KR20240033784A - Siloxane compound, preparation method thereof and the use thereof - Google Patents

Siloxane compound, preparation method thereof and the use thereof Download PDF

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Abstract

본 명세서의 일 실시예는 하기 화학식 1로 표시되는, 실록산 화합물을 제공한다.
[화학식 1]

상기 화학식 1에서, R1a 및 R1b는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기이고, R2a 및 R2b는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기이고, R3a 및 R3b은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬렌기이고, R4a, R4b, R5a 및 R5b는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 헤테로알킬기이고, m1 및 m2는 각각 0 내지 2의 정수이고, m1 및 m2가 각각 0인 경우 복수 개의 OR2a 및 OR2b는 서로 동일하거나 상이하고, m1 및 m2가 각각 2인 경우 복수 개의 R1a 및 R1b는 서로 동일하거나 상이하고, x는 1 내지 5의 정수이다.
One embodiment of the present specification provides a siloxane compound represented by the following formula (1).
[Formula 1]

In Formula 1, R 1a and R 1b are each independently a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, and R 2a and R 2b are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 16 carbon atoms. is a linear or branched alkyl group, R 3a and R 3b are each independently a substituted or unsubstituted linear or branched alkylene group having 1 to 16 carbon atoms, and R 4a , R 4b , R 5a and R 5b are each independently Independently hydrogen, a substituted or unsubstituted straight-chain or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted straight-chain or branched heteroalkyl group having 1 to 16 carbon atoms, m1 and m2 are each of 0 to 2 is an integer, and when m1 and m2 are each 0, the plurality of OR 2a and OR 2b are the same as or different from each other, and when m1 and m2 are each 2, the plurality of R 1a and R 1b are the same or different from each other, and x is 1 It is an integer from 5 to 5.

Description

실록산 화합물, 이의 제조방법 및 이의 용도{SILOXANE COMPOUND, PREPARATION METHOD THEREOF AND THE USE THEREOF}Siloxane compound, its production method and its use {SILOXANE COMPOUND, PREPARATION METHOD THEREOF AND THE USE THEREOF}

본 명세서는 실록산 화합물, 이의 제조방법 및 이의 용도에 관한 것이다.This specification relates to siloxane compounds, methods for their preparation, and uses thereof.

자동차 산업계에서 내구성, 안정성, 연료 절감 등 자동차용 타이어의 품질 향상에 대한 요구는 나날이 증가하고 있으며, 최근 높은 토크 값과 무거워진 차량 무게를 갖는 전기차의 수요 증가로 인해 타이어 트레드용 고무의 내마모성 개선 및 추가적인 연비 개선에 대한 요구가 특히 증가하고 있다.In the automobile industry, demands for improved quality of automobile tires, including durability, stability, and fuel savings, are increasing day by day. Recently, due to the increased demand for electric vehicles with high torque values and heavier vehicle weights, the wear resistance of tire tread rubber has been improved and Demand for additional fuel efficiency improvements is particularly increasing.

타이어 트레드용 고무 재료로 일반적으로 사용되는 공액 디엔계 고분자의 경우 고분자 내 유기 필러의 낮은 분산성으로 트레드용 고무 배합 시 가공성이 현저히 저하되는 문제점이 존재하며, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 다양한 종류의 말단변성제가 사용되고 있다.In the case of conjugated diene polymers, which are commonly used as rubber materials for tire treads, there is a problem that processability is significantly reduced when mixing rubber for treads due to the low dispersibility of organic fillers in the polymer. To solve this problem, various types of terminals are used. Denaturants are used.

아미노알콕시실란 화합물은 타이어 트레드용 고무 조성물의 제조 시 말단변성제로 사용되는 대표적인 화합물로, 공액 디엔계 고분자의 말단에 결합되어 필러와의 상용성을 향상시키는 용도로 사용되고 있다. 아미노알콕시실란 화합물은 최종적으로 타이어의 습윤저항(wet traction) 및 회전저항(rolling resistance)을 향상시키는 역할을 수행하나, 아미노알콕시실란을 낮은 분자량의 음이온 중합물과 반응시킬 경우 낮은 무니점도(Mooney viscosity)로 인해 타이어 트레드용 고무 조성물의 내마모성이 저하되는 문제점이 존재한다.Aminoalkoxysilane compounds are representative compounds used as end-modifying agents in the production of rubber compositions for tire treads, and are used to improve compatibility with fillers by binding to the ends of conjugated diene-based polymers. Aminoalkoxysilane compounds ultimately play a role in improving the wet traction and rolling resistance of tires, but when aminoalkoxysilanes are reacted with low molecular weight anionic polymers, low Mooney viscosity occurs. Due to this, there is a problem that the wear resistance of the rubber composition for tire tread is reduced.

따라서, 낮은 분자량을 갖는 음이온 중합물과의 커플링 반응 시에 필러와의 상용성 및 무니점도를 모두 향상시킬 수 있는 말단변성제, 및 높은 무니점도를 가져 내마모성이 우수한 동시에 필러 분산성이 높아 고무 배합 시 가공성이 우수한 말단 변성 공액 디엔계 고분자의 개발이 요구되고 있다.Therefore, a terminal modifier that can improve both compatibility with fillers and Mooney viscosity during a coupling reaction with an anionic polymer having a low molecular weight, and a high Mooney viscosity that provides excellent wear resistance and high filler dispersibility when mixing rubber. There is a need for the development of end-modified conjugated diene-based polymers with excellent processability.

본 명세서의 기재사항은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 명세서의 일 목적은 공액 디엔계 고분자의 말단변성제로 사용될 수 있는 신규한 실록산 화합물 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.The description in this specification is intended to solve the problems of the prior art described above, and one purpose of this specification is to provide a novel siloxane compound that can be used as an end-modifying agent for conjugated diene-based polymers and a method for producing the same.

본 명세서의 다른 일 목적은 실록산 화합물을 말단변성제로 적용한 말단 변성 공액 디엔계 고분자 및 이를 포함하여 가공성 및 내마모성이 우수한 고무 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present specification is to provide a terminal-modified conjugated diene-based polymer using a siloxane compound as an end-modifying agent, and a rubber composition including the same with excellent processability and wear resistance.

일 측면에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는, 실록산 화합물을 제공한다.According to one aspect, a siloxane compound represented by the following formula (1) is provided.

[화학식 1][Formula 1]

상기 화학식 1에서, R1a 및 R1b는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기이고, R2a 및 R2b는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기이고, R3a 및 R3b은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬렌기이고, R4a, R4b, R5a 및 R5b는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 헤테로알킬기이고, m1 및 m2는 각각 0 내지 2의 정수이고, m1 및 m2가 각각 0인 경우 복수 개의 OR2a 및 OR2b는 서로 동일하거나 상이하고, m1 및 m2가 각각 2인 경우 복수 개의 R1a 및 R1b는 서로 동일하거나 상이하고, x는 1 내지 5의 정수이다.In Formula 1, R 1a and R 1b are each independently a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, and R 2a and R 2b are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 16 carbon atoms. is a linear or branched alkyl group, R 3a and R 3b are each independently a substituted or unsubstituted linear or branched alkylene group having 1 to 16 carbon atoms, and R 4a , R 4b , R 5a and R 5b are each independently Independently hydrogen, a substituted or unsubstituted straight-chain or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted straight-chain or branched heteroalkyl group having 1 to 16 carbon atoms, m1 and m2 are each of 0 to 2 is an integer, and when m1 and m2 are each 0, the plurality of OR 2a and OR 2b are the same as or different from each other, and when m1 and m2 are each 2, the plurality of R 1a and R 1b are the same or different from each other, and x is 1 It is an integer from 5 to 5.

일 실시예에 있어서, 상기 R4a, R4b, R5a 및 R5b 중 적어도 하나는 하기 화학식 2 또는 화학식 3으로 표시되는 치환기에 의해 치환된 알킬기 또는 헤테로알킬기일 수 있다.In one embodiment, at least one of R 4a , R 4b , R 5a and R 5b may be an alkyl group or heteroalkyl group substituted by a substituent represented by Formula 2 or Formula 3 below.

[화학식 2][Formula 2]

-Si(R6a)m3(OR6b)3-m3 -Si(R 6a ) m3 (OR 6b ) 3-m3

상기 화학식 2에서, R6a는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기이고, R6b는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기이고, m3는 0 내지 3의 정수이고, m3가 0 또는 1인 경우 복수 개의 OR6b는 서로 동일하거나 상이하고, m3가 2 또는 3인 경우 복수 개의 R6a는 서로 동일하거나 상이하다.In Formula 2, R 6a is a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, R 6b is a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, and m3 is 0. It is an integer from 3 to 3, and when m3 is 0 or 1, the plurality of OR 6b is the same as or different from each other, and when m3 is 2 or 3, the plurality of R 6a are the same or different from each other.

[화학식 3][Formula 3]

-N(R7a)(R7b)-N(R 7a )(R 7b )

상기 화학식 3에서, R7a 및 R7b은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기이다.In Formula 3, R 7a and R 7b are each independently a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms.

일 실시예에 있어서, 상기 R4a 및 R4b 중 적어도 하나는 상기 화학식 2로 표시되는 치환기에 의해 치환된 알킬기 또는 헤테로알킬기이고, 상기 R5a 및 R5b 중 적어도 하나는 상기 화학식 2 또는 화학식 3으로 표시되는 치환기에 의해 치환된 알킬기 또는 헤테로알킬기일 수 있다.In one embodiment, at least one of R 4a and R 4b is an alkyl group or heteroalkyl group substituted with a substituent represented by Formula 2, and at least one of R 5a and R 5b is represented by Formula 2 or Formula 3. It may be an alkyl group or heteroalkyl group substituted by the indicated substituent.

다른 일 측면에 따르면, (a) 하기 화학식 4로 표시되는 클로로알킬알콕시실란, 1차 또는 2차 아민, 및 금속할로겐화물을 포함하는 혼합물을 제조하는 단계; (b) 상기 혼합물을 반응시켜 아미노알콕시실란 화합물을 얻는 단계; 및 (c) 상기 아미노알콕시실란 화합물을 탈수 축합 반응시키는 단계;를 포함하는, 실록산 화합물의 제조방법을 제공한다.According to another aspect, (a) preparing a mixture containing a chloroalkylalkoxysilane represented by the following formula (4), a primary or secondary amine, and a metal halide; (b) reacting the mixture to obtain an aminoalkoxysilane compound; and (c) subjecting the aminoalkoxysilane compound to a dehydration condensation reaction. It provides a method for producing a siloxane compound, including a step.

[화학식4][Formula 4]

Cl-(R3)-Si(R1)n(OR2)3-n Cl-(R 3 )-Si(R 1 ) n (OR 2 ) 3-n

상기 화학식 4에서, R1은 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기이고, R2는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기이고, R3은 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬렌기이고, n은 0 내지 2의 정수이고, n이 0 또는 1인 경우 복수 개의 OR2는 서로 동일하거나 상이하고, n이 2인 경우 복수 개의 R1은 서로 동일하거나 상이하다.In Formula 4, R 1 is a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, R 2 is a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, and R 3 is It is a substituted or unsubstituted linear or branched alkylene group having 1 to 16 carbon atoms, n is an integer of 0 to 2, and when n is 0 or 1, the plurality of OR 2 are the same or different from each other, and n is 2 In this case, a plurality of R 1 are the same or different from each other.

일 실시예에 있어서, 상기 1차 또는 2차 아민은 하기 화학식 5로 표시되는 화합물일 수 있다.In one embodiment, the primary or secondary amine may be a compound represented by Formula 5 below.

[화학식 5][Formula 5]

NH(R4)o[(R5)-Si(R6)p(OR7)3-p]2-o NH(R 4 ) o [(R 5 )-Si(R 6 ) p (OR 7 ) 3-p ] 2-o

상기 화학식 5에서, R4는 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 헤테로알킬기이고, R5는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬렌기이고, R6는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기이고, R7은 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기이고, o는 0 또는 1이고, o가 0인 경우 복수 개의 (R5)-Si(R6)p(OR7)3-p는 서로 동일하거나 상이하고, p는 0 내지 2의 정수이고, p가 0 또는 1인 경우 복수 개의 OR7은 서로 동일하거나 상이하고, p가 2인 경우 복수 개의 R6는 서로 동일하거나 상이하다.In Formula 5, R 4 is hydrogen, a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted linear or branched heteroalkyl group having 1 to 16 carbon atoms, and R 5 is is a substituted or unsubstituted linear or branched alkylene group having 1 to 16 carbon atoms, R 6 is a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, and R 7 is a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms. It is a linear or branched alkyl group of ~16, o is 0 or 1, and when o is 0, a plurality of (R 5 )-Si(R 6 ) p (OR 7 ) 3-p are the same or different from each other, p is an integer from 0 to 2, and when p is 0 or 1, the plurality of OR 7 is the same as or different from each other, and when p is 2, the plurality of R 6 are the same or different from each other.

일 실시예에 있어서, 상기 1차 또는 2차 아민은 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물일 수 있다.In one embodiment, the primary or secondary amine may be a compound represented by Formula 6 below.

[화학식 6][Formula 6]

NH(R8)q[(R9)-N(R10)(R11)]2-q NH(R 8 ) q [(R 9 )-N(R 10 )(R 11 )] 2-q

상기 화학식 6에서, R8은 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 헤테로알킬기이고, R9는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬렌기이고, R10 및 R11은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기이고, q는 0 또는 1이고, q가 0인 경우 복수 개의 (R9)-N(R10)(R11)은 서로 동일하거나 상이하다.In Formula 6, R 8 is hydrogen, a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted linear or branched heteroalkyl group having 1 to 16 carbon atoms, and R 9 is is a substituted or unsubstituted linear or branched alkylene group having 1 to 16 carbon atoms, R 10 and R 11 are each independently a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, and q is 0 or 1, and when q is 0, a plurality of (R 9 )-N(R 10 )(R 11 ) are the same or different from each other.

일 실시예에 있어서, 상기 금속할로겐화물은 하기 화학식 7로 표시되는 화합물일 수 있다.In one embodiment, the metal halide may be a compound represented by Formula 7 below.

[화학식 7][Formula 7]

MXMX

상기 화학식 7에서, M은 알칼리 금속이고, X는 할로겐 원소이다.In Formula 7, M is an alkali metal, and X is a halogen element.

일 실시예에 있어서, 상기 금속할로겐화물은 하기 화학식 8로 표시되는 화합물일 수 있다.In one embodiment, the metal halide may be a compound represented by Formula 8 below.

[화학식 8][Formula 8]

M'X2 M'X 2

상기 화학식 8에서, M'은 알칼리 토금속이고, X는 할로겐 원소이다.In Formula 8, M' is an alkaline earth metal, and X is a halogen element.

일 실시예에 있어서, 상기 혼합물에 포함된 상기 클로로알킬알콕시실란의 함량은 상기 1차 또는 2차 아민 1몰 당 1.1~10몰일 수 있다.In one embodiment, the content of the chloroalkyl alkoxysilane contained in the mixture may be 1.1 to 10 moles per mole of the primary or secondary amine.

일 실시예에 있어서, 상기 혼합물에 포함된 상기 금속할로겐화물의 함량은 상기 1차 또는 2차 아민 1몰 당 0.01~5몰일 수 있다.In one embodiment, the content of the metal halide contained in the mixture may be 0.01 to 5 moles per 1 mole of the primary or secondary amine.

일 실시예에 있어서, 상기 혼합물은 염기를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the mixture may further include a base.

일 실시예에 있어서, 상기 염기는 트리에틸아민(TEA), N,N-디이소프로필에틸아민(DIEA), 1,1,3,3-테트라메틸구아니딘(TMG) 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.In one embodiment, the base is triethylamine (TEA), N,N-diisopropylethylamine (DIEA), 1,1,3,3-tetramethylguanidine (TMG), and a combination of two or more thereof. It may be one selected from a group consisting of

일 실시예에 있어서, 상기 (b) 단계의 반응은 60~200℃에서 수행될 수 있다.In one embodiment, the reaction in step (b) may be performed at 60 to 200°C.

일 실시예에 있어서, 상기 (b) 단계의 반응은 1~100시간 동안 수행될 수 있다.In one embodiment, the reaction in step (b) may be performed for 1 to 100 hours.

일 실시예에 있어서, 상기 (b) 단계의 반응은 0.1~10bar의 압력 하에서 수행될 수 있다.In one embodiment, the reaction in step (b) may be performed under a pressure of 0.1 to 10 bar.

다른 일 측면에 따르면, 공액 디엔계 고분자의 말단에 상기 실록산 화합물이 결합된, 말단 변성 공액 디엔계 고분자를 제공한다.According to another aspect, a terminal-modified conjugated diene-based polymer is provided in which the siloxane compound is bonded to the terminal of the conjugated diene-based polymer.

일 실시예에 있어서, 상기 공액 디엔계 고분자는 공액 디엔계 단량체의 단일중합체, 또는 공액 디엔계 단량체와 방향족 비닐계 단량체의 공중합체일 수 있다.In one embodiment, the conjugated diene-based polymer may be a homopolymer of a conjugated diene-based monomer, or a copolymer of a conjugated diene-based monomer and an aromatic vinyl monomer.

또 다른 일 측면에 따르면, 상기 말단 변성 공액 디엔계 고분자를 포함하는, 고무 조성물을 제공한다.According to another aspect, a rubber composition comprising the terminal-modified conjugated diene-based polymer is provided.

본 명세서의 일 측면에 따른 실록산 화합물은 말단변성제로 사용 시 공액 디엔계 고분자의 무니점도 및 필러 분산성을 향상시킬 수 있다.The siloxane compound according to one aspect of the present specification can improve the Mooney viscosity and filler dispersibility of conjugated diene-based polymers when used as an end-modifying agent.

본 명세서의 다른 일 측면에 따른 실록산 화합물의 제조방법은 실록산 화합물을 높은 수율로 제조할 수 있다.The method for producing a siloxane compound according to another aspect of the present specification can produce a siloxane compound with high yield.

본 명세서의 또 다른 일 측면에 따른 말단 변성 공액 디엔계 고분자 및 이를 포함하는 고무 조성물은 가공성, 저장 안정성 및 내마모성을 포함하는 기계적 물성이 우수하여 타이어 트레드용 고무 재료로 사용될 수 있다.The terminal-modified conjugated diene-based polymer and the rubber composition containing the same according to another aspect of the present specification have excellent mechanical properties including processability, storage stability, and wear resistance, and can be used as a rubber material for a tire tread.

본 명세서의 일 측면의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 명세서의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effect of one aspect of the present specification is not limited to the effects described above, and should be understood to include all effects that can be inferred from the configuration described in the detailed description or claims of the present specification.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 명세서의 일 측면을 설명하기로 한다. 그러나 본 명세서의 기재사항은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 명세서의 일 측면을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, one aspect of the present specification will be described with reference to the attached drawings. However, the description in this specification may be implemented in various different forms, and therefore is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain one aspect of the specification in the drawings, parts that are not related to the description are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be “connected” to another part, this includes not only cases where it is “directly connected,” but also cases where it is “indirectly connected” with another member in between. . Additionally, when a part is said to “include” a certain component, this does not mean that other components are excluded, but that other components can be added, unless specifically stated to the contrary.

본 명세서에서 수치적 값의 범위가 기재되었을 때, 이의 구체적인 범위가 달리 기술되지 않는 한 그 값은 유효 숫자에 대한 화학에서의 표준규칙에 따라 제공된 유효 숫자의 정밀도를 갖는다. 예를 들어, 10은 5.0 내지 14.9의 범위를 포함하며, 숫자 10.0은 9.50 내지 10.49의 범위를 포함한다.When a range of numerical values is described herein, unless the specific range is stated otherwise, the value has the precision of significant figures given in accordance with the standard rules in chemistry for significant figures. For example, the number 10 includes the range 5.0 to 14.9, and the number 10.0 includes the range 9.50 to 10.49.

본 명세서에서 사용된 용어 “치환”은 화합물의 탄소 원자에 결합된 1개 이상의 수소 원자가 각각 독립적으로 다른 치환기에 의해 대체된 것을 의미한다. 상기 치환기는 알킬기, 헤테로알킬기, 실릴기, 알콕시기, 아미노기, 시아노기, 니트로기, 할로겐기, 히드록시기, 아릴기, 헤테로아릴기 및 상기 예시된 치환기 중 2개 이상의 치환기가 연결된 치환기를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 2개 이상의 치환기가 연결된 치환기는 어느 하나의 치환기의 수소가 다른 치환기로 대체된 것을 의미하며, 예를 들어 3개의 치환기가 연결된 치환기는 (치환기 1)-(치환기 2)-(치환기 3)이 연속하여 연결된 것뿐만 아니라, (치환기 1)에 (치환기 2) 및 (치환기 3)이 연결된 것도 포함한다.As used herein, the term “substitution” means that one or more hydrogen atoms bonded to a carbon atom of a compound are each independently replaced by another substituent. The substituent may include an alkyl group, heteroalkyl group, silyl group, alkoxy group, amino group, cyano group, nitro group, halogen group, hydroxy group, aryl group, heteroaryl group, and a substituent in which two or more of the above-exemplified substituents are connected. However, it is not limited to this. The substituent in which two or more substituents are connected means that the hydrogen of one substituent is replaced with another substituent. For example, the substituent in which three substituents are connected is (substituent 1)-(substituent 2)-(substituent 3). It includes not only those connected in succession, but also those where (substituent 2) and (substituent 3) are connected to (substituent 1).

본 명세서에서 사용된 용어 “알킬기”는 탄화수소기 “CnH2n+1-“를 의미한다. 예를 들어, 메틸기(Me), 에틸기, 프로필기, n-프로필기, 이소프로필기, 부틸기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, n-펜틸기, 헥실기, n-헥실기, 헵틸기, n-헵틸기, 옥틸기, n-옥틸기 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The term “alkyl group” used in this specification refers to a hydrocarbon group “C n H 2n+1 -“. For example, methyl group (Me), ethyl group, propyl group, n-propyl group, isopropyl group, butyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, n-pentyl group, hexyl group. , n-hexyl group, heptyl group, n-heptyl group, octyl group, n-octyl group, etc., but is not limited thereto.

본 명세서에서 사용된 용어 “헤테로알킬기”는 하나 이상의 탄소 원자가 헤테로 원자로 치환된 알킬기를 의미한다.As used herein, the term “heteroalkyl group” refers to an alkyl group in which one or more carbon atoms are replaced with a hetero atom.

본 명세서에서 사용된 용어 “헤테로 원자”는 탄소 및 수소를 제외한 모든 원자를 의미하는 것으로, 예를 들어 산소, 질소, 황, 인, 할로겐 원자 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The term “heteroatom” used in this specification refers to all atoms except carbon and hydrogen, and examples include, but are not limited to, oxygen, nitrogen, sulfur, phosphorus, and halogen atoms.

본 명세서에서 사용된 용어 “알킬렌기”는 2개의 원자가를 갖는 탄화수소기 “-CnH2n-“를 의미한다. 예를 들어, 메틸렌기(-CH2-), 에틸렌기(-CH2-CH2-), 프로필렌기(-CH2CH2CH2-) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The term “alkylene group” used in this specification refers to a hydrocarbon group “-C n H 2n -” having two valences. For example, methylene group (-CH 2 -), ethylene group (-CH 2 -CH 2 -), propylene group (-CH 2 CH 2 CH 2 -), etc. are included, but are not limited thereto.

이하, 본 명세서의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the present specification will be described in detail.

실록산 화합물siloxane compounds

본 명세서의 일 측면에 따른 실록산 화합물은, 하기 화학식 1로 표시된다.The siloxane compound according to one aspect of the present specification is represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

상기 화학식 1에서, R1a 및 R1b는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기이고, R2a 및 R2b는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기이고, R3a 및 R3b은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬렌기이고, R4a, R4b, R5a 및 R5b는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 헤테로알킬기이고, m1 및 m2는 각각 0 내지 2의 정수이고, m1 및 m2가 각각 0인 경우 복수 개의 OR2a 및 OR2b는 서로 동일하거나 상이하고, m1 및 m2가 각각 2인 경우 복수 개의 R1a 및 R1b는 서로 동일하거나 상이하고, x는 1 내지 5의 정수이다. 예를 들어, 상기 화학식 1에서, R1a 및 R1b는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1~2의 알킬기이고, R2a 및 R2b는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1~4의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기이고, R3a 및 R3b은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1~4의 직쇄상 또는 분기상의 알킬렌기이고, R4a, R4b, R5a 및 R5b는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~12의 직쇄상 또는 분기상의 헤테로알킬기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In Formula 1, R 1a and R 1b are each independently a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, and R 2a and R 2b are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 16 carbon atoms. is a linear or branched alkyl group, R 3a and R 3b are each independently a substituted or unsubstituted linear or branched alkylene group having 1 to 16 carbon atoms, and R 4a , R 4b , R 5a and R 5b are each independently Independently hydrogen, a substituted or unsubstituted straight-chain or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted straight-chain or branched heteroalkyl group having 1 to 16 carbon atoms, m1 and m2 are each of 0 to 2 is an integer, and when m1 and m2 are each 0, the plurality of OR 2a and OR 2b are the same as or different from each other, and when m1 and m2 are each 2, the plurality of R 1a and R 1b are the same or different from each other, and x is 1 It is an integer from 5 to 5. For example, in Formula 1, R 1a and R 1b are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, and R 2a and R 2b are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. It is a linear or branched alkyl group, R 3a and R 3b are each independently a substituted or unsubstituted linear or branched alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, and R 4a , R 4b , R 5a and R 5b are each independently It may be hydrogen, a substituted or unsubstituted straight-chain or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted straight-chain or branched heteroalkyl group having 1 to 12 carbon atoms, but is not limited thereto.

상기 R4a, R4b, R5a 및 R5b 중 적어도 하나는 하기 화학식 2 또는 화학식 3으로 표시되는 치환기에 의해 치환된 알킬기 또는 헤테로알킬기일 수 있다.At least one of R 4a , R 4b , R 5a and R 5b may be an alkyl group or heteroalkyl group substituted by a substituent represented by Formula 2 or Formula 3 below.

[화학식 2][Formula 2]

-Si(R6a)m3(OR6b)3-m3 -Si(R 6a ) m3 (OR 6b ) 3-m3

상기 화학식 2에서, R6a는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기이고, R6b는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기이고, m3는 0 내지 3의 정수이고, m3가 0 또는 1인 경우 복수 개의 OR6b는 서로 동일하거나 상이하고, m3가 2 또는 3인 경우 복수 개의 R6a는 서로 동일하거나 상이하다. 예를 들어, 상기 화학식 2에서, R6a는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~2의 알킬기이고, R6b는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~4의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In Formula 2, R 6a is a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, R 6b is a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, and m3 is 0. It is an integer from 3 to 3, and when m3 is 0 or 1, the plurality of OR 6b is the same as or different from each other, and when m3 is 2 or 3, the plurality of R 6a are the same or different from each other. For example, in Formula 2, R 6a is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, and R 6b may be a substituted or unsubstituted straight-chain or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, but is limited thereto. It doesn't work.

[화학식 3][Formula 3]

-N(R7a)(R7b)-N(R 7a )(R 7b )

상기 화학식 3에서, R7a 및 R7b은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기이다. 예를 들어, 상기 화학식 3에서, R7a 및 R7b은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1~4의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In Formula 3, R 7a and R 7b are each independently a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms. For example, in Formula 3, R 7a and R 7b may each independently be a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, but is not limited thereto.

상기 R4a 및 R4b 중 적어도 하나는 상기 화학식 2로 표시되는 치환기에 의해 치환된 알킬기 또는 헤테로알킬기이고, 상기 R5a 및 R5b 중 적어도 하나는 상기 화학식 2 또는 화학식 3으로 표시되는 치환기에 의해 치환된 알킬기 또는 헤테로알킬기일 수 있다. 예를 들어, 상기 R4a 및 R4b는 상기 화학식 2로 표시되는 치환기에 의해 치환된 알킬기이고, 상기 R5a 및 R5b는 상기 화학식 2 또는 화학식 3으로 표시되는 치환기에 의해 치환된 알킬기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.At least one of R 4a and R 4b is an alkyl group or heteroalkyl group substituted by a substituent represented by Formula 2, and at least one of R 5a and R 5b is substituted by a substituent represented by Formula 2 or Formula 3 It may be an alkyl group or a heteroalkyl group. For example, R 4a and R 4b may be an alkyl group substituted by a substituent represented by Formula 2, and R 5a and R 5b may be an alkyl group substituted by a substituent represented by Formula 2 or Formula 3. , but is not limited to this.

상기 실록산 화합물은 공액 디엔계 고분자의 말단변성제, 표면 처리제(surface treatment agent), 수지 첨가제(resin additive), 코팅 첨가제(coating additive) 또는 접착제(adhesive)로 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The siloxane compound may be used as an end-modifying agent for conjugated diene-based polymers, a surface treatment agent, a resin additive, a coating additive, or an adhesive, but is not limited thereto.

실록산 화합물의 제조방법Method for producing siloxane compounds

본 명세서의 다른 일 측면에 따른 실록산 화합물의 제조방법은, (a) 하기 화학식 4로 표시되는 클로로알킬알콕시실란, 1차 또는 2차 아민, 및 금속할로겐화물을 포함하는 혼합물을 제조하는 단계; (b) 상기 혼합물을 반응시켜 아미노알콕시실란 화합물을 얻는 단계; 및 (c) 상기 아미노알콕시실란 화합물을 탈수 축합 반응시키는 단계;를 포함한다.A method for producing a siloxane compound according to another aspect of the present specification includes the steps of (a) preparing a mixture containing a chloroalkylalkoxysilane represented by the following formula (4), a primary or secondary amine, and a metal halide; (b) reacting the mixture to obtain an aminoalkoxysilane compound; and (c) subjecting the aminoalkoxysilane compound to a dehydration condensation reaction.

[화학식4][Formula 4]

Cl-(R3)-Si(R1)n(OR2)3-n Cl-(R 3 )-Si(R 1 ) n (OR 2 ) 3-n

상기 화학식 4에서, R1은 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기이고, R2는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기이고, R3은 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬렌기이고, n은 0 내지 2의 정수이고, n이 0 또는 1인 경우 복수 개의 OR2는 서로 동일하거나 상이하고, n이 2인 경우 복수 개의 R1은 서로 동일하거나 상이하다. 예를 들어, 상기 화학식 4에서, R1은 치환 또는 비치환된 탄소수 1~2의 알킬기이고, R2는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~4의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기이고, R3은 치환 또는 비치환된 탄소수 1~4의 직쇄상 또는 분기상의 알킬렌기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In Formula 4, R 1 is a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, R 2 is a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, and R 3 is It is a substituted or unsubstituted linear or branched alkylene group having 1 to 16 carbon atoms, n is an integer of 0 to 2, and when n is 0 or 1, the plurality of OR 2 are the same or different from each other, and n is 2 In this case, a plurality of R 1 are the same or different from each other. For example, in Formula 4, R 1 is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, R 2 is a substituted or unsubstituted straight-chain or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 3 is a substituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Alternatively, it may be an unsubstituted linear or branched alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, but is not limited thereto.

상기 클로로알킬알콕시실란은 (3-클로로프로필)트리메톡시실란((3-Chloropropyl)trimethoxysilane, Cl(CH2)3Si(OCH3)3)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The chloroalkylalkoxysilane may be (3-Chloropropyl)trimethoxysilane (Cl(CH 2 ) 3 Si(OCH 3 ) 3 ), but is not limited thereto.

상기 1차 또는 2차 아민은 하기 화학식 5로 표시되는 화합물일 수 있다.The primary or secondary amine may be a compound represented by the following formula (5).

[화학식 5][Formula 5]

NH(R4)o[(R5)-Si(R6)p(OR7)3-p]2-o NH(R 4 ) o [(R 5 )-Si(R 6 ) p (OR 7 ) 3-p ] 2-o

상기 화학식 5에서, R4는 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 헤테로알킬기이고, R5는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬렌기이고, R6는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기이고, R7은 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기이고, o는 0 또는 1이고, o가 0인 경우 복수 개의 (R5)-Si(R6)p(OR7)3-p는 서로 동일하거나 상이하고, p는 0 내지 2의 정수이고, p가 0 또는 1인 경우 복수 개의 OR7은 서로 동일하거나 상이하고, p가 2인 경우 복수 개의 R6는 서로 동일하거나 상이하다. 예를 들어, 상기 화학식 5에서, R4는 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~12의 직쇄상 또는 분기상의 헤테로알킬기이고, R5는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~4의 직쇄상 또는 분기상의 알킬렌기이고, R6는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~2의 알킬기이고, R7은 치환 또는 비치환된 탄소수 1~4의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In Formula 5, R 4 is hydrogen, a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted linear or branched heteroalkyl group having 1 to 16 carbon atoms, and R 5 is is a substituted or unsubstituted linear or branched alkylene group having 1 to 16 carbon atoms, R 6 is a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, and R 7 is a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms. It is a linear or branched alkyl group of ~16, o is 0 or 1, and when o is 0, a plurality of (R 5 )-Si(R 6 ) p (OR 7 ) 3-p are the same or different from each other, p is an integer from 0 to 2, and when p is 0 or 1, the plurality of OR 7 is the same as or different from each other, and when p is 2, the plurality of R 6 are the same or different from each other. For example, in Formula 5, R 4 is hydrogen, a substituted or unsubstituted straight-chain or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted straight-chain or branched heteroalkyl group having 1 to 12 carbon atoms. , R 5 is a substituted or unsubstituted linear or branched alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, R 6 is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, and R 7 is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. It may be a linear or branched alkyl group of 4, but is not limited thereto.

상기 1차 또는 2차 아민은 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물일 수 있다.The primary or secondary amine may be a compound represented by the following formula (6).

[화학식 6][Formula 6]

NH(R8)q[(R9)-N(R10)(R11)]2-q NH(R 8 ) q [(R 9 )-N(R 10 )(R 11 )] 2-q

상기 화학식 6에서, R8은 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 헤테로알킬기이고, R9는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬렌기이고, R10 및 R11은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기이고, q는 0 또는 1이고, q가 0인 경우 복수 개의 (R9)-N(R10)(R11)은 서로 동일하거나 상이하다. 예를 들어, 상기 화학식 6에서, R8은 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~12의 직쇄상 또는 분기상의 헤테로알킬기이고, R9는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~4의 직쇄상 또는 분기상의 알킬렌기이고, R10 및 R11은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1~4의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In Formula 6, R 8 is hydrogen, a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted linear or branched heteroalkyl group having 1 to 16 carbon atoms, and R 9 is is a substituted or unsubstituted linear or branched alkylene group having 1 to 16 carbon atoms, R 10 and R 11 are each independently a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, and q is 0 or 1, and when q is 0, a plurality of (R 9 )-N(R 10 )(R 11 ) are the same or different from each other. For example, in Formula 6, R 8 is hydrogen, a substituted or unsubstituted straight-chain or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted straight-chain or branched heteroalkyl group having 1 to 12 carbon atoms. , R 9 is a substituted or unsubstituted linear or branched alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, and R 10 and R 11 may each independently be a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. However, it is not limited to this.

상기 1차 또는 2차 아민은 3-(트리메톡시실릴)프로필아민(3-(Trimethoxysilyl)propylamine, H2N(CH2)3Si(OCH3)3) 또는 3-(디에틸아미노)프로필아민(3-(Diethylamino)propylamine, H2N(CH2)3N(C2H5)2)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The primary or secondary amine is 3-(trimethoxysilyl)propylamine, H 2 N(CH 2 ) 3 Si(OCH 3 ) 3 ) or 3-(diethylamino)propylamine. It may be an amine (3-(Diethylamino)propylamine, H 2 N(CH 2 ) 3 N(C 2 H 5 ) 2 ), but is not limited thereto.

상기 (a) 단계에서 클로로알킬알콕시실란, 1차 또는 2차 아민과 함께 첨가제로 금속할로겐화물을 사용함으로써, 금속할로겐화물을 사용하지 않은 경우에 비하여 상기 (b) 단계의 반응시간을 50% 이상 단축하는 동시에 생성물인 아미노알콕시실란 화합물의 선택성 및 수율을 향상시킬 수 있다.By using a metal halide as an additive along with chloroalkylalkoxysilane and primary or secondary amine in step (a), the reaction time in step (b) is reduced by 50% or more compared to the case where metal halide is not used. At the same time, the selectivity and yield of the product aminoalkoxysilane compound can be improved.

상기 금속할로겐화물은 하기 화학식 7로 표시되는 화합물일 수 있다.The metal halide may be a compound represented by the following formula (7).

[화학식 7][Formula 7]

MXMX

상기 화학식 7에서, M은 알칼리 금속이고, X는 할로겐 원소이다.In Formula 7, M is an alkali metal, and X is a halogen element.

상기 알칼리 금속은 Li, Na, K, Rb, Cs 또는 Fr일 수 있고, 상기 할로겐 원소는 F, Cl, Br 또는 I일 수 있다. 예를 들어, 상기 금속할로겐화물은 NaBr, NaI 또는 KBr일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The alkali metal may be Li, Na, K, Rb, Cs, or Fr, and the halogen element may be F, Cl, Br, or I. For example, the metal halide may be NaBr, NaI, or KBr, but is not limited thereto.

상기 금속할로겐화물은 하기 화학식 8로 표시되는 화합물일 수 있다.The metal halide may be a compound represented by the following formula (8).

[화학식 8][Formula 8]

M'X2 M'X 2

상기 화학식 8에서, M'은 알칼리 토금속이고, X는 할로겐 원소이다.In Formula 8, M' is an alkaline earth metal, and X is a halogen element.

상기 알칼리 토금속은 Be, Mg, Ca, Sr, Ba 또는 Ra일 수 있고, 상기 할로겐 원소는 F, Cl, Br 또는 I일 수 있다.The alkaline earth metal may be Be, Mg, Ca, Sr, Ba, or Ra, and the halogen element may be F, Cl, Br, or I.

상기 혼합물에 포함된 상기 클로로알킬알콕시실란의 함량은 상기 1차 또는 2차 아민 1몰 당 1.1~10몰일 수 있고, 예를 들어, 1.1몰, 1.2몰, 1.3몰, 1.4몰, 1.5몰, 1.6몰, 1.7몰, 1.8몰, 1.9몰, 2.0몰, 2.1몰, 2.2몰, 2.3몰, 2.4몰, 2.5몰, 2.6몰, 2.7몰, 2.8몰, 2.9몰, 3.0몰, 3.1몰, 3.2몰, 3.3몰, 3.4몰, 3.5몰, 3.6몰, 3.7몰, 3.8몰, 3.9몰, 4.0몰, 4.1몰, 4.2몰, 4.3몰, 4.4몰, 4.5몰, 4.6몰, 4.7몰, 4.8몰, 4.9몰, 5.0몰, 5.1몰, 5.2몰, 5.3몰, 5.4몰, 5.5몰, 5.6몰, 5.7몰, 5.8몰, 5.9몰, 6.0몰, 6.1몰, 6.2몰, 6.3몰, 6.4몰, 6.5몰, 6.6몰, 6.7몰, 6.8몰, 6.9몰, 7.0몰, 7.1몰, 7.2몰, 7.3몰, 7.4몰, 7.5몰, 7.6몰, 7.7몰, 7.8몰, 7.9몰, 8.0몰, 8.1몰, 8.2몰, 8.3몰, 8.4몰, 8.5몰, 8.6몰, 8.7몰, 8.8몰, 8.9몰, 9.0몰, 9.1몰, 9.2몰, 9.3몰, 9.4몰, 9.5몰, 9.6몰, 9.7몰, 9.8몰, 9.9몰, 10.0몰 또는 이들 중 두 값의 사이 값일 수 있다. 일 예시에서, 1.3~4몰일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 클로로알킬알콕시실란의 함량이 상기 범위를 벗어나면 상기 (b) 단계에서 아미노알콕시실란 화합물의 수율이 저하될 수 있다.The content of the chloroalkyl alkoxysilane contained in the mixture may be 1.1 to 10 moles per 1 mole of the primary or secondary amine, for example, 1.1 mol, 1.2 mol, 1.3 mol, 1.4 mol, 1.5 mol, 1.6 mol. mol, 1.7 mol, 1.8 mol, 1.9 mol, 2.0 mol, 2.1 mol, 2.2 mol, 2.3 mol, 2.4 mol, 2.5 mol, 2.6 mol, 2.7 mol, 2.8 mol, 2.9 mol, 3.0 mol, 3.1 mol, 3.2 mol, 3.3 mol, 3.4 mol, 3.5 mol, 3.6 mol, 3.7 mol, 3.8 mol, 3.9 mol, 4.0 mol, 4.1 mol, 4.2 mol, 4.3 mol, 4.4 mol, 4.5 mol, 4.6 mol, 4.7 mol, 4.8 mol, 4.9 mol. , 5.0 mol, 5.1 mol, 5.2 mol, 5.3 mol, 5.4 mol, 5.5 mol, 5.6 mol, 5.7 mol, 5.8 mol, 5.9 mol, 6.0 mol, 6.1 mol, 6.2 mol, 6.3 mol, 6.4 mol, 6.5 mol, 6.6 mol, 6.7 mol, 6.8 mol, 6.9 mol, 7.0 mol, 7.1 mol, 7.2 mol, 7.3 mol, 7.4 mol, 7.5 mol, 7.6 mol, 7.7 mol, 7.8 mol, 7.9 mol, 8.0 mol, 8.1 mol, 8.2 mol, 8.3 mol, 8.4 mol, 8.5 mol, 8.6 mol, 8.7 mol, 8.8 mol, 8.9 mol, 9.0 mol, 9.1 mol, 9.2 mol, 9.3 mol, 9.4 mol, 9.5 mol, 9.6 mol, 9.7 mol, 9.8 mol, 9.9 mol. , 10.0 mol, or a value between these two values. In one example, it may be 1.3 to 4 moles, but is not limited thereto. If the content of chloroalkyl alkoxysilane is outside the above range, the yield of the aminoalkoxysilane compound in step (b) may be reduced.

상기 혼합물에 포함된 상기 금속할로겐화물의 함량은 상기 1차 또는 2차 아민 1몰 당 0.01~5몰일 수 있고, 예를 들어, 0.01몰, 0.1몰, 0.2몰, 0.3몰, 0.4몰, 0.5몰, 0.6몰, 0.7몰, 0.8몰, 0.9몰, 1.0몰, 1.1몰, 1.2몰, 1.3몰, 1.4몰, 1.5몰, 1.6몰, 1.7몰, 1.8몰, 1.9몰, 2.0몰, 2.1몰, 2.2몰, 2.3몰, 2.4몰, 2.5몰, 2.6몰, 2.7몰, 2.8몰, 2.9몰, 3.0몰, 3.1몰, 3.2몰, 3.3몰, 3.4몰, 3.5몰, 3.6몰, 3.7몰, 3.8몰, 3.9몰, 4.0몰, 4.1몰, 4.2몰, 4.3몰, 4.4몰, 4.5몰, 4.6몰, 4.7몰, 4.8몰, 4.9몰, 5.0몰 또는 이들 중 두 값의 사이 값일 수 있다. 일 예시에서, 1~4몰일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 금속할로겐화물의 함량이 상기 범위 미만이면 상기 (b) 단계의 반응시간이 길어져 공정 효율이 저하될 수 있고, 상기 범위 초과이면 공정 경제성이 저하될 수 있다.The content of the metal halide contained in the mixture may be 0.01 to 5 moles per mole of the primary or secondary amine, for example, 0.01 mole, 0.1 mole, 0.2 mole, 0.3 mole, 0.4 mole, 0.5 mole. , 0.6 mol, 0.7 mol, 0.8 mol, 0.9 mol, 1.0 mol, 1.1 mol, 1.2 mol, 1.3 mol, 1.4 mol, 1.5 mol, 1.6 mol, 1.7 mol, 1.8 mol, 1.9 mol, 2.0 mol, 2.1 mol, 2.2 mol. mol, 2.3 mol, 2.4 mol, 2.5 mol, 2.6 mol, 2.7 mol, 2.8 mol, 2.9 mol, 3.0 mol, 3.1 mol, 3.2 mol, 3.3 mol, 3.4 mol, 3.5 mol, 3.6 mol, 3.7 mol, 3.8 mol, It may be 3.9 mol, 4.0 mol, 4.1 mol, 4.2 mol, 4.3 mol, 4.4 mol, 4.5 mol, 4.6 mol, 4.7 mol, 4.8 mol, 4.9 mol, 5.0 mol, or a value between two of these values. In one example, it may be 1 to 4 moles, but is not limited thereto. If the content of the metal halide is less than the above range, the reaction time in step (b) becomes longer and process efficiency may be reduced, and if it exceeds the above range, the process economics may be reduced.

상기 혼합물은 염기를 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 (a) 단계는 클로로알킬알콕시실란, 1차 또는 2차 아민, 금속할로겐화물 및 염기를 포함하는 혼합물을 제조하는 단계;일 수 있다.The mixture may further include a base. That is, step (a) may be a step of preparing a mixture containing chloroalkyl alkoxysilane, primary or secondary amine, metal halide, and base.

상기 염기는 트리에틸아민(TEA), N,N-디이소프로필에틸아민(DIEA), 1,1,3,3-테트라메틸구아니딘(TMG) 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The base is one selected from the group consisting of triethylamine (TEA), N,N-diisopropylethylamine (DIEA), 1,1,3,3-tetramethylguanidine (TMG), and combinations of two or more of these. However, it is not limited to this.

상기 염기의 함량은 상기 1차 또는 2차 아민 1몰 당 1~4몰일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The content of the base may be 1 to 4 moles per 1 mole of the primary or secondary amine, but is not limited thereto.

상기 (b) 단계는 상기 (a) 단계에서 제조한 혼합물을 반응시키는 단계로, 교반과 함께 수행될 수 있다.Step (b) is a step of reacting the mixture prepared in step (a), and may be performed with stirring.

상기 (b) 단계의 반응은 60~200℃에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 60℃, 65℃, 70℃, 75℃, 80℃, 85℃, 90℃, 95℃, 100℃, 105℃, 110℃, 115℃, 120℃, 125℃, 130℃, 135℃, 140℃, 145℃, 150℃, 155℃, 160℃, 165℃, 170℃, 175℃, 180℃, 185℃, 190℃, 195℃, 200℃ 또는 이들 중 두 값의 사이 값일 수 있다. 반응온도가 상기 범위 미만이면 반응시간이 길어지거나 아미노알콕시실란 화합물의 수율이 저하될 수 있고, 상기 범위 초과이면 아미노알콕시실란 화합물의 수율 및 공정 안전성이 저하될 수 있다.The reaction in step (b) may be performed at 60 to 200°C. For example, 60°C, 65°C, 70°C, 75°C, 80°C, 85°C, 90°C, 95°C, 100°C, 105°C, 110°C, 115°C, 120°C, 125°C, 130°C, 135 ℃, 140℃, 145℃, 150℃, 155℃, 160℃, 165℃, 170℃, 175℃, 180℃, 185℃, 190℃, 195℃, 200℃, or a value between two of these values. . If the reaction temperature is below the above range, the reaction time may be prolonged or the yield of the aminoalkoxysilane compound may be reduced, and if the reaction temperature is above the above range, the yield and process safety of the aminoalkoxysilane compound may be reduced.

상기 (b) 단계의 반응은 1~100시간 동안 수행될 수 있다. 예를 들어, 1시간, 2시간, 3시간, 4시간, 5시간, 6시간, 7시간, 8시간, 9시간, 10시간, 11시간, 12시간, 13시간, 14시간, 15시간, 16시간, 17시간, 18시간, 19시간, 20시간, 21시간, 22시간, 23시간, 24시간, 25시간, 26시간, 27시간, 28시간, 29시간, 30시간, 31시간, 32시간, 33시간, 34시간, 35시간, 36시간, 37시간, 38시간, 39시간, 40시간, 41시간, 42시간, 43시간, 44시간, 45시간, 46시간, 47시간, 48시간, 49시간, 50시간, 51시간, 52시간, 53시간, 54시간, 55시간, 56시간, 57시간, 58시간, 59시간, 60시간, 61시간, 62시간, 63시간, 64시간, 65시간, 66시간, 67시간, 68시간, 69시간, 70시간, 71시간, 72시간, 73시간, 74시간, 75시간, 76시간, 77시간, 78시간, 79시간, 80시간, 81시간, 82시간, 83시간, 84시간, 85시간, 86시간, 87시간, 88시간, 89시간, 90시간, 91시간, 92시간, 93시간, 94시간, 95시간, 96시간, 97시간, 98시간, 99시간, 100시간 또는 이들 중 두 값의 사이 시간 동안 수행될 수 있다.The reaction in step (b) may be performed for 1 to 100 hours. For example, 1 hour, 2 hours, 3 hours, 4 hours, 5 hours, 6 hours, 7 hours, 8 hours, 9 hours, 10 hours, 11 hours, 12 hours, 13 hours, 14 hours, 15 hours, 16. Time, 17 hours, 18 hours, 19 hours, 20 hours, 21 hours, 22 hours, 23 hours, 24 hours, 25 hours, 26 hours, 27 hours, 28 hours, 29 hours, 30 hours, 31 hours, 32 hours, 33 hours, 34 hours, 35 hours, 36 hours, 37 hours, 38 hours, 39 hours, 40 hours, 41 hours, 42 hours, 43 hours, 44 hours, 45 hours, 46 hours, 47 hours, 48 hours, 49 hours , 50 hours, 51 hours, 52 hours, 53 hours, 54 hours, 55 hours, 56 hours, 57 hours, 58 hours, 59 hours, 60 hours, 61 hours, 62 hours, 63 hours, 64 hours, 65 hours, 66 Time, 67 hours, 68 hours, 69 hours, 70 hours, 71 hours, 72 hours, 73 hours, 74 hours, 75 hours, 76 hours, 77 hours, 78 hours, 79 hours, 80 hours, 81 hours, 82 hours, 83 hours, 84 hours, 85 hours, 86 hours, 87 hours, 88 hours, 89 hours, 90 hours, 91 hours, 92 hours, 93 hours, 94 hours, 95 hours, 96 hours, 97 hours, 98 hours, 99 hours , may be carried out for 100 hours or any time between these two values.

상기 (b) 단계의 반응은 0.1~10bar의 압력 하에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 0.1bar, 0.2bar, 0.3bar, 0.4bar, 0.5bar, 0.6bar, 0.7bar, 0.8bar, 0.9bar, 1bar, 2bar, 3bar, 4bar, 5bar, 6bar, 7bar, 8bar, 9bar, 10bar 또는 이들 중 두 값의 사이 압력 하에서 수행될 수 있다.The reaction in step (b) may be performed under a pressure of 0.1 to 10 bar. For example, 0.1bar, 0.2bar, 0.3bar, 0.4bar, 0.5bar, 0.6bar, 0.7bar, 0.8bar, 0.9bar, 1bar, 2bar, 3bar, 4bar, 5bar, 6bar, 7bar, 8bar, 9bar, 10bar. Alternatively, it may be performed under a pressure between any two of these values.

상기 (b) 단계에서 상기 아미노알콕시실란 화합물의 수율은 80% 이상일 수 있다. 예를 들어, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 99.5%, 99.9% 또는 이들 중 두 값의 사이 값일 수 있다.In step (b), the yield of the aminoalkoxysilane compound may be 80% or more. For example, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95. It may be %, 96%, 97%, 98%, 99%, 99.5%, 99.9%, or a value between two of these values.

상기 (c) 단계는 아미노알콕시실란 화합물을 탈수 축합 반응시켜 실록산 화합물을 합성하는 단계로, 아미노알콕시실란 화합물을 물과 반응시키는 단계를 포함할 수 있고, 상기 탈수 축합 반응은 70~90℃의 온도 하에서 6~10시간 동안 교반하여 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Step (c) is a step of synthesizing a siloxane compound by subjecting an aminoalkoxysilane compound to a dehydration condensation reaction, and may include reacting the aminoalkoxysilane compound with water, and the dehydration condensation reaction is carried out at a temperature of 70 to 90°C. It may be performed by stirring for 6 to 10 hours under low temperature, but is not limited to this.

상기 (c) 단계는 탈수 축합 반응 이후에 반응 생성물을 여과하는 단계를 더 포함할 수 있다. 반응 생성물의 여과를 통해 고형분인 삼량체 이상의 축합물을 제거할 수 있다.Step (c) may further include filtering the reaction product after the dehydration condensation reaction. Solid trimer or higher condensates can be removed through filtration of the reaction product.

상기 (c) 단계는 탈수 축합 반응 이후에 반응 생성물을 증류하는 단계를 더 포함할 수 있다. 반응 생성물의 증류를 통해 미반응 단량체를 제거할 수 있다.Step (c) may further include distilling the reaction product after the dehydration condensation reaction. Unreacted monomers can be removed through distillation of the reaction product.

상기 방법으로 제조한 실록산 화합물은 두 분자의 아미노알콕시실란 화합물이 축합된 이량체 구조일 수 있다. 상기 이량체 구조의 실록산 화합물은 음이온 중합물과 반응할 수 있는 알콕시실란기가 단량체 구조 대비 2배로 존재하여, 낮은 분자량의 음이온 중합물과의 커플링 반응 시에도 높은 무니점도를 갖는 말단 변성 공액 디엔계 고분자를 제조할 수 있다.The siloxane compound prepared by the above method may have a dimer structure in which two molecules of an aminoalkoxysilane compound are condensed. The siloxane compound of the dimer structure has twice as many alkoxysilane groups capable of reacting with anionic polymers as the monomer structure, forming a terminal-modified conjugated diene-based polymer with high Mooney viscosity even during coupling reaction with anionic polymers of low molecular weight. It can be manufactured.

말단 변성 공액 디엔계 고분자End-modified conjugated diene polymer

본 명세서의 다른 일 측면에 따른 말단 변성 공액 디엔계 고분자는, 공액 디엔계 고분자의 말단에 전술한 실록산 화합물이 결합된 것이다.The terminal-modified conjugated diene-based polymer according to another aspect of the present specification is one in which the above-described siloxane compound is bonded to the terminal of the conjugated diene-based polymer.

상기 말단 변성 공액 디엔계 고분자는 공액 디엔계 고분자의 일 말단 또는 양 말단에 전술한 실록산 화합물이 결합된 것일 수 있다. 공액 디엔계 고분자의 말단에 실록산 화합물을 결합하여 변성시키면 필러 분산성이 향상되어 고무 배합 시 가공성이 개선될 수 있고, 무니점도가 상승하여 최종 제품의 내마모성을 포함하는 기계적 물성이 향상될 수 있다.The terminal-modified conjugated diene-based polymer may be one in which the above-described siloxane compound is bonded to one or both ends of the conjugated diene-based polymer. Modification by binding a siloxane compound to the end of the conjugated diene polymer improves filler dispersibility, which improves processability when mixing rubber, and increases Mooney viscosity, which improves mechanical properties, including wear resistance, of the final product.

상기 공액 디엔계 고분자는 공액 디엔계 단량체의 단일중합체, 또는 공액 디엔계 단량체와 방향족 비닐계 단량체의 공중합체일 수 있다.The conjugated diene-based polymer may be a homopolymer of a conjugated diene-based monomer, or a copolymer of a conjugated diene-based monomer and an aromatic vinyl monomer.

상기 공액 디엔계 단량체는 1,3-부타디엔, 이소프렌, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 1,3-펜타디엔, 1,3-헥사디엔, 2-페닐-1,3-부타디엔, 3-메틸-1,3-펜타디엔, 2-클로로-1,3-부타디엔, 3-부틸-1,3-옥타디엔, 옥타디엔 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The conjugated diene monomers include 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 1,3-hexadiene, 2-phenyl-1,3-butadiene, It may be one selected from the group consisting of 3-methyl-1,3-pentadiene, 2-chloro-1,3-butadiene, 3-butyl-1,3-octadiene, octadiene, and combinations of two or more of these. It is not limited.

상기 방향족 비닐계 단량체는 스티렌, α-메틸스티렌, 2-메틸스티렌, 3-메틸스티렌, 4-메틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌, 2,4-디이소프로필스티렌, 4-프로필스티렌, 4-시클로헥실스티렌, 4-(p-메틸페닐)스티렌, 5-tert-부틸-2-메틸스티렌, tert-부톡시스티렌, 2-tert-부틸스티렌, 3-tert-부틸스티렌, 4-tert-부틸스티렌, N,N-디메틸아미노에틸스티렌, 1-비닐-5-헥실나프탈렌, 1-비닐나프탈렌, 디비닐나프탈렌, 디비닐벤젠, 트리비닐벤젠, 비닐벤질디메틸아민, (4-비닐벤질)디메틸아미노에틸에테르, 비닐피리딘, 비닐자일렌, 디페닐에틸렌, 3차 아민을 포함하는 디페닐에틸렌, 1차, 2차, 또는 3차 아민을 포함하는 스티렌 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The aromatic vinyl monomers include styrene, α-methylstyrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, 2,4-diisopropylstyrene, 4-propylstyrene, and 4-methylstyrene. -Cyclohexylstyrene, 4-(p-methylphenyl)styrene, 5-tert-butyl-2-methylstyrene, tert-butoxystyrene, 2-tert-butylstyrene, 3-tert-butylstyrene, 4-tert-butyl Styrene, N,N-dimethylaminoethylstyrene, 1-vinyl-5-hexylnaphthalene, 1-vinylnaphthalene, divinylnaphthalene, divinylbenzene, trivinylbenzene, vinylbenzyldimethylamine, (4-vinylbenzyl)dimethylamino One selected from the group consisting of ethyl ether, vinylpyridine, vinylxylene, diphenylethylene, diphenylethylene containing tertiary amines, styrene containing primary, secondary, or tertiary amines, and combinations of two or more thereof It may be, but is not limited to this.

상기 말단 변성 공액 디엔계 고분자는 용액중합 방법으로 제조될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The terminal-modified conjugated diene-based polymer may be produced by a solution polymerization method, but is not limited thereto.

상기 공액 디엔계 고분자의 중량 평균 분자량(Mw)은 1,000~200,000 g/mol일 수 있다. 공액 디엔계 고분자의 중량 평균 분자량이 상기 범위 미만이면 무니점도가 낮아져 최종 제품의 내마모성이 저하될 수 있고, 상기 범위 초과이면 필러 분산성이 저하되어 고무 배합 시의 가공성이 떨어질 수 있다.The weight average molecular weight (Mw) of the conjugated diene-based polymer may be 1,000 to 200,000 g/mol. If the weight average molecular weight of the conjugated diene polymer is less than the above range, the Mooney viscosity may decrease and the wear resistance of the final product may decrease, and if it exceeds the above range, the filler dispersibility may decrease and processability when mixing rubber may be poor.

고무 조성물rubber composition

본 명세서의 또 다른 일 측면에 따른 고무 조성물은, 전술한 말단 변성 공액 디엔계 고분자를 포함한다.A rubber composition according to another aspect of the present specification includes the terminal-modified conjugated diene-based polymer described above.

상기 고무 조성물은 필러를 더 포함할 수 있다. 상기 필러는 카본블랙 또는 실리카일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The rubber composition may further include filler. The filler may be carbon black or silica, but is not limited thereto.

상기 고무 조성물은 타이어 트레드용 고무 제조에 적용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 고무 조성물로 제조한 타이어는 내마모성 등의 기계적 물성이 우수하고, 안전성 및 연비가 우수하여, 차체가 무거운 전기차 등에 적용될 수 있다.The rubber composition may be applied to manufacturing rubber for tire treads, but is not limited thereto. Tires made from the above rubber composition have excellent mechanical properties such as wear resistance, safety and fuel efficiency, and can be applied to heavy electric vehicles, etc.

이하, 본 명세서의 실시예에 관하여 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이하의 실험 결과는 상기 실시예 중 대표적인 실험 결과만을 기재한 것이며, 실시예 등에 의해 본 명세서의 범위와 내용이 축소되거나 제한되어 해석될 수 없다. 아래에서 명시적으로 제시하지 않은 본 명세서의 여러 구현예의 각각의 효과는 해당 부분에서 구체적으로 기재하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present specification will be described in more detail. However, the following experimental results describe only representative experimental results among the above examples, and the scope and content of the present specification cannot be interpreted as being reduced or limited by the examples. Each effect of various implementations of the present specification that are not explicitly presented below will be described in detail in the corresponding section.

제조예 1~9Manufacturing Examples 1 to 9

(3-클로로프로필)트리메톡시실란((3-Chloropropyl)trimethoxysilane, Cl(CH2)3Si(OCH3)3), 3-(트리메톡시실릴)프로필아민(3-(Trimethoxysilyl)propylamine, H2N(CH2)3Si(OCH3)3), 염기 및 금속할로겐화물을 하기 표 1에 따라 혼합하였다. 혼합물을 133℃, 2.1 bar의 온도 및 압력 하에서 교반하여 반응시킨 후, 실온으로 냉각하였다. 형성된 염을 침전시키기 위하여 헵테인(Heptane, C7H16)을 첨가한 후, 현탁액을 여과하고 용매를 증발시켰다. 생성물을 감압 하에 증류하여 N,N,N-트리스(트리메톡시실릴프로필)아민(N,N,N-Tris(trimethoxysilylpropyl)amine)을 무색 액체로 수득하였다.(3-Chloropropyl)trimethoxysilane, Cl(CH 2 ) 3 Si(OCH 3 ) 3 ), 3-(trimethoxysilyl)propylamine, H 2 N(CH 2 ) 3 Si(OCH 3 ) 3 ), base and metal halide were mixed according to Table 1 below. The mixture was reacted by stirring at a temperature and pressure of 133° C. and 2.1 bar, and then cooled to room temperature. After adding heptane (C 7 H 16 ) to precipitate the formed salt, the suspension was filtered and the solvent was evaporated. The product was distilled under reduced pressure to obtain N,N,N-Tris(trimethoxysilylpropyl)amine as a colorless liquid.

비교제조예Comparative manufacturing example

(3-클로로프로필)트리메톡시실란 196 mmol, 3-(트리메톡시실릴)프로필아민 55.6 mmol 및 N,N-디이소프로필에틸아민(DIEA) 224 mmol의 혼합물을 출발 물질이 완전히 소모될 때까지 교반하면서 133℃로 가열하였다. 출발 물질이 완전히 소모된 것을 확인한 후, 실온으로 냉각하였다. 형성된 염을 침전시키기 위하여 펜테인 300mL를 첨가한 후, 현탁액을 여과하고 용매를 증발시켰다. 조 생성물을 감압 하에 증류하여 N,N,N-트리스(트리메톡시실릴프로필)아민을 황색 점성 액체로 수득하였다.A mixture of 196 mmol of (3-chloropropyl)trimethoxysilane, 55.6 mmol of 3-(trimethoxysilyl)propylamine and 224 mmol of N,N-diisopropylethylamine (DIEA) was added when the starting materials were completely consumed. It was heated to 133°C while stirring. After confirming that the starting material was completely consumed, it was cooled to room temperature. After adding 300 mL of pentane to precipitate the formed salt, the suspension was filtered and the solvent was evaporated. The crude product was distilled under reduced pressure to obtain N,N,N-tris(trimethoxysilylpropyl)amine as a yellow viscous liquid.

구분division 클로로알킬알콕시실란 함량 (mmol)Chloroalkylalkoxysilane content (mmol) 1차 또는 2차 아민 함량 (mmol)Primary or secondary amine content (mmol) 염기base 염기 함량 (mmol)Base content (mmol) 금속할로겐화물metal halide 금속할로겐화물 함량 (mmol)Metal halide content (mmol) 제조예 1Manufacturing Example 1 162.6162.6 50.850.8 TEATEAs 106.7106.7 NaBrNaBr 106.7106.7 제조예 2Production example 2 163.8163.8 51.251.2 TEATEAs 107.5107.5 NaINaI 105.0105.0 제조예 3Production example 3 164.5164.5 51.451.4 TEATEAs 107.9107.9 KBrKBr 106.9106.9 제조예 4Production example 4 170.2170.2 53.253.2 DIEADIEA 111.7111.7 NaBrNaBr 112.8112.8 제조예 5Production example 5 178.6178.6 55.855.8 DIEADIEA 117.2117.2 NaINaI 113.3113.3 제조예 6Production example 6 159.7159.7 49.949.9 DIEADIEA 104.8104.8 KBrKBr 102.8102.8 제조예 7Production example 7 173.4173.4 54.254.2 TMGTMG 113.8113.8 NaBrNaBr 112.7112.7 제조예 8Production example 8 169.9169.9 53.153.1 TMGTMG 111.5111.5 NaINaI 112.6112.6 제조예 9Production example 9 171.2171.2 53.553.5 TMGTMG 112.4112.4 KBrKBr 114.5114.5 비교제조예Comparative manufacturing example 196196 55.655.6 DIEADIEA 224224 -- -- - TEA : 트리에틸아민(Triethylamine, (C2H5)3N)
- DIEA : N,N-디이소프로필에틸아민(N,N-Diisopropylethylamine, [(CH3)2CH]2NC2H5)
- TMG : 1,1,3,3-테트라메틸구아니딘(1,1,3,3-Tetramethylguanidine, (CH3)2NC(=NH)N(CH3)2)
- TEA: Triethylamine (C 2 H 5 ) 3 N)
- DIEA: N,N-Diisopropylethylamine, [(CH 3 ) 2 CH] 2 NC 2 H 5
- TMG: 1,1,3,3-Tetramethylguanidine (CH 3 ) 2 NC(=NH)N(CH 3 ) 2 )

실험예 1Experimental Example 1

상기 제조예 1~9 및 비교제조예의 제조방법에 있어서, 반응시간 및 생성물의 수율을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.In the preparation methods of Preparation Examples 1 to 9 and Comparative Preparation Examples, the reaction time and product yield were measured and are shown in Table 2 below.

구분division 반응시간 (hr)reaction time (hr) 수율 (%)transference number (%) 제조예 1Manufacturing Example 1 4848 9696 제조예 2Production example 2 2424 8585 제조예 3Production example 3 3636 9393 제조예 4Production example 4 4343 9696 제조예 5Production example 5 2424 8787 제조예 6Production example 6 3636 9292 제조예 7Production example 7 4040 9797 제조예 8Production example 8 2020 8686 제조예 9Production example 9 3636 9292 비교제조예Comparative manufacturing example 9696 9090

상기 표 2를 참고하면, 제조예 1 내지 9의 제조방법은 평균 91.56 %의 높은 수율을 나타내었으며, 특히 NaBr을 첨가제로 사용한 제조예 1, 4 및 7은 96 % 이상의 수율을 나타내었다.Referring to Table 2, the preparation methods of Preparation Examples 1 to 9 showed a high yield of 91.56% on average, and in particular, Preparation Examples 1, 4 and 7 using NaBr as an additive showed a yield of over 96%.

또한, 제조예 1 내지 9의 제조방법은 반응시간이 20~48시간으로, 하루 내지는 이틀 안에 반응이 완료된 반면, 금속할로겐화물을 첨가하지 않은 비교제조예의 경우 96시간, 즉 4일의 반응시간이 소요된 것을 확인하였다. 특히 NaI을 첨가제로 사용한 제조예 2, 5 및 8은 24시간 이내에 반응이 완료되어 비교제조예 대비 25% 이내의 짧은 반응시간이 소요되었다.In addition, the preparation methods of Preparation Examples 1 to 9 had a reaction time of 20 to 48 hours, and the reaction was completed within one to two days, whereas the comparative preparation example without adding a metal halide had a reaction time of 96 hours, that is, 4 days. It was confirmed that it was necessary. In particular, Preparation Examples 2, 5, and 8, which used NaI as an additive, completed the reaction within 24 hours, requiring a shorter reaction time of less than 25% compared to the comparative preparation example.

제조예 10Production example 10

(3-클로로프로필)트리메톡시실란 162.6 mmol, 3-(디에틸아미노)프로필아민(3-(Diethylamino)propylamine, H2N(CH2)3N(C2H5)2) 50.8 mmol, TEA 106.7 mmol 및 NaBr 106.7 mmol을 혼합한 혼합물을 133℃, 2.1 bar의 온도 및 압력 하에서 교반하여 반응시킨 후, 실온으로 냉각하였다. 형성된 염을 침전시키기 위하여 헵테인(Heptane, C7H16)을 첨가한 후, 현탁액을 여과하고 용매를 증발시켰다. 생성물을 감압 하에 증류하여 N'-디에틸아미노프로필-N,N-비스(트리메톡시실릴프로필)아민 (N'-Diethylaminopropyl-N,N-bis(trimethoxysilylpropyl)amine)을 무색 액체로 수득하였다.(3-Chloropropyl)trimethoxysilane 162.6 mmol, 3-(Diethylamino)propylamine, H 2 N(CH 2 ) 3 N(C 2 H 5 ) 2 ) 50.8 mmol, A mixture of 106.7 mmol of TEA and 106.7 mmol of NaBr was reacted by stirring at a temperature and pressure of 133°C and 2.1 bar, and then cooled to room temperature. Heptane (C 7 H 16 ) was added to precipitate the formed salt, then the suspension was filtered and the solvent was evaporated. The product was distilled under reduced pressure to obtain N'-Diethylaminopropyl-N,N-bis(trimethoxysilylpropyl)amine as a colorless liquid.

제조예 11Production example 11

상기 제조예 1 및 10에서 제조한 각각의 아미노알콕시실란 화합물을 pH 6~8 사이의 증류수와 함께 80℃, 1 bar의 온도와 압력 하에서 교반하여 8시간 동안 탈수 축합 반응시켰다. 반응 생성물을 여과하여 고형분인 삼량체 이상의 축합물을 제거하고, 증류를 통해 미반응 단량체를 제거하여 하기 화학식 9 또는 화학식 10으로 표시되는 이량체 구조의 실록산 화합물을 수득하였다.Each of the aminoalkoxysilane compounds prepared in Preparation Examples 1 and 10 was stirred with distilled water of pH 6 to 8 at a temperature and pressure of 80°C and 1 bar, and subjected to a dehydration condensation reaction for 8 hours. The reaction product was filtered to remove solid condensates of trimer or higher, and unreacted monomers were removed through distillation to obtain a siloxane compound with a dimer structure represented by the following formula (9) or formula (10).

[화학식 9][Formula 9]

[화학식 10][Formula 10]

실시예 1Example 1

5L 반응기에 스티렌 140 g, 1,3-부타디엔 180 g, 시클로헥산 2,200 g 및 테트라하이드로퓨란 10 ml를 투입한 후, 교반하면서 반응기 내부 온도를 35 ℃로 조절하였다. 반응기 내부 온도가 35 ℃에 도달하면, 중합개시제인 n-부틸리튬 2.4 mmol을 투입하여 단열 승온 중합반응을 진행시켰다. 이 때, 반응 온도의 변화를 통해 중합반응의 진행 정도를 관찰하였고, 반응 간 소량의 반응물을 샘플링하여 단량체의 중합 전환율을 분석하였다.140 g of styrene, 180 g of 1,3-butadiene, 2,200 g of cyclohexane, and 10 ml of tetrahydrofuran were added to a 5L reactor, and the internal temperature of the reactor was adjusted to 35°C while stirring. When the temperature inside the reactor reached 35°C, 2.4 mmol of n-butyllithium, a polymerization initiator, was added to proceed with an adiabatic temperature-elevated polymerization reaction. At this time, the progress of the polymerization reaction was observed through changes in the reaction temperature, and the polymerization conversion rate of the monomer was analyzed by sampling a small amount of reactants between reactions.

중합 전환율이 99 %에 도달하면, 1,3-부타디엔 9 g을 추가로 투입하여 반응 말단을 1,3-부타디엔으로 치환시켰다. 그 후, 상기 제조예 11에서 제조한 화학식 9로 표시되는 화합물 5 mmol을 말단 변성제로 첨가하여 말단 변성 반응을 진행하였다.When the polymerization conversion rate reached 99%, 9 g of 1,3-butadiene was additionally added to replace the reaction terminal with 1,3-butadiene. Afterwards, 5 mmol of the compound represented by Chemical Formula 9 prepared in Preparation Example 11 was added as an end-modifying agent to proceed with the end-modification reaction.

말단 변성이 완료되면, 산화방지제인 부틸레이티드 하이드록시 톨루엔(Butylated Hydroxy Toluene, BHT) 4 g을 투입하여 반응을 종결시킨 후, 이를 스트리핑(stripping) 및 롤 건조하여 잔량의 용매와 물을 제거한 중합물을 수득하였다.When terminal modification is complete, 4 g of butylated hydroxy toluene (BHT), an antioxidant, is added to terminate the reaction, and then the polymer is stripped and roll dried to remove the remaining solvent and water. was obtained.

실시예 2Example 2

말단 변성제로 상기 제조예 11에서 제조한 화학식 10으로 표시되는 화합물 5 mmol을 첨가한 것을 제외하면, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 중합물을 수득하였다.A polymer was obtained in the same manner as in Example 1, except that 5 mmol of the compound represented by Formula 10 prepared in Preparation Example 11 was added as an end modifying agent.

비교예 1Comparative Example 1

말단 변성제로 상기 제조예 1에서 제조한 N,N,N-트리스(트리메톡시실릴프로필)아민 3.5 mmol을 첨가한 것을 제외하면, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 중합물을 수득하였다.A polymer was obtained in the same manner as in Example 1, except that 3.5 mmol of N,N,N-tris(trimethoxysilylpropyl)amine prepared in Preparation Example 1 was added as an end modifying agent.

비교예 2Comparative Example 2

말단 변성제로 상기 제조예 10에서 제조한 N'-디에틸아미노프로필-N,N-비스(트리메톡시실릴프로필)아민 3.5 mmol을 첨가한 것을 제외하면, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 중합물을 수득하였다.The polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that 3.5 mmol of N'-diethylaminopropyl-N,N-bis(trimethoxysilylpropyl)amine prepared in Preparation Example 10 was added as an end modifying agent. Obtained.

실험예 2: 말단 변성 공중합체의 특성Experimental Example 2: Characteristics of terminally modified copolymer

상기 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2에서 제조된 각각의 말단 변성 공중합체의 특성을 하기 표 3에 나타내었다. 하기 표 3에서, 말단 변성율, 스티렌 함량 및 비닐 함량은 NMR 분석 결과 값을 이용하여 계산된 몰% 값이며, 중량평균분자량은 GPC(겔 투과 크로마토그래피, gel permeation chromatography)를 통해 측정하였다.The properties of each terminal-modified copolymer prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 are shown in Table 3 below. In Table 3 below, the terminal modification rate, styrene content, and vinyl content are mole percent values calculated using NMR analysis results, and the weight average molecular weight was measured through GPC (gel permeation chromatography).

구분division 말단 변성율
(몰%)
terminal denaturation rate
(mole%)
중량평균분자량
(kg/mol)
Weight average molecular weight
(kg/mol)
무니점도
(ML1+4@100℃)
Mooney viscosity
(ML 1+4 @100℃)
스티렌 함량 (몰%)Styrene content (mol%) 비닐 함량
in BD
unit (몰%)
vinyl content
in B.D.
unit (mole%)
실시예 1Example 1 8989 695695 8686 10.210.2 39.739.7 실시예 2Example 2 7474 624624 7979 10.010.0 39.439.4 비교예 1Comparative Example 1 6565 564564 7575 9.99.9 39.539.5 비교예 2Comparative Example 2 5656 552552 7373 10.110.1 39.739.7

실험예 3 : 타이어 트레드용 고무 조성물의 물성 평가Experimental Example 3: Evaluation of physical properties of rubber composition for tire tread

상기 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2에 따라 제조된 각각의 공중합체를 500cc 랩 믹서(lab mixer)에서 하기 표 4에 나타낸 조건에 따라 실리카와 배합하여 타이어 트레드용 고무 조성물을 제조하였다.Each copolymer prepared according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 was mixed with silica in a 500 cc lab mixer according to the conditions shown in Table 4 below to prepare a rubber composition for tire tread.

배합조성Composition 함량 (phr)Content (phr) Solution SBRSolution SBR 80 (실시예 1, 2 및 비교예 1, 2에 따라 제조된 각각의 공중합체)80 (respective copolymers prepared according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2) High Cis-BRHigh Cis-BR 20 (Nd-BR 40, 금호석유화학 社)20 (Nd-BR 40, Kumho Petrochemical Co., Ltd.) Stearic acidStearic acid 22 Zinc oxideZinc oxide 33 SilicaSilica 8080 Process oilProcess oil 1010 Si-69Si-69 6.46.4 CZC.Z. 1One DPGDPG 1.51.5 SulfurSulfur 1.51.5

상기 배합고무의 가공성 및 배합 후의 물성을 측정하여 비교하였으며, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다. 각각의 물성 측정 방법은 다음과 같다.The processability and physical properties after mixing of the compounded rubber were measured and compared, and the results are shown in Table 5 below. The method of measuring each physical property is as follows.

- 경도 : SHORE-A 경도기를 이용하여 측정하였다.- Hardness: Measured using a SHORE-A hardness tester.

- 인장강도, 300% 모듈러스 및 신장률 : ASTM 3189 Method B 방법에 준하여 만능시험기(universal Test Machine, UTM)를 이용하여 측정하였다.- Tensile strength, 300% modulus and elongation: Measured using a universal test machine (UTM) according to ASTM 3189 Method B.

- 가황고무의 동적 물성 값(Tanδ) : Rheometic 社의 DTMA 5 기기를 이용하여, 주파수 10Hz, 0.2의 변형 조건에서 분석하였다.- Dynamic physical properties of vulcanized rubber (Tanδ): Analyzed using Rheometic's DTMA 5 instrument at a frequency of 10 Hz and a deformation condition of 0.2.

- 배합물 무니점도: 미가류 배합물을 로터의 전후에 부착하고, 회전식 점도계(ALPHA Technolgies 社, MOONEY MV2000)에 장착하였다. 초기 1분간 100℃까지 예열한 후, 로터가 시동하여 4분간 상기 배합물의 점도변화를 측정하여 ML1+4@100℃로 표현되는 배합물 무니점도를 측정하였다.- Mooney viscosity of the blend: The unvulcanized blend was attached before and after the rotor and mounted on a rotational viscometer (ALPHA Technolgies, MOONEY MV2000). After preheating to 100°C for an initial 1 minute, the rotor was started and the change in viscosity of the mixture was measured for 4 minutes to measure the Mooney viscosity of the mixture expressed as ML 1+4 @100°C.

물성Properties 구분division 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 기계적
물성
mechanical
Properties
경도 (Shore-A)Hardness (Shore-A) 7171 7171 7171 7171
인장강도 (Kgf/cm2)Tensile strength (Kgf/cm2) 180180 172172 165165 163163 300% 모듈러스 (Kgf/cm2)300% modulus (Kgf/cm2) 169169 167167 156156 148148 신장률 (%)Elongation rate (%) 384384 372372 360360 358358 동적
물성
dynamic
Properties
배합물 유리전이온도 (℃)Mixture glass transition temperature (℃) -48.0-48.0 -48.6-48.6 -48.1-48.1 -48.4-48.4
습윤저항 (Tanδat 0℃)Wetting resistance (Tanδat 0℃) 0.22630.2263 0.21950.2195 0.22050.2205 0.21430.2143 회전저항 (Tanδat 60℃)Rotation resistance (Tanδat 60℃) 0.06950.0695 0.07810.0781 0.07130.0713 0.08120.0812 가공성/저장안정성Processability/storage stability 배합물 무니점도
(ML1+4@100℃)
Formulation Mooney viscosity
(ML 1+4 @100℃)
7878 8282 7979 8484
저온흐름성 (mg/min)Low temperature flowability (mg/min) 0.650.65 0.790.79 0.780.78 0.980.98

상기 표 5을 참조하면, 실시예 1, 2의 공중합체가 배합된 고무 조성물은 각각 비교예 1, 2의 공중합체가 배합된 고무 조성물에 비해 무니 점도와 저온 흐름성이 낮아 가공성과 저장 안정성이 향상되었음을 알 수 있다. 특히, 실시예 1, 2의 고무조성물은 저온 흐름성이 낮아 일정 규격 포장 시 무게, 압력, 시간에 관계없이 원래의 포장 형태를 유지할 수 있기 때문에, 이를 이용하여 다른 제품을 생산, 제조하는 수요자에게 유리할 수 있다. 이러한 낮은 저온흐름성은 고분자의 곁가지 구조가 증가한 경우에 발생하는 것으로 보인다.Referring to Table 5, the rubber compositions mixed with the copolymers of Examples 1 and 2 had lower Mooney viscosity and low-temperature flowability than the rubber compositions mixed with the copolymers of Comparative Examples 1 and 2, respectively, and thus had lower processability and storage stability. You can see that it has improved. In particular, the rubber compositions of Examples 1 and 2 have low low-temperature flowability and can maintain their original packaging shape regardless of weight, pressure, and time when packaged to a certain standard, so they are suitable for consumers who use them to produce and manufacture other products. It can be advantageous. This low low-temperature flowability appears to occur when the side branch structure of the polymer increases.

또한, 실시예 1, 2의 공중합체가 배합된 고무 조성물의 경도, 인장강도, 300% 모듈러스, 신장율은 비교예 1, 2의 공중합체가 배합된 고무 조성물에 비해 일부 개선된 것으로 확인되었으며, 실시예와 비교예의 0℃, 60℃에서의 tanδ값을 비교해보면, 실시예 1, 2의 공중합체가 배합된 고무 조성물의 습윤저항(0℃)이 높고, 회전저항(60℃)이 낮은 것으로 나타나, 고무 조성물이 적용된 타이어의 안전성과 연비가 모두 개선될 수 있음을 알 수 있다.In addition, the hardness, tensile strength, 300% modulus, and elongation of the rubber composition mixed with the copolymers of Examples 1 and 2 were confirmed to be partially improved compared to the rubber composition mixed with the copolymers of Comparative Examples 1 and 2. Comparing the tan δ values at 0°C and 60°C of the examples and comparative examples, the rubber composition containing the copolymers of Examples 1 and 2 was found to have high wetting resistance (0°C) and low rotational resistance (60°C). , it can be seen that both the safety and fuel efficiency of tires to which the rubber composition is applied can be improved.

전술한 본 명세서의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 명세서의 일 측면이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 명세서에 기재된 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The description of the present specification described above is for illustrative purposes, and a person skilled in the art to which an aspect of the present specification pertains can easily transform it into another specific form without changing the technical idea or essential features described in the present specification. You will be able to understand it. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive. For example, each component described as single may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may also be implemented in a combined form.

본 명세서의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 명세서의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present specification is indicated by the claims described below, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present specification.

Claims (18)

하기 화학식 1로 표시되는, 실록산 화합물:
[화학식 1]

상기 화학식 1에서,
R1a 및 R1b는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기이고,
R2a 및 R2b는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기이고,
R3a 및 R3b은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬렌기이고,
R4a, R4b, R5a 및 R5b는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 헤테로알킬기이고,
m1 및 m2는 각각 0 내지 2의 정수이고, m1 및 m2가 각각 0인 경우 복수 개의 OR2a 및 OR2b는 서로 동일하거나 상이하고, m1 및 m2가 각각 2인 경우 복수 개의 R1a 및 R1b는 서로 동일하거나 상이하고,
x는 1 내지 5의 정수이다.
A siloxane compound represented by the formula (1):
[Formula 1]

In Formula 1,
R 1a and R 1b are each independently a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms,
R 2a and R 2b are each independently a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms,
R 3a and R 3b are each independently a substituted or unsubstituted linear or branched alkylene group having 1 to 16 carbon atoms,
R 4a , R 4b , R 5a and R 5b are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms. It is a heteroalkyl group,
m1 and m2 are each integers from 0 to 2, and when m1 and m2 are each 0, the plurality of OR 2a and OR 2b are the same or different from each other, and when m1 and m2 are each 2, the plurality of R 1a and R 1b are are the same or different from each other,
x is an integer from 1 to 5.
제1항에 있어서,
상기 R4a, R4b, R5a 및 R5b 중 적어도 하나는 하기 화학식 2 또는 화학식 3으로 표시되는 치환기에 의해 치환된 알킬기 또는 헤테로알킬기인, 실록산 화합물:
[화학식 2]
-Si(R6a)m3(OR6b)3-m3
상기 화학식 2에서,
R6a는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기이고,
R6b는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기이고,
m3는 0 내지 3의 정수이고, m3가 0 또는 1인 경우 복수 개의 OR6b는 서로 동일하거나 상이하고, m3가 2 또는 3인 경우 복수 개의 R6a는 서로 동일하거나 상이하고,
[화학식 3]
-N(R7a)(R7b)
상기 화학식 3에서,
R7a 및 R7b은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기이다.
According to paragraph 1,
At least one of R 4a , R 4b , R 5a and R 5b is an alkyl group or heteroalkyl group substituted by a substituent represented by Formula 2 or Formula 3:
[Formula 2]
-Si(R 6a ) m3 (OR 6b ) 3-m3
In Formula 2,
R 6a is a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms,
R 6b is a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms,
m3 is an integer from 0 to 3, and when m3 is 0 or 1, the plurality of OR 6b is the same as or different from each other, and when m3 is 2 or 3, the plurality of R 6a are the same or different from each other,
[Formula 3]
-N(R 7a )(R 7b )
In Formula 3 above,
R 7a and R 7b are each independently a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms.
제2항에 있어서,
상기 R4a 및 R4b 중 적어도 하나는 상기 화학식 2로 표시되는 치환기에 의해 치환된 알킬기 또는 헤테로알킬기이고,
상기 R5a 및 R5b 중 적어도 하나는 상기 화학식 2 또는 화학식 3으로 표시되는 치환기에 의해 치환된 알킬기 또는 헤테로알킬기인, 실록산 화합물.
According to paragraph 2,
At least one of R 4a and R 4b is an alkyl group or heteroalkyl group substituted by a substituent represented by Formula 2,
At least one of R 5a and R 5b is an alkyl group or heteroalkyl group substituted by a substituent represented by Formula 2 or Formula 3.
(a) 하기 화학식 4로 표시되는 클로로알킬알콕시실란, 1차 또는 2차 아민, 및 금속할로겐화물을 포함하는 혼합물을 제조하는 단계;
(b) 상기 혼합물을 반응시켜 아미노알콕시실란 화합물을 얻는 단계; 및
(c) 상기 아미노알콕시실란 화합물을 탈수 축합 반응시키는 단계;를 포함하는, 실록산 화합물의 제조방법:
[화학식4]
Cl-(R3)-Si(R1)n(OR2)3-n
상기 화학식 4에서,
R1은 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기이고,
R2는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기이고,
R3은 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬렌기이고,
n은 0 내지 2의 정수이고, n이 0 또는 1인 경우 복수 개의 OR2는 서로 동일하거나 상이하고, n이 2인 경우 복수 개의 R1은 서로 동일하거나 상이하다.
(a) preparing a mixture containing a chloroalkylalkoxysilane represented by the following formula (4), a primary or secondary amine, and a metal halide;
(b) reacting the mixture to obtain an aminoalkoxysilane compound; and
(c) subjecting the aminoalkoxysilane compound to a dehydration condensation reaction; a method for producing a siloxane compound, including:
[Formula 4]
Cl-(R 3 )-Si(R 1 ) n (OR 2 ) 3-n
In Formula 4 above,
R 1 is a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms,
R 2 is a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms,
R 3 is a substituted or unsubstituted linear or branched alkylene group having 1 to 16 carbon atoms,
n is an integer from 0 to 2, and when n is 0 or 1, the plurality of OR 2 is the same or different from each other, and when n is 2, the plurality of R 1 are the same or different from each other.
제4항에 있어서,
상기 1차 또는 2차 아민은 하기 화학식 5로 표시되는 화합물인, 실록산 화합물의 제조방법:
[화학식 5]
NH(R4)o[(R5)-Si(R6)p(OR7)3-p]2-o
상기 화학식 5에서,
R4는 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 헤테로알킬기이고,
R5는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬렌기이고,
R6는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기이고,
R7은 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기이고,
o는 0 또는 1이고, o가 0인 경우 복수 개의 (R5)-Si(R6)p(OR7)3-p는 서로 동일하거나 상이하고,
p는 0 내지 2의 정수이고, p가 0 또는 1인 경우 복수 개의 OR7은 서로 동일하거나 상이하고, p가 2인 경우 복수 개의 R6는 서로 동일하거나 상이하다.
According to paragraph 4,
Method for producing a siloxane compound, wherein the primary or secondary amine is a compound represented by the following formula (5):
[Formula 5]
NH(R 4 ) o [(R 5 )-Si(R 6 ) p (OR 7 ) 3-p ] 2-o
In Formula 5 above,
R 4 is hydrogen, a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted linear or branched heteroalkyl group having 1 to 16 carbon atoms,
R 5 is a substituted or unsubstituted linear or branched alkylene group having 1 to 16 carbon atoms,
R 6 is a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms,
R 7 is a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms,
o is 0 or 1, and when o is 0, a plurality of (R 5 )-Si(R 6 ) p (OR 7 ) 3-p are the same or different from each other,
p is an integer from 0 to 2, and when p is 0 or 1, the plurality of OR 7 is the same as or different from each other, and when p is 2, the plurality of R 6 are the same or different from each other.
제4항에 있어서,
상기 1차 또는 2차 아민은 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물인, 실록산 화합물의 제조방법:
[화학식 6]
NH(R8)q[(R9)-N(R10)(R11)]2-q
상기 화학식 6에서,
R8은 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 헤테로알킬기이고,
R9는 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬렌기이고,
R10 및 R11은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1~16의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기이고,
q는 0 또는 1이고, q가 0인 경우 복수 개의 (R9)-N(R10)(R11)은 서로 동일하거나 상이하다.
According to paragraph 4,
Method for producing a siloxane compound, wherein the primary or secondary amine is a compound represented by the following formula (6):
[Formula 6]
NH(R 8 ) q [(R 9 )-N(R 10 )(R 11 )] 2-q
In Formula 6 above,
R 8 is hydrogen, a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted linear or branched heteroalkyl group having 1 to 16 carbon atoms,
R 9 is a substituted or unsubstituted linear or branched alkylene group having 1 to 16 carbon atoms,
R 10 and R 11 are each independently a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms,
q is 0 or 1, and when q is 0, a plurality of (R 9 )-N(R 10 )(R 11 ) are the same or different from each other.
제4항에 있어서,
상기 금속할로겐화물은 하기 화학식 7로 표시되는 화합물인, 실록산 화합물의 제조방법:
[화학식 7]
MX
상기 화학식 7에서,
M은 알칼리 금속이고,
X는 할로겐 원소이다.
According to paragraph 4,
The metal halide is a method of producing a siloxane compound, which is a compound represented by the following formula (7):
[Formula 7]
MX
In Formula 7 above,
M is an alkali metal,
X is a halogen element.
제4항에 있어서,
상기 금속할로겐화물은 하기 화학식 8로 표시되는 화합물인, 실록산 화합물의 제조방법:
[화학식 8]
M'X2
상기 화학식 8에서,
M'은 알칼리 토금속이고,
X는 할로겐 원소이다.
According to paragraph 4,
The metal halide is a method of producing a siloxane compound, which is a compound represented by the following formula (8):
[Formula 8]
M'X 2
In Formula 8 above,
M' is an alkaline earth metal,
X is a halogen element.
제4항에 있어서,
상기 혼합물에 포함된 상기 클로로알킬알콕시실란의 함량은 상기 1차 또는 2차 아민 1몰 당 1.1~10몰인, 실록산 화합물의 제조방법.
According to paragraph 4,
A method for producing a siloxane compound, wherein the content of the chloroalkylalkoxysilane contained in the mixture is 1.1 to 10 mol per 1 mol of the primary or secondary amine.
제4항에 있어서,
상기 혼합물에 포함된 상기 금속할로겐화물의 함량은 상기 1차 또는 2차 아민 1몰 당 0.01~5몰인, 실록산 화합물의 제조방법.
According to paragraph 4,
A method for producing a siloxane compound, wherein the content of the metal halide contained in the mixture is 0.01 to 5 mol per 1 mol of the primary or secondary amine.
제4항에 있어서,
상기 혼합물은 염기를 더 포함하는, 실록산 화합물의 제조방법.
According to paragraph 4,
The mixture further includes a base.
제11항에 있어서,
상기 염기는 트리에틸아민(TEA), N,N-디이소프로필에틸아민(DIEA), 1,1,3,3-테트라메틸구아니딘(TMG) 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나인, 실록산 화합물의 제조방법.
According to clause 11,
The base is one selected from the group consisting of triethylamine (TEA), N,N-diisopropylethylamine (DIEA), 1,1,3,3-tetramethylguanidine (TMG), and combinations of two or more of these. , Method for producing siloxane compounds.
제4항에 있어서,
상기 (b) 단계의 반응은 60~200℃에서 수행되는, 실록산 화합물의 제조방법.
According to paragraph 4,
A method for producing a siloxane compound, wherein the reaction in step (b) is performed at 60 to 200°C.
제4항에 있어서,
상기 (b) 단계의 반응은 1~100시간 동안 수행되는, 실록산 화합물의 제조방법.
According to paragraph 4,
A method for producing a siloxane compound, wherein the reaction in step (b) is performed for 1 to 100 hours.
제4항에 있어서,
상기 (b) 단계의 반응은 0.1~10bar의 압력 하에서 수행되는, 실록산 화합물의 제조방법.
According to paragraph 4,
A method for producing a siloxane compound, wherein the reaction in step (b) is performed under a pressure of 0.1 to 10 bar.
공액 디엔계 고분자의 말단에 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 실록산 화합물이 결합된, 말단 변성 공액 디엔계 고분자.A terminal-modified conjugated diene-based polymer in which the siloxane compound of any one of claims 1 to 3 is bonded to the terminal of the conjugated diene-based polymer. 제16항에 있어서,
상기 공액 디엔계 고분자는 공액 디엔계 단량체의 단일중합체, 또는 공액 디엔계 단량체와 방향족 비닐계 단량체의 공중합체인, 말단 변성 공액 디엔계 고분자.
According to clause 16,
The conjugated diene-based polymer is a terminal-modified conjugated diene-based polymer that is a homopolymer of a conjugated diene-based monomer or a copolymer of a conjugated diene-based monomer and an aromatic vinyl monomer.
제16항의 말단 변성 공액 디엔계 고분자를 포함하는, 고무 조성물.A rubber composition comprising the terminal-modified conjugated diene-based polymer of claim 16.
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