbitrarily controlled, and molecular weight and physical properties can be changed by coupling or modification. that it can be controlled. Therefore, it is easy to change the structure of the finally manufactured SBR or BR, reduce the movement of the chain ends by linking or modifying the chain ends, and increase the binding force with fillers such as silica or carbon black. It is widely used as a rubber material for

이러한 용액중합 SBR이 타이어용 고무 재료로 사용되는 경우, 상기 SBR 내의 비닐 함량을 증가시킴으로써 고무의 유리전이온도를 상승시켜 주행저항 및 제동력과 같은 타이어 요구 물성을 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 유리전이온도를 적절히 조절함으로써 연료소모를 줄일 수 있다. 상기 용액중합 SBR은 음이온 중합 개시제를 사용하여 제조하며, 형성된 중합체의 사슬 말단을 여러 가지 변성제를 이용하여 결합시키거나, 변성시켜 말단에 관능기를 도입하는 기술이 이용되고 있다. 예를 들어, 미국특허 제4,397,994호에는 일관능성 개시제인 알킬리튬을 이용하여 비극성 용매 하에서 스티렌-부타디엔을 중합하여 얻어진 중합체의 사슬 말단의 활성 음이온을 주석화합물과 같은 결합제를 사용하여 결합시킨 기술을 제시하였다.When such solution-polymerized SBR is used as a rubber material for tires, the glass transition temperature of rubber can be raised by increasing the vinyl content in the SBR, thereby controlling required physical properties of the tire, such as driving resistance and braking power, as well as increasing the glass transition temperature. Proper adjustment can reduce fuel consumption. The solution polymerization SBR is prepared using an anionic polymerization initiator, and a technique of combining or modifying the chain ends of the formed polymer using various denaturants to introduce functional groups into the ends is used. For example, U.S. Patent No. 4,397,994 suggests a technique in which active anions at the chain ends of a polymer obtained by polymerizing styrene-butadiene in a non-polar solvent using alkyllithium, a monofunctional initiator, are bonded using a binder such as a tin compound. did

그러나, 용액중합 SBR의 비닐 함량의 조절 또는 변성만으로는 타이어의 내마모성을 향상시키는데 한계가 있고, 내마모성은 타이어의 수명과 직접적으로 연관되기 때문에, 내마모성 향상에 대한 필요성이 지속적으로 요구되고 있다.However, there is a limit to improving the wear resistance of a tire only by adjusting or modifying the vinyl content of solution polymerized SBR, and since abrasion resistance is directly related to the lifespan of a tire, there is a continuous need for improvement in abrasion resistance.

US4397994AUS4397994A

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 내마모성이 향상된 고무 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a rubber composition with improved wear resistance.

또한, 본 발명은 내마모성이 향상된 고무 조성물의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a method for producing a rubber composition having improved wear resistance.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 방향족 비닐계 중합체 블록, 올레핀계 단량체 단위를 포함하는 올레핀계 중합체 블록 및 변성제 유래 연결기를 포함하는 수소화 변성 블록 공중합체; 및 방향족 비닐계 단량체 단위와, 올레핀계 단량체 단위 및 공액디엔계 단량체 단위로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 단량체 단위를 포함하는 랜덤 공중합체를 포함하는 고무 조성물을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention is an aromatic vinyl-based polymer block, an olefin-based polymer block containing an olefin-based monomer unit, and a hydrogenation-modified block copolymer containing a linking group derived from a modifier; and a random copolymer comprising an aromatic vinyl monomer unit and at least one monomer unit selected from the group consisting of an olefin monomer unit and a conjugated diene monomer unit.

또한, 본 발명은 유기 리튬 화합물의 존재 하에, 방향족 비닐계 단량체를 투입하고 중합하여 음이온 활성 방향족 비닐계 중합체를 제조하는 단계(S10); 음이온 활성 방향족 비닐계 중합체의 존재 하에, 공액디엔계 단량체를 투입하고 중합하여 음이온 활성 디블록 공중합체를 제조하는 단계(S20); 음이온 활성 디블록 공중합체의 존재 하에, 변성제를 투입하고 반응시켜 변성 블록 공중합체를 제조하는 단계(S30); 수소 가스를 이용하여, 변성 블록 공중합체를 수소화 반응시켜 수소화 변성 블록 공중합체를 제조하는 단계(S40); 및 수소화 변성 블록 공중합체 및 방향족 비닐계 단량체 단위와, 올레핀계 단량체 단위 및 공액디엔계 단량체 단위로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 단량체 단위를 포함하는 랜덤 공중합체를 혼합하는 단계(S50)를 포함하는 고무 조성물 제조방법을 제공한다.In the present invention, in the presence of an organolithium compound, an aromatic vinyl-based monomer is introduced and polymerized to prepare an anionic active aromatic vinyl-based polymer (S10); preparing an anion-active diblock copolymer by adding and polymerizing a conjugated diene-based monomer in the presence of an anion-active aromatic vinyl-based polymer (S20); Preparing a modified block copolymer by adding and reacting a modifier in the presence of an anionic active diblock copolymer (S30); preparing a hydrogenated modified block copolymer by hydrogenating the modified block copolymer using hydrogen gas (S40); And a step (S50) of mixing a hydrogenated block copolymer and a random copolymer comprising one or more monomer units selected from the group consisting of an aromatic vinyl monomer unit and an olefin monomer unit and a conjugated diene monomer unit. A method for preparing a rubber composition is provided.

본 발명의 고무 조성물은 내마모성이 우수한 효과가 있다.The rubber composition of the present invention has excellent wear resistance.

특히, 본 발명의 고무 조성물은 내마모성이 우수하면서도, 구름 저항이 낮아 연비 성능이 우수하여 타이어에 특히 적합할 수 있다.In particular, the rubber composition of the present invention has excellent abrasion resistance, low rolling resistance and excellent fuel efficiency, so it may be particularly suitable for tires.

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

본 발명의 설명 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는, 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the description and claims of the present invention should not be construed as being limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventors use the concept of terms appropriately to describe their invention in the best way. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical spirit of the present invention.

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

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

본 발명에서 용어 '알카이닐기(alkynyl group)'는 삼중 결합을 1개 또는 2개 이상 포함하는 1가의 지방족 불포화 탄화수소를 의미할 수 있다.In the present invention, the term 'alkynyl group' may refer to a monovalent aliphatic unsaturated hydrocarbon containing one or two or more triple bonds.

본 발명에서 용어 '시클로알킬기(cycloalkyl group)'는 1가의 지방족 포화 또는 불포화 고리형 탄화수소를 의미할 수 있다. 여기서 불포화 고리형 탄화수소는 탄화수소로부터 형성된 고리 구조 내에 불포화 결합을 1개 또는 2개 이상 포함하지만, 방향족 탄화수소가 아닌 고리형 탄화수소를 의미할 수 있다.In the present invention, the term 'cycloalkyl group' may mean a monovalent aliphatic saturated or unsaturated cyclic hydrocarbon. Here, the unsaturated cyclic hydrocarbon may refer to a cyclic hydrocarbon that includes one or two or more unsaturated bonds in a cyclic structure formed from hydrocarbons, but is not an aromatic hydrocarbon.

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

본 발명에서 용어 '헤테로알킬기(heteroalkyl group)'는 1가의 지방족 포화 또는 불포화 탄화수소 내에, 탄소 및 수소 이외의 원자, 즉 헤테로 원자를 1개 또는 2개 이상 포함하는 것을 의미할 수 있다. 여기서, 상기 헤테로 원자는 산소(O), 질소(N) 및 황(S) 원자일 수 있다. 또한, 상기 헤테로알킬기는 알콕시기, 아미노기 및 설파이드기 등을 모두 포함하는 의미일 수 있다.In the present invention, the term 'heteroalkyl group' may mean one or two or more atoms other than carbon and hydrogen, that is, a heteroatom, in a monovalent aliphatic saturated or unsaturated hydrocarbon. Here, the hetero atoms may be oxygen (O), nitrogen (N), and sulfur (S) atoms. In addition, the heteroalkyl group may include an alkoxy group, an amino group, and a sulfide group.

본 발명에서 용어 '헤테로고리기(heterocyclic group)'는 시클로알킬기 또는 아릴기 내의 탄소 원자가 1개 이상의 헤테로 원자로 치환된 시클로알킬기 또는 아릴기를 모두 포함하는 의미일 수 있다. 여기서, 상기 헤테로 원자는 산소(O), 질소(N) 및 황(S) 원자일 수 있다. 또한, 헤테로고리기의 고리 형성 원자수는 탄소 및 헤테로 원자를 포함하여 고리를 형성하는 원자의 수를 의미할 수 있다.In the present invention, the term 'heterocyclic group' may include all cycloalkyl groups or aryl groups in which a carbon atom in a cycloalkyl group or aryl group is substituted with one or more heteroatoms. Here, the hetero atoms may be oxygen (O), nitrogen (N), and sulfur (S) atoms. Also, the number of ring-forming atoms in the heterocyclic group may mean the number of atoms forming a ring including carbon and heteroatoms.

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

본 발명에서 용어 '단량체 단위'는 단량체로부터 기인한 성분, 구조 또는 그 물질 자체를 나타내는 것일 수 있고, 구체적인 예로, 중합체의 중합 시, 투입되는 단량체가 중합 반응에 참여하여 중합체 내에서 이루는 반복단위를 의미하는 것일 수 있다.In the present invention, the term 'monomer unit' may represent a component, structure, or material itself derived from a monomer, and as a specific example, during polymerization of a polymer, the input monomer participates in the polymerization reaction to form a repeating unit in the polymer. it could mean

본 발명에서 사용하는 용어 '중합체'는 1종의 단량체로부터 중합되어 형성된 단독 중합체(homo polymer) 및 2종의 단량체로부터 공중합되어 형성된 공중합체(copolymer)를 모두 포함하는 의미일 수 있다.The term 'polymer' used in the present invention may include both a homopolymer formed by polymerization of one type of monomer and a copolymer formed by copolymerization of two types of monomers.

본 발명에서 사용하는 용어 '블록'은 공중합체 내에서 동일한 단량체만이 중합 반응에 참여하여, 동일한 단량체 유래 반복단위만으로 구성된 반복단위군을 의미하는 것일 수 있고, 구체적인 예로 방향족 비닐계 중합체 블록은 방향족 비닐 단량체 단위만으로 형성된 블록을 의미할 수 있고, 공액디엔계 중합체 블록은 공액디엔계 단량체 단위만으로 형성된 블록을 의미할 수 있다.The term 'block' used in the present invention may refer to a repeating unit group composed of only repeating units derived from the same monomers in which only the same monomers participate in a polymerization reaction in the copolymer. As a specific example, an aromatic vinyl polymer block is an aromatic It may mean a block formed only of vinyl monomer units, and the conjugated diene-based polymer block may mean a block formed only of conjugated diene-based monomer units.

본 발명에서 사용하는 용어 '커플링제 연결기'는 블록 공중합체의 일부(part)로서 커플링제에 의해 중합체 블록이 커플링되면서 형성된 커플링제의 잔부(remainder part)를 의미할 수 있다.The term 'coupling agent linking group' used in the present invention is a part of a block copolymer and may mean a remaining part of a coupling agent formed by coupling a polymer block with a coupling agent.

본 발명에서 사용하는 용어 '음이온 활성 중합체'는 음이온 중합 반응에 의해 형성된 중합체로, 중합체의 일측 말단이 음이온 상태를 유지하여 추가적인 중합 또는 반응이 가능한 중합체를 의미할 수 있고, 구체적인 예로 리빙 음이온 중합체를 의미할 수 있다.The term 'anionic active polymer' used in the present invention is a polymer formed by anionic polymerization, and may refer to a polymer capable of further polymerization or reaction by maintaining an anionic state at one end of the polymer. Specific examples include living anionic polymers. can mean

본 발명에서 사용하는 용어 '조성물'은 해당 조성물의 재료로부터 형성된 반응 생성물 및 분해 생성물뿐만 아니라 해당 조성물을 포함하는 재료들의 혼합물을 포함한다.As used herein, the term 'composition' includes reaction products and decomposition products formed from the materials of the composition, as well as mixtures of materials containing the composition.

본 발명은 내마모성이 향상된 고무 조성물을 제공한다.The present invention provides a rubber composition with improved wear resistance.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 고무 조성물은 방향족 비닐계 중합체 블록, 올레핀계 단량체 단위를 포함하는 올레핀계 중합체 블록 및 변성제 유래 연결기를 포함하는 수소화 변성 블록 공중합체; 및 방향족 비닐계 단량체 단위와, 올레핀계 단량체 단위 및 공액디엔계 단량체 단위로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 단량체 단위를 포함하는 랜덤 공중합체를 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the rubber composition includes an aromatic vinyl-based polymer block, an olefin-based polymer block including an olefin-based monomer unit, and a hydrogenation-modified block copolymer including a linking group derived from a modifier; and a random copolymer comprising at least one monomer unit selected from the group consisting of an aromatic vinyl-based monomer unit, an olefin-based monomer unit, and a conjugated diene-based monomer unit.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 수소화 변성 블록 공중합체 및 랜덤 공중합체는 각각 고무 조성물의 원료 고무 성분일 수 있다. 여기서, 상기 랜덤 공중합체는 본 발명의 배경이 되는 기술에서 기재한 용액중합 SBR일 수 있는데, 본 발명의 배경이 되는 기술에서 기재한 바와 같이, 용액중합 SBR의 비닐 함량의 조절 또는 변성만으로는 타이어의 내마모성을 향상시키는데 한계가 있고, 내마모성은 타이어의 수명과 직접적으로 연관되기 때문에, 내마모성 향상에 대한 필요성이 지속적으로 요구되고 있다. 따라서, 본 발명에 따른 고무 조성물은 상기 랜덤 공중합체 이외에, 원료 고무 성분으로 수소화 변성 블록 공중합체를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to one embodiment of the present invention, the hydrogenation-modified block copolymer and the random copolymer may each be a raw rubber component of a rubber composition. Here, the random copolymer may be the solution polymerized SBR described in the background technology of the present invention. As described in the background technology of the present invention, only adjusting or denaturing the vinyl content of the solution polymerized SBR can improve tire performance. There is a limit to improving abrasion resistance, and since abrasion resistance is directly related to the lifespan of a tire, the need for improvement in abrasion resistance is continuously demanded. Therefore, the rubber composition according to the present invention is characterized by including a hydrogenation-modified block copolymer as a raw rubber component in addition to the random copolymer.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 블록 공중합체 및 상기 랜덤 공중합체의 중량비는 10:90 내지 90:10, 20:80 내지 80:20, 30:70 내지 70:30, 또는 40:60 내지 60:40인 것일 수 있고, 이 범위 내에서 랜덤 공중합체에 의한 고무 조성물의 점탄성 특성 및 인장 특성과 같은 기계적 물성을 확보하면서도, 상기 블록 공중합체로부터 내마모성을 현저히 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to one embodiment of the present invention, the weight ratio of the block copolymer and the random copolymer is 10:90 to 90:10, 20:80 to 80:20, 30:70 to 70:30, or 40:60 to It may be 60:40, and within this range, there is an effect of significantly improving wear resistance from the block copolymer while securing mechanical properties such as viscoelastic properties and tensile properties of the rubber composition by the random copolymer.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 수소화 변성 블록 공중합체는 방향족 비닐계 중합체 블록, 올레핀계 단량체 단위를 포함하는 올레핀계 중합체 블록 및 변성제 유래 연결기를 포함하는 것일 수 있다. 이 때, 상기 수소화 변성 블록 공중합체는 이어서 기재하는 고무 조성물 제조방법과 같이, 변성제 유래 연결기를 포함하는 변성 블록 공중합체를 수소화시켜 제조된 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the hydrogenation-modified block copolymer may include an aromatic vinyl-based polymer block, an olefin-based polymer block including an olefin-based monomer unit, and a linking group derived from a modifier. In this case, the hydrogenated modified block copolymer may be prepared by hydrogenating a modified block copolymer including a linking group derived from a modifier, as in the rubber composition manufacturing method described below.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 방향족 비닐계 중합체 블록은 방향족 비닐계 단량체 단위를 포함하는 것일 수 있고, 상기 방향족 비닐계 중합체 블록을 형성하기 위한 방향족 비닐계 단량체는 스티렌, α-메틸스티렌, 3-메틸스티렌, 4-메틸스티렌, 4-프로필스티렌, 1-비닐나프탈렌, 4-사이클로헥실스티렌, 4-(p-메틸페닐)스티렌 및 1-비닐-5-헥실나프탈렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 구체적인 예로 스티렌일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the aromatic vinyl-based polymer block may include an aromatic vinyl-based monomer unit, and the aromatic vinyl-based monomer for forming the aromatic vinyl-based polymer block may include styrene, α-methylstyrene, 1 species selected from the group consisting of 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 4-propylstyrene, 1-vinylnaphthalene, 4-cyclohexylstyrene, 4-(p-methylphenyl)styrene, and 1-vinyl-5-hexylnaphthalene It may be more than one, and may be styrene as a specific example.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 방향족 비닐계 중합체 블록의 함량은 수소화 변성 블록 공중합체에 대하여, 5 중량% 내지 50 중량%, 10 중량% 내지 40 중량%, 또는 20 중량% 내지 40 중량%일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the content of the aromatic vinyl-based polymer block is 5% to 50% by weight, 10% to 40% by weight, or 20% to 40% by weight with respect to the hydrogenation-modified block copolymer. can be

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 올레핀계 중합체 블록은 공액디엔계 중합체 블록으로부터 수소화되어 형성된 올레핀계 단량체 단위를 포함하는 것일 수 있다. 즉, 상기 올레핀계 단량체 단위는 공액디엔계 단량체 단위의 수소화에 의해 형성된 것일 수 있다. 상기 공액디엔계 중합체 블록을 형성하기 위한 공액디엔계 단량체는 1,3-부타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 피페릴렌, 3-부틸-1,3-옥타디엔, 이소프렌, 2-페닐-1,3-부타디엔 및 2-할로-1,3-부타디엔(할로는 할로겐 원자를 의미한다)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 구체적인 예로, 1,3-부타디엔일 수 있다. 또한, 상기 올레핀계 단량체 단위는, 수소화의 대상이 되는 공액디엔계 단량체 단위의 결합 형태에 따라 서로 상이한 2종 이상의 올레핀계 단량체 단위를 포함하는 것일 수 있다. 구체적인 예로, 공액디엔계 단량체 단위는 중합 시, 공액디엔계 단량체가 1,2-결합 또는 1,4-결합되어 형성될 수 있고, 이에 따라 올레핀계 단량체 단위는 1,2-결합되어 형성된 공액디엔계 단량체 단위가 수소화된 올레핀계 단량체 단위와, 1,4-결합되어 형성된 공액디엔계 단량체 단위가 수소화된 올레핀계 단량체 단위를 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 공액디엔계 단량체 단위가 1,3-부타디엔일 경우, 올레핀계 단량체 단위는 1,2-결합되어 형성된 공액디엔계 단량체 단위가 수소화된 1-부텐 단량체 단위와, 1,4-결합되어 형성된 공액디엔계 단량체 단위가 수소화된 에틸렌 단량체 단위를 포함하는 것일 수 있다. 이와 같이, 올레핀계 단량체 단위는 수소화의 대상이 되는 공액디엔계 단량체 단위의 종류 및 결합 형태에 따라 치환 또는 비치환된 형태로서 2종 이상의 올레핀계 단량체 단위로 결정될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the olefin-based polymer block may include an olefin-based monomer unit formed by hydrogenation from a conjugated diene-based polymer block. That is, the olefin-based monomer unit may be formed by hydrogenation of a conjugated diene-based monomer unit. Conjugated diene-based monomers for forming the conjugated diene-based polymer block are 1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, piperylene, 3-butyl-1,3-octadiene, isoprene, 2 It may be at least one selected from the group consisting of -phenyl-1,3-butadiene and 2-halo-1,3-butadiene (halo means a halogen atom), and as a specific example, it may be 1,3-butadiene. In addition, the olefin-based monomer unit may include two or more types of olefin-based monomer units that are different from each other according to the bonding form of the conjugated diene-based monomer unit to be hydrogenated. As a specific example, the conjugated diene-based monomer unit may be formed by 1,2-bonding or 1,4-bonding of the conjugated diene-based monomer during polymerization, and accordingly, the olefin-based monomer unit is formed by 1,2-bonding of the conjugated diene It may include an olefin-based monomer unit in which an olefin-based monomer unit is hydrogenated and a conjugated diene-based monomer unit formed by 1,4-bonding is hydrogenated. For example, when the conjugated diene monomer unit is 1,3-butadiene, the olefin monomer unit is a 1,2-linked conjugated diene monomer unit formed by hydrogenation of a 1-butene monomer unit, and a 1,4-butadiene monomer unit. The conjugated diene-based monomer unit formed by bonding may include a hydrogenated ethylene monomer unit. As such, the olefin-based monomer unit may be determined as two or more types of olefin-based monomer units in a substituted or unsubstituted form depending on the type and bonding form of the conjugated diene-based monomer unit to be hydrogenated.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 올레핀계 단량체 단위는 치환 또는 비치환된 에틸렌 단량체 단위, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 10의 알파-올레핀계 단량체 단위로 이루어진 군으로부터 선택된 2종 이상의 단량체 단위를 포함하는 것일 수 있고, 여기서 상기 치환된 에틸렌 단량체 단위 및 치환된 탄소수 3 내지 10의 알파-올레핀계 단량체 단위의 치환기는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 10의 아릴기 또는 할로겐기일 수 있다. 구체적인 예로, 상기 올레핀계 단량체 단위는 에틸렌 단량체 단위 및 1-부텐 단량체 단위를 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the olefin monomer unit is two or more monomers selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted ethylene monomer unit and a substituted or unsubstituted alpha-olefin monomer unit having 3 to 10 carbon atoms unit, wherein the substituent of the substituted ethylene monomer unit and the substituted alpha-olefin monomer unit having 3 to 10 carbon atoms may be an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, or a halogen group. have. As a specific example, the olefin-based monomer unit may include an ethylene monomer unit and a 1-butene monomer unit.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 올레핀계 중합체 블록의 함량은 수소화 변성 블록 공중합체에 대하여, 50 중량% 내지 95 중량%, 60 중량% 내지 90 중량%, 또는 60 중량% 내지 80 중량%일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the content of the olefin-based polymer block is 50% to 95% by weight, 60% to 90% by weight, or 60% to 80% by weight relative to the hydrogenated block copolymer can

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 변성제 유래 연결기는 변성 블록 공중합체의 제조 시, 변성제에 의한 음이온 활성 디블록 공중합체의 커플링 반응에 의해 형성되는 것으로서, 변성제로부터 유래되어 디블록 공중합체를 연결하는 연결기일 수 있다. 즉, 상기 변성제는 변성 커플링제일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the linking group derived from the modifier is formed by a coupling reaction of the anionic active diblock copolymer with the modifier during preparation of the modified block copolymer, and is derived from the modifier to form the diblock copolymer. It may be a connector that connects. That is, the denaturing agent may be a denaturing coupling agent.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 변성제는 알콕시 실란계 변성제일 수 있다. 상기 변성제 유래 연결기가 알콕시 실란계 변성제로부터 형성되는 경우, 음이온 활성 디블록 공중합체와 알콕시 실란계 변성제 내 알콕시기의 치환 반응에 의해 디블록 공중합체의 일측 말단에 알콕시 실란계 변성제로부터 유래된 변성제 유래 작용기가 형성될 수 있고, 이 때 상기 변성제 유래 작용기에 잔류하는 알콕시기가 다른 디블록 공중합체에 의해 치환되는 경우, 변성제 유래 연결기가 형성될 수 있다. 따라서, 변성제의 의한 커플링 반응을 유도하는 관점에서, 상기 알콕시 실란계 변성제는 2개 이상의 알콕시기를 포함하는 알콕시 실란계 변성제일 수 있다. 또한, 알콕시 실란계 변성제 유래 연결기가 1개 이상의 알콕시기를 더 포함하는 경우, 충진제에 대한 친화성이 향상될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the modifier may be an alkoxy silane-based modifier. When the linking group derived from the modifier is formed from an alkoxysilane-based modifier, a modifier derived from the alkoxysilane-based modifier is attached to one end of the diblock copolymer by a substitution reaction between the anionic active diblock copolymer and the alkoxy group in the alkoxysilane-based modifier. A functional group may be formed, and at this time, when the alkoxy group remaining in the functional group derived from the modifier is substituted by another diblock copolymer, a linking group derived from the modifier may be formed. Therefore, from the viewpoint of inducing a coupling reaction by the denaturant, the alkoxy silane-based denaturant may be an alkoxy silane-based denaturant containing two or more alkoxy groups. In addition, when the linking group derived from the alkoxysilane-based modifier further includes one or more alkoxy groups, affinity to the filler may be improved.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 알콕시 실란계 변성제는 아미노 알콕시 실란계 변성제일 수 있다. 변성제가 아미노기, 즉 질소 원자를 함유하는 작용기를 더 포함하는 경우에는 충진제에 대한 친화성이 더욱 향상될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the alkoxy silane-based modifier may be an amino alkoxy silane-based modifier. When the denaturant further includes an amino group, that is, a functional group containing a nitrogen atom, affinity for the filler may be further improved.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 변성제는 하기 화학식 1 내지 화학식 6으로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the modifier may include one or more compounds selected from the group consisting of compounds represented by Formulas 1 to 6 below.

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00001
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상기 화학식 1에서, R1은 단일 결합, 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기일 수 있고, R2 및 R3은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기일 수 있으며, R4는 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환된 2가, 3가 또는 4가의 알킬실릴기, 또는 탄소수 2 내지 10의 헤테로 고리기일 수 있고, R21은 단일 결합, 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기, 또는 -[R42O]j-일 수 있으며, R42는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기일 수 있고, a 및 m은 각각 독립적으로 1 내지 3에서 선택된 정수일 수 있으며, n은 0, 1, 또는 2의 정수일 수 있고, j는 1 내지 30에서 선택된 정수일 수 있다.In Formula 1, R 1 may be a single bond or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, R 2 and R 3 may each independently be an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R 4 is hydrogen, or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms. It may be an alkyl group having 10 carbon atoms, a divalent, trivalent or tetravalent alkylsilyl group substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a heterocyclic group having 2 to 10 carbon atoms, and R 21 is a single bond, an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms , or -[R 42 O] j -, R 42 may be an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, a and m may each independently be an integer selected from 1 to 3, n is 0, 1, Alternatively, it may be an integer of 2, and j may be an integer selected from 1 to 30.

구체적인 예로, 상기 화학식 1에서, R1은 단일 결합, 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기일 수 있고, R2 및 R3은 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 5의 알킬기일 수 있고, R4는 수소, 탄소수 1 내지 5의 알킬기, 탄소수 1 내지 5의 알킬기로 치환된 4가의 알킬실릴기, 또는 탄소수 2 내지 5의 헤테로 고리기일 수 있으며, R21은 단일 결합, 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기, 또는 -[R42O]j-일 수 있으며, R42는 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기일 수 있고, a는 2 또는 3의 정수일 수 있고, m은 1 내지 3에서 선택된 정수일 수 있으며, n은 0, 1, 또는 2의 정수일 수 있으며, 이 때, m+n=3일 수 있고, j는 1 내지 10에서 선택된 정수일 수 있다.As a specific example, in Formula 1, R 1 may be a single bond or an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, R 2 and R 3 may each independently be hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 4 is It may be a tetravalent alkylsilyl group substituted with hydrogen, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a heterocyclic group having 2 to 5 carbon atoms, and R 21 is a single bond or an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms. , or -[R 42 O] j -, R 42 may be an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, a may be an integer of 2 or 3, m may be an integer selected from 1 to 3, n may be an integer of 0, 1, or 2, where m+n=3, and j may be an integer selected from 1 to 10.

상기 화학식 1에서, R4가 헤테로 고리기인 경우, 상기 헤테로 고리기는 3치환 알콕시 실릴기로 치환 또는 비치환된 것일 수 있고, 상기 헤테로 고리기가 3치환 알콕시 실릴기로 치환된 경우, 상기 3치환 알콕시 실릴기는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기에 의해 상기 헤테로 고리기에 연결되어 치환된 것일 수 있으며, 상기 3치환 알콕시 실릴기는 탄소수 1 내지 10의 알콕시기로 치환된 알콕시 실릴기를 의미할 수 있다.In Formula 1, when R 4 is a heterocyclic group, the heterocyclic group may be substituted or unsubstituted with a 3-substituted alkoxy silyl group, and when the hetero cyclic group is substituted with a 3-substituted alkoxy silyl group, the 3-substituted alkoxy silyl group It may be substituted by being connected to the heterocyclic group by an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and the trisubstituted alkoxy silyl group may mean an alkoxy silyl group substituted with an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms.

보다 구체적인 예로, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 N,N-비스(3-(디메톡시(메틸)실릴)프로필) -메틸-1-아민(N,N-bis(3-(dimethoxy(methyl)silyl)propyl)-methyl-1-amine), N,N-비스(3-(디에톡시(메틸)실릴)프로필)- 메틸-1-아민(N,N-bis(3-(diethoxy(methyl)silyl)propyl)-methyl-1-amine), N,N-비스(3-(트리메톡시실릴)프로필)-메틸-1-아민(N,N-bis(3-(trimethoxysilyl)propyl)-methyl-1-amine), N,N-비스(3-(트리에톡시실릴)프로필)-메틸-1-아민(N,N-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)-methyl-1-amine), N,N-디에틸-3-(트리메톡시실릴)프로판-1-아민(N,N-diethyl-3-(trimethoxysilyl)propan-1-amine), N,N-디에틸-3-(트리에톡시실릴)프로판-1-아민(N,N-diethyl-3-(triethoxysilyl)propan-1-amine), 트리(트리메톡시실릴)아민(tri(trimethoxysilyl)amine), 트리(3-(트리메톡시실릴)프로필)아민(tri-(3-(trimethoxysilyl)propyl)amine), N,N-비스(3-(디에톡시(메틸)실릴)프로필)-1,1,1-트리메틸실란아민(N,N-bis(3-(diethoxy(methyl)silyl)propyl)-1,1,1-trimethlysilanamine), N,N-비스(3-(1H-이미다졸-1-일)프로필)-(트리에톡시실릴)메탄-1-아민(N,N-bis(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)-(triethoxysilyl)methan-1-amine), N-(3-(1H-1,2,4-트리아졸-1-일)프로필)-3-(트리메톡시실릴)-N-(3-(트리메톡시실릴)프로필)프로판-1-아민(N-(3-(1H-1,2,4-triazole-1-yl)propyl)-3-(trimethoxysilyl)-N-(trimethoxysilyl)propyl)propan-1-amine), 3-(트리메톡시실릴)-N-(3-트리메톡시실릴)프로필)-N-(3-(1-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-1H-1,2,4-트리아졸-3-일)프로필)프로판-1-아민(3-(trimethoxysilyl)-N-(3-(trimethoxysilyl)propyl)-N-(3-(1-(3-(trimehtoxysilyl)propyl)-1H-1,2,4-triazol-3-yl)propyl)propan-1-amine), N,N-비스(2-(2-메톡시에톡시)에틸)-3-(트리에톡시실릴)프로판-1-아민(N,N-bis(2-(2-methoxyethoxy)ethyl)-3-(triethoxysilyl)propna-1-amine), N,N-비스(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2,5,8,11,14-펜타옥사헥사데칸-16-아민(N,N-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)-2,5,8,11,14-pentaoxahexadecan-16-amine), N-(2,5,8,11,14-펜타옥사헥사데칸-16-일)-N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2,5,8,11,14-펜타옥사헥사데칸-16-아민(N-(2,5,8,11,14-pentaoxahexadecan-16-yl)-N-(3-(triethoxysilyl)propyl)-2,5,8,11,14-pentaoxahexadecan-16-amine) 및 N-(3,6,9,12-테트라옥사헥사데실)-N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-3,6,9,12-테트라옥사헥사데칸-1-아민(N-(3,6,9,12-tetraoxahexadecyl)-N-(3-(triethoxysilyl)propyl)-3,6,9,12-tetraoxahexadecan-1-amine)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종일 수 있다.As a more specific example, the compound represented by Formula 1 is N,N-bis(3-(dimethoxy(methyl)silyl)propyl)-methyl-1-amine (N,N-bis(3-(dimethoxy(methyl) silyl)propyl)-methyl-1-amine), N,N-bis(3-(diethoxy(methyl)silyl)propyl)-methyl-1-amine(N,N-bis(3-(diethoxy(methyl) silyl)propyl)-methyl-1-amine), N,N-bis(3-(trimethoxysilyl)propyl)-methyl-1-amine (N,N-bis(3-(trimethoxysilyl)propyl)-methyl -1-amine), N, N-bis (3- (triethoxysilyl) propyl) -methyl-1-amine (N, N-bis (3- (triethoxysilyl) propyl) -methyl-1-amine), N,N-diethyl-3-(trimethoxysilyl)propan-1-amine (N,N-diethyl-3-(trimethoxysilyl)propan-1-amine), N,N-diethyl-3-(trimethoxysilyl)propan-1-amine Ethoxysilyl) propan-1-amine (N, N-diethyl-3- (triethoxysilyl) propan-1-amine), tri (trimethoxysilyl) amine (tri (trimethoxysilyl) amine), tri (3- (tri Methoxysilyl) propyl) amine (tri- (3- (trimethoxysilyl) propyl) amine), N, N-bis (3- (diethoxy (methyl) silyl) propyl) -1,1,1-trimethylsilanamine ( N,N-bis(3-(diethoxy(methyl)silyl)propyl)-1,1,1-trimethlysilanamine), N,N-bis(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)-(trimethly) Ethoxysilyl)methan-1-amine (N,N-bis(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)-(triethoxysilyl)methan-1-amine), N-(3-(1H-1, 2,4-triazol-1-yl) propyl) -3- (trimethoxysilyl) -N- (3- (trimethoxysilyl) propyl) propan-1-amine (N- (3- (1H- 1,2,4-triazole-1-yl)propyl)-3-(trimethoxysilyl)-N-(trimethoxysi lyl)propyl)propan-1-amine), 3-(trimethoxysilyl)-N-(3-trimethoxysilyl)propyl)-N-(3-(1-(3-(trimethoxysilyl) Propyl)-1H-1,2,4-triazol-3-yl)propyl)propan-1-amine (3-(trimethoxysilyl)-N-(3-(trimethoxysilyl)propyl)-N-(3-(1 -(3-(trimethoxysilyl)propyl)-1H-1,2,4-triazol-3-yl)propyl)propan-1-amine), N,N-bis(2-(2-methoxyethoxy)ethyl ) -3- (triethoxysilyl) propan-1-amine (N, N-bis (2- (2-methoxyethoxy) ethyl) -3- (triethoxysilyl) propna-1-amine), N, N-bis ( 3-(triethoxysilyl)propyl)-2,5,8,11,14-pentaoxahexadecane-16-amine (N,N-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)-2,5,8, 11,14-pentaoxahexadecan-16-amine), N-(2,5,8,11,14-pentaoxahexadecane-16-yl)-N-(3-(triethoxysilyl)propyl)-2, 5,8,11,14-pentaoxahexadecane-16-amine (N-(2,5,8,11,14-pentaoxahexadecan-16-yl)-N-(3-(triethoxysilyl)propyl)-2, 5,8,11,14-pentaoxahexadecan-16-amine) and N-(3,6,9,12-tetraoxahexadecyl)-N-(3-(triethoxysilyl)propyl)-3,6, 9,12-tetraoxahexadecane-1-amine (N-(3,6,9,12-tetraoxahexadecyl)-N-(3-(triethoxysilyl)propyl)-3,6,9,12-tetraoxahexadecan-1- amine) may be one selected from the group consisting of.

[화학식 2][Formula 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

상기 화학식 2에서, R5, R6 및 R9는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기일 수 있고, R7, R8, R10 및 R11은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기일 수 있으며, R12는 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기일 수 있고, b 및 c는 각각 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이고, b+c≥1일 수 있으며, A는 하기 화학식 2-1 또는 화학식 2-2로 표시되는 연결기일 수 있으며, 이 때, R13, R14, R15 및 R16은 각각 독립적으로 수소, 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기일 수 있다.In Formula 2, R 5 , R 6 and R 9 may each independently be an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and R 7 , R 8 , R 10 and R 11 may each independently be an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. may be, R 12 may be hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, b and c are each independently 0, 1, 2 or 3, may be b+c≥1, and A is represented by Formula 2-1 or a linking group represented by Formula 2-2, wherein R 13 , R 14 , R 15 and R 16 may each independently be hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.

[화학식 2-1][Formula 2-1]

Figure pat00003
Figure pat00003

[화학식 2-2][Formula 2-2]

Figure pat00004
Figure pat00004

구체적인 예로, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 N-(3-(1H-이미다졸-1-일)프로필)- 3-(트리에톡시실릴)-N-(3-(트리에톡시실릴)프로필) 프로판-1-아민(N-(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)-3-(triethoxysilyl)-N-(3-(triethoxysilyl)propyl)propan-1-amine) 및 3-(4,5-디하이드로-1H-이미다졸-1-일)-N,N-비스(3-(트리에톡시실릴)프로필)프로판-1-아민(3-(4,5-dihydro-1H-imidazol-1-yl)-N,N-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)propan-1-amine)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종일 수 있다.As a specific example, the compound represented by Formula 2 is N-(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)-3-(triethoxysilyl)-N-(3-(triethoxysilyl)propyl ) Propan-1-amine (N-(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)-3-(triethoxysilyl)-N-(3-(triethoxysilyl)propyl)propan-1-amine) and 3-( 4,5-dihydro-1H-imidazol-1-yl)-N,N-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)propan-1-amine(3-(4,5-dihydro-1H- It may be one selected from the group consisting of imidazol-1-yl)-N,N-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)propan-1-amine).

[화학식 3][Formula 3]

Figure pat00005
Figure pat00005

상기 화학식 3에서, A1 및 A2는 각각 독립적으로 산소원자를 포함하거나 포함하지 않는 탄소수 1 내지 20의 2가 탄화수소기일 수 있고, R17 내지 R20은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 1가 탄화수소기일 수 있으며, L1 내지 L4는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환된 2가, 3가 또는 4가의 알킬실릴기, 또는 탄소수 1 내지 20의 1가 탄화수소기이거나, L1 및 L2와, L3 및 L4는 서로 연결되어 탄소수 1 내지 5의 고리를 형성할 수 있고, L1 및 L2와, L3 및 L4가 서로 연결되어 고리를 형성하는 경우, 형성된 고리는 N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 헤테로 원자를 1개 내지 3개 포함할 수 있다.In Chemical Formula 3, A 1 and A 2 may each independently be a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms with or without an oxygen atom, and R 17 to R 20 may each independently be a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. It may be a hydrocarbon group, L 1 to L 4 are each independently a divalent, trivalent or tetravalent alkylsilyl group substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or L 1 and L 2 , L 3 and L 4 may be connected to each other to form a ring having 1 to 5 carbon atoms, and when L 1 and L 2 and L 3 and L 4 are connected to each other to form a ring, the formed ring is 1 to 3 hetero atoms selected from the group consisting of N, O and S may be included.

구체적인 예로, 상기 화학식 3에서, A1 및 A2는 각각 독립적으로 1 내지 10의 알킬렌기일 수 있고, R17 내지 R20은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기일 수 있으며, L1 내지 L4는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 알킬기로 치환된 4가의 알킬실릴기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기이거나, L1 및 L2와, L3 및 L4는 서로 연결되어 탄소수 1 내지 3의 고리를 형성할 수 있고, L1 및 L2와, L3 및 L4가 서로 연결되어 고리를 형성하는 경우, 형성된 고리는 N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 헤테로 원자를 1개 내지 3개 포함할 수 있다.As a specific example, in Formula 3, A 1 and A 2 may each independently be an alkylene group having 1 to 10, R 17 to R 20 may each independently be an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and L 1 to L 4 is a tetravalent alkylsilyl group independently substituted with an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or L 1 and L 2 and L 3 and L 4 are connected to each other to form a ring having 1 to 3 carbon atoms May form, and when L 1 and L 2 and L 3 and L 4 are connected to each other to form a ring, the formed ring includes one or more heteroatoms selected from the group consisting of N, O and S, Can contain 3.

보다 구체적인 예로, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물은 3,3'-(1,1,3,3-테트라메톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디메틸프로판-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-테트라에톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디메틸프로판-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-테트라프로폭시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디메틸프로판-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-테트라메톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디에틸프로판-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-테트라메톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디프로필프로판-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimpropylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-테트라에톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디에틸프로판-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-테트라프로폭시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디에틸프로판-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-테트라에톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디프로필프로판-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-테트라프로폭시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디프로필프로판-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-테트라메톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디에틸메탄-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylmethan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-테트라에톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디에틸메탄-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylmethan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-테트라프로폭시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디에틸메탄-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylmethan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-테트라메톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디메틸메탄-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylmethan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-테트라메톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디프로필메탄-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylmethan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-테트라프로폭시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디메틸메탄-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylmethan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-테트라프로폭시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디프로필메탄-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylmethan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-테트라에톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디메틸메탄-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylmethan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-테트라에톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디프로필메탄-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylmethan-1-amine), N,N'-((1,1,3,3-테트라메톡시디실록산-1,3-디일)비스(프로판-3,1-디일))비스(1,1,1-트리메틸-N-(트리메틸실릴)실란아민(N,N'-((1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propan-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-(trimethylsilyl)silanamine), N,N'-((1,1,3,3-테트라에톡시디실록산-1,3-디일)비스(프로판-3,1-디일))비스(1,1,1-트리메틸-N-(트리메틸실릴)실란아민(N,N'-((1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propan-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-(trimethylsilyl)silanamine), N,N'-((1,1,3,3-테트라프로톡시디실록산-1,3-디일)비스(프로판-3,1-디일))비스(1,1,1-트리메틸-N-(트리메틸실릴)실란아민(N,N'-((1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propan-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-(trimethylsilyl)silanamine), N,N'-((1,1,3,3-테트라메톡시디실록산-1,3-디일)비스(프로판-3,1-디일))비스(1,1,1-트리메틸-N-페닐실란아민(N,N'-((1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propan-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-phenylsilanamine), N,N'-((1,1,3,3-테트라에톡시디실록산-1,3-디일)비스(프로판-3,1-디일))비스(1,1,1-트리메틸-N-페닐실란아민(N,N'-((1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propan-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-phenylsilanamine), N,N'-((1,1,3,3-테트라프로폭시디실록산-1,3-디일)비스(프로판-3,1-디일))비스(1,1,1-트리메틸-N-페닐실란아민(N,N'-((1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propan-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-phenylsilanamine), 1,3-비스(3-(1H-이미다졸-1-일)프로필)1,1,3,3-테트라메톡시디실록산(1,3-bis(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)-1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane), 1,3-비스(3-(1H-이미다졸-1-일)프로필)1,1,3,3-테트라에톡시디실록산(1,3-bis(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)-1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane), 및 1,3-비스(3-(1H-이미다졸-1-일)프로필)1,1,3,3-테트라프로폭시디실록산(1,3-bis(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)-1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종일 수 있다.As a more specific example, the compound represented by Formula 3 is 3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylpropan-1-amine) (3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3- Tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylpropan-1-amine)(3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis( N,N-dimethylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylpropan-1-amine) (3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3- Tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylpropan-1-amine)(3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis( N,N-diethylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylpropan-1-amine) (3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimpropylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3- Tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylpropan-1-amine)(3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis (N,N-diethylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylpropan-1- amine)(3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3, 3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylpropan-1-amine )(3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3 -Tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylpropan-1-amine)(3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl) bis(N,N-dipropylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylmethane-1- amine)(3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylmethan-1-amine), 3,3'-(1,1,3, 3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylmethan-1-amine)(3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl )bis(N,N-diethylmethan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylmethane- 1-amine)(3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylmethan-1-amine), 3,3'-(1,1, 3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylmethan-1-amine)(3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl )bis(N,N-dimethylmethan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylmethane-1 -amine)(3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylmethan-1-amine), 3,3'-(1,1,3 ,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylmethan-1-amine)(3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl )bis(N,N-dimethylmethan-1-amine), 3,3'-(1, 1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylmethan-1-amine)(3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1 ,3-diyl)bis(N,N-dipropylmethan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N- Dimethylmethan-1-amine)(3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylmethan-1-amine), 3,3'-(1 ,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylmethan-1-amine)(3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane- 1,3-diyl)bis(N,N-dipropylmethan-1-amine), N,N'-((1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propane-3 ,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-(trimethylsilyl)silanamine (N,N'-((1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis( propan-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-(trimethylsilyl)silanamine), N,N'-((1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1, 3-diyl)bis(propane-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-(trimethylsilyl)silaneamine (N,N'-((1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane -1,3-diyl)bis(propan-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-(trimethylsilyl)silanamine), N,N'-((1,1,3,3 -Tetraprooxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propane-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-(trimethylsilyl)silanamine(N,N'-(( 1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propan-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-(trimethylsilyl)silanamine), N,N'- ((1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3 -Diyl)bis(propane-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-phenylsilanamine(N,N'-((1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3 -diyl)bis(propan-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-phenylsilanamine), N,N'-((1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane- 1,3-diyl)bis(propane-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-phenylsilanamine(N,N'-((1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane- 1,3-diyl)bis(propan-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-phenylsilanamine), N,N'-((1,1,3,3-tetrapropoxy Cidisiloxane-1,3-diyl)bis(propane-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-phenylsilanamine (N,N'-((1,1,3,3 -tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propan-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-phenylsilanamine), 1,3-bis(3-(1H-imidazole-1 -yl) propyl) 1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane (1,3-bis (3- (1H-imidazol-1-yl) propyl) -1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane), 1 ,3-bis(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane (1,3-bis(3-(1H-imidazol-1-yl) propyl) -1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane), and 1,3-bis (3- (1H-imidazol-1-yl) propyl) 1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane (1 ,3-bis(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)-1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane).

[화학식 4][Formula 4]

Figure pat00006
Figure pat00006

상기 화학식 4에서, R22 및 R23은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기, 또는 -R28[OR29]f-이고, R24 내지 R27은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기일 수 있고, R28 및 R29는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기일 수 있고, R47 및 R48는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 2가 탄화수소기일 수 있으며, d 및 e는 각각 독립적으로 0, 또는 1 내지 3에서 선택된 정수이되, d+e는 1 이상의 정수이고, f는 1 내지 30의 정수일 수 있다.In Formula 4, R 22 and R 23 are each independently an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, or -R 28 [OR 29 ] f -, and R 24 to R 27 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or It may be an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, R 28 and R 29 may each independently be an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, R 47 and R 48 may each independently be a divalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, , d and e are each independently 0 or an integer selected from 1 to 3, d + e is an integer of 1 or more, and f may be an integer of 1 to 30.

구체적으로, 상기 화학식 4에서, R22 및 R23은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기, 또는 -R28[OR29]f-일 수 있고, R24 내지 R27은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기일 수 있으며, R28 및 R29는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기일 수 있고, d 및 e는 각각 독립적으로 0, 또는 1 내지 3에서 선택된 정수이되, d+e는 1 이상의 정수일 수 있으며, f는 1 내지 30에서 선택된 정수일 수 있다.Specifically, in Formula 4, R 22 and R 23 may each independently be an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms or -R 28 [OR 29 ] f -, and R 24 to R 27 each independently have 1 carbon atom to 10 alkyl groups, R 28 and R 29 may each independently be an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and d and e are each independently 0 or an integer selected from 1 to 3, but d+e is It may be an integer greater than or equal to 1, and f may be an integer selected from 1 to 30.

보다 구체적으로, 상기 화학식 4로 표시되는 화합물은 하기 화학식 4a, 화학식 4b 또는 화학식 4c로 표시되는 화합물일 수 있다.More specifically, the compound represented by Formula 4 may be a compound represented by Formula 4a, Formula 4b or Formula 4c.

[화학식 4a][Formula 4a]

Figure pat00007
Figure pat00007

[화학식 4b][Formula 4b]

Figure pat00008
Figure pat00008

[화학식 4c][Formula 4c]

Figure pat00009
Figure pat00009

상기 화학식 4a, 화학식 4b 및 화학식 4c에서 R22 내지 R27, d 및 e는 전술한 바와 같다.In Chemical Formulas 4a, 4b, and 4c, R 22 to R 27 , d and e are as described above.

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

[화학식 5][Formula 5]

Figure pat00010
Figure pat00010

상기 화학식 5에서, R30은 탄소수 1 내지 30의 1가 탄화수소기일 수 있고, R31 내지 R33은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기일 수 있으며, R34 내지 R37은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기일 수 있고, g 및 h는 각각 각각 독립적으로 0, 또는 1 내지 3에서 선택된 정수이되, g+h는 1 이상의 정수일 수 있다.In Formula 5, R 30 may be a monovalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, R 31 to R 33 may each independently be an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and R 34 to R 37 may each independently have a carbon number It may be an alkyl group of 1 to 10, and g and h are each independently an integer selected from 0 or 1 to 3, but g+h may be an integer of 1 or more.

[화학식 6][Formula 6]

Figure pat00011
Figure pat00011

상기 화학식 6에서, A3 및 A4는 각각 독립적으로 1 내지 10의 알킬렌기일 수 있고, R38 내지 R41은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 또는 탄소수 1 내지 10의 알콕시기일 수 있으며, i는 1 내지 30에서 선택된 정수일 수 있다.In Formula 6, A 3 and A 4 may each independently be an alkylene group having 1 to 10, and R 38 to R 41 may each independently be an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, , i may be an integer selected from 1 to 30.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 변성제는 3,4-비스(2-메톡시데톡시)-N-(4-(트리에톡시실릴)부틸)아닐린(3,4-bis(2-methoxyethoxy)-N-(4-(trimethylsilyl)butyl)aniline), N,N-디에틸-3-(7-메틸-3,6,8,11-테트라옥사-7-실라트리데칸-7-일)프로판-1-아민(N,N-diethyl-3-(7-methyl-3,6,8,11-tetraoxa-7-silatridecan-7-yl)propan-1-amine), 2,4-비스(2-메톡시데톡시)-6-((트리메틸실릴)메틸)-1,3,5-트리아진(2,4-bis(2-methoxyethoxy)-6-((trimethylsilyl)methyl)-1,3,5-triazine) 및 3,14-디메톡시-3,8,8,13-테트라메틸-2,14-디옥사-7,9-디티아-3,8,13-트리실라펜타데칸(3,13-dimethoxy-3,8,8,13-tetramethyl-2,14-dioxa-7,9-dithia-3,8,13-trisilapentadecane)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the modifier is 3,4-bis (2-methoxydeoxy) -N- (4- (triethoxysilyl) butyl) aniline (3,4-bis (2-methoxyethoxy )-N-(4-(trimethylsilyl)butyl)aniline), N,N-diethyl-3-(7-methyl-3,6,8,11-tetraoxa-7-silatridecan-7-yl) Propan-1-amine (N,N-diethyl-3-(7-methyl-3,6,8,11-tetraoxa-7-silatridecan-7-yl)propan-1-amine), 2,4-bis( 2-methoxydeoxy)-6-((trimethylsilyl)methyl)-1,3,5-triazine (2,4-bis(2-methoxyethoxy)-6-((trimethylsilyl)methyl)-1,3 ,5-triazine) and 3,14-dimethoxy-3,8,8,13-tetramethyl-2,14-dioxa-7,9-dithia-3,8,13-trisilapentadecane (3 ,13-dimethoxy-3,8,8,13-tetramethyl-2,14-dioxa-7,9-dithia-3,8,13-trisilapentadecane).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 랜덤 공중합체는 방향족 비닐계 단량체 단위와, 올레핀계 단량체 단위 및 공액디엔계 단량체 단위로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 단량체 단위를 포함하는 것일 수 있다. 구체적인 예로, 상기 랜덤 공중합체는 방향족 비닐계 단량체 단위와 공액디엔계 단량체 단위를 포함하는 랜덤 공중합체일 수 있고, 또는 상기 방향족 비닐계 단량체 단위와 공액디엔계 단량체 단위를 포함하는 랜덤 공중합체를 수소화시킨 수소화 랜덤 공중합체로서, 방향족 비닐계 단량체 단위 및 올레핀계 단량체 단위를 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the random copolymer may include one or more monomer units selected from the group consisting of an aromatic vinyl-based monomer unit, an olefin-based monomer unit, and a conjugated diene-based monomer unit. As a specific example, the random copolymer may be a random copolymer including an aromatic vinyl-based monomer unit and a conjugated diene-based monomer unit, or a random copolymer including the aromatic vinyl-based monomer unit and a conjugated diene-based monomer unit may be hydrogenated. The hydrogenated random copolymer may include an aromatic vinyl-based monomer unit and an olefin-based monomer unit.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 랜덤 공중합체의 방향족 비닐계 단량체 단위를 형성하기 위한 방향족 비닐계 단량체는 스티렌, α-메틸스티렌, 3-메틸스티렌, 4-메틸스티렌, 4-프로필스티렌, 1-비닐나프탈렌, 4-사이클로헥실스티렌, 4-(p-메틸페닐)스티렌 및 1-비닐-5-헥실나프탈렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 구체적인 예로 스티렌일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the aromatic vinyl monomer for forming the aromatic vinyl monomer unit of the random copolymer is styrene, α-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 4-propylstyrene, It may be at least one selected from the group consisting of 1-vinylnaphthalene, 4-cyclohexylstyrene, 4-(p-methylphenyl)styrene, and 1-vinyl-5-hexylnaphthalene, and may be styrene as a specific example.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 랜덤 공중합체의 방향족 비닐계 단량체 단위의 함량은 랜덤 공중합체에 대하여, 5 중량% 내지 50 중량%, 10 중량% 내지 40 중량%, 또는 20 중량% 내지 40 중량%일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the content of the aromatic vinyl-based monomer unit of the random copolymer is 5% to 50% by weight, 10% to 40% by weight, or 20% to 40% by weight with respect to the random copolymer. weight percent.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 랜덤 공중합체의 공액디엔계 단량체 단위를 형성하기 위한 공액디엔계 단량체는 1,3-부타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 피페릴렌, 3-부틸-1,3-옥타디엔, 이소프렌, 2-페닐-1,3-부타디엔 및 2-할로-1,3-부타디엔(할로는 할로겐 원자를 의미한다)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 구체적인 예로, 1,3-부타디엔일 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시에에 따르면, 상기 랜덤 공중합체의 올레핀계 단량체 단위는 공액디엔계 단량체 단위로부터 수소화되어 형성된 것일 수 있다. 즉, 상기 올레핀계 단량체 단위는 공액디엔계 단량체 단위의 수소화에 의해 형성된 것일 수 있다. 또한, 상기 랜덤 공중합체의 올레핀계 단량체 단위는, 수소화의 대상이 되는 공액디엔계 단량체 단위의 결합 형태에 따라 서로 상이한 2종 이상의 올레핀계 단량체 단위를 포함하는 것일 수 있다. 구체적인 예로, 공액디엔계 단량체 단위는 중합 시, 공액디엔계 단량체가 1,2-결합 또는 1,4-결합되어 형성될 수 있고, 이에 따라 올레핀계 단량체 단위는 1,2-결합되어 형성된 공액디엔계 단량체 단위가 수소화된 올레핀계 단량체 단위와, 1,4-결합되어 형성된 공액디엔계 단량체 단위가 수소화된 올레핀계 단량체 단위를 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 공액디엔계 단량체 단위가 1,3-부타디엔일 경우, 올레핀계 단량체 단위는 1,2-결합되어 형성된 공액디엔계 단량체 단위가 수소화된 1-부텐 단량체 단위와, 1,4-결합되어 형성된 공액디엔계 단량체 단위가 수소화된 에틸렌 단량체 단위를 포함하는 것일 수 있다. 이와 같이, 올레핀계 단량체 단위는 수소화의 대상이 되는 공액디엔계 단량체 단위의 종류 및 결합 형태에 따라 치환 또는 비치환된 형태로서 2종 이상의 올레핀계 단량체 단위로 결정될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the conjugated diene-based monomers for forming the conjugated diene-based monomer unit of the random copolymer are 1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, piperylene, 3 -Butyl-1,3-octadiene, isoprene, 2-phenyl-1,3-butadiene and 2-halo-1,3-butadiene (halo means a halogen atom) may be one or more selected from the group consisting of , As a specific example, it may be 1,3-butadiene. In addition, according to one embodiment of the present invention, the olefin-based monomer unit of the random copolymer may be formed by hydrogenation from a conjugated diene-based monomer unit. That is, the olefin-based monomer unit may be formed by hydrogenation of a conjugated diene-based monomer unit. In addition, the olefin-based monomer units of the random copolymer may include two or more types of olefin-based monomer units that are different from each other according to the bonding form of the conjugated diene-based monomer units to be hydrogenated. As a specific example, the conjugated diene-based monomer unit may be formed by 1,2-bonding or 1,4-bonding of the conjugated diene-based monomer during polymerization, and accordingly, the olefin-based monomer unit is formed by 1,2-bonding of the conjugated diene It may include an olefin-based monomer unit in which an olefin-based monomer unit is hydrogenated and a conjugated diene-based monomer unit formed by 1,4-bonding is hydrogenated. For example, when the conjugated diene monomer unit is 1,3-butadiene, the olefin monomer unit is a 1,2-linked conjugated diene monomer unit formed by hydrogenation of a 1-butene monomer unit, and a 1,4-butadiene monomer unit. The conjugated diene-based monomer unit formed by bonding may include a hydrogenated ethylene monomer unit. As such, the olefin-based monomer unit may be determined as two or more types of olefin-based monomer units in a substituted or unsubstituted form depending on the type and bonding form of the conjugated diene-based monomer unit to be hydrogenated.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 랜덤 공중합체의 올레핀계 단량체 단위는 치환 또는 비치환된 에틸렌 단량체 단위, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 10의 알파-올레핀계 단량체 단위로 이루어진 군으로부터 선택된 2종 이상의 단량체 단위를 포함하는 것일 수 있고, 여기서 상기 치환된 에틸렌 단량체 단위 및 치환된 탄소수 3 내지 10의 알파-올레핀계 단량체 단위의 치환기는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 10의 아릴기 또는 할로겐기일 수 있다. 구체적인 예로, 상기 랜덤 공중합체의 올레핀계 단량체 단위는 에틸렌 단량체 단위 및 1-부텐 단량체 단위를 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the olefin-based monomer unit of the random copolymer is selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted ethylene monomer unit and a substituted or unsubstituted alpha-olefin monomer unit having 3 to 10 carbon atoms. It may include two or more types of monomer units, wherein the substituent of the substituted ethylene monomer unit and the substituted alpha-olefin monomer unit having 3 to 10 carbon atoms is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms or a halogen group. As a specific example, the olefin-based monomer unit of the random copolymer may include an ethylene monomer unit and a 1-butene monomer unit.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공액디엔계 단량체 단위 또는 올레핀계 단량체 단위의 함량은 랜덤 공중합체에 대하여, 50 중량% 내지 95 중량%, 60 중량% 내지 90 중량%, 또는 60 중량% 내지 80 중량%일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the content of the conjugated diene-based monomer unit or olefin-based monomer unit is 50% to 95% by weight, 60% to 90% by weight, or 60% to 60% by weight, based on the random copolymer. 80% by weight.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 랜덤 공중합체는 적어도 일측 말단에 알콕시 실란계 변성제 유래 작용기를 포함하는 변성 랜덤 공중합체일 수 있다. 상기 변성 랜덤 공중합체의 알콕시 실란계 변성제 유래 작용기는 랜덤 공중합체의 제조 시, 변성제에 의한 음이온 활성 랜덤 공중합체의 변성 또는 커플링 반응에 의해 형성되는 것일 수 있다. 상기 변성 랜덤 공중합체의 알콕시 실란계 변성제 유래 작용기는 음이온 활성 랜덤 공중합체와 알콕시 실란계 변성제 내 알콕시기의 치환 반응에 의해 음이온 활성 랜덤 공중합체의 일측 말단에 형성된 것일 수 있다. 또한, 상기 알콕시 실란계 변성제 유래 작용기에 잔류하는 알콕시기가 다른 랜덤 공중합체에 의해 치환되는 경우, 변성제 유래 연결기가 형성될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the random copolymer may be a modified random copolymer including a functional group derived from an alkoxysilane-based modifier at at least one end thereof. The functional groups derived from the alkoxysilane-based modifier of the modified random copolymer may be formed by modification of the anionic active random copolymer with a modifier or coupling reaction during preparation of the random copolymer. The functional group derived from the alkoxysilane-based modifier of the modified random copolymer may be formed at one end of the anion-active random copolymer by a substitution reaction between the anion-active random copolymer and an alkoxy group in the alkoxysilane-based modifier. In addition, when the alkoxy group remaining in the alkoxysilane-based modifier-derived functional group is substituted with another random copolymer, a linking group derived from the modifier may be formed.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 변성 랜덤 공중합체의 알콕시 실란계 변성제 유래 작용기를 형성하기 위한 알콕시 실란계 변성제는 아미노 알콕시 실란계 변성제일 수 있다. 변성제가 아미노기, 즉 질소 원자를 함유하는 작용기를 더 포함하는 경우에는 충진제에 대한 친화성이 더욱 향상될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the alkoxy silane-based modifier for forming the alkoxy silane-based modifier-derived functional group of the modified random copolymer may be an amino alkoxy silane-based modifier. When the denaturant further includes an amino group, that is, a functional group containing a nitrogen atom, affinity for the filler may be further improved.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 변성 랜덤 공중합체의 알콕시 실란계 변성제 유래 작용기를 형성하기 위한 알콕시 실란계 변성제는 상기 화학식 1 내지 화학식 6으로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 포함하는 것일 수 있고, 이 때, 변성 랜덤 공중합체의 알콕시 실란계 변성제 유래 작용기를 형성하기 위한 알콕시 실란계 변성제는, 수소화 변성 블록 공중합체의 변성제 유래 연결기를 형성하기 위한 변성제와 동일 또는 상이한 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the alkoxy silane-based modifier for forming a functional group derived from the alkoxy silane-based modifier of the modified random copolymer is one or more compounds selected from the group consisting of compounds represented by Formulas 1 to 6 In this case, the alkoxysilane-based modifier for forming a functional group derived from the alkoxysilane-based modifier of the modified random copolymer may be the same as or different from the modifier for forming a linking group derived from the modifier of the hydrogenated block copolymer. have.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 랜덤 공중합체는 방향족 비닐계 단량체 단위와 공액디엔계 단량체 단위를 포함하는 랜덤 공중합체; 방향족 비닐계 단량체 및 올레핀계 단량체 단위를 포함하는 수소화 랜덤 공중합체; 방향족 비닐계 단량체 단위와 공액디엔계 단량체 단위를 포함하고, 적어도 일측 말단에 알콕시 실란계 변성제 유래 작용기를 포함하는 변성 랜덤 공중합체; 및 방향족 비닐계 단량체 단위 및 올레핀계 단량체 단위를 포함하고, 적어도 일측 말단에 알콕시 실란계 변성제 유래 작용기를 포함하는 수소화 변성 랜덤 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the random copolymer is a random copolymer including an aromatic vinyl-based monomer unit and a conjugated diene-based monomer unit; hydrogenated random copolymers containing aromatic vinyl monomers and olefinic monomer units; A modified random copolymer including an aromatic vinyl-based monomer unit and a conjugated diene-based monomer unit, and including a functional group derived from an alkoxysilane-based modifier at at least one end thereof; and an aromatic vinyl-based monomer unit and an olefin-based monomer unit, and at least one selected from the group consisting of a hydrogenation-modified random copolymer including an alkoxysilane-based modifier-derived functional group at at least one end thereof.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 고무 조성물은 상기 수소화 변성 블록 공중합체 및 상기 랜덤 공중합체 외에 필요에 따라 다른 고무 성분을 더 포함할 수 있고, 이 때 상기 고무 성분은 고무 조성물 총 중량에 대하여 90 중량% 이하의 함량으로 포함될 수 있다. 구체적인 예로 상기 다른 고무 성분은 상기 수소화 변성 블록 공중합체 및 상기 랜덤 공중합체 100 중량부에 대하여 1 중량부 내지 900 중량부로 포함되는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the rubber composition may further include other rubber components as needed in addition to the hydrogenation-modified block copolymer and the random copolymer, wherein the rubber component is based on the total weight of the rubber composition. It may be included in an amount of 90% by weight or less. As a specific example, the other rubber component may be included in an amount of 1 part by weight to 900 parts by weight based on 100 parts by weight of the hydrogenated block copolymer and the random copolymer.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 고무 성분은 천연고무 또는 합성고무일 수 있으며, 구체적인 예로 시스-1,4-폴리이소프렌을 포함하는 천연고무(NR); 상기 일반적인 천연 고무를 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.According to one embodiment of the present invention, the rubber component may be natural rubber or synthetic rubber, and specific examples include natural rubber (NR) including cis-1,4-polyisoprene; Modified natural rubbers such as epoxidized natural rubber (ENR), deproteinized natural rubber (DPNR), and hydrogenated natural rubber obtained by modifying or refining the general natural rubber; Styrene-butadiene copolymer (SBR), polybutadiene (BR), polyisoprene (IR), butyl rubber (IIR), ethylene-propylene copolymer, polyisobutylene-co-isoprene, neoprene, poly(ethylene-co- propylene), poly(styrene-co-butadiene), poly(styrene-co-isoprene), poly(styrene-co-isoprene-co-butadiene), poly(isoprene-co-butadiene), poly(ethylene-co-propylene) -co-diene), polysulfide rubber, acrylic rubber, urethane rubber, silicone rubber, epichlorohydrin rubber, halogenated butyl rubber, and the like, and any one or a mixture of two or more of these may be used.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 고무 조성물은 충진제를 포함하는 것일 수 있고, 구체적인 예로, 상기 수소화 변성 블록 공중합체 및 상기 랜덤 공중합체의 총합 100 중량부를 기준으로 0.1 중량부 내지 200 중량부, 또는 10 중량부 내지 120 중량부의 충진제를 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the rubber composition may include a filler, and as a specific example, based on 100 parts by weight of the total of the hydrogenated block copolymer and the random copolymer, 0.1 part by weight to 200 parts by weight, Or 10 parts by weight to 120 parts by weight of the filler may be included.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 충진제는 실리카계 충진제 및 카본블랙계 충진제 중 적어도 하나 이상인 것일 수 있다. 구체적인 예로 상기 실리카 충진제는 습식 실리카(함수규산), 건식 실리카(무수규산), 규산칼슘, 규산알루미늄 또는 콜로이드 실리카 등일 수 있으며, 바람직하게는 파괴 특성의 개량 효과 및 웨트 그립성(wet grip)의 양립 효과가 가장 뛰어난 습식 실리카일 수 있다. 또한, 상기 고무 조성물은 필요에 따라 카본블랙계 충진제를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the filler may be at least one of a silica-based filler and a carbon black-based filler. As a specific example, the silica filler may be wet silica (hydrous silicic acid), dry silica (silicic anhydride), calcium silicate, aluminum silicate or colloidal silica. It may be wet silica that is most effective. In addition, the rubber composition may further include a carbon black-based filler, if necessary.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 충진제로 실리카가 사용되는 경우 보강성 및 저발열성 개선을 위한 실란 커플링제가 함께 사용될 수 있고, 구체적인 예로 상기 실란 커플링제는 비스(3-트리에톡시실릴프로필)테트라술피드, 비스(3-트리에톡시실릴 프로필)트리술피드, 비스(3-트리에톡시실릴프로필)디술피드, 비스(2-트리에톡시실릴에틸)테트라술피드, 비스(3-트리메톡시실릴프로필)테트라술피드, 비스(2-트리메톡시실릴에틸)테트라술피드, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리에톡시실란, 2-머캅토에틸트리메톡시실란, 2-머캅토에틸트리에톡시실란, 3-트리메톡시실릴프로필-N,N-디메틸티오카르바모일테트라술피드, 3-트리에톡시실릴프로필-N,N-디메틸티오카르바모일테트라술피드, 2-트리에톡시실릴에틸-N,N-디메틸티오카르바모일테트라술피드, 3-트리메톡시실릴프로필벤조티아졸릴테트라술피드, 3-트리에톡시실릴프로필벤졸릴테트라술피드, 3-트리에톡시실릴프로필메타크릴레이트모노술피드, 3-트리메톡시실릴프로필메타크릴레이트모노술피드, 비스(3-디에톡시메틸실릴프로필)테트라술피드, 3-머캅토프로필디메톡시메틸실란, 디메톡시메틸실릴프로필-N,N-디메틸티오카르바모일테트라술피드 또는 디메톡시메틸실릴프로필벤조티아졸릴테트라술피드 등일 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 바람직하게는 보강성 개선 효과를 고려할 때 비스(3-트리에톡시실릴프로필)폴리술피드 또는 3-트리메톡시실릴프로필벤조티아질테트라술피드일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, when silica is used as the filler, a silane coupling agent for improving reinforcing properties and low heat generation properties may be used together. As a specific example, the silane coupling agent is bis(3-triethoxysilyl Propyl) 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-mercaptoethyl Trimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane, 3-trimethoxysilylpropyl-N,N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl-N,N-dimethylthio Carbamoyltetrasulfide, 2-triethoxysilylethyl-N,N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide, 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazolyltetrasulfide, 3-triethoxysilylpropylbenzene Zolyltetrasulfide, 3-triethoxysilylpropylmethacrylate monosulfide, 3-trimethoxysilylpropylmethacrylate monosulfide, bis(3-diethoxymethylsilylpropyl)tetrasulfide, 3-mer captopropyldimethoxymethylsilane, dimethoxymethylsilylpropyl-N,N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide or dimethoxymethylsilylpropylbenzothiazolyltetrasulfide, etc., any one or a mixture of two or more of these may be can be used Preferably, considering the effect of improving reinforcing property, it may be bis(3-triethoxysilylpropyl) polysulfide or 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazyltetrasulfide.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 실란 커플링제는 실리카 100 중량부에 대하여 1 중량부 내지 20 중량부, 또는 5 중량부 내지 15 중량부로 사용될 수 있으며, 이 범위 내에서 커플링제로서의 효과가 충분히 발휘되면서도 고무 성분의 겔화를 방지하는 효과가 있다.According to one embodiment of the present invention, the silane coupling agent may be used in an amount of 1 part by weight to 20 parts by weight, or 5 parts by weight to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of silica, and within this range, the effect as a coupling agent is sufficiently There is an effect of preventing gelation of the rubber component while being exhibited.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 고무 조성물은 황 가교성일 수 있고, 가황제를 더 포함할 수 있다. 상기 가황제는 구체적으로 황 분말일 수 있고, 고무 성분 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 10 중량부로 포함될 수 있으며, 이 범위 내에서 가황 고무 조성물의 필요한 탄성률 및 강도를 확보함과 동시에 저연비성이 뛰어난 효과가 있다.The rubber composition according to an embodiment of the present invention may be sulfur crosslinkable and may further include a vulcanizing agent. The vulcanizing agent may be a sulfur powder, and may be included in an amount of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber component. It has an excellent effect.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 고무 조성물은 상기한 성분들 외에, 통상 고무 공업계에서 사용되는 각종 첨가제, 구체적으로는 가황 촉진제, 공정유, 산화방지제, 가소제, 노화 방지제, 스코치 방지제, 아연화(zinc white), 스테아르산, 열경화성 수지, 또는 열가소성 수지 등을 더 포함할 수 있다.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, vulcanization accelerators, process oils, antioxidants, plasticizers, anti-aging agents, anti-scorch agents, zinc white), stearic acid, a thermosetting resin, or a thermoplastic resin may be further included.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 가황 촉진제는 M(2-머캅토벤조티아졸), DM(디벤조티아질디술피드), CZ(N-시클로헥실-2-벤조티아질술펜아미드) 등의 티아졸계 화합물, 혹은 DPG(디페닐구아니딘) 등의 구아니딘계 화합물이 사용될 수 있고, 고무 성분 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 5 중량부로 포함될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the vulcanization accelerator is M (2-mercaptobenzothiazole), DM (dibenzothiazyl disulfide), CZ (N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide), etc. A thiazole-based compound or a guanidine-based compound such as DPG (diphenylguanidine) may be used, and may be included in an amount of 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber component.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공정유는 고무 조성물 내에서 연화제로서 작용하는 것으로, 파라핀계, 나프텐계, 또는 방향족계 화합물일 수 있고, 인장 강도 및 내마모성을 고려할 때 방향족계 공정유가, 히스테리시스 손실 및 저온 특성을 고려할 때 나프텐계 또는 파라핀계 공정유가 사용될 수 있다. 상기 공정유는 고무 성분 100 중량부에 대하여 100 중량부 이하의 함량으로 포함될 수 있고, 이 범위 내에서 가황 고무의 인장 강도, 저발열성(저연비성)의 저하를 방지하는 효과가 있다.According to one embodiment of the present invention, the process oil acts as a softener in the rubber composition, and may be a paraffinic, naphthenic, or aromatic compound. Considering loss and low temperature characteristics, naphthenic or paraffinic process oils can be used. The processing oil may be included in an amount of 100 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the rubber component, and within this range, there is an effect of preventing deterioration of tensile strength and low heat generation (low fuel consumption) of vulcanized rubber.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 산화방지제는 2,6-디-t-부틸파라크레졸, 디부틸히드록시톨루엔일, 2,6-비스((도데실티오)메틸)-4-노닐페놀(2,6-bis((dodecylthio)methyl)-4-nonylphenol) 또는 2-메틸-4,6-비스((옥틸티오)메틸)페놀(2-methyl-4,6-bis((octylthio)methyl)phenol)일 수 있고, 고무 성분 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 6 중량부로 사용될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the antioxidant is 2,6-di-t-butyl paracresol, dibutylhydroxytoluenyl, 2,6-bis ((dodecylthio) methyl) -4-nonylphenol (2,6-bis((dodecylthio)methyl)-4-nonylphenol) or 2-methyl-4,6-bis((octylthio)methyl)phenol (2-methyl-4,6-bis((octylthio)methyl )phenol), and may be used in an amount of 0.1 to 6 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber component.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 노화방지제는 N-이소프로필-N'-페닐-p-페닐렌디아민, N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민, 6-에톡시-2,2,4-트리메틸-1,2-디히드로퀴놀린, 또는 디페닐아민과 아세톤의 고온 축합물 등일 수 있고, 고무 성분 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 6 중량부로 사용될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the anti-aging agent is N-isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine, N-(1,3-dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine , 6-ethoxy-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline, or a high-temperature condensate of diphenylamine and acetone, etc., in an amount of 0.1 to 6 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber component. can be used

본 발명의 일 실시예에 따르면, 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.According to one embodiment of the present invention, the rubber composition is a tire tread, under tread, side wall, carcass coated rubber, belt coated rubber, bead filler, wiper, or each member of a tire, such as a bead coated rubber, or anti-vibration It can be useful for manufacturing various industrial rubber products such as rubber, belt conveyors, and hoses.

본 발명은 상기 고무 조성물을 이용하여 제조된 타이어를 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 타이어는 타이어 또는 타이어 트레드를 포함하는 것일 수 있다.The present invention provides a tire manufactured using the rubber composition. According to one embodiment of the present invention, the tire may include a tire or a tire tread.

본 발명은 상기 고무 조성물을 제조하기 위한 고무 조성물 제조방법을 제공한다.The present invention provides a rubber composition manufacturing method for preparing the rubber composition.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 고무 조성물 제조방법은 유기 리튬 화합물의 존재 하에, 방향족 비닐계 단량체를 투입하고 중합하여 음이온 활성 방향족 비닐계 중합체를 제조하는 단계(S10); 음이온 활성 방향족 비닐계 중합체의 존재 하에, 공액디엔계 단량체를 투입하고 중합하여 음이온 활성 디블록 공중합체를 제조하는 단계(S20); 음이온 활성 디블록 공중합체의 존재 하에, 변성제를 투입하고 반응시켜 변성 블록 공중합체를 제조하는 단계(S30); 수소 가스를 이용하여, 변성 블록 공중합체를 수소화 반응시켜 수소화 변성 블록 공중합체를 제조하는 단계(S40); 및 수소화 변성 블록 공중합체 및 방향족 비닐계 단량체 단위와, 올레핀계 단량체 단위 및 공액디엔계 단량체 단위로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 단량체 단위를 포함하는 랜덤 공중합체를 혼합하는 단계(S50)를 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the method for preparing the rubber composition includes the steps of preparing an anion-active aromatic vinyl-based polymer by adding and polymerizing an aromatic vinyl-based monomer in the presence of an organolithium compound (S10); preparing an anion-active diblock copolymer by adding and polymerizing a conjugated diene-based monomer in the presence of an anion-active aromatic vinyl-based polymer (S20); Preparing a modified block copolymer by adding and reacting a modifier in the presence of an anionic active diblock copolymer (S30); preparing a hydrogenated modified block copolymer by hydrogenating the modified block copolymer using hydrogen gas (S40); And a step (S50) of mixing a hydrogenated block copolymer and a random copolymer comprising one or more monomer units selected from the group consisting of an aromatic vinyl monomer unit and an olefin monomer unit and a conjugated diene monomer unit. it could be

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S10) 단계는 방향족 비닐계 중합체 블록을 형성하는 방향족 비닐계 중합체를 제조하기 위한 단계일 수 있다. 구체적인 예로, 상기 (S10) 단계는 탄화수소계 용매 중에서, 유기 리튬 화합물의 존재 하에, 방향족 비닐계 단량체를 투입하여 음이온 중합에 의해 실시될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the step (S10) may be a step for preparing an aromatic vinyl-based polymer forming an aromatic vinyl-based polymer block. As a specific example, the step (S10) may be performed by anionic polymerization by introducing an aromatic vinyl-based monomer in a hydrocarbon-based solvent in the presence of an organolithium compound.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 방향족 비닐계 중합체 블록을 형성하기 위한 방향족 비닐계 단량체는 스티렌, α-메틸스티렌, 3-메틸스티렌, 4-메틸스티렌, 4-프로필스티렌, 1-비닐나프탈렌, 4-사이클로헥실스티렌, 4-(p-메틸페닐)스티렌 및 1-비닐-5-헥실나프탈렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 구체적인 예로 스티렌일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the aromatic vinyl-based monomer for forming the aromatic vinyl-based polymer block is styrene, α-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 4-propylstyrene, 1-vinylnaphthalene , 4-cyclohexylstyrene, 4-(p-methylphenyl)styrene, and 1-vinyl-5-hexylnaphthalene, and may be at least one selected from the group consisting of, and may be styrene as a specific example.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S10) 단계에서 방향족 비닐계 단량체의 투입 함량은 상기 (S10) 단계에서 투입되는 방향족 비닐계 단량체 및 상기 (S20) 단계에서 투입되는 공액디엔계 단량체 전체 함량에 대하여, 5 중량% 내지 50 중량%, 10 중량% 내지 40 중량%, 또는 20 중량% 내지 40 중량%일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the input amount of the aromatic vinyl-based monomer in the step (S10) is the total amount of the aromatic vinyl-based monomer added in the step (S10) and the conjugated diene-based monomer added in the step (S20). 5% to 50% by weight, 10% to 40% by weight, or 20% to 40% by weight.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 탄화수소계 용매는 유기 리튬 화합물과 반응하지 않으며, 통상 음이온 중합 반응에 사용되는 것이라면 사용 가능하고, 구체적인 예로 부탄, n-펜탄, n-헥산, n-헵탄 또는 iso-옥탄 등의 선형 또는 분지형 지방족 탄화수소 화합물; 시클로펜탄, 시클로헥산, 시클로헵탄, 메틸 시클로헥산 또는 메틸 시클로헵탄 등의 알킬기로 치환 또는 비치환된 환형 지방족 탄화수소 화합물; 및 벤젠, 톨루엔, 크실렌 또는 나프탈렌 등의 알킬기로 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소 화합물일 수 있고, 이들 중 어느 하나, 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the hydrocarbon-based solvent does not react with organolithium compounds, and can be used as long as it is usually used for anionic polymerization, and specific examples include butane, n-pentane, n-hexane, n-heptane or linear or branched aliphatic hydrocarbon compounds such as iso-octane; cyclic aliphatic hydrocarbon compounds unsubstituted or substituted with an alkyl group such as cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, methyl cyclohexane or methyl cycloheptane; and an aromatic hydrocarbon compound unsubstituted or substituted with an alkyl group such as benzene, toluene, xylene, or naphthalene, and any one or a mixture of two or more thereof may be used.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 유기 리튬 화합물은 음이온 중합 반응을 개시하기 위한 중합 개시제로서, n-부틸리튬, sec-부틸리튬, tert-부틸리튬, 메틸리튬, 에틸리튬, 이소프로필리튬, 시클로헥실리튬, 알릴리튬, 비닐리튬, 페닐리튬 및 벤질리튬으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, the organolithium compound is a polymerization initiator for initiating an anionic polymerization reaction, and n-butyllithium, sec-butyllithium, tert-butyllithium, methyllithium, ethyllithium, isopropyl It may be at least one selected from the group consisting of lithium, cyclohexyllithium, allyllithium, vinyllithium, phenyllithium, and benzyllithium.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S10) 단계는 음이온 중합 반응에 의해 실시되기 때문에, (S10) 단계에서 제조된 방향족 비닐계 중합체는 음이온 활성 방향족 비닐계 중합체일 수 있고, 구체적으로, 음이온 활성 방향족 비닐계 중합체를 포함하는 용액상으로 수득될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, since the step (S10) is carried out by anionic polymerization, the aromatic vinyl polymer prepared in step (S10) may be an anionic active aromatic vinyl polymer, specifically, an anion. It can be obtained in a solution phase containing an active aromatic vinyl polymer.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S20) 단계는 방향족 비닐계 중합체 블록에 더하여, 공액디엔계 중합체 블록을 형성한 디블록 공중합체를 제조하기 위한 단계일 수 있다. 구체적인 예로, 상기 (S20) 단계는 상기 (S10) 단계에서 수득된 음이온 활성 방향족 비닐계 중합체를 포함하는 용액상에서, 음이온 활성 방향족 비닐계 중합체의 존재 하에, 공액디엔계 단량체를 투입하여 음이온 중합에 의해 실시될 수 있다. 여기서, 상기 공액디엔계 단량체에 대한 음이온 중합 반응은 음이온 활성 방향족 비닐계 중합체로부터 개시될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the step (S20) may be a step for preparing a diblock copolymer in which a conjugated diene-based polymer block is formed in addition to the aromatic vinyl-based polymer block. As a specific example, in the step (S20), a conjugated diene-based monomer is added to a solution containing the anion-active aromatic vinyl-based polymer obtained in the step (S10), in the presence of the anion-active aromatic vinyl-based polymer, by anionic polymerization. can be carried out. Here, the anion polymerization reaction for the conjugated diene-based monomer may be initiated from an anion-active aromatic vinyl-based polymer.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공액디엔계 중합체 블록을 형성하기 위한 공액디엔계 단량체는 1,3-부타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 피페릴렌, 3-부틸-1,3-옥타디엔, 이소프렌, 2-페닐-1,3-부타디엔 및 2-할로-1,3-부타디엔(할로는 할로겐 원자를 의미한다)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 구체적인 예로, 1,3-부타디엔일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the conjugated diene-based monomers for forming the conjugated diene-based polymer block are 1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, piperylene, 3-butyl-1 , 3-octadiene, isoprene, 2-phenyl-1,3-butadiene and 2-halo-1,3-butadiene (halo means a halogen atom) may be at least one selected from the group consisting of, and specific examples, It may be 1,3-butadiene.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S20) 단계에서 공액디엔계 단량체의 투입 함량은 상기 (S10) 단계에서 투입되는 방향족 비닐계 단량체 및 상기 (S20) 단계에서 투입되는 공액디엔계 단량체 전체 함량에 대하여, 50 중량% 내지 95 중량%, 60 중량% 내지 90 중량%, 또는 60 중량% 내지 80 중량%일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the input amount of the conjugated diene-based monomer in the step (S20) is the total amount of the aromatic vinyl monomer added in the step (S10) and the conjugated diene-based monomer added in the step (S20). , 50 wt% to 95 wt%, 60 wt% to 90 wt%, or 60 wt% to 80 wt%.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S20) 단계는 음이온 중합 반응에 의해 실시되기 때문에, (S20) 단계에서 제조된 디블록 공중합체는 음이온 활성 디블록 공중합체일 수 있고, 구체적으로, 음이온 활성 디블록 공중합체를 포함하는 용액상으로 수득될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, since step (S20) is carried out by anionic polymerization, the diblock copolymer prepared in step (S20) may be an anionic active diblock copolymer, specifically, an anionic It can be obtained as a solution phase containing the active diblock copolymer.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S30) 단계는 상기 (S20) 단계에서 수득된 음이온 활성 디블록 공중합체를 포함하는 용액상에서, 음이온 활성 디블록 공중합체의 존재 하에, 변성제를 투입하고 반응시키는 커플링 반응에 의해 실시될 수 있다. 여기서, 상기 변성제에 대한 커플링 반응은 음이온 활성 디블록 공중합체의 음이온 활성 부위로부터 실시될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, in the step (S30), a denaturant is introduced and reacted in the presence of the anion-active diblock copolymer in a solution containing the anion-active diblock copolymer obtained in the step (S20). This can be done by a coupling reaction. Here, the coupling reaction with the denaturant may be carried out from the anion active site of the anion active diblock copolymer.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 변성제는 단량체 총 100 g을 기준으로 0.01 mmol 내지 10 mmol의 양으로 사용할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 변성제는 상기 (S10) 단계의 유기 리튬 화합물 1 몰을 기준으로, 1:0.1 내지 10, 1: 0.1 내지 5, 또는 1:0.1 내지 1:3의 몰비로 사용할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the modifier may be used in an amount of 0.01 mmol to 10 mmol based on 100 g of the total monomer. As another example, the modifier may be used in a molar ratio of 1:0.1 to 10, 1:0.1 to 5, or 1:0.1 to 1:3 based on 1 mole of the organic lithium compound in step (S10).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S30) 단계는 커플링 반응에 의해 실시되기 때문에, (S30) 단계에서 제조된 변성 블록 공중합체는 방향족 비닐계 중합체 블록 및 공액디엔계 중합체 블록을 포함하는 디블록 공중합체가 변성제에 의해 연결된 트리블록 공중합체일 수 있고, 구체적으로, 상기 트리블록 공중합체는 상기 (S20) 단계에서 수득된 음이온 활성 디블록 공중합체를 포함하는 용액상에서 커플링제의 투입에 의한 커플링 반응에 의해 실시되기 때문에, 트리블록 공중합체를 포함하는 용액상으로 수득될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, since the step (S30) is performed by a coupling reaction, the modified block copolymer prepared in step (S30) includes an aromatic vinyl polymer block and a conjugated diene polymer block. The diblock copolymer may be a triblock copolymer connected by a modifier, and specifically, the triblock copolymer is added to the coupling agent in the solution containing the anionic active diblock copolymer obtained in step (S20). Since it is carried out by a coupling reaction by , it can be obtained in a solution phase containing a triblock copolymer.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S30) 단계에서 제조된 변성 블록 공중합체는 수평균 분자량(Mn)이 100,000 g/mol 내지 150,000 g/mol, 105,000 g/mol 내지 140,000 g/mol, 또는 110,000 g/mol 내지 132,000 g/mol인 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the modified block copolymer prepared in step (S30) has a number average molecular weight (Mn) of 100,000 g/mol to 150,000 g/mol, 105,000 g/mol to 140,000 g/mol, or It may be 110,000 g/mol to 132,000 g/mol.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S30) 단계에서 제조된 변성 블록 공중합체는, 상기 (S30) 단계에서 음이온 활성 디블록 공중합체의 존재 하에, 변성제를 투입하고 반응시킬 때, 변성제에 의한 커플링 반응이 실시되지 않은 디블록 공중합체를 조성물의 형태로서 포함할 수 있다. 즉, (S30) 단계에서 제조된 공액디엔계 중합체는, (S20) 단계에서 방향족 비닐계 중합체 블록 및 공액디엔계 중합체 블록을 포함하는 디블록 공중합체가 변성제에 의해 연결된 트리블록 공중합체 및 변성제에 의해 연결되지 않은 디블록 공중합체를 포함하는 공액디엔계 중합체 조성물일 수 있다. 이 때, 디블록 공중합체의 함량은 10 중량% 내지 50 중량%, 20 중량% 내지 45 중량%, 또는 30 중량% 내지 43 중량%일 수 있고, 디블록 공중합체의 함량은, 상기 (S30) 단계의 커플링 반응 시 반응 환경 및 커플링 효율에 따라 조절될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the modified block copolymer prepared in step (S30) is reacted with a modifier in the presence of the anionic active diblock copolymer in step (S30), A diblock copolymer in which no coupling reaction has been performed may be included in the form of a composition. That is, in the conjugated diene-based polymer prepared in step (S30), the diblock copolymer including the aromatic vinyl-based polymer block and the conjugated diene-based polymer block in step (S20) is connected by a modifier to the triblock copolymer and the modifier. It may be a conjugated diene-based polymer composition comprising a diblock copolymer not connected by At this time, the content of the diblock copolymer may be 10% to 50% by weight, 20% to 45% by weight, or 30% to 43% by weight, and the content of the diblock copolymer is During the coupling reaction of the step, it may be adjusted according to the reaction environment and coupling efficiency.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S40) 단계는, 수소 가스를 이용하여, 상기 (S30) 단계에서 제조된 변성 블록 공중합체에 대하여 수소화 반응을 실시하는 단계로서, 상기 수소화 반응은 하기 화학식 7로 표시되는 화합물을 포함하는 촉매의 존재 하에 실시되는 것일 수 있다. 이 경우, 수소화 반응 시, 변성 블록 공중합체가 분해되는 것을 방지함과 동시에, 높은 수소화율로 수소화가 가능한 효과가 있다.According to one embodiment of the present invention, the step (S40) is a step of performing a hydrogenation reaction on the modified block copolymer prepared in the step (S30) using hydrogen gas, the hydrogenation reaction is represented by the following formula It may be carried out in the presence of a catalyst containing the compound represented by 7. In this case, during the hydrogenation reaction, decomposition of the modified block copolymer is prevented, and at the same time, hydrogenation is possible at a high hydrogenation rate.

[화학식 7][Formula 7]

Figure pat00012
Figure pat00012

상기 화학식 7에서, Cp는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 시클로펜타디에닐기이다.In Formula 7, Cp is each independently a substituted or unsubstituted cyclopentadienyl group.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 치환된 시클로펜타디에닐기는 수소 이외의 치환기로 치환된 시클로펜타디에닐기를 의미하는 것일 수 있고, 비치환된 시클로펜타디에닐기는 수소 이외의 치환기로 치환되지 않은 시클로펜타디에닐기를 의미하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the substituted cyclopentadienyl group may mean a cyclopentadienyl group substituted with a substituent other than hydrogen, and the unsubstituted cyclopentadienyl group is not substituted with a substituent other than hydrogen. It may mean a cyclopentadienyl group that is not.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 화학식 7로 표시되는 화합물은 하기 화학식 8로 표시되는 화합물일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the compound represented by Chemical Formula 7 may be a compound represented by Chemical Formula 8 below.

[화학식 8][Formula 8]

Figure pat00013
Figure pat00013

상기 화학식 8에서, R51 내지 R60은 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 탄소수 2 내지 30의 알카이닐기, 탄소수 5 내지 30의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 1 내지 30의 헤테로알킬기 또는 고리 형성 원자 수 5 내지 30의 헤테로고리기이거나, R51 내지 R60 중 인접한 2개가 서로 연결되어 고리를 형성하는 것일 수 있다.In Formula 8, R 51 to R 60 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 30 carbon atoms, and a carbon atom group having 6 to 30 carbon atoms. It may be an aryl group having 30 carbon atoms, a heteroalkyl group having 1 to 30 carbon atoms, or a heterocyclic group having 5 to 30 ring atoms, or two adjacent ones of R 51 to R 60 may be connected to each other to form a ring.

구체적인 예로, 상기 R51 내지 R60은 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 2 내지 20의 알케닐기, 탄소수 2 내지 20의 알카이닐기, 탄소수 5 내지 20의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 1 내지 20의 헤테로알킬기 또는 고리 형성 원자 수 5 내지 20의 헤테로고리기이거나, R51 내지 R60 중 인접한 2개가 서로 연결되어 고리를 형성하는 것일 수 있다.In specific examples, R 51 to R 60 are each independently selected from hydrogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 20 carbon atoms, and a cycloalkyl group having 6 to 20 carbon atoms. It may be an aryl group, a heteroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a heterocyclic group having 5 to 20 ring-forming atoms, or two adjacent ones of R 51 to R 60 may be connected to each other to form a ring.

더욱 구체적인 예로, 상기 R51 내지 R60은 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 2 내지 10의 알케닐기, 탄소수 2 내지 10의 알카이닐기, 탄소수 5 내지 10의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 10의 아릴기, 탄소수 1 내지 10의 헤테로알킬기 또는 고리 형성 원자 수 5 내지 10의 헤테로고리기이거나, R51 내지 R60 중 인접한 2개가 서로 연결되어 고리를 형성하는 것일 수 있다.In more specific examples, R 51 to R 60 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms, and a carbon atom having 6 to 10 carbon atoms. It may be an aryl group having 10 carbon atoms, a heteroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a heterocyclic group having 5 to 10 ring atoms, or two adjacent ones of R 51 to R 60 may be connected to each other to form a ring.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 화학식 7로 표시되는 화합물은 비치환된 시클로펜타디에닐기일 수 있으며, 더욱 구체적인 예로, 상기 화학식 7로 표시되는 화합물은 Tebbe 시약일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the compound represented by Chemical Formula 7 may be an unsubstituted cyclopentadienyl group, and more specifically, the compound represented by Chemical Formula 7 may be a Tebbe reagent.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S40) 단계의 수소화 반응의 대상은 상기 (S30) 단계에서 제조된 변성 블록 공중합체의 공액디엔계 단량체 단위, 또는 공액디엔계 중합체 블록의 공액디엔계 단량체 단위에 포함된 탄소-탄소 이중 결합일 수 있다. 구체적인 예로, 상기 (S40) 단계의 수소화 반응은 상기 (S30) 단계에서 제조된 변성 블록 공중합체의 공액디엔계 단량체 단위, 또는 공액디엔계 중합체 블록의 공액디엔계 단량체 단위에 포함된 불포화 이중결합에 수소가 첨가되어 불포화 이중결합이 포화 단일결합이 되는 반응일 수 있다. 더욱 구체적인 예로, 상기 수소화 반응은 촉매 시스템 내에서의 전자 분포에 의해 활성(active) 상태의 촉매가 형성되고, 촉매와 중합체 간의 파이-복합체(π-complex)가 형성되고, 이중 결합에 수소가 첨가되면서 실시된다.According to one embodiment of the present invention, the subject of the hydrogenation reaction in step (S40) is the conjugated diene-based monomer unit of the modified block copolymer prepared in step (S30) or the conjugated diene-based monomer of the conjugated diene-based polymer block. It may be a carbon-carbon double bond included in the unit. As a specific example, the hydrogenation reaction in step (S40) is performed on the unsaturated double bond included in the conjugated diene-based monomer unit of the modified block copolymer prepared in step (S30) or the conjugated diene-based monomer unit of the conjugated diene-based polymer block. It may be a reaction in which an unsaturated double bond becomes a saturated single bond by adding hydrogen. As a more specific example, in the hydrogenation reaction, an active catalyst is formed by electron distribution in the catalyst system, a π-complex is formed between the catalyst and the polymer, and hydrogen is added to the double bond. is carried out as

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S40) 단계의 수소화 반응은 수소 가스가 치환된 반응기에, 수소 가스를 이용하여 변성 블록 공중합체를 압송하는 단계(S41); 변성 블록 공중합체가 압송된 반응기에 상기 촉매를 투입하는 단계(S42); 및 촉매가 투입된 반응기 내부의 수소 가스의 압력을 승압하는 단계(S43)를 포함하여 실시될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the hydrogenation reaction in step (S40) includes: pressurizing a modified block copolymer using hydrogen gas to a reactor in which hydrogen gas is substituted (S41); Injecting the catalyst into the reactor into which the modified block copolymer is pressurized (S42); and increasing the pressure of the hydrogen gas inside the reactor into which the catalyst is introduced (S43).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S42) 단계에서 투입되는 촉매는 유기 용매에 용해되어 투입될 수 있다. 상기 유기 용매는 탄화수소계 용매일 수 있고, 구체적인 예로 시클로헥산일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the catalyst introduced in the step (S42) may be dissolved in an organic solvent and introduced. The organic solvent may be a hydrocarbon-based solvent, and may be cyclohexane as a specific example.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 수소화 반응 시, 수소 가스의 압력은 5 bar 내지 20 bar, 8 bar 내지 15 bar, 또는 9 bar 내지 12 bar일 수 있고, 이 범위 내에서 수소화 반응 시 안전성을 확보하면서도, 높은 수소화율로 수소화 반응을 실시하는 것이 가능한 효과가 있다.According to one embodiment of the present invention, during the hydrogenation reaction, the pressure of the hydrogen gas may be 5 bar to 20 bar, 8 bar to 15 bar, or 9 bar to 12 bar, and safety during the hydrogenation reaction within this range While ensuring, there is an effect capable of conducting a hydrogenation reaction at a high hydrogenation rate.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 촉매는 상기 변성 블록 공중합체의 함량 대비 상기 화학식 7로 표시되는 화합물의 Ti 원자 함량이 1 ppm 내지 10 ppm, 2 ppm 내지 8 ppm, 또는 4 ppm 내지 6 ppm이 되도록 투입되는 것일 수 있고, 이 범위 내에서 변성 블록 공중합체의 수소화 반응 시 높은 수소화율을 확보할 수 있는 효과가 있다.According to one embodiment of the present invention, the catalyst has a Ti atom content of the compound represented by Formula 7 relative to the content of the modified block copolymer of 1 ppm to 10 ppm, 2 ppm to 8 ppm, or 4 ppm to 6 ppm It may be introduced so that it becomes, and there is an effect of securing a high hydrogenation rate during the hydrogenation reaction of the modified block copolymer within this range.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S50) 단계는 수소화 변성 블록 공중합체 및 방향족 비닐계 단량체 단위와, 올레핀계 단량체 단위 및 공액디엔계 단량체 단위로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 단량체 단위를 포함하는 랜덤 공중합체를 혼합하여 고무 조성물을 제조하기 위한 단계일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the step (S50) includes at least one monomer unit selected from the group consisting of a hydrogenation-modified block copolymer, an aromatic vinyl monomer unit, an olefin monomer unit, and a conjugated diene monomer unit It may be a step for preparing a rubber composition by mixing a random copolymer.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S50) 단계의 혼합은 앞서 고무 조성물에서 기재한 배합 처방을 포함하여 실시될 수 있고, 밴버리 믹서, 롤, 인터널 믹서 등의 혼련기를 사용하여 혼련함으로써 실시될 수 있으며, 성형 가공 후 가황 공정에 의해 내마모성이 우수한 고무 조성물이 수득될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the mixing in step (S50) may be carried out by including the formulation described above in the rubber composition, and kneaded using a kneading machine such as a Banbury mixer, a roll, an internal mixer, etc. And, a rubber composition having excellent wear resistance can be obtained by a vulcanization process after molding.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S50) 단계의 방향족 비닐계 단량체 단위와, 올레핀계 단량체 단위 및 공액디엔계 단량체 단위로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 단량체 단위를 포함하는 랜덤 공중합체는 상기 (S10) 내지 (S40) 단계로부터 제조된 수소화 변성 블록 공중합체와는 별개의 단계를 통해 제조된 것일 수 있다. 구체적인 예로, 상기 방향족 비닐계 단량체 단위와, 올레핀계 단량체 단위 및 공액디엔계 단량체 단위로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 단량체 단위를 포함하는 랜덤 공중합체는 앞서 고무 조성물에서 기재한 랜덤 공중합체와 동일한 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the random copolymer comprising the aromatic vinyl monomer unit of the step (S50) and at least one monomer unit selected from the group consisting of an olefin monomer unit and a conjugated diene monomer unit. It may be produced through a step separate from the hydrogenation-modified block copolymer prepared from steps (S10) to (S40). As a specific example, the random copolymer comprising the aromatic vinyl monomer unit and at least one monomer unit selected from the group consisting of an olefin monomer unit and a conjugated diene monomer unit may be the same as the random copolymer described above in the rubber composition. can

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 랜덤 공중합체는 유기 리튬 화합물의 존재 하에, 방향족 비닐계 단량체 및 공액디엔계 단량체를 투입하고 중합하여 음이온 활성 랜덤 공중합체를 제조하는 단계(S100)를 포함하여 제조된 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the random copolymer is prepared by introducing an aromatic vinyl monomer and a conjugated diene monomer in the presence of an organolithium compound and polymerizing to prepare an anionic active random copolymer (S100) may be manufactured.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S100) 단계는 탄화수소계 용매 중에서, 유기 리튬 화합물의 존재 하에, 방향족 비닐계 단량체 및 공액디엔계 단량체를 투입하여 음이온 중합에 의해 실시될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step (S100) may be performed by anionic polymerization by introducing an aromatic vinyl monomer and a conjugated diene monomer in the presence of an organolithium compound in a hydrocarbon solvent.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S100) 단계에서 투입되는 방향족 비닐계 단량체는 스티렌, α-메틸스티렌, 3-메틸스티렌, 4-메틸스티렌, 4-프로필스티렌, 1-비닐나프탈렌, 4-사이클로헥실스티렌, 4-(p-메틸페닐)스티렌 및 1-비닐-5-헥실나프탈렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 구체적인 예로 스티렌일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the aromatic vinyl monomers introduced in the step (S100) are styrene, α-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 4-propylstyrene, 1-vinylnaphthalene, 4 It may be at least one selected from the group consisting of -cyclohexyl styrene, 4-(p-methylphenyl)styrene, and 1-vinyl-5-hexylnaphthalene, and may be styrene as a specific example.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S100) 단계에서 방향족 비닐계 단량체의 투입 함량은 상기 (S100) 단계에서 투입되는 방향족 비닐계 단량체 및 공액디엔계 단량체 전체 함량에 대하여, 5 중량% 내지 50 중량%, 10 중량% 내지 40 중량%, 또는 20 중량% 내지 40 중량%일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the input content of the aromatic vinyl-based monomer in the step (S100) is 5% to 50% by weight based on the total content of the aromatic vinyl-based monomer and the conjugated diene-based monomer added in the step (S100). wt%, 10 wt% to 40 wt%, or 20 wt% to 40 wt%.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S100) 단계에서 투입되는 공액디엔계 단량체는 1,3-부타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 피페릴렌, 3-부틸-1,3-옥타디엔, 이소프렌, 2-페닐-1,3-부타디엔 및 2-할로-1,3-부타디엔(할로는 할로겐 원자를 의미한다)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 구체적인 예로, 1,3-부타디엔일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the conjugated diene-based monomers introduced in the step (S100) are 1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, piperylene, 3-butyl-1,3 -It may be at least one selected from the group consisting of octadiene, isoprene, 2-phenyl-1,3-butadiene and 2-halo-1,3-butadiene (halo means a halogen atom), and specific examples include 1, It may be 3-butadiene.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S100) 단계에서 공액디엔계 단량체의 투입 함량은 상기 (S100) 단계에서 투입되는 방향족 비닐계 단량체 및 공액디엔계 단량체 전체 함량에 대하여, 50 중량% 내지 95 중량%, 60 중량% 내지 90 중량%, 또는 60 중량% 내지 80 중량%일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the input content of the conjugated diene-based monomer in the step (S100) is 50% to 95% by weight based on the total content of the aromatic vinyl monomer and the conjugated diene-based monomer added in the step (S100). wt%, 60 wt% to 90 wt%, or 60 wt% to 80 wt%.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S100) 단계에서 탄화수소계 용매는 유기 리튬 화합물과 반응하지 않으며, 통상 음이온 중합 반응에 사용되는 것이라면 사용 가능하고, 구체적인 예로 부탄, n-펜탄, n-헥산, n-헵탄 또는 iso-옥탄 등의 선형 또는 분지형 지방족 탄화수소 화합물; 시클로펜탄, 시클로헥산, 시클로헵탄, 메틸 시클로헥산 또는 메틸 시클로헵탄 등의 알킬기로 치환 또는 비치환된 환형 지방족 탄화수소 화합물; 및 벤젠, 톨루엔, 크실렌 또는 나프탈렌 등의 알킬기로 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소 화합물일 수 있고, 이들 중 어느 하나, 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the step (S100), the hydrocarbon-based solvent does not react with the organolithium compound and can be used as long as it is normally used for anionic polymerization, and specific examples include butane, n-pentane, and n-hexane. , linear or branched aliphatic hydrocarbon compounds such as n-heptane or iso-octane; cyclic aliphatic hydrocarbon compounds unsubstituted or substituted with an alkyl group such as cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, methyl cyclohexane or methyl cycloheptane; and an aromatic hydrocarbon compound unsubstituted or substituted with an alkyl group such as benzene, toluene, xylene, or naphthalene, and any one or a mixture of two or more thereof may be used.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S100) 단계에서 유기 리튬 화합물은 음이온 중합 반응을 개시하기 위한 중합 개시제로서, n-부틸리튬, sec-부틸리튬, tert-부틸리튬, 메틸리튬, 에틸리튬, 이소프로필리튬, 시클로헥실리튬, 알릴리튬, 비닐리튬, 페닐리튬 및 벤질리튬으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the step (S100), the organolithium compound is a polymerization initiator for initiating an anionic polymerization reaction, and n-butyllithium, sec-butyllithium, tert-butyllithium, methyllithium, ethyllithium , isopropyllithium, cyclohexyllithium, allyllithium, vinyllithium, phenyllithium, and benzyllithium.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S100) 단계는 음이온 중합 반응에 의해 실시되기 때문에, (S100) 단계에서 제조된 랜덤 공중합체는 음이온 활성 랜덤 공중합체일 수 있고, 구체적으로, 음이온 활성 랜덤 공중합체를 포함하는 용액상으로 수득될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, since the step (S100) is carried out by anionic polymerization, the random copolymer prepared in step (S100) may be an anionic active random copolymer, specifically, an anionic active random copolymer. It can be obtained in a solution phase containing a copolymer.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S100) 단계에서 제조된 랜덤 공중합체는 알코올 등을 투입하여 음이온 활성을 제거함으로써, 방향족 비닐계 단량체 단위와 공액디엔계 단량체 단위를 포함하는 랜덤 공중합체로서 수득할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the random copolymer prepared in the step (S100) is a random copolymer comprising an aromatic vinyl monomer unit and a conjugated diene monomer unit by removing anionic activity by adding alcohol or the like. can be obtained

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 랜덤 공중합체는, 상기 (S100) 단계에서 제조된 음이온 활성 랜덤 공중합체의 존재 하에, 알콕시 실란계 변성제를 투입하고 반응시켜 변성 랜덤 공중합체를 제조하는 단계(S200)를 포함하여 제조된 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the random copolymer is prepared by adding an alkoxysilane-based modifier and reacting in the presence of the anionic active random copolymer prepared in step (S100) to prepare a modified random copolymer ( S200) may be prepared.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S200) 단계는 상기 (S100) 단계에서 수득된 음이온 활성 랜덤 공중합체를 포함하는 용액상에서, 음이온 활성 랜덤 공중합체의 존재 하에, 알콕시 실란계 변성제를 투입하고 반응시키는 변성 또는 커플링 반응에 의해 실시될 수 있다. 여기서, 상기 알콕시 실란계 변성제에 대한 변성 또는 커플링 반응은 음이온 활성 랜덤 공중합체의 음이온 활성 부위로부터 실시될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the step (S200), in the presence of the anionic active random copolymer, an alkoxy silane-based modifier is added to the solution containing the anionic active random copolymer obtained in the step (S100) It may be carried out by a denaturation reaction or a coupling reaction. Here, the denaturation or coupling reaction with the alkoxy silane-based modifier may be carried out from the anion active site of the anion active random copolymer.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S200) 단계에서 투입되는 알콕시 실란계 변성제는 단량체 총 100 g을 기준으로 0.01 mmol 내지 10 mmol의 양으로 사용할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 알콕시 실란계 변성제는 상기 (S100) 단계의 유기 리튬 화합물 1 몰을 기준으로, 1:0.1 내지 10, 1: 0.1 내지 5, 또는 1:0.1 내지 1:3의 몰비로 사용할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the alkoxysilane-based modifier added in step (S200) may be used in an amount of 0.01 mmol to 10 mmol based on 100 g of the total monomer. As another example, the alkoxysilane-based modifier may be used in a molar ratio of 1:0.1 to 10, 1:0.1 to 5, or 1:0.1 to 1:3 based on 1 mole of the organolithium compound in step (S100). have.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S200) 단계에서 제조된 랜덤 공중합체는 알코올 등을 투입하여 음이온 활성을 제거함으로써, 방향족 비닐계 단량체 단위와 공액디엔계 단량체 단위를 포함하고, 적어도 일측 말단에 알콕시 실란계 변성제 유래 작용기를 포함하는 변성 랜덤 공중합체로서 수득할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the random copolymer prepared in step (S200) includes an aromatic vinyl monomer unit and a conjugated diene monomer unit by removing anionic activity by adding alcohol or the like, and at least one end thereof. It can be obtained as a modified random copolymer containing a functional group derived from an alkoxysilane-based modifier.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 랜덤 공중합체는, 수소 가스를 이용하여, 상기 (S100) 단계로부터 수득된 랜덤 공중합체, 또는 상기 (S200) 단계로부터 수득된 변성 랜덤 공중합체를 수소화 반응시켜 수소화 랜덤 공중합체, 또는 수소화 변성 랜덤 공중합체를 제조하는 단계(S300)를 포함하여 제조된 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the random copolymer is obtained by hydrogenating the random copolymer obtained in the step (S100) or the modified random copolymer obtained in the step (S200) using hydrogen gas. It may be prepared by including the step of preparing a hydrogenated random copolymer or a hydrogenated modified random copolymer (S300).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S300) 단계는, 수소 가스를 이용하여, 상기 (S100) 단계에서 수득된 랜덤 공중합체, 또는 상기 (S200) 단계에서 수득된 변성 랜덤 공중합체에 대하여 수소화 반응을 실시하는 단계로서, 상기 수소화 반응은 상기 화학식 7로 표시되는 화합물을 포함하는 촉매의 존재 하에 실시되는 것일 수 있다. 이 경우, 수소화 반응 시, 랜덤 공중합체, 또는 변성 랜덤 공중합체가 분해되는 것을 방지함과 동시에, 높은 수소화율로 수소화가 가능한 효과가 있다.According to one embodiment of the present invention, in the step (S300), the random copolymer obtained in the step (S100) or the modified random copolymer obtained in the step (S200) is hydrogenated using hydrogen gas. As a step of carrying out the reaction, the hydrogenation reaction may be carried out in the presence of a catalyst containing the compound represented by Chemical Formula 7. In this case, during the hydrogenation reaction, the random copolymer or the modified random copolymer is prevented from being decomposed, and at the same time, hydrogenation is possible at a high hydrogenation rate.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S300) 단계의 수소화 반응의 대상은 상기 (S100) 단계에서 수득된 랜덤 공중합체, 또는 상기 (S200) 단계에서 수득된 변성 랜덤 공중합체의 공액디엔계 단량체 단위에 포함된 탄소-탄소 이중 결합일 수 있다. 구체적인 예로, 상기 (S300) 단계의 수소화 반응은 상기 (S100) 단계에서 수득된 랜덤 공중합체, 또는 상기 (S200) 단계에서 수득된 변성 랜덤 공중합체의 공액디엔계 단량체 단위에 포함된 불포화 이중결합에 수소가 첨가되어 불포화 이중결합이 포화 단일결합이 되는 반응일 수 있다. 더욱 구체적인 예로, 상기 수소화 반응은 촉매 시스템 내에서의 전자 분포에 의해 활성(active) 상태의 촉매가 형성되고, 촉매와 중합체 간의 파이-복합체(π-complex)가 형성되고, 이중 결합에 수소가 첨가되면서 실시된다.According to an embodiment of the present invention, the object of the hydrogenation reaction in the step (S300) is the conjugated diene-based monomer of the random copolymer obtained in the step (S100) or the modified random copolymer obtained in the step (S200). It may be a carbon-carbon double bond included in the unit. As a specific example, the hydrogenation reaction in step (S300) is performed on the unsaturated double bonds included in the conjugated diene-based monomer units of the random copolymer obtained in step (S100) or the modified random copolymer obtained in step (S200). It may be a reaction in which an unsaturated double bond becomes a saturated single bond by adding hydrogen. As a more specific example, in the hydrogenation reaction, an active catalyst is formed by electron distribution in the catalyst system, a π-complex is formed between the catalyst and the polymer, and hydrogen is added to the double bond. is carried out as

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S300) 단계의 수소화 반응은 수소 가스가 치환된 반응기에, 수소 가스를 이용하여 랜덤 공중합체, 또는 변성 랜덤 공중합체를 압송하는 단계(S310); 랜덤 공중합체, 또는 변성 랜덤 공중합체가 압송된 반응기에 상기 촉매를 투입하는 단계(S320); 및 촉매가 투입된 반응기 내부의 수소 가스의 압력을 승압하는 단계(S330)를 포함하여 실시될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the hydrogenation reaction in the step (S300) includes the steps of pressurizing a random copolymer or a modified random copolymer using hydrogen gas to a hydrogen gas-substituted reactor (S310); Injecting the catalyst into the reactor in which the random copolymer or the modified random copolymer is pumped (S320); and increasing the pressure of the hydrogen gas inside the reactor into which the catalyst is introduced (S330).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S320) 단계에서 투입되는 촉매는 유기 용매에 용해되어 투입될 수 있다. 상기 유기 용매는 탄화수소계 용매일 수 있고, 구체적인 예로 시클로헥산일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the catalyst introduced in the step (S320) may be dissolved in an organic solvent and introduced. The organic solvent may be a hydrocarbon-based solvent, and may be cyclohexane as a specific example.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 수소화 반응 시, 수소 가스의 압력은 5 bar 내지 20 bar, 8 bar 내지 15 bar, 또는 9 bar 내지 12 bar일 수 있고, 이 범위 내에서 수소화 반응 시 안전성을 확보하면서도, 높은 수소화율로 수소화 반응을 실시하는 것이 가능한 효과가 있다.According to one embodiment of the present invention, during the hydrogenation reaction, the pressure of the hydrogen gas may be 5 bar to 20 bar, 8 bar to 15 bar, or 9 bar to 12 bar, and safety during the hydrogenation reaction within this range While ensuring, there is an effect capable of conducting a hydrogenation reaction at a high hydrogenation rate.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 촉매는 상기 랜덤 공중합체, 또는 변성 랜덤 공중합체의 함량 대비 상기 화학식 7로 표시되는 화합물의 Ti 원자 함량이 1 ppm 내지 10 ppm, 2 ppm 내지 8 ppm, 또는 4 ppm 내지 6 ppm이 되도록 투입되는 것일 수 있고, 이 범위 내에서 랜덤 공중합체, 또는 변성 랜덤 공중합체의 수소화 반응 시 높은 수소화율을 확보할 수 있는 효과가 있다.According to one embodiment of the present invention, the catalyst has a Ti atom content of the compound represented by Formula 7 relative to the amount of the random copolymer or the modified random copolymer of 1 ppm to 10 ppm, 2 ppm to 8 ppm, or It may be added so as to be 4 ppm to 6 ppm, and there is an effect of securing a high hydrogenation rate during hydrogenation of a random copolymer or a modified random copolymer within this range.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 랜덤 공중합체는 (S100) 및 (S300) 단계를 포함하여 제조된 것일 수 있고, 이 경우 방향족 비닐계 단량체 및 올레핀계 단량체 단위를 포함하는 수소화 랜덤 공중합체로서 수득할 수 있다. 또한, 상기 랜덤 공중합체는 (S100), (S200) 및 (S300) 단계를 포함하여 제조된 것일 수 있고, 이 경우, 방향족 비닐계 단량체 단위 및 올레핀계 단량체 단위를 포함하고, 적어도 일측 말단에 알콕시 실란계 변성제 유래 작용기를 포함하는 수소화 변성 랜덤 공중합체로서 수득할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the random copolymer may be prepared by including the steps (S100) and (S300), in this case, as a hydrogenated random copolymer containing an aromatic vinyl monomer and an olefin monomer unit can be obtained In addition, the random copolymer may be prepared by including steps (S100), (S200) and (S300), and in this case, it includes an aromatic vinyl monomer unit and an olefin monomer unit, and at least one end thereof has an alkoxy group. It can be obtained as a hydrogenation-modified random copolymer containing a functional group derived from a silane-based modifier.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

실시예Example

실시예 1Example 1

<수소화 변성 블록 공중합체><Hydrogenated Modified Block Copolymer>

10 L의 오토클레이브 반응기의 내부를 질소 가스로 치환한 후, 시클로헥산 4,500 g, 스티렌 65 g, 테트라메틸에틸렌디아민 0.6 g을 투입하고, 반응기 내부 온도를 50 ℃로 승온하였다. 이어서 n-부틸리튬 0.79 g을 투입하고 30분 간 중합 반응을 실시하였다. 이어서, 1,3-부타디엔 435 g을 투입하고 30분 간 중합 반응을 실시하였다. 이 후, 3,3'-(1,1,3,3-테트라에톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디에틸프로판-1-아민) 0.52 g을 투입하고 10분 간 반응시켜 변성 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체(M-SBS)를 제조하였다. 이 때, 제조된 변성 블록 공중합체의 수평균 분자량은 125,000 g/mol이었고, 디블록 공중합체의 함량은 36 중량%이었다.After purging the inside of the 10 L autoclave reactor with nitrogen gas, 4,500 g of cyclohexane, 65 g of styrene, and 0.6 g of tetramethylethylenediamine were introduced, and the temperature inside the reactor was raised to 50°C. Subsequently, 0.79 g of n-butyllithium was added and polymerization was performed for 30 minutes. Subsequently, 435 g of 1,3-butadiene was added and a polymerization reaction was performed for 30 minutes. Then, 0.52 g of 3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylpropan-1-amine) was added and stirred for 10 minutes. A modified styrene-butadiene-styrene block copolymer (M-SBS) was prepared by liver reaction. At this time, the number average molecular weight of the prepared modified block copolymer was 125,000 g / mol, and the content of the diblock copolymer was 36% by weight.

이어서, 2 L의 오토클레이브 반응기의 내부를 수소 가스로 치환한 후, 상기 제조된 변성 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체(M-SBS) 1,000 g을 1 bar의 수소 가스를 이용하여 압송하였다. 압송이 완료된 후, 상기 반응기의 내부 온도를 70 ℃로 안정화시키고, 시클로헥산 2 g에 Tebbe 시약(CAS No. 67719-69-1)을 상기 공중합체 대비 Ti 원자 함량이 5 ppm이 되도록 용해시킨 후, 상기 반응기에 투입하였다. 이 후, 반응기 내부의 수소 가스 압력을 10 bar가 되도록 승압한 후, 2시간 동안 반응을 진행하였다. 반응 종료 후, 메탄올을 투입하여 수소화 변성 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체인 변성 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 공중합체(M-SEBS)를 석출시켜 회수하였다.Then, after replacing the inside of the 2 L autoclave reactor with hydrogen gas, 1,000 g of the prepared modified styrene-butadiene-styrene block copolymer (M-SBS) was pumped using hydrogen gas at 1 bar. After the pumping is complete, the internal temperature of the reactor is stabilized at 70 ° C., and Tebbe reagent (CAS No. 67719-69-1) is dissolved in 2 g of cyclohexane so that the content of Ti atoms relative to the copolymer is 5 ppm. , was put into the reactor. Thereafter, the hydrogen gas pressure inside the reactor was increased to 10 bar, and then the reaction was performed for 2 hours. After completion of the reaction, methanol was added to precipitate and recover modified styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer (M-SEBS), which is a hydrogenation-modified styrene-butadiene-styrene block copolymer.

<랜덤 공중합체><Random Copolymer>

10 L의 오토클레이브 반응기의 내부를 질소 가스로 치환한 후, 시클로헥산 4,500 g, 스티렌 65 g, 1,3-부타디엔 435 g, 테트라메틸에틸렌디아민 0.6 g을 투입하고, 반응기 내부 온도를 50 ℃로 승온하였다. 이어서 n-부틸리튬 0.64 g을 투입하고 30분 간 중합 반응을 실시하여, 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체(SSBR)를 제조하였다. 이 때, 제조된 랜덤 공중합체의 수평균 분자량은 127,000 g/mol이었다.After replacing the inside of the 10 L autoclave reactor with nitrogen gas, 4,500 g of cyclohexane, 65 g of styrene, 435 g of 1,3-butadiene, and 0.6 g of tetramethylethylenediamine were introduced, and the temperature inside the reactor was raised to 50 ° C. The temperature was raised. Subsequently, 0.64 g of n-butyllithium was added and a polymerization reaction was performed for 30 minutes to prepare a styrene-butadiene random copolymer (SSBR). At this time, the number average molecular weight of the prepared random copolymer was 127,000 g/mol.

<고무 조성물><Rubber composition>

상기 제조된 수소화 변성 블록 공중합체 및 랜덤 공중합체를 원료 고무로 하여 하기 표 1에 나타낸 배합 조건으로 배합하였다. 표 1 내의 원료의 함량은 원료 고무 100 중량부 기준에 대한 각 중량부이다.The above-prepared hydrogenation-modified block copolymer and random copolymer were mixed under the compounding conditions shown in Table 1 below as raw material rubber. The content of raw materials in Table 1 is each part by weight based on 100 parts by weight of raw rubber.

구분division 원료Raw material 함량(중량부)Content (parts by weight) 제1단 혼련1st stage kneading 수소화 변성 블록 공중합체Hydrogenated Modified Block Copolymer 5050 랜덤 공중합체random copolymer 5050 실리카silica 770770 커플링제(X50S)Coupling agent (X50S) 11.211.2 공정유fair oil 37.537.5 아연화제zincating agent 33 스테아르산stearic acid 22 산화 방지제antioxidant 22 노화 방지제anti aging 22 왁스wax 1One 제2단 혼련2nd stage kneading sulfur 1.51.5 고무촉진제rubber accelerator 1.751.75 가황촉진제Vulcanization accelerator 22

구체적으로 상기 고무 조성물은 제1단 혼련 및 제2단 혼련을 통해 혼련하였다. 제1단 혼련에서는 온도제어장치를 부속한 반바리 믹서를 사용하여 원료 고무(수소화 변성 블록 공중합체 및 랜덤 공중합체), 실리카(충진제), 유기실란 커플링제(X50S, Evonik), 공정유(TDAE oil), 아연화제(ZnO), 스테아르산, 산화 방지제(TMQ(RD)(2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린 폴리머), 노화 방지제(6PPD((디메틸부틸)-N-페닐-페닐렌디아민) 및 왁스(Microcrystaline Wax)를 혼련하였다. 이때, 혼련기의 초기 온도를 70 ℃로 제어하고, 배합 완료 후 145 ℃내지 155 ℃의 배출온도에서 1차 배합물을 얻었다. 제2단 혼련에서는 상기 1차 배합물을 실온까지 냉각한 후, 혼련기에 1차 배합물, 황, 고무 촉진제(DPD(디페닐구아닌)) 및 가황 촉진제(CZ(N-시틀로헥실-2-벤조티아질술펜아미드))를 가하고, 100 ℃이하의 온도에서 믹싱하여 2차 배합물을 얻었다. 이후, 160 ℃에서 20분간 큐어링 공정을 거쳐 고무 조성물을 제조하였다.Specifically, the rubber composition was kneaded through first stage kneading and second stage kneading. In the first stage kneading, raw material rubber (hydrogenated block copolymer and random copolymer), silica (filler), organosilane coupling agent (X50S, Evonik), process oil (TDAE) are mixed using a Banbari mixer equipped with a temperature controller. oil), zincating agent (ZnO), stearic acid, antioxidant (TMQ(RD) (2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline polymer), antioxidant (6PPD ((dimethylbutyl)-N- Phenyl-phenylenediamine) and wax (Microcrystaline Wax) were kneaded.At this time, the initial temperature of the kneader was controlled to 70 ° C, and after mixing was completed, a first mixture was obtained at a discharge temperature of 145 ° C to 155 ° C. However, in kneading, after cooling the primary compound to room temperature, the primary compound, sulfur, rubber accelerator (DPD (diphenylguanine)) and vulcanization accelerator (CZ (N-citlohexyl-2-benzothiazylsulfene) amide)) was added and mixed at a temperature of 100° C. or lower to obtain a secondary compound, and then, a rubber composition was prepared through a curing process at 160° C. for 20 minutes.

실시예 2Example 2

상기 실시예 1에서, 고무 조성물 제조 시, 랜덤 공중합체로 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체(SSBR) 대신 아래와 같이 제조된 변성 랜덤 공중합체(M-SSBR)를 이용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.In Example 1, when preparing the rubber composition, the same as in Example 1 except that the modified random copolymer (M-SSBR) prepared as follows was used instead of the styrene-butadiene random copolymer (SSBR) as the random copolymer. method was carried out.

<변성 랜덤 공중합체><Modified random copolymer>

10 L의 오토클레이브 반응기의 내부를 질소 가스로 치환한 후, 시클로헥산 4,500 g, 스티렌 65 g, 1,3-부타디엔 435 g, 테트라메틸에틸렌디아민 0.6 g을 투입하고, 반응기 내부 온도를 50 ℃로 승온하였다. 이어서 n-부틸리튬 0.79 g을 투입하고 30분 간 중합 반응을 실시하였다. 이 후, 3,3'-(1,1,3,3-테트라에톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디에틸프로판-1-아민) 0.52 g을 투입하고 10분 간 반응시켜 변성 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체(M-SSBR)를 제조하였다. 이 때, 제조된 변성 랜덤 공중합체의 수평균 분자량은 126,000 g/mol이었다.After replacing the inside of the 10 L autoclave reactor with nitrogen gas, 4,500 g of cyclohexane, 65 g of styrene, 435 g of 1,3-butadiene, and 0.6 g of tetramethylethylenediamine were introduced, and the temperature inside the reactor was raised to 50 ° C. The temperature was raised. Subsequently, 0.79 g of n-butyllithium was added and polymerization was performed for 30 minutes. Then, 0.52 g of 3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylpropan-1-amine) was added and stirred for 10 minutes. A modified styrene-butadiene random copolymer (M-SSBR) was prepared by liver reaction. At this time, the number average molecular weight of the modified random copolymer prepared was 126,000 g/mol.

실시예 3Example 3

상기 실시예 1에서, 고무 조성물 제조 시, 랜덤 공중합체로 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체(SSBR) 대신 아래와 같이 제조된 수소화 랜덤 공중합체(HSSBR)를 이용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.In Example 1, in the preparation of the rubber composition, in the same manner as in Example 1 except for using a hydrogenated random copolymer (HSSBR) prepared as follows instead of a styrene-butadiene random copolymer (SSBR) as a random copolymer. conducted.

<수소화 랜덤 공중합체><Hydrogenated random copolymer>

10 L의 오토클레이브 반응기의 내부를 질소 가스로 치환한 후, 시클로헥산 4,500 g, 스티렌 65 g, 1,3-부타디엔 435 g, 테트라메틸에틸렌디아민 0.6 g을 투입하고, 반응기 내부 온도를 50 ℃로 승온하였다. 이어서 n-부틸리튬 0.64 g을 투입하고 30분 간 중합 반응을 실시하여, 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체(SSBR)를 제조하였다. 이 때, 제조된 랜덤 공중합체의 수평균 분자량은 127,000 g/mol이었다.After replacing the inside of the 10 L autoclave reactor with nitrogen gas, 4,500 g of cyclohexane, 65 g of styrene, 435 g of 1,3-butadiene, and 0.6 g of tetramethylethylenediamine were introduced, and the temperature inside the reactor was raised to 50 ° C. The temperature was raised. Subsequently, 0.64 g of n-butyllithium was added and a polymerization reaction was performed for 30 minutes to prepare a styrene-butadiene random copolymer (SSBR). At this time, the number average molecular weight of the prepared random copolymer was 127,000 g/mol.

이어서, 2 L의 오토클레이브 반응기의 내부를 수소 가스로 치환한 후, 상기 제조된 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체(SSBR) 1,000 g을 1 bar의 수소 가스를 이용하여 압송하였다. 압송이 완료된 후, 상기 반응기의 내부 온도를 70 ℃로 안정화시키고, 시클로헥산 2 g에 Tebbe 시약(CAS No. 67719-69-1)을 상기 공중합체 대비 Ti 원자 함량이 5 ppm이 되도록 용해시킨 후, 상기 반응기에 투입하였다. 이 후, 반응기 내부의 수소 가스 압력을 10 bar가 되도록 승압한 후, 2시간 동안 반응을 진행하였다. 반응 종료 후, 메탄올을 투입하여 수소화 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체(HSSBR)인 스티렌-에틸렌-부틸렌 랜덤 공중합체를 석출시켜 회수하였다.Then, after replacing the inside of the 2 L autoclave reactor with hydrogen gas, 1,000 g of the prepared styrene-butadiene random copolymer (SSBR) was pumped using hydrogen gas at 1 bar. After completion of pumping, the internal temperature of the reactor was stabilized at 70 ° C., and Tebbe reagent (CAS No. 67719-69-1) was dissolved in 2 g of cyclohexane so that the content of Ti atoms compared to the copolymer was 5 ppm. , was put into the reactor. Thereafter, the hydrogen gas pressure inside the reactor was increased to 10 bar, and then the reaction was performed for 2 hours. After completion of the reaction, methanol was added to precipitate and recover a styrene-ethylene-butylene random copolymer, which is a hydrogenated styrene-butadiene random copolymer (HSSBR).

실시예 4Example 4

상기 실시예 1에서, 고무 조성물 제조 시, 랜덤 공중합체로 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체(SSBR) 대신 아래와 같이 제조된 수소화 변성 랜덤 공중합체(M-HSSBR)를 이용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.In Example 1, except for using a hydrogenated modified random copolymer (M-HSSBR) prepared as follows instead of a styrene-butadiene random copolymer (SSBR) as a random copolymer when preparing the rubber composition, the same as in Example 1 It was carried out in the same way.

<수소화 변성 랜덤 공중합체><Hydrogenation Modified Random Copolymer>

10 L의 오토클레이브 반응기의 내부를 질소 가스로 치환한 후, 시클로헥산 4,500 g, 스티렌 65 g, 1,3-부타디엔 435 g, 테트라메틸에틸렌디아민 0.6 g을 투입하고, 반응기 내부 온도를 50 ℃로 승온하였다. 이어서 n-부틸리튬 0.79 g을 투입하고 30분 간 중합 반응을 실시하였다. 이 후, 3,3'-(1,1,3,3-테트라에톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디에틸프로판-1-아민) 0.52 g을 투입하고 10분 간 반응시켜 변성 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체(M-SSBR)를 제조하였다. 이 때, 제조된 변성 랜덤 공중합체의 수평균 분자량은 126,000 g/mol이었다.After replacing the inside of the 10 L autoclave reactor with nitrogen gas, 4,500 g of cyclohexane, 65 g of styrene, 435 g of 1,3-butadiene, and 0.6 g of tetramethylethylenediamine were introduced, and the temperature inside the reactor was raised to 50 ° C. The temperature was raised. Subsequently, 0.79 g of n-butyllithium was added and polymerization was performed for 30 minutes. Then, 0.52 g of 3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylpropan-1-amine) was added and stirred for 10 minutes. A modified styrene-butadiene random copolymer (M-SSBR) was prepared by liver reaction. At this time, the number average molecular weight of the modified random copolymer prepared was 126,000 g/mol.

이어서, 2 L의 오토클레이브 반응기의 내부를 수소 가스로 치환한 후, 상기 제조된 변성 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체(M-SSBR) 1,000 g을 1 bar의 수소 가스를 이용하여 압송하였다. 압송이 완료된 후, 상기 반응기의 내부 온도를 70 ℃로 안정화시키고, 시클로헥산 2 g에 Tebbe 시약(CAS No. 67719-69-1)을 상기 공중합체 대비 Ti 원자 함량이 5 ppm이 되도록 용해시킨 후, 상기 반응기에 투입하였다. 이 후, 반응기 내부의 수소 가스 압력을 10 bar가 되도록 승압한 후, 2시간 동안 반응을 진행하였다. 반응 종료 후, 메탄올을 투입하여 수소화 변성 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체(M-HSSBR)인 변성 스티렌-에틸렌-부틸렌 랜덤 공중합체를 석출시켜 회수하였다.Subsequently, after purging the inside of the 2 L autoclave reactor with hydrogen gas, 1,000 g of the prepared modified styrene-butadiene random copolymer (M-SSBR) was pumped using hydrogen gas at 1 bar. After the pumping is complete, the internal temperature of the reactor is stabilized at 70 ° C., and Tebbe reagent (CAS No. 67719-69-1) is dissolved in 2 g of cyclohexane so that the content of Ti atoms relative to the copolymer is 5 ppm. , was put into the reactor. Thereafter, the hydrogen gas pressure inside the reactor was increased to 10 bar, and then the reaction was performed for 2 hours. After completion of the reaction, methanol was added to precipitate and recover a modified styrene-ethylene-butylene random copolymer, which is a hydrogenated modified styrene-butadiene random copolymer (M-HSSBR).

비교예 1Comparative Example 1

상기 실시예 1에서, 고무 조성물 제조 시, 원료 고무로 수소화 변성 블록 공중합체를 포함하지 않고, 랜덤 공중합체 100 중량부만을 이용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.In Example 1, the rubber composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that only 100 parts by weight of the random copolymer was used without containing the hydrogenation-modified block copolymer as the raw rubber.

비교예 2Comparative Example 2

상기 실시예 2에서, 고무 조성물 제조 시, 원료 고무로 수소화 변성 블록 공중합체를 포함하지 않고, 변성 랜덤 공중합체 100 중량부만을 이용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.In Example 2, the rubber composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that only 100 parts by weight of the modified random copolymer was used without containing the hydrogenation-modified block copolymer as the raw material rubber.

비교예 3Comparative Example 3

상기 실시예 1에서, 고무 조성물 제조 시, 원료 고무로 랜덤 공중합체를 포함하지 않고, 수소화 변성 블록 공중합체 100 중량부만을 이용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였으나, 가공성이 극히 열악하여, 물성 측정을 위한 고무 조성물의 제조가 불가능하였다.In Example 1 above, When preparing the rubber composition, the same method as in Example 1 was performed except that only 100 parts by weight of the hydrogenation-modified block copolymer was used without including the random copolymer as the raw rubber, but the processability was extremely poor, so the measurement of physical properties was difficult. It was not possible to prepare a rubber composition for

실험예Experimental example

상기 실시예 1 내지 4, 비교예 1 및 2에서 제조된 고무 조성물 및 이로부터 제조된 성형품의 물성을 비교분석하기 위하여, 점탄성 특성 및 내마모성을 각각 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.In order to compare and analyze the physical properties of the rubber compositions prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 and molded articles prepared therefrom, viscoelastic properties and wear resistance were measured, respectively, and the results are shown in Table 2 below.

* 점탄성 특성: 점탄성 특성은 동적 기계 분석기(GABO 社)를 이용하여 Film Tension 모드로 주파수 10 Hz, 각 측정온도(-60 ℃ ~ 60 ℃)에서 동적 변형에 대한 점탄성 거동을 측정하여 tan δ값을 확인하였다. 측정 결과값에서 고온 60 ℃ tanδ 값이 낮은 것일 수록 히스테리시스 손실이 적고, 저주행저항성(연비성)이 우수함을 나타내는 것이나, 표 2에서 결과값은 비교예 1의 결과값을 기준으로 Index(%)로 나타낸 것이므로 수치가 높을수록 우수함을 나타낸다.* Viscoelastic properties: For the viscoelastic properties, the tan δ value was measured by measuring the viscoelastic behavior for dynamic deformation at a frequency of 10 Hz and each measurement temperature (-60 ℃ ~ 60 ℃) in Film Tension mode using a dynamic mechanical analyzer (GABO). Confirmed. In the measurement results, the lower the high temperature 60 ℃ tanδ value, the lower the hysteresis loss and the better the low running resistance (fuel economy). As shown, the higher the number, the better.

* 내마모성: 내마모성은 DIN abrasion tester를 사용하여 마모지(safety walk)가 붙여진 회전 드럼(drum)에 10 N의 하중을 주어 고무 시편을 드럼 회전 방향의 직각 방향으로 이동한 후 마모된 양을 비교예 1의 마모량을 기준으로 Index(%)로 나타내었다. 드럼의 회전 속도는 40 rpm이고, 시험 완료 시 시편의 총 이동 거리는 40 m이다.* Abrasion resistance: Abrasion resistance is a comparative example of the amount of abrasion after moving a rubber specimen in a direction perpendicular to the direction of drum rotation by applying a load of 10 N to a rotating drum with a safety walk attached using a DIN abrasion tester. It is expressed as Index (%) based on the wear amount of 1. The rotational speed of the drum is 40 rpm, and the total moving distance of the specimen upon completion of the test is 40 m.

구분division 실시예Example 비교예comparative example 1One 22 33 44 1One 22 60 ℃ tan δ60 °C tan δ 113113 121121 111111 122122 100100 121121 내마모성wear resistance 115115 117117 123123 121121 100100 9999

상기 표 2에 나타난 바와 같이, 랜덤 공중합체를 변성시킨 변성 랜덤 공중합체를 포함하는 비교예 2의 고무 조성물의 경우, 랜덤 공중합체를 포함하는 비교예 1 대비 점탄성 특성이 개선되나, 내마모성은 오히려 저하되는 것을 확인할 수 있다. 반면, 본 발명에 따라 수소화 변성 블록 공중합체를 포함하는 실시예 1 내지 4의 고무 조성물은 모두, 원료 고무 성분으로 랜덤 공중합체만을 포함하는 비교예 1 대비 점탄성 특성이 개선되는 것은 물론, 내마모성도 현저히 향상되는 것을 확인할 수 있었다.As shown in Table 2, in the case of the rubber composition of Comparative Example 2 including the modified random copolymer obtained by modifying the random copolymer, the viscoelastic properties are improved compared to Comparative Example 1 including the random copolymer, but the wear resistance is rather deteriorated. can confirm that it is. On the other hand, the rubber compositions of Examples 1 to 4 including the hydrogenation-modified block copolymer according to the present invention have not only improved viscoelastic properties compared to Comparative Example 1 containing only a random copolymer as a raw material rubber component, but also significantly improved abrasion resistance. improvement could be observed.

이와 같은 결과로부터, 본 발명의 고무 조성물은 구름 저항이 낮아 연비 성능이 우수하면서도, 내마모성이 특히 우수한 것을 확인할 수 있었다.From these results, it was confirmed that the rubber composition of the present invention has excellent fuel consumption performance due to low rolling resistance and particularly excellent abrasion resistance.

Claims (13)

방향족 비닐계 중합체 블록, 올레핀계 단량체 단위를 포함하는 올레핀계 중합체 블록 및 변성제 유래 연결기를 포함하는 수소화 변성 블록 공중합체; 및
방향족 비닐계 단량체 단위와, 올레핀계 단량체 단위 및 공액디엔계 단량체 단위로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 단량체 단위를 포함하는 랜덤 공중합체를 포함하는 고무 조성물.
hydrogenation-modified block copolymers comprising an aromatic vinyl-based polymer block, an olefin-based polymer block comprising an olefin-based monomer unit, and a linking group derived from a modifier; and
A rubber composition comprising a random copolymer comprising an aromatic vinyl monomer unit and at least one monomer unit selected from the group consisting of an olefin monomer unit and a conjugated diene monomer unit.
제1항에 있어서,
상기 수소화 변성 블록 공중합체 및 상기 랜덤 공중합체의 중량비는 10:90 내지 90:10인 고무 조성물.
According to claim 1,
The rubber composition wherein the weight ratio of the hydrogenation-modified block copolymer and the random copolymer is 10:90 to 90:10.
제1항에 있어서,
상기 수소화 변성 블록 공중합체 및 상기 랜덤 공중합체의 중량비는 40:60 내지 60:40인 고무 조성물.
According to claim 1,
The rubber composition wherein the weight ratio of the hydrogenation-modified block copolymer and the random copolymer is 40:60 to 60:40.
제1항에 있어서,
상기 변성제는 알콕시 실란계 변성제인 고무 조성물.
According to claim 1,
The rubber composition wherein the modifier is an alkoxy silane-based modifier.
제1항에 있어서,
상기 변성제는 하기 화학식 1 내지 화학식 6으로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 포함하는 것인 고무 조성물:
[화학식 1]
Figure pat00014

상기 화학식 1에서,
R1은 단일 결합, 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고,
R2 및 R3은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며,
R4는 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환된 2가, 3가 또는 4가의 알킬실릴기, 또는 탄소수 2 내지 10의 헤테로 고리기이고,
R21은 단일 결합, 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기, 또는 -[R42O]j-이며, R42는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고,
a 및 m은 각각 독립적으로 1 내지 3에서 선택된 정수이며, n은 0, 1, 또는 2의 정수이고, j는 1 내지 30에서 선택된 정수이며,
[화학식 2]
Figure pat00015

상기 화학식 2에서,
R5, R6 및 R9는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고,
R7, R8, R10 및 R11은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며,
R12는 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고,
b 및 c는 각각 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이고, b+c≥1이며,
A는 하기 화학식 2-1 또는 화학식 2-2로 표시되는 연결기이고, 이 때, R13, R14, R15 및 R16은 각각 독립적으로 수소, 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며,
[화학식 2-1]
Figure pat00016

[화학식 2-2]
Figure pat00017

[화학식 3]
Figure pat00018

상기 화학식 3에서,
A1 및 A2는 각각 독립적으로 산소원자를 포함하거나 포함하지 않는 탄소수 1 내지 20의 2가 탄화수소기이고,
R17 내지 R20은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 1가 탄화수소기이며,
L1 내지 L4는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환된 2가, 3가 또는 4가의 알킬실릴기, 또는 탄소수 1 내지 20의 1가 탄화수소기이거나, L1 및 L2와, L3 및 L4는 서로 연결되어 탄소수 1 내지 5의 고리를 형성할 수 있고, L1 및 L2와, L3 및 L4가 서로 연결되어 고리를 형성하는 경우, 형성된 고리는 N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 헤테로 원자를 1개 내지 3개 포함하고,
[화학식 4]
Figure pat00019

상기 화학식 4에서,
R22 및 R23은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기, 또는 -R28[OR29]f-이고,
R24 내지 R27은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기이고,
R28 및 R29는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이며,
R47 및 R48는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 2가 탄화수소기이고,
d 및 e는 각각 독립적으로 0, 또는 1 내지 3에서 선택된 정수이되, d+e는 1 이상의 정수이고, f는 1 내지 30의 정수이고,
[화학식 5]
Figure pat00020

상기 화학식 5에서,
R30은 탄소수 1 내지 30의 1가 탄화수소기이고,
R31 내지 R33은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이며,
R34 내지 R37은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고,
g 및 h는 각각 각각 독립적으로 0, 또는 1 내지 3에서 선택된 정수이되, g+h는 1 이상의 정수이며,
[화학식 6]
Figure pat00021

상기 화학식 6에서,
A3 및 A4는 각각 독립적으로 1 내지 10의 알킬렌기이고,
R38 내지 R41은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 또는 탄소수 1 내지 10의 알콕시기이며, i는 1 내지 30에서 선택된 정수이다.
According to claim 1,
The rubber composition comprising the modifier comprising at least one compound selected from the group consisting of compounds represented by Formulas 1 to 6 below:
[Formula 1]
Figure pat00014

In Formula 1,
R 1 is a single bond or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms;
R 2 and R 3 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms;
R 4 is hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a divalent, trivalent or tetravalent alkylsilyl group substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a heterocyclic group having 2 to 10 carbon atoms;
R 21 is a single bond, an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, or -[R 42 O] j -, R 42 is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms,
a and m are each independently an integer selected from 1 to 3, n is an integer of 0, 1, or 2, j is an integer selected from 1 to 30,
[Formula 2]
Figure pat00015

In Formula 2,
R 5 , R 6 and R 9 are each independently an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms;
R 7 , R 8 , R 10 and R 11 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms;
R 12 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms;
b and c are each independently 0, 1, 2 or 3, b+c≥1,
A is a linking group represented by Formula 2-1 or Formula 2-2, wherein R 13 , R 14 , R 15 and R 16 are each independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms;
[Formula 2-1]
Figure pat00016

[Formula 2-2]
Figure pat00017

[Formula 3]
Figure pat00018

In Formula 3,
A 1 and A 2 are each independently a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms with or without an oxygen atom;
R 17 to R 20 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms;
L 1 to L 4 are each independently a divalent, trivalent or tetravalent alkylsilyl group substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or L 1 and L 2 and L 3 and L 4 may be connected to each other to form a ring having 1 to 5 carbon atoms, and when L 1 and L 2 and L 3 and L 4 are connected to each other to form a ring, the formed ring is N, O and S Contains 1 to 3 at least one heteroatom selected from the group consisting of
[Formula 4]
Figure pat00019

In Formula 4,
R 22 and R 23 are each independently an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms or -R 28 [OR 29 ] f -;
R 24 to R 27 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms;
R 28 and R 29 are each independently an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms;
R 47 and R 48 are each independently a divalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms;
d and e are each independently 0 or an integer selected from 1 to 3, d + e is an integer greater than or equal to 1, f is an integer from 1 to 30,
[Formula 5]
Figure pat00020

In Formula 5,
R 30 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms;
R 31 to R 33 are each independently an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms;
R 34 to R 37 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms;
g and h are each independently 0 or an integer selected from 1 to 3, but g + h is an integer of 1 or more;
[Formula 6]
Figure pat00021

In Formula 6,
A 3 and A 4 are each independently an alkylene group of 1 to 10;
R 38 to R 41 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and i is an integer selected from 1 to 30.
제1항에 있어서,
상기 랜덤 공중합체는 방향족 비닐계 단량체 단위 및 공액디엔계 단량체 단위를 포함하는 것인 고무 조성물.
According to claim 1,
The random copolymer is a rubber composition comprising an aromatic vinyl-based monomer unit and a conjugated diene-based monomer unit.
제1항에 있어서,
상기 랜덤 공중합체는 방향족 비닐계 단량체 단위 및 올레핀계 단량체 단위를 포함하는 것인 고무 조성물.
According to claim 1,
The random copolymer is a rubber composition comprising an aromatic vinyl-based monomer unit and an olefin-based monomer unit.
제1항에 있어서,
상기 랜덤 공중합체는 적어도 일측 말단에 알콕시 실란계 변성제 유래 작용기를 포함하는 변성 랜덤 공중합체인 것인 고무 조성물.
According to claim 1,
The random copolymer is a rubber composition that is a modified random copolymer including a functional group derived from an alkoxysilane-based modifier at at least one end.
제1항에 있어서,
상기 고무 조성물은 충진제를 포함하는 것인 고무 조성물.
According to claim 1,
The rubber composition of the rubber composition comprising a filler.
제9항에 있어서,
상기 고무 조성물은 상기 수소화 변성 블록 공중합체 및 상기 랜덤 공중합체의 총합 100 중량부를 기준으로 0.1 중량부 내지 200 중량부의 충진제를 포함하는 것인 고무 조성물.
According to claim 9,
The rubber composition comprises 0.1 part by weight to 200 parts by weight of a filler based on 100 parts by weight of the total of the hydrogenation-modified block copolymer and the random copolymer.
제9항에 있어서,
상기 충진제는 실리카계 충진제 및 카본블랙계 충진제 중 적어도 하나 이상인 것인 고무 조성물.
According to claim 9,
The rubber composition of claim 1, wherein the filler is at least one of a silica-based filler and a carbon black-based filler.
유기 리튬 화합물의 존재 하에, 방향족 비닐계 단량체를 투입하고 중합하여 음이온 활성 방향족 비닐계 중합체를 제조하는 단계(S10);
음이온 활성 방향족 비닐계 중합체의 존재 하에, 공액디엔계 단량체를 투입하고 중합하여 음이온 활성 디블록 공중합체를 제조하는 단계(S20);
음이온 활성 디블록 공중합체의 존재 하에, 변성제를 투입하고 반응시켜 변성 블록 공중합체를 제조하는 단계(S30);
수소 가스를 이용하여, 변성 블록 공중합체를 수소화 반응시켜 수소화 변성 블록 공중합체를 제조하는 단계(S40); 및
수소화 변성 블록 공중합체 및 방향족 비닐계 단량체 단위와, 올레핀계 단량체 단위 및 공액디엔계 단량체 단위로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 단량체 단위를 포함하는 랜덤 공중합체를 혼합하는 단계(S50)를 포함하는 고무 조성물 제조방법.
In the presence of an organolithium compound, an aromatic vinyl-based monomer is introduced and polymerized to prepare an anionic active aromatic vinyl-based polymer (S10);
preparing an anion-active diblock copolymer by adding and polymerizing a conjugated diene-based monomer in the presence of an anion-active aromatic vinyl-based polymer (S20);
Preparing a modified block copolymer by adding and reacting a modifier in the presence of an anionic active diblock copolymer (S30);
preparing a hydrogenated modified block copolymer by hydrogenating the modified block copolymer using hydrogen gas (S40); and
A step (S50) of mixing a hydrogenated block copolymer, an aromatic vinyl monomer unit, and a random copolymer comprising at least one monomer unit selected from the group consisting of an olefin monomer unit and a conjugated diene monomer unit. Method for preparing the composition.
제12항에 있어서,
상기 (S40) 단계의 수소화 반응은 하기 화학식 7로 표시되는 화합물을 포함하는 촉매의 존재 하에 실시되는 것인 고무 조성물 제조방법:
[화학식 7]
Figure pat00022

상기 화학식 7에서,
Cp는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 시클로펜타디에닐기이다.
According to claim 12,
The hydrogenation reaction in step (S40) is carried out in the presence of a catalyst containing a compound represented by Formula 7 below:
[Formula 7]
Figure pat00022

In Formula 7,
Cp is each independently a substituted or unsubstituted cyclopentadienyl group.
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