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KR101086729B1 - Method for hydrogenationof conjugated diene copolymer - Google Patents

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KR101086729B1
KR101086729B1 KR1020090105640A KR20090105640A KR101086729B1 KR 101086729 B1 KR101086729 B1 KR 101086729B1 KR 1020090105640 A KR1020090105640 A KR 1020090105640A KR 20090105640 A KR20090105640 A KR 20090105640A KR 101086729 B1 KR101086729 B1 KR 101086729B1
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conjugated diene
styrene
hydrogenation
copolymer
reaction
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KR1020090105640A
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고영훈
김재윤
권민성
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금호석유화학 주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명은 공역디엔계 공중합체의 수소화 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 알파메틸 스티렌 말단의 공역디엔계 리빙 공중합체에서 일정온도 이상에서 자발적 종결(Spontaneous Termination)을 통해 리튬하이드라이드(LiH)가 생성되는 반응을 통하여 유기 티타늄 촉매 하에서 환원제를 사용하지 않고도 빠른 시간 내에 높은 수소 첨가율과 수소화 재현성을 나타내는 공역디엔계 공중합체의 수소화 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a hydrogenation method of a conjugated diene-based copolymer, and more particularly, lithium hydride (LiH) is formed by spontaneous termination at a predetermined temperature or higher in an alpha-methyl styrene-terminated conjugated diene-based living copolymer. The present invention relates to a hydrogenation method of a conjugated diene copolymer having high hydrogenation rate and hydrogenation reproducibility in a short time without using a reducing agent under an organic titanium catalyst.

공역디엔계 공중합체, 수소화 방법, 알파메틸 스티렌 말단, 리튬하이드라이드, 유기 티타늄 촉매 Conjugated diene copolymer, hydrogenation method, alphamethyl styrene terminal, lithium hydride, organic titanium catalyst

Description

공역디엔계 공중합체의 수소화 방법{Method for hydrogenationof conjugated diene copolymer}Method for hydrogenation of conjugated diene copolymers {Method for hydrogenation of conjugated diene copolymer}

본 발명은 공역디엔계 공중합체의 수소화 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hydrogenation method of a conjugated diene copolymer.

1,3-부타디엔이나 이소프렌과 같은 공역디엔의 중합체 또는 공역디엔류와 공중합 가능한 스티렌과 같은 비닐방향족 단량체와의 공중합체 등은 엘라스토머로 널리 사용되고 있다. 이러한 공역디엔과 비닐방향족 단량체와의 불록 공중합체들은 가황하지 않는 열가소성 엘라스토머로서, 내충격성 투명 수지 또는 폴리올레핀 및 폴리스티렌 수지의 개질제로 사용된다. 그러나, 올레핀성 불포화 이중결합을 함유하는 중합체는 이중결합의 반응성 때문에 내열성, 내산화성 및 내후성 등의 안정성에 문제를 일으키고 햇빛이나 고온에 노출되지 않는 제한된 범위에서 적용되고 있다. 이러한 문제를 극복하고자 중합체의 내구성과 내산화성을 개선하기 위해서는 중합체 내의 이중결합들에 수소를 첨가하여 부분 또는 완전 포화시켜 사용하고 있다.Polymers of conjugated dienes such as 1,3-butadiene and isoprene or copolymers with vinylaromatic monomers such as styrene copolymerizable with conjugated dienes are widely used as elastomers. These block copolymers of conjugated dienes and vinylaromatic monomers are non-vulcanized thermoplastic elastomers and are used as impact resistant transparent resins or modifiers of polyolefins and polystyrene resins. However, polymers containing olefinically unsaturated double bonds have been applied in a limited range that causes problems in stability such as heat resistance, oxidation resistance and weather resistance due to the reactivity of the double bonds and is not exposed to sunlight or high temperature. In order to overcome this problem, in order to improve the durability and oxidation resistance of the polymer, hydrogen is added to the double bonds in the polymer and partially or completely saturated.

한편, 일반적으로 올레핀성 이중결합을 가진 중합체를 수소화시키는 방법에 대해서는 여러 방법들이 보고되어 있는 바, 크게 다음과 같은 두 가지 방법으로 나 뉜다. On the other hand, in general, a variety of methods have been reported for the hydrogenation of the polymer having an olefinic double bond, it is largely divided into the following two methods.

첫 번째는 백금, 팔라듐, 로듐 등의 귀금속 촉매를 카본이나 실리카, 알루미나 같은 담지체에 담지하여 사용하는 금속 담지 촉매류를 사용한 불균일계 촉매를 사용한 방법과, 두 번째는 니켈, 코발트류를 사용한 지글러성 촉매 또는 로듐이나 티타늄과 같은 유기금속화합물의 균일계 촉매를 사용하는 방법이다.The first is a method using a heterogeneous catalyst using metal supported catalysts using noble metal catalysts such as platinum, palladium and rhodium on a support such as carbon, silica or alumina, and the second is Ziegler using nickel and cobalt. It is a method using a catalyst or a homogeneous catalyst of an organometallic compound such as rhodium or titanium.

불균일계 촉매를 사용하는 수소화 반응은 대체로 고온, 고압의 조건에서 수소화 반응이 진행되며 반응 후에는 필터를 이용하여 고가의 촉매를 회수하여 재사용하여야 하는 어려움이 있으며, 또한 반응설비를 갖추는데 설비비용이 고가인 단점이 있다. 그에 반해서 균일계 촉매를 사용할 경우 보다 온화한 조건인 저온, 저압에서도 촉매 활성이 높고 적은 양으로도 고수율의 수소화 반응을 기대할 수 있고, 또한 설비비용이 적게 드는 장점을 갖고 있는 반면 반응 후 균일계 촉매를 생성물로부터 분리해 내기가 어려운 단점이 있다. Hydrogenation reaction using heterogeneous catalyst generally proceeds under high temperature and high pressure conditions, and after the reaction, it is difficult to recover and reuse expensive catalysts by using a filter. There is an expensive disadvantage. On the other hand, when a homogeneous catalyst is used, even in milder conditions, such as low temperature and low pressure, the catalytic activity is high and a high yield of hydrogenation can be expected even with a small amount, and the installation cost is low. There is a disadvantage that it is difficult to separate from the product.

공역디엔 중합체의 불포화 이중결합을 수소화 또는 선택적 수소화하는 몇 가지 방법이 있는 바, 예를 들면 미국 특허 제3,494,942호 제3,670,054호 및 제 3,700,633호 등에는 에틸렌성 불포화 이중결합을 함유하는 중합체 및 방향족과 에틸렌성 불포화 이중결합을 갖는 중합체를 수소화 또는 선택적으로 수소화하기 위해 선행기술에 공지된 적합한 촉매, 특히 8, 9, 10족 금속을 함유하는 촉매 또는 촉매선구 물질을 사용하는 방법에 대해 기술되어 있다.There are several methods for hydrogenating or selectively hydrogenating unsaturated double bonds of conjugated diene polymers. For example, US Pat. Nos. 3,494,942 3,670,054 and 3,700,633 and the like contain polymers containing ethylenically unsaturated double bonds and aromatic and ethylene Described are methods of using suitable catalysts known in the prior art, in particular catalysts containing Group 8, 9, 10 metals or catalyst precursors, to hydrogenate or optionally hydrogenate polymers having sex unsaturated double bonds.

상기 특허에 기술된 방법에서, 촉매는 9, 10족 금속, 특히 니켈 또는 코발트 화합물을 알루미늄 알킬과 같은 적합한 환원제와 조합하여 제조된 것이다. 또 한, 알루미늄 알킬이 바람직한 환원제이나, 이외에도 원소 주기율표의 1족, 2족 및 13족 금속, 특히 리튬, 마그네슘 및 알루미늄 알킬 또는 수소화물이 효과적인 환원제라고 선행기술에 공지되어 있다. 이때, 1족, 2족 및 13족 금속과 8, 9 및 10족 금속은 0.1:1 ~ 20:1 몰 비, 바람직하게는 1:1 ~ 10:1 몰 비의 범위에서 조합된다.In the process described in this patent, the catalyst is prepared by combining a Group 9, 10 metal, in particular a nickel or cobalt compound with a suitable reducing agent such as aluminum alkyl. In addition, aluminum alkyl is a preferred reducing agent, but it is also known in the prior art that the Group 1, 2 and 13 metals of the Periodic Table of the Elements, in particular lithium, magnesium and aluminum alkyl or hydrides, are effective reducing agents. At this time, the Group 1, Group 2 and Group 13 metals and Group 8, 9 and 10 metals are combined in a range of 0.1: 1 to 20: 1 molar ratio, preferably 1: 1 to 10: 1 molar ratio.

미국 특허 제4,501,85호에는 적어도 하나의 비스(시클로펜타디에닐)티타늄 화합물 및 적어도 하나의 탄화수소 리튬 화합물의 존재 하에 공역디엔 중합체를 수소화함으로써 상기 중합체 내 이중결합을 선택적으로 수소화할 수 있음을 밝혔다. U.S. Patent 4,501,85 discloses that the double bonds in the polymer can be selectively hydrogenated by hydrogenating the conjugated diene polymer in the presence of at least one bis (cyclopentadienyl) titanium compound and at least one hydrocarbon lithium compound. .

그리고, 미국 특허 제4,980,421호에는 직접 첨가되거나 유기리튬 화합물과 알코올성 또는 페놀성 화합물과 반응 혼합물로서 첨가될 수 있는 알콕시 리튬화합물과 비스(시클로펜타디에닐)티타튬 화합물을 조합하여 사용함으로써 유사 수소화 활성을 갖게 할 수 있음을 밝혔다. 여기서는 촉매가 수소화 중합체의 안정성에 역으로 영향을 주지 않을 만큼 소량 사용하더라도 효과적일 만큼 활성이고, 탈회단계를 요하지 않는 것으로 언급되었다. In addition, U.S. Patent No. 4,980,421 discloses similar hydrogenation activity by using a combination of an alkoxy lithium compound and a bis (cyclopentadienyl) titanium compound which can be added directly or as an reaction mixture with an organolithium compound and an alcoholic or phenolic compound. Revealed that you can have. It has been mentioned here that the catalyst is active enough to be effective and does not require a deliming step even if the catalyst is used in small amounts so as not to adversely affect the stability of the hydrogenated polymer.

미국 특허 제4,673,714호에서는 비스(시클로펜타디에닐)타타늄 화합물이 바람직하게 공역디엔의 이중결합을 수소화하며, 이때 알킬리튬의 사용을 요하지 않음을 밝혔다. 이러한 티타늄 화합물의 구체적인 예는 비스(시클로펜타디에닐)티타늄 디아릴 화합물이여, 알킬 리튬 화합물을 사용하지 않는 것을 이 촉매 시스템의 장점으로 언급하였다. U.S. Patent No. 4,673,714 shows that bis (cyclopentadienyl) titanium compounds preferably hydrogenate double bonds of conjugated dienes, which do not require the use of alkyllithium. A specific example of such a titanium compound is bis (cyclopentadienyl) titanium diaryl compound, which mentions the use of an alkyl lithium compound as an advantage of this catalyst system.

또한, 미국 특허 제5,039,755호에는 적합한 용매에서 공역디엔 단량체를 유 기알칼리 금속 중합개시제를 중합 또는 공중합하여 리빙 중합체를 생성시키는 것을 포함하는 공역디엔 중합체의 수소화 방법에 대해 제시되어 있다. 이때, 생성된 리빙중합체는 수소의 첨가로 종결된다. 종결된 중합체의 공역디엔 단위에서 이중결합의 선택적 수소화는 (C5H5)2TiR2 (R=아릴알킬기) 촉매 존재 하에서 수행되었다. 수첨 단계는 알킬리튬 및 알콕시리튬 화합물의 부재 하에 수행된다. 상기 특허기술로부터 미국 특허 제5,132,372호, 제5,206,307호에서는 수첨 단계에서 수첨 반응을 향상시키는 촉진제로서 알킬벤조에이트의 사용을 언급하고 있다. U. S. Patent 5,039, 755 also discloses a process for hydrogenating conjugated diene polymers comprising polymerizing or copolymerizing conjugated diene monomers in organic solvents to produce living polymers. At this time, the resulting living polymer is terminated by the addition of hydrogen. Selective hydrogenation of the double bond in the conjugated diene unit of the terminated polymer is (C 5 H 5 ) 2 TiR 2 (R = arylalkyl group) carried out in the presence of a catalyst. The hydrogenation step is carried out in the absence of alkyllithium and alkoxylithium compounds. From this patent, US Pat. Nos. 5,132,372 and 5,206,307 refer to the use of alkylbenzoates as promoters to enhance the hydrogenation reaction in the hydrogenation step.

대한민국 특허 제267,080호에서는 적어도 하나의 공역디엔을 유기 알칼리금속을 개시제로 하여 단독 중합 또는 공중합하여 리빙 중합체를 만들고 형성된 리빙 중합체를 실활시킨 다음 리튬하이드라이드와 모노시클로펜타디에닐 티타늄 화합물을 수소와 함께 가하여 선택적으로 공역디엔을 수소화하였다. 대한민국 특허 제515,452호에서는 고속분사 노즐 장착 반응기로부터 입자경이 정밀하게 제어된 리튬하이드라이드를 제조하여 주촉매 환원제로 사용하며 비스(시클로펜타디에닐) 티타늄 화합물을 수소와 함께 가하여 수소화하는 방법을 제시하였다.In Korean Patent No. 267,080, at least one conjugated diene is homopolymerized or copolymerized with an organic alkali metal as an initiator to form a living polymer, and the living polymer formed is inactivated, and then lithium hydride and a monocyclopentadienyl titanium compound are combined with hydrogen. And optionally hydrogenated the conjugated diene. In Korean Patent No. 515,452, a lithium hydride having a precisely controlled particle diameter was prepared from a reactor equipped with a high-speed jet nozzle, and used as a main catalyst reducing agent, and a method of hydrogenating a bis (cyclopentadienyl) titanium compound with hydrogen was added. .

그러나, 상기와 같은 기술들, 특히 미국 특허 제5,039,755호, 제5,132,372호, 제5,206,307호에는 리빙 중합체를 수소기체로 실활시키기 위해서 격렬히 교반시켜야 하는 문제점이 있었다. 또한, 대한민국 특허 제267,080호에 기술된 바와 같은 리튬하이드라이드 제조시 반응의 규모가 커짐에 따라 반응의 종결점이 길어져서 반응시간을 단축시키기 위해서는 격렬한 교반이 필요하고, 입자경이 증가하 여 활성 조절이 어려우며, 환원제로서의 활성이 급격히 저하하는 경향을 나타낸다. 따라서, 안정적인 반응을 위해서는 촉매 대비 다량의 리튬하이드라이드가 필요한 문제점을 안고 있다.However, such techniques, in particular US Pat. Nos. 5,039,755, 5,132,372, and 5,206,307, have had a problem of vigorous stirring to deactivate living polymers with hydrogen gas. In addition, as the scale of the reaction is increased in the preparation of lithium hydride as described in Korean Patent No. 267,080, the end point of the reaction is increased, so that vigorous stirring is required to shorten the reaction time, and the particle size is increased so that the activity control is improved. It is difficult and shows the tendency for the activity as a reducing agent to fall rapidly. Therefore, there is a problem in that a large amount of lithium hydride is required for the stable reaction.

이에, 본 발명자들은 상기와 같은 균일계 촉매를 사용한 공역디엔 공중합체의 불포화 이중결합을 수소화시키는 데 있어서의 문제점을 해결하기 위하여 연구 노력한 결과, 알파메틸 스티렌 말단의 공역디엔계 리빙 공중합체에서 일정온도 이상에서 자발적 종결(Spontaneous Termination)을 통해 리튬하이드라이드(LiH)가 생성되는 반응을 통하여 유기 티타늄 촉매 하에서 환원제를 사용하지 않고도 빠른 시간 내에 높은 수소 첨가율과 수소화 재현성을 나타내는 공역디엔계 공중합체의 수소화 방법을 개발함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, the present inventors have studied to solve the problem in hydrogenating unsaturated double bonds of conjugated diene copolymers using the homogeneous catalyst as described above, and as a result, a constant temperature in the conjugated diene-based living copolymer of The hydrogenation method of a conjugated diene copolymer having high hydrogenation rate and hydrogenation reproducibility within a short time without using a reducing agent under an organic titanium catalyst through a reaction in which lithium hydride (LiH) is produced through spontaneous termination. The present invention has been completed by the development.

따라서, 본 발명은 일반적인 균일계 수소화 촉매가 가진 문제점들을 나타내지 않으면서도 고수소화율과 높은 재현성으로 수소화된 중합체를 생산할 수 있는 새로운 공역디엔계 공중합체의 수소화 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a new method for hydrogenating conjugated diene copolymers capable of producing hydrogenated polymers with high hydrogenation rate and high reproducibility without exhibiting problems with general homogeneous hydrogenation catalysts.

본 발명은 The present invention

공역디엔 모노머와 방향족 비닐모노머를 탄화수소 용매 하에서 유기 리튬 화합물을 개시제로 사용하여 알파메틸 스티렌 말단의 리빙 블록 공중합체를 만드는 단계;Using a conjugated diene monomer and an aromatic vinyl monomer under a hydrocarbon solvent to produce an living block copolymer of alphamethyl styrene ends using an organolithium compound as an initiator;

상기 리빙 블록 공중합체를 가열 및 교반하여 리튬하이드라이드를 생성시키는 단계; 및 Heating and stirring the living block copolymer to produce lithium hydride; And

리튬하이드라이드가 생성된 공중합체에 촉매로 다음 화학식 1로 표시되는 비스(시클로펜타디에닐)티타늄 화합물 및 수소를 가하여 공역디엔만을 선택적으로 수소화하는 단계;Selectively hydrogenating only the conjugated diene by adding a bis (cyclopentadienyl) titanium compound represented by the following Chemical Formula 1 and hydrogen as a catalyst to a copolymer of lithium hydride;

를 포함하는 수소화된 공역디엔 중합체의 제조방법에 그 특징이 있다;There is a feature in the method for producing a hydrogenated conjugated diene polymer comprising;

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112009067650434-pat00001
Figure 112009067650434-pat00001

상기 화학식 식에서, R1 및 R2는 서로 같거나 다른 것으로서, 할로겐기, C1~C8 알킬기, C1~C8 알콕시기, C6~C20 아릴알킬, C6~C20 아릴옥시기, C7~C20 알콕시아릴 및 카르보닐기로 구성된 군으로부터 선택된 것이다. In the above formula, R 1 and R 2 are the same as or different from each other, halogen group, C 1 ~ C 8 alkyl group, C 1 ~ C 8 alkoxy group, C 6 ~ C 20 arylalkyl, C 6 ~ C 20 aryloxy group , C 7 ~ C 20 alkoxyaryl and carbonyl group.

본 발명에서는 알파메틸 스티렌을 말단으로 하는 공역디엔계 중합체의 리빙 말단은 80 ℃ 이상으로 가열할 경우 자발적 종결(Spontaneous Termination)이 발생하여 리튬하이드라이드가 생성되면서 중합체는 실활되게 된다. 이와 같이 형성된 리튬하이드라이드는 분자수준으로 중합체에 분포되어 외부에서 제조하여 가하는 리튬하이드라이드 입자에 비하여 활성이 우수하여 낮은 Li/Ti에도 높은 수소화 반응 효율을 나타내며, 고가의 반응장치 및 생산에 드는 비용을 경감할 수 있다. 수소 기체로 중합 종결하여 리튬하이드라이드를 제조하는 시스템의 문제점인 고압 및 고속 교반에 따른 비경제성 및 장시간의 반응공정 등의 비효율성을 개선할 수 있는 경제적이고 단순환 공정이므로 공업적으로, 특히 유용하게 사용할 수 있는 방법이다. In the present invention, the living end of the conjugated diene-based polymer having alpha methyl styrene as a terminal generates spontaneous termination when heated to 80 ° C. or higher, thereby inactivating the polymer while producing lithium hydride. The lithium hydride formed as described above has a high level of hydrogenation reaction efficiency even at low Li / Ti due to its excellent activity compared to lithium hydride particles which are distributed to the polymer at a molecular level and manufactured and added externally. Can alleviate It is particularly useful industrially because it is an economical and simple ring process that can improve the inefficiency such as high-pressure and high-speed agitation and inefficiencies such as a long time reaction process, which is a problem of a system for producing lithium hydride by terminating polymerization with hydrogen gas. This can be used.

이와 같은 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described in detail as follows.

본 발명은 알파메틸 스티렌을 말단으로 하는 공역디엔계 공중합체를 수소화하는 방법에 있어서 환원제를 사용하지 않고 유기티타늄 촉매 하에 공역디엔계 공중합체의 수소화 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a hydrogenation method of a conjugated diene copolymer under an organotitanium catalyst without using a reducing agent in a method for hydrogenating a conjugated diene copolymer having alphamethyl styrene as a terminal.

다음 반응식 1과 같이 별도의 중합 정지제와 환원제를 투입하지 않고서 알파메틸 스티렌의 리빙 말단이 자기 종결(self termination)되면서 생성되는 리튬하이드라이드를 수소화 반응에 이용한 것이다. As shown in Scheme 1, the lithium hydride produced by self-termination of the living terminal of alphamethyl styrene without using a separate polymerization terminator and a reducing agent is used for the hydrogenation reaction.

[반응식 1]Scheme 1

Figure 112009067650434-pat00002
Figure 112009067650434-pat00002

본 발명에 따른 공역디엔계 공중합체의 수소화 방법을 보다 구체적으로 나타내면 다음과 같다. The hydrogenation method of the conjugated diene copolymer according to the present invention will be described in more detail as follows.

공역디엔 모노머와 방향족 비닐모노머를 탄화수소 용매 하에서 유기 리튬 화 합물을 개시제로 사용하여 중합반응 후 알파메틸 스티렌으로 말단 처리한 리빙 블록 공중합체를 만든다. 또한, 상기 중합 반응은 중합체의 농도가 너무 높을 경우에는 용액 점도가 급격히 증가하여 기체와 액체 반응이 효율적으로 이루어지기 힘들어 수소화 반응 수율이 떨어지는 이유로 탄화수소 용매에 대한 중합체의 농도가 1 ~ 50 중량% 되도록 수행하는 것이 바람직하다. 상기 탄화수소 용매로는 n-펜탄, n-헥산, n-헵탄 등의 지방족 탄화수소류와 시클로헥산, 시클로헵탄과 같은 지방족 고리 탄화수소류가 사용될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 시클로헥산을 사용한다.Using a conjugated diene monomer and an aromatic vinyl monomer in an hydrocarbon solvent as an organic lithium compound as an initiator, a living block copolymer terminated with alphamethyl styrene after polymerization is prepared. In addition, the polymerization reaction is such that when the concentration of the polymer is too high, the solution viscosity is rapidly increased, so that the gas and liquid reaction is difficult to efficiently occur so that the concentration of the polymer in the hydrocarbon solvent is 1 to 50% by weight for the reason that the yield of the hydrogenation reaction is lowered. It is preferable to carry out. As the hydrocarbon solvent, aliphatic hydrocarbons such as n-pentane, n-hexane, n-heptane and aliphatic ring hydrocarbons such as cyclohexane and cycloheptane may be used, and more preferably, cyclohexane is used.

상기 공중합체를 80 ℃ 이상(80 ~ 150 ℃)으로 가열하여 자발적 종결반응을 통하여 리튬하이드라이드를 생성시킨 후 화학식 1의 시클로펜타디에닐 티타늄 화합물과 수소를 가하여 공역디엔만을 선택적으로 수소화 하는 방법이다. Lithium hydride is produced by spontaneous termination reaction by heating the copolymer to 80 ° C. or higher (80 to 150 ° C.), and then selectively hydrogenating only a conjugated diene by adding a cyclopentadienyl titanium compound of Formula 1 and hydrogen. .

수소화 반응은 일반적으로 반응온도 80 ~ 150 ℃, 반응압력 1 ~ 100 kgf/cm2, 촉매량 0.01 ~ 20 mmol/100 g-고분자, 반응시간 15 ~ 1440분의 조건 하에서 수행될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 반응온도 80 ~ 140 ℃, 반응압력 5 ~ 20 kgf/cm2, 촉매량은 0.05 ~ 2 mmol/100 g-고분자, 반응시간 30 ~ 360분의 조건 하에서 수행되는 것이 유리하다. The hydrogenation reaction is generally carried out under the conditions of reaction temperature 80 ~ 150 ℃, reaction pressure 1 ~ 100 kgf / cm 2 , catalyst amount 0.01 ~ 20 mmol / 100 g-polymer, reaction time 15 ~ 1440 minutes, more preferably The reaction temperature is 80 ~ 140 ℃, reaction pressure 5 ~ 20 kgf / cm 2 , the amount of catalyst is 0.05 ~ 2 mmol / 100 g-polymer, it is advantageously carried out under the conditions of the reaction time 30 ~ 360 minutes.

공역디엔계 공중합체는 일반적으로 음이온형 중합으로 제조하는 바, 상기 사용 가능한 공역디엔 단량체는 구체적으로 1,3-부타디엔, 이소프렌, 피페릴렌, 페닐부타디엔, 3,4-디메틸-1,3-헥사디엔, 4,5-디에틸-1,3-옥타디엔 등과 같은 4 ~ 12개 의 탄소원자를 함유한 공역디엔계 화합물이 바람직하고, 더욱 바람직하기로는 1,3-부타디엔 및 이소프렌을 사용하는 것이 좋다. 공역디엔 단량체와 공중합이 가능한 방향족 비닐계 단량체는 구체적으로 스티렌, 알파-메틸 스티렌, 알콕시기로 치환된 스티렌, 2-비닐 피리딘, 4-비닐 피리딘, 비닐 나프탈렌 및 알킬기로 치환된 비닐 나프탈렌 등과 같은 비닐 아릴 화합물을 사용할 수 있으며, 바람직하기로는 스티렌 및 알파메틸 스티렌 중에서 선택된 1종 이상을 사용하는 것이 좋다. Conjugated diene copolymers are generally prepared by anionic polymerization, and the usable conjugated diene monomers are specifically 1,3-butadiene, isoprene, piperylene, phenylbutadiene, 3,4-dimethyl-1,3-hexa Preferred are conjugated diene compounds containing 4 to 12 carbon atoms, such as dienes, 4,5-diethyl-1,3-octadiene, and more preferably 1,3-butadiene and isoprene. . The aromatic vinyl monomer copolymerizable with the conjugated diene monomer is specifically vinyl aryl such as styrene, alpha-methyl styrene, alkoxy-substituted styrene, 2-vinyl pyridine, 4-vinyl pyridine, vinyl naphthalene and vinyl naphthalene substituted with alkyl groups. Compounds may be used, preferably at least one selected from styrene and alphamethyl styrene.

이러한 공역디엔계 공중합체는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 중합법으로 제조되는 바, 본 발명은 유기 리튬 화합물을 개시제로 이용한 음이온 중합을 수행하여 리빙 공중합체(Living copolymer)를 제조하고, 이를 이용한 수소화 반응을 수행하여 수소화된 공역디엔계 공중합체를 제조한다. The conjugated diene-based copolymer is prepared by a polymerization method generally used in the art, the present invention is to carry out anionic polymerization using an organolithium compound as an initiator to produce a living copolymer (hydrogenation) using the same The reaction is carried out to prepare a hydrogenated conjugated diene copolymer.

상기 수소화 반응에 사용되는 촉매는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 비스(시클로펜타디에닐) 티타늄 화합물을 사용할 수 있다. 이때, 상기 촉매는 환원제 없이 단독으로 사용한다. As the catalyst used in the hydrogenation reaction, a bis (cyclopentadienyl) titanium compound generally used in the art may be used. At this time, the catalyst is used alone without a reducing agent.

이러한 촉매는, 예를 들면 비스(시클로펜타디에닐)티타늄 디할라이드 화합물, 비스(시클로펜타디에닐)티타늄 디알킬 화합물, 비스(시클로펜타디에닐)티타늄 디아릴 화합물 및 비스(시클로펜타디에닐)티타늄 디알콕시 화합물에서 선택된 것이며 단독 또는 혼합으로 사용될 수 있다.Such catalysts include, for example, bis (cyclopentadienyl) titanium dihalide compounds, bis (cyclopentadienyl) titanium dialkyl compounds, bis (cyclopentadienyl) titanium diaryl compounds and bis (cyclopentadienyl) It is selected from titanium dialkoxy compounds and can be used alone or in combination.

알파메틸 스티렌은 스티렌과 달리 비닐기가 메틸 그룹으로 치환되어 있어 리튬하이드라이드가 생성된 후 더 안정해지므로 스티렌 말단 보다 알파메틸 스티렌 말단이 더 쉽게 리튬하이드라이드를 생성하게 된다. Unlike styrene, alphamethyl styrene is more stable after lithium hydride is formed because a vinyl group is substituted with a methyl group, and thus, alphamethyl styrene end is more easily produced than lithium styrene end.

또한, 리빙 알파메틸 스티렌 말단으로부터 자체 생성된 고활성의 리튬하이드라이드를 사용할 경우 외부에서 리튬하이드라이드를 투입할 때 보다 사용량이 적어 생산 제품의 투명도 저하 및 색상 악화를 방지할 수 있는 장점이 있다. In addition, the use of a highly active lithium hydride generated from the living alphamethyl styrene end is less than the amount used when the lithium hydride from the outside has the advantage of preventing the degradation of the transparency and color degradation of the product produced.

이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세하게 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited by the Examples.

[[ 알파메틸Alphamethyl 스티렌 말단형  Styrene-end 리빙Living 블록 공중합체 합성] Block copolymer synthesis]

비교제조예Comparative Production Example 1 : 스티렌-부타디엔-스티렌 말단형  1: Styrene-butadiene-styrene terminal type 리빙Living 블록 공중합체 Block copolymer

10 ℓ 오토클레이브 반응기에 시클로헥산 4800 g과 테트라하이드로퓨란 9.6 g, 스티렌 단량체 120 g을 첨가하고 온도를 40 ℃로 조정한 후, n-부틸리튬 13.5 mmol을 주입하여 단열반응을 시간하여 30분간 중합을 수행하였다. 다음으로 1,3-부타디엔 단량체 560 g을 반응기 내로 주입하여 1시간 동안 중합시켰다. 이후에 스티렌 단량체 120 g을 첨가하고 30분 동안 중합하였으며, 음이온을 실활시키지 않았다. 상기에서 제조된 공중합체의 결합 스티렌 함유율은 30%이고, 부타디엔 단위의 1,2-비닐결합 함유율 38%이고, 수평균 분자량 약 62,000인 스티렌-부타디엔-스티렌 말단형 리빙 블록 공중합체가 얻어졌다. 4800 g of cyclohexane, 9.6 g of tetrahydrofuran, and 120 g of styrene monomer were added to a 10-liter autoclave reactor, the temperature was adjusted to 40 ° C., and 13.5 mmol of n-butyllithium was injected to incubate for 30 minutes. Was performed. Next, 560 g of 1,3-butadiene monomer was injected into the reactor and polymerized for 1 hour. Then 120 g of styrene monomer was added and polymerized for 30 minutes, without anion deactivation. The bound styrene content of the copolymer prepared above was 30%, the 1,2-vinyl bond content of the butadiene unit was 38%, and the styrene-butadiene-styrene terminal type living block copolymer having a number average molecular weight of about 62,000 was obtained.

제조예Manufacturing example 1 : 스티렌-부타디엔- 1: Styrene-Butadiene- 알파메틸Alphamethyl 스티렌 말단형  Styrene-end 리빙Living 블록 공중합체 Block copolymer

10 ℓ 오토클레이브 반응기에 시클로헥산 4800 g과 테트라하이드로퓨란 9.6 g, 스티렌 단량체 120 g을 첨가하고 온도를 40 ℃로 조정한 후 n-부틸리튬 13.5 mmol을 주입하여 단열반응을 시간하여 30분간 중합을 수행하였다. 다음으로 1,3-부타디엔 단량체 560 g을 반응기 내로 주입하여 1시간 동안 중합시켰다. 이후에 알파메틸 스티렌 단량체 120 g을 첨가하고 30분 동안 중합하였으며, 음이온을 실활시키지 않았다. 상기에서 제조된 공중합체의 결합 스티렌 함유율은 30%이고, 부타디엔 단위의 1,2-비닐 결합 함유율 38%이고, 수평균 분자량(Mn) 60,000인 스티렌-부타디엔-알파메틸 스티렌 말단형 리빙 블록 공중합체가 얻어졌다. 4800 g of cyclohexane, 9.6 g of tetrahydrofuran and 120 g of styrene monomer were added to a 10 L autoclave reactor, the temperature was adjusted to 40 ° C., and 13.5 mmol of n-butyllithium was injected to insulate the reaction for 30 minutes. Was performed. Next, 560 g of 1,3-butadiene monomer was injected into the reactor and polymerized for 1 hour. Then 120 g of alphamethyl styrene monomer was added and polymerized for 30 minutes, without anion deactivation. The styrene-bonded styrene content of the copolymer prepared above is 30%, the 1,2-vinyl bond content of the butadiene unit is 38%, and the number-average molecular weight (Mn) 60,000 is a styrene-butadiene-alphamethyl styrene terminal living block copolymer. Was obtained.

제조예Manufacturing example 2 : 스티렌-부타디엔-스티렌- 2: styrene-butadiene-styrene- 알파메틸Alphamethyl 스티렌 말단형  Styrene-end 리빙Living 블록 공중합체 Block copolymer

10 ℓ 오토클레이브 반응기에 시클로헥산 4800 g과 테트라하이드로퓨란 9.6 g, 스티렌 단량체 120 g을 첨가하고 온도를 40 ℃로 조정한 후 n-부틸리튬 13.5 mmol을 주입하여 단열반응을 시간하여 30분간 중합을 수행하였다. 다음으로 1,3-부타디엔 단량체 560 g을 반응기 내로 주입하여 1시간 동안 중합시켰다. 이후에 스티렌 단량체 115 g을 첨가하고 30분 동안 중합하였다. 그 후 알파메틸 스티렌 5 g을 첨가하고 10분 동안 중합하였으며 음이온을 실활 시키지 않았다. 상기에서 제조된 공중합체의 결합 스티렌 함유율은 30%이고, 부타디엔 단위의 1,2-비닐 결합 함유율 38%이고, 수평균 분자량 약 62,000인 스티렌-부타디엔-스티렌-알파메틸 스티렌 말단형 블록 공중합체가 얻어졌다.4800 g of cyclohexane, 9.6 g of tetrahydrofuran and 120 g of styrene monomer were added to a 10 L autoclave reactor, the temperature was adjusted to 40 ° C., and 13.5 mmol of n-butyllithium was injected to insulate the reaction for 30 minutes. Was performed. Next, 560 g of 1,3-butadiene monomer was injected into the reactor and polymerized for 1 hour. Then 115 g of styrene monomer were added and polymerized for 30 minutes. Then 5 g of alphamethyl styrene was added and polymerized for 10 minutes without anion deactivation. The styrene-linked styrene content of the copolymer prepared above was 30%, the 1,2-vinyl bond content of the butadiene unit was 38%, and the styrene-butadiene-styrene-alphamethyl styrene terminal block copolymer having a number average molecular weight of about 62,000 was Obtained.

제조예Manufacturing example 3 : 스티렌-부타디엔- 3: styrene-butadiene- 알파메틸Alphamethyl 스티렌 말단형  Styrene-end 리빙Living 블록 공중합체 Block copolymer

10 ℓ 오토클레이브 반응기에 시클로헥산 4800 g과 테트라하이드로퓨란 9.6 g, 스티렌 단량체 120 g을 첨가하고 온도를 40 ℃로 조정한 후 n-부틸리튬 7.6 mmol을 주입하여 단열 반응을 시간하여 30분간 중합을 수행하였다. 다음으로 1,3-부타디엔 단량체 560 g을 반응기 내로 주입하여 1시간 동안 중합시켰다. 이 후에 알파메틸 스티렌 단량체 120 g을 첨가하고 30분 동안 중합하였으며, 음이온을 실활시키지 않았다. 상기에서 제조된 공중합체의 결합 스티렌 함유율은 30%이고, 부타디엔 단위의 1,2-비닐 결합 함유율 38%이고, 수평균 분자량 약 114,000인 스티렌-부타디엔-알파메틸 스티렌 말단형 리빙 블록 공중합체가 얻어졌다4800 g of cyclohexane, 9.6 g of tetrahydrofuran, and 120 g of styrene monomer were added to a 10-liter autoclave reactor, the temperature was adjusted to 40 ° C., and then 7.6 mmol of n-butyllithium was added to insulate the reaction for 30 minutes. Was performed. Next, 560 g of 1,3-butadiene monomer was injected into the reactor and polymerized for 1 hour. This was followed by addition of 120 g of alphamethyl styrene monomer and polymerization for 30 minutes, without anion deactivation. The styrene-bonded styrene content of the copolymer prepared above was 30%, the 1,2-vinyl bond content of the butadiene unit was 38%, and the styrene-butadiene-alphamethyl styrene terminal type living block copolymer having a number average molecular weight of about 114,000 was obtained. lost

제조예Manufacturing example 4 : 스티렌-부타디엔-스티렌- 4: styrene-butadiene-styrene- 알파메틸Alphamethyl 스티렌 말단형  Styrene-end 리빙Living 블록 공중합체 Block copolymer

10 ℓ 오토클레이브 반응기에 시클로헥산 4800 g과 테트라하이드로퓨란 9.6 g, 스티렌 단량체 120 g을 첨가하고 온도를 40 ℃로 조정한 후 n-부틸리튬 7.6 mmol을 주입하여 단열 반응을 시간하여 30분간 중합을 수행하였다. 다음으로 1,3-부타디엔 단량체 560 g을 반응기 내로 주입하여 1시간 동안 중합시켰다. 이후에 스티렌 단량체 115 g을 첨가하고 30분 동안 중합하였다. 그 후 알파메틸 스티렌 5 g을 첨가하고 10분 동안 중합하였으며, 음이온을 실활시키지 않았다. 상기에서 제조된 공중합체의 결합 스티렌 함유율은 30%이고, 부타디엔 단위의 1,2-비닐 결합 함유율 38%이고, 수평균 분자량 약 118,000인 스티렌-부타디엔-스티렌-알파메틸 스티렌 말단형 리빙 블록 공중합체가 얻어졌다4800 g of cyclohexane, 9.6 g of tetrahydrofuran, and 120 g of styrene monomer were added to a 10-liter autoclave reactor, the temperature was adjusted to 40 ° C., and then 7.6 mmol of n-butyllithium was added to insulate the reaction for 30 minutes. Was performed. Next, 560 g of 1,3-butadiene monomer was injected into the reactor and polymerized for 1 hour. Then 115 g of styrene monomer were added and polymerized for 30 minutes. Then 5 g of alphamethyl styrene were added and polymerized for 10 minutes, without anion deactivation. The styrene-bonded styrene content of the copolymer prepared above was 30%, the 1,2-vinyl bond content of the butadiene unit was 38%, and the styrene-butadiene-styrene-alphamethyl styrene-terminated living block copolymer had a number average molecular weight of about 118,000. Was obtained

비교제조예Comparative Production Example 2 : 스티렌-부타디엔-스티렌 말단형 블록 공중합체 2: styrene-butadiene-styrene terminal block copolymer

10 ℓ 오토클레이브 반응기에 시클로헥산 4800 g과 테트라하이드로퓨란 9.6 g, 스티렌 단량체 120 g을 첨가하고 온도를 40 ℃로 조정한 후, n-부틸리튬 13.5 mmol을 주입하여 단열반응을 시간하여 30분간 중합을 수행하였다. 다음으로 1,3-부타디엔 단량체 560 g을 반응기 내로 주입하여 1시간 동안 중합시켰다. 이후에 스티렌 단량체 120 g을 첨가하고 30분 동안 중합하였다. 2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀 12.9 mmol을 첨가하여 실활시켰다. 상기에서 제조된 공중합체의 결합 스티렌 함유율은 30%이고, 부타디엔 단위의 1,2-비닐 결합 함유율 38%이고, 수평균 분자량(Mn) 62,000인 스티렌-부타디엔-스티렌 말단형 블록 공중합체가 얻어졌다. 4800 g of cyclohexane, 9.6 g of tetrahydrofuran, and 120 g of styrene monomer were added to a 10-liter autoclave reactor, the temperature was adjusted to 40 ° C., and 13.5 mmol of n-butyllithium was injected to incubate for 30 minutes. Was performed. Next, 560 g of 1,3-butadiene monomer was injected into the reactor and polymerized for 1 hour. Then 120 g of styrene monomer were added and polymerized for 30 minutes. 12.9 mmol of 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol was added to deactivate. The styrene-butadiene-styrene terminal block copolymer having a bound styrene content of the copolymer prepared above was 30%, a 1,2-vinyl bond content of 38% butadiene units, and a number average molecular weight (Mn) 62,000. .

비교제조예Comparative Production Example 3 : 스티렌-부타디엔-스티렌 말단형 블록 공중합체 3: styrene-butadiene-styrene terminal block copolymer

10 ℓ 오토클레이브 반응기에 시클로헥산 4800 g과 테트라하이드로퓨란 9.6 g, 스티렌 단량체 120 g을 첨가하고 온도를 40 ℃로 조정한 후 n-부틸리튬 13.5 mmol을 주입하여 단열 반응을 시간하여 30분간 중합을 수행하였다. 다음으로 1,3-부타디엔 단량체 560 g을 반응기 내로 주입하여 1시간 동안 중합시켰다. 이후에 스티렌 단량체 120 g을 첨가하고 30분 동안 중합하였다. 2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀 6.9 mmol을 첨가하여 실활시켰다. 상기에서 제조된 공중합체의 결합 스티렌 함유율은 30%이고, 부타디엔 단위의 1,2-비닐 결합 함유율 38%이고, 수 평균 분자량(Mn) 117,000인 스티렌-부타디엔-스티렌 말단형 블록 공중합체가 얻어졌다. 4800 g of cyclohexane, 9.6 g of tetrahydrofuran, and 120 g of styrene monomer were added to a 10-liter autoclave reactor, the temperature was adjusted to 40 ° C., 13.5 mmol of n-butyllithium was injected, and the adiabatic reaction was performed for 30 minutes. Was performed. Next, 560 g of 1,3-butadiene monomer was injected into the reactor and polymerized for 1 hour. Then 120 g of styrene monomer were added and polymerized for 30 minutes. 6.9 mmol of 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol was added to deactivate. A styrene-butadiene-styrene terminal block copolymer having a bound styrene content of the copolymer prepared above was 30%, a 1,2-vinyl bond content of 38% butadiene units, and a number average molecular weight (Mn) of 117,000. .

[[ 리튬하이드라이드(LiH)의Of lithium hydride (LiH) 합성] synthesis]

참조예Reference Example

5 ℓ 오토클레이브 반응기 안에 불황성 기체 분위기에서 3.5 ℓ n-부틸리튬 용액 또는 s-부틸리튬 용액(0.2 M 시클로헥산 용액)을 넣고 500 g의 테트라하이드로퓨란을 가하였다. 반응기 온도를 상온으로 유지하고 교반기를 500 rpm으로 회전시키면서 기체 상태의 수소를 가하여 10 kg/cm2의 압력을 유지하면서 1시간 동안 방치하였다. 한 시간 후, 용액은 하얀 색의 현탁액으로 변하였다. 반응의 종말점은 용액의 일부를 취하여 스티렌 모노머와 반응시켜 색깔변화가 없는 것을 육안으로 확인하면 된다. 만일 미반응 알킬 리튬이 용액 중에 남아 있으면 스티렌 모노머의 중합반응을 진행시켜 노랜색을 띄게 된다. In a 5 L autoclave reactor was added 3.5 L n-butyllithium solution or s-butyllithium solution (0.2 M cyclohexane solution) in an inert gas atmosphere and 500 g of tetrahydrofuran was added. The reactor temperature was maintained at room temperature and gas was added while hydrogen was rotated at 500 rpm, and left for 1 hour while maintaining a pressure of 10 kg / cm 2 . After one hour, the solution turned into a white suspension. The end point of the reaction is to visually confirm that there is no change in color by taking part of the solution and reacting with the styrene monomer. If unreacted alkyl lithium remains in solution, the polymerization of styrene monomer proceeds to yellow.

[[ 공역디엔계Conjugated diene system 리빙Living 블록 공중합체의 수소화] Hydrogenation of Block Copolymer]

실시예Example 1 ~ 4 및  1 to 4 and 비교예Comparative example 1 One

상기 비교제조예 1과 제조예 1 ~ 4에서 얻어진 중합체 400 g을 포함하는 용액 2800 g을 5 ℓ 오토클레이브 반응기에 넣고 80 ℃로 10분간 교반하여 리튬하이드라이드가 생성될 수 있도록 하였다. 이어서 비스(시클로펜타디에닐) 티타늄 디클로라이드 1.6 mmol을 첨가하고 400 rpm(분당회전수)에서 10 kg/cm2의 수소로 가압하여 3시간 동안 수소화 반응을 수행하였다. 반응 종료 후, 반응기를 25 ℃로 냉각시키고 압력을 상압(760 mmHg)으로 맞춘 후, 반응 용액을 200 부피% 이상의 메탄올에 투입하여 고분자를 침전시켰다. 2800 g of a solution containing 400 g of the polymer obtained in Comparative Preparation Example 1 and Preparation Examples 1 to 4 was placed in a 5 L autoclave reactor and stirred at 80 ° C. for 10 minutes to produce lithium hydride. Then bis (cyclopentadienyl) titanium dichloride Hydrogenation was carried out for 3 hours by adding 1.6 mmol and pressurizing with 10 kg / cm 2 of hydrogen at 400 rpm (rpm). After the reaction was completed, the reactor was cooled to 25 ° C., the pressure was adjusted to atmospheric pressure (760 mmHg), and the reaction solution was added to 200 vol% or more of methanol to precipitate the polymer.

얻어진 수소화된 폴리머의 1H-NMR 분석 결과, 최종 수소화율에 있어서 부타디엔 단위의 수소화율 및 스티렌 단위의 수소화율을 다음 표 1에 나타내었다.As a result of 1 H-NMR analysis of the obtained hydrogenated polymer, the hydrogenation rate of butadiene units and the hydrogenation rate of styrene units in the final hydrogenation rate are shown in Table 1 below.

Figure 112009067650434-pat00003
Figure 112009067650434-pat00003

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 80 ℃에서 10분간 교반 후 수소화 반응한 결과 리빙 스티렌 중합체 말단인 비교제조예 1 보다는 말단이 리빙 알파메틸 스티렌인 제조예 1 ~ 4가 부타디엔 단위의 수소화율이 높게 나왔다.As shown in Table 1, the hydrogenation reaction after stirring for 10 minutes at 80 ℃ resulted in a higher hydrogenation rate of the butadiene units of Preparation Examples 1 to 4 the terminal is living alpha methyl styrene than Comparative Preparation Example 1 of the terminal of the living styrene polymer .

실시예Example 5 ~ 9  5 to 9

상기 제조예 1에서 얻어진 중합체 400 g을 포함하는 용액 2800 g을 5 ℓ 오토클레이브 반응기에 넣고 80 ℃로 10 분간 교반하여 리튬하이드라이드가 생성될 수 있도록 하였다. 이어서, 비스(시클로펜타디에닐)티타늄 디클로라이드 투입량을 다음 표 2에서와 같이 변량하여 첨가하고 400 rpm(분당회전수)에서 10 kg/cm2의 수소로 가압하여 3시간 동안 수소화 반응을 수행하였다. 반응 종료 후, 반응기를 25 ℃로 냉각시키고 압력을 상압(760 mmHg)으로 맞춘 후, 반응 용액을 200 부피% 이상의 메탄올에 투입하여 고분자를 침전시켰다. 2800 g of a solution containing 400 g of the polymer obtained in Preparation Example 1 was placed in a 5 L autoclave reactor and stirred at 80 ° C. for 10 minutes to produce lithium hydride. Subsequently, the bis (cyclopentadienyl) titanium dichloride input was added in a variable amount as shown in Table 2 below, and pressurized with 10 kg / cm 2 of hydrogen at 400 rpm (rpm) to carry out hydrogenation for 3 hours. . After the reaction was completed, the reactor was cooled to 25 ° C., the pressure was adjusted to atmospheric pressure (760 mmHg), and the reaction solution was added to 200 vol% or more of methanol to precipitate the polymer.

얻어진 수소화된 폴리머의 1H-NMR 분석 결과, 최종 수소화율에 있어서 부타디엔 단위의 수소화율 및 스티렌 단위의 수소화율을 다음 표 2에 나타내었다.As a result of 1 H-NMR analysis of the obtained hydrogenated polymer, the hydrogenation rate of butadiene units and the hydrogenation rate of styrene units in the final hydrogenation rate are shown in Table 2 below.

Figure 112009067650434-pat00004
Figure 112009067650434-pat00004

실시예Example 10 ~ 13 및  10 to 13 and 비교예Comparative example 1 ~ 4 1-4

실시예 10 ~ 13은 제조예 1 ~ 4에서 얻어진 중합체 400 g을 포함하는 용액 2800 g을 5 ℓ 오토클레이브 반응기에 넣고 80 ℃로 10분간 교반하여 리튬하이드라이드가 생성될 수 있도록 하였다. 비교예 1 ~ 4는 비교제조예 2 ~ 3에서 얻어진 중합체에 다음 표 3에 있는 리튬하이드라이드를 변량하여 투입한 후 수소화 반응을 수행한 것이다. 각 실시예 10 ~ 13 및 비교예 1 ~ 4에는 비스(시클로펜타디에닐)티타늄 디클로라이드 1.2 mmol을 첨가하고 400 rpm(분당회전수)에서 10 kg/cm2의 수소로 가압하여 3시간 동안 수소화 반응을 수행하였다. 반응 종료 후, 반응기를 25 ℃로 냉각시키고 압력을 상압(760 mmHg)으로 맞춘 후, 반응 용액을 200 부피% 이상의 메탄올에 투입하여 고분자를 침전시켰다. Examples 10 to 13 put 2800 g of a solution containing 400 g of the polymers obtained in Preparation Examples 1 to 4 into a 5 L autoclave reactor and stirred at 80 ° C. for 10 minutes to produce lithium hydride. Comparative Examples 1 to 4 were prepared by varying the lithium hydride shown in Table 3 to the polymer obtained in Comparative Preparation Examples 2 to 3 and then performing a hydrogenation reaction. In each of Examples 10 to 13 and Comparative Examples 1 to 4, 1.2 mmol of bis (cyclopentadienyl) titanium dichloride was added and hydrogenated at 400 rpm (rpm) with 10 kg / cm 2 of hydrogen for 3 hours. The reaction was carried out. After the reaction was completed, the reactor was cooled to 25 ° C., the pressure was adjusted to atmospheric pressure (760 mmHg), and the reaction solution was added to 200 vol% or more of methanol to precipitate the polymer.

얻어진 수소화된 폴리머의 1H-NMR 분석 결과, 최종 수소화율에 있어서 부타디엔 단위의 수소화율 및 스티렌 단위의 수소화율을 다음 표 3에 나타내었다.As a result of 1 H-NMR analysis of the obtained hydrogenated polymer, the hydrogenation rate of butadiene units and the hydrogenation rate of styrene units in the final hydrogenation rate are shown in Table 3 below.

Figure 112009067650434-pat00005
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상기 표 3과 같이, 외부에서 리튬하이드라이드를 투입 시 그 비율이 티타늄 촉매 대비 10 정도의 양이 되었을 때 수소화율이 90% 이상 나오는 것을 알 수 있다.As shown in Table 3, when the lithium hydride from the outside when the ratio is about 10 compared to the titanium catalyst it can be seen that the hydrogenation rate is more than 90%.

Claims (9)

공역디엔 모노머와 방향족 비닐모노머를 탄화수소 용매 하에서 유기 리튬 화합물을 개시제로 사용하여 알파메틸 스티렌 말단의 리빙 블록 공중합체를 만드는 단계;Using a conjugated diene monomer and an aromatic vinyl monomer under a hydrocarbon solvent to produce an living block copolymer of alphamethyl styrene ends using an organolithium compound as an initiator; 상기 리빙 블록 공중합체를 가열 및 교반하여 리튬하이드라이드를 생성시키는 단계; 및 Heating and stirring the living block copolymer to produce lithium hydride; And 리튬하이드라이드가 생성된 공중합체에 촉매로 다음 화학식 1로 표시되는 비스(시클로펜타디에닐)티타늄 화합물 및 수소를 가하여 공역디엔만을 선택적으로 수소화하는 단계;Selectively hydrogenating only the conjugated diene by adding a bis (cyclopentadienyl) titanium compound represented by the following Chemical Formula 1 and hydrogen as a catalyst to a copolymer of lithium hydride; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 공역디엔계 공중합체의 수소화 방법;Hydrogenation method of the conjugated diene-based copolymer comprising a; [화학식 1][Formula 1]
Figure 112009067650434-pat00006
Figure 112009067650434-pat00006
상기 화학식 식에서, R1 및 R2는 서로 같거나 다른 것으로서, 할로겐기, C1~C8 알킬기, C1~C8 알콕시기, C6~C20 아릴알킬, C6~C20 아릴옥시기, C7~C20 알콕시아릴 및 카르보닐기로 구성된 군으로부터 선택된 것이다. In the above formula, R 1 and R 2 are the same as or different from each other, halogen group, C 1 ~ C 8 alkyl group, C 1 ~ C 8 alkoxy group, C 6 ~ C 20 arylalkyl, C 6 ~ C 20 aryloxy group , C 7 ~ C 20 alkoxyaryl and carbonyl group.
제 1 항에 있어서, 상기 리빙 블록 공중합체를 가열 및 교반하여 리튬하이드라이드를 생성시키는 온도는 10 ~ 150 ℃인 것을 특징으로 하는 수소화 방법.The method of claim 1, wherein the temperature for producing the lithium hydride by heating and stirring the living block copolymer is 10 to 150 ℃. 제 1 항에 있어서, 상기 공역디엔 모노머는 이소프렌 또는 1,3-부타디엔인 것을 특징으로 하는 수소화 방법.The method of claim 1, wherein the conjugated diene monomer is isoprene or 1,3-butadiene. 제 1 항에 있어서, 상기 방향족 비닐모노머는 스티렌 및 알파메틸 스티렌 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 수소화 방법.The hydrogenation method according to claim 1, wherein the aromatic vinyl monomer is at least one selected from styrene and alphamethyl styrene. 제 1 항에 있어서, 상기 공역디엔 모노머와 방향족 비닐모노머는 1 : 9 ~ 9 : 1 중량비 되도록 혼합 사용하는 것을 특징으로 하는 수소화 방법.The hydrogenation method according to claim 1, wherein the conjugated diene monomer and the aromatic vinyl monomer are mixed and used in a weight ratio of 1: 9 to 9: 1. 제 1 항에 있어서, 상기 유기 리튬 화합물은 n-부틸리튬 또는 sec-부틸리튬인 것을 특징으로 하는 수소화 방법.The hydrogenation method of claim 1, wherein the organolithium compound is n-butyllithium or sec-butyllithium. 제 1 항에 있어서, 상기 수소화는 반응온도 80 ~ 150 ℃, 반응압력 1 ~ 100 kgf/cm2, 촉매량 0.01 ~ 20 mmol/100 g-고분자, 반응시간 15 ~ 1440분의 조건 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 수소화 방법.According to claim 1, wherein the hydrogenation is carried out under the conditions of reaction temperature 80 ~ 150 ℃, reaction pressure 1 ~ 100 kgf / cm 2 , catalyst amount 0.01 ~ 20 mmol / 100 g-polymer, reaction time 15 ~ 1440 minutes Hydrogenation method to use. 제 1 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 수소화는 반응온도 80 ~ 140 ℃, 반응압력 5 ~ 20 kgf/cm2, 촉매량은 0.05 ~ 2 mmol/100 g-고분자, 반응시간 30 ~ 360분의 조건 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 수소화 방법.According to claim 1 or 7, wherein the hydrogenation of the reaction temperature of 80 ~ 140 ℃, reaction pressure 5 ~ 20 kgf / cm 2 , the amount of catalyst is 0.05 ~ 2 mmol / 100 g-polymer, reaction time 30 ~ 360 minutes Hydrogenation process characterized in that carried out under. 제 1 항에 있어서, 상기 공중합체 제조시 탄화수소 용매에 대한 중합체의 농도가 1 ~ 50 중량% 되도록 수행하는 것을 특징으로 하는 수소화 방법.According to claim 1, wherein the hydrogenation method characterized in that the concentration of the polymer in the hydrocarbon solvent to 1 to 50% by weight in the preparation of the copolymer.
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