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KR20140127726A - Method of preparing conjugated-diene polymer, composition comprising the polymer and tires comprising the composition - Google Patents

Method of preparing conjugated-diene polymer, composition comprising the polymer and tires comprising the composition Download PDF

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KR20140127726A
KR20140127726A KR1020130148856A KR20130148856A KR20140127726A KR 20140127726 A KR20140127726 A KR 20140127726A KR 1020130148856 A KR1020130148856 A KR 1020130148856A KR 20130148856 A KR20130148856 A KR 20130148856A KR 20140127726 A KR20140127726 A KR 20140127726A
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Abstract

The present invention relates to manufacture of a modified conjugated-diene polymer having a silyl group where one terminal is substituted to amine and the other terminal is substituted to one or more alkoxy groups, and nitrogen atoms by synthesizing an initiator where a negative ion terminal including amine and a positive ion terminal including alkali metal exist, polymerizing combination with an aromatic vinyl monomer using the initiator, synthesizing a polymer where one terminal is modified, and coupling or reacting a compound including one or more silyl groups substituted to the alkoxy group and nitrogen atoms to the polymer. The present invention has excellent progenic properties and shows tensile strength, wear resistance, and wet surface resistance when mixing the polymer to silica as a reinforcing agent.

Description

공역디엔계 중합체의 제조방법, 상기 중합체를 포함하는 조성물 및 상기 조성물을 포함하는 타이어{Method of preparing conjugated-diene polymer, composition comprising the polymer and tires comprising the composition}[0001] The present invention relates to a method for preparing a conjugated diene polymer, a composition comprising the polymer and a tire comprising the composition,

본 발명은 공역디엔계 중합체의 제조방법, 상기 중합체를 포함하는 고무 조성물 및 상기 조성물을 포함하는 타이어에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 아민을 포함하는 음이온 말단 및 알칼리 금속을 포함하는 양이온 말단이 존재하는 개시제를 합성하고, 이 개시제를 이용하여 방향족 비닐 단량체와의 조합을 중합하여 한쪽 말단이 변성된 중합체를 합성한 후, 이 중합체에 알콕시기로 치환된 하나 이상의 실릴기와 질소 원자를 포함하는 화합물을 커플링 또는 반응시킴으로써 한쪽 말단은 아민을 그리고 다른 말단은 하나 이상의 알콕시기로 치환된 실릴기와 질소 원자를 가지는 변성 공역디엔계 중합체의 제조방법이며, 여기에 보강제로 실리카를 배합하는 경우에 우수한 발열성을 가짐과 동시에 인장강도, 내마모성, 젖은 노면 저항성을 나타내는 고무 조성물에 관한 것이다.
The present invention relates to a process for producing a conjugated diene polymer, a rubber composition comprising the polymer, and a tire comprising the composition, and more particularly to a tire comprising an amine terminal An initiator is synthesized and a combination of an aromatic vinyl monomer and an aromatic vinyl monomer is polymerized to synthesize a polymer modified at one end thereof and then a compound containing at least one silyl group substituted with an alkoxy group and a nitrogen atom Or by reacting the resulting mixture with an amine at one end thereof and a silyl group and a nitrogen atom at the other end thereof substituted with at least one alkoxy group and has excellent exothermicity when silica is mixed with a reinforcing agent At the same time, tensile strength, abrasion resistance, wet road surface resistance To a non-composition.

최근 이산화탄소 배출량의 억제 등, 환경에 대한 배려가 사회적 요청이 되고 있어, 자동차에 대한 저연비화 요구가 높아지고 있다. 자동차용 타이어, 특히 지면과 접하는 타이어 트레드의 재료로서, 롤링 저항이 작은 재료의 개발이 요구되고 있으며, 웨트 스키드 저항이 우수하여 충분한 내마모성, 파괴 특성을 갖는 재료의 개발이 요구되고 있다.In recent years, consideration for the environment, such as suppression of carbon dioxide emission, has become a social request, and the demand for fuel economy for automobiles is increasing. Development of a material having a small rolling resistance as a material for an automobile tire, particularly a tire tread in contact with the ground is required, and development of a material having excellent wet skid resistance and sufficient wear resistance and fracture characteristics is required.

한편, 타이어 트레드의 보강성 충전제로는 카본 블랙 및 실리카 등이 사용되고 있는데, 보강성 충전제로서 실리카를 이용하면, 저히스테리시스 손실성 및 웨트 스키드 저항성이 향상된다는 장점이 있다. 소수성 표면의 카본 블랙에 대하여, 친수성 표면의 실리카는 공역디엔계 고무와의 친화성이 낮아, 카본 블랙과 비교하여 분산성이 나쁘다는 결점을 갖고 있기 때문에, 분산성을 개선시키거나, 실리카-고무 간의 결합 부여를 행하기 위해 별도의 실란 커플링제를 함유시킬 필요가 있다.On the other hand, carbon black, silica and the like are used as reinforcing fillers for tire treads. When silica is used as a reinforcing filler, there is an advantage that low hysteresis loss property and wet skid resistance are improved. Silica on the hydrophilic surface has a low affinity with the conjugated diene rubber and has a disadvantage that the dispersibility is poor compared with the carbon black. Therefore, it is possible to improve the dispersibility or to improve the dispersibility of the silica- It is necessary to include a separate silane coupling agent in order to impart the bond between the silane coupling agent.

이러한 실리카에 대한 문제를 감안하여 운동성이 높은 고무 분자 말단부에, 실리카와의 친화성이나 반응성을 갖는 관능기를 도입함으로써 공역디엔계 고무재 중에서의 실리카의 분산성을 개선하고, 또한 고무 분자 말단부를 실리카 입자와의 결합으로 밀봉함으로써 히스테리시스 손실을 감소화하는 시도가 이루어지고 있다.
Considering the problem with silica, the functional group having affinity or reactivity with silica is introduced into the end portion of the rubber molecule having high mobility to improve the dispersibility of the silica in the conjugated diene rubber material, Attempts have been made to reduce the hysteresis loss by sealing with bonding with the particles.

이에 본 발명자들은 상기 종래기술의 과제를 해결하기 위하여 예의 연구를 계속한 결과, 보강제로 실리카를 배합하는 경우에 우수한 발열성을 갖는 것과 동시에 인장강도, 내마모성, 젖은 노면 저항성을 갖는 디엔계 고무를 포함하는 고무 성분과 보강제를 함유하게 되는 고무 조성물의 처방을 확인하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The present inventors have conducted intensive studies to solve the problems of the prior art, and as a result, they have found that a diene rubber having excellent heat resistance when blended with silica as a reinforcing agent and having tensile strength, abrasion resistance and wet road surface resistance is included And the present inventors have completed the present invention by confirming the prescription of the rubber composition containing the rubber component and the reinforcing agent.

본 발명의 목적은 한쪽 말단이 아민으로 변성된 활성 중합체에 알콕시기로 치환된 하나 이상의 실릴기와 질소 원자를 포함하는 화합물을 커플링 또는 반응시킴으로써 하나 이상의 알콕시기로 치환된 실릴기와 질소 원자를 가지는 변성 공역디엔계 중합체의 제조방법을 제공하려는데 있다.An object of the present invention is to provide a method for producing a modified conjugated diene having a silyl group substituted with at least one alkoxy group and a silyl group substituted with at least one alkoxy group by coupling or reacting a compound containing at least one silyl group substituted with an alkoxy group and a nitrogen atom at an active- And to provide a method for producing the polymer.

본 발명의 다른 목적은 상기 변성 공역디엔계 중합체의 제조방법으로 제조된 변성 공역디엔계 중합체를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a modified conjugated diene polymer produced by the above process for producing a modified conjugated diene polymer.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 변성 공역디엔계 중합체를 포함하는 고무 조성물을 제공하기 위한 것이다.
It is still another object of the present invention to provide a rubber composition comprising the modified conjugated diene polymer.

본 발명에 따르면, a) 하기 화학식 1According to the present invention there is provided a process for the preparation of a compound of formula

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

(상기 R1 내지 R5는 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 21의 알킬기이고, 이들 중 1 이상은 반드시 탄소수 1 내지 21의 알킬기이다)로 표시되는 화합물과 유기금속 화합물을 반응시켜 개시제를 제조하는 단계; b) 상기 개시제로 공역디엔계 단량체, 또는 공역디엔계 단량체와 이의 공단량체를 중합시켜 활성 중합체를 형성시키는 단계; 및 c) 상기 활성 중합체와 아미노실란을 반응시켜 변성 공역디엔계 중합체를 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 변성 공역디엔계 중합체의 제조방법을 제공한다.(Wherein R 1 to R 5 are each independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 21 carbon atoms, and at least one of them is an alkyl group having 1 to 21 carbon atoms) with an organometallic compound to prepare an initiator ; b) polymerizing the initiator with a conjugated diene monomer or conjugated diene monomer and its comonomer to form an active polymer; And c) reacting the active polymer with aminosilane to produce a modified conjugated diene polymer. The present invention also provides a method for preparing a modified conjugated diene polymer.

상기 화학식 1은 일례로 R1 및 R5는 독립적으로 메틸기 또는 에틸기이고, R2 내지 R4는 수소일 수 있다.In Formula 1, R 1 and R 5 are independently a methyl group or an ethyl group, and R 2 to R 4 may be hydrogen.

상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 상기 유기금속 화합물의 몰비는 일례로 1:0.001 내지 1:5이다.The molar ratio of the compound represented by Formula 1 to the organometallic compound is, for example, 1: 0.001 to 1: 5.

상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 상기 아미노실란의 몰비는 일례로 1:0.01 내지 1:2이다.The molar ratio of the compound represented by Formula 1 to the aminosilane is, for example, 1: 0.01 to 1: 2.

상기 b)의 공단량체는 일례로 비닐방향족 단량체이다.The comonomer of b) is, for example, a vinyl aromatic monomer.

상기 c) 단계의 아미노실란은 일례로 아미노트리알콕시실란이다.The aminosilane in step c) is, for example, aminotrialkoxysilane.

상기 아미노트리알콕시실란은 일례로 하기 화학식 2, 3 및 4로 표시되는 화합물들로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이다.The aminotrialkoxysilane is at least one selected from the group consisting of compounds represented by the following general formulas (2), (3) and (4).

[화학식 2] (2)

Figure pat00002
Figure pat00002

(상기 화학식 2에서 R1 및 R2는 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬기 또는 알킬실릴기이고, R3 및 R4는 탄소수 1 내지 12의 알킬기이며, a는 0 내지 2의 정수이고, n은 1 내지 3의 정수이다)(Wherein R 1 and R 2 are independently an alkyl group or an alkylsilyl group having 1 to 12 carbon atoms, R 3 and R 4 are an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a is an integer of 0 to 2, 1 < / RTI > to 3)

상기 화학식 2는 일례로 R1은 탄소수 1 내지 3, 또는 1 내지 2의 알킬기이고, R2는 탄소수 1 내지 5, 또는 2 내지 4의 알킬렌기이며, R3 및 R4는 독립적으로 탄소수 1 내지 3, 또는 1 내지 2의 알킬기이고, n은 1 또는 2일 수 있다.Wherein R 1 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or 1 to 2 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms or 2 to 4 carbon atoms, R 3 and R 4 are independently an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, 3, or 1 to 2, and n may be 1 or 2.

[화학식 3](3)

Figure pat00003
Figure pat00003

(상기 화학식 3에서 R1은 탄소수 1 내지 12의 알킬기 또는 알킬실릴기이고, R2 및 R3은 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬기이며, a는 1 내지 3의 정수이고, n은 0 내지 2의 정수이다. 또한, n이 2인 경우 질소에 결합하는 두 개의 R1은 서로 동일하거나 다를 수 있고, 동일한 방식으로 3-n이 2 이상인 경우에 그에 해당하는 기들(groups)은 서로 동일하거나 다를 수 있다)(Wherein R 1 is an alkyl or alkylsilyl group having 1 to 12 carbon atoms, R 2 and R 3 are independently an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a is an integer of 1 to 3, and n is an integer of 0 to 2 When n is 2, two R 1 groups bonded to nitrogen may be the same or different from each other, and when 3-n is 2 or more in the same manner, corresponding groups may be the same or different from each other Can be)

상기 화학식 3은 일례로 R1 내지 R3가 탄소수 1 내지 3, 또는 1 내지의 2의 알킬기이고, n은 2 또는 3일 수 있다.In formula (3), R 1 to R 3 may be an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or 1 to 2 carbon atoms, and n may be 2 or 3.

[화학식 4][Chemical Formula 4]

Figure pat00004
Figure pat00004

(상기 화학식 4에서 R1, R2 및 R3는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 15의 알킬렌기이고, R4, R5, R6, R7 및 R9는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 15의 알킬기 또는 알킬실릴기이며, R8은 탄소수 1 내지 15의 알킬기이고, m은 0 내지 2의 정수이다)(Wherein R 1 , R 2 and R 3 are each independently an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms, and R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 9 are each independently an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms Or an alkylsilyl group, R 8 is an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and m is an integer of 0 to 2)

상기 화학식 4는 일례로 R4 내지 R7이 탄소수 1 내지 3, 또는 1 내지 2의 알킬기이고, R2 및 R3가 탄소수 1 내지 3, 또는 1 내지 2의 알킬렌기이며, R8 및 R9는 탄소수 1 내지 3, 또는 1 내지 2의 알킬기이고, m은 0 또는 1일 수 있다.In Formula 4, R 4 to R 7 are alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms or 1 to 2 carbon atoms, R 2 and R 3 are alkylene groups having 1 to 3 carbon atoms or 1 to 2 carbon atoms, R 8 and R 9 Is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or 1 to 2 carbon atoms, and m may be 0 or 1.

상기 아미노트리알콕시실란은 일례로 비스(메틸디메톡시실릴프로필)-N-메틸아민, 트리스(트리메톡시실릴)아민 및 3-디메틸아미노-2((디메틸아미노메틸)프로필)트리메톡시실란으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이다.Examples of the aminotrialkoxysilane include bis (methyldimethoxysilylpropyl) -N-methylamine, tris (trimethoxysilyl) amine and 3-dimethylamino-2 ((dimethylaminomethyl) propyl) trimethoxysilane And at least one selected from the group consisting of

또한, 본 발명에 따르면 상기 제조방법에 따라 제조됨을 특징으로 하는 변성 공역디엔계 중합체를 제공한다.Also, according to the present invention, there is provided a modified conjugated diene polymer which is produced according to the above-mentioned production method.

또한, 본 발명에 따르면, 하기 화학식 5Further, according to the present invention,

[화학식 5] [Chemical Formula 5]

Figure pat00005
Figure pat00005

(상기 화학식 5에서 상기 R1은 수소, 탄소수 1 내지 21의 알킬기, 또는 R'-P-A이며, 상기 R2 내지 R4는 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 21의 알킬기이고, R'는 탄소수 1 내지 21의 알킬렌기이며, 상기 P는 공역디엔계 중합체 사슬이고, 상기 A는 아미노실란기이며, 상기 n은 1 내지 5의 정수이다)로 표시되는 것을 특징으로 하는 변성 공역디엔계 중합체를 제공한다.Wherein R 1 is hydrogen, an alkyl group having 1 to 21 carbon atoms, or R'-PA, R 2 to R 4 are independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 21 carbon atoms, and R ' 21 is an alkylene group, P is a conjugated diene-based polymer chain, A is an aminosilane group, and n is an integer of 1 to 5. The present invention also provides a modified conjugated diene polymer.

본 발명의 아미노실란기는 아미노실란에서 규소(Si) 원자에 결합되어 있는 원자 또는 원자단 중 1 내지 4 개가 탈락되고 남은 기(group)을 의미하고, 일례로 상기 탈락되는 원자단은 규소에 결합된 알콕시기일 수 있다.The aminosilane group of the present invention means a group remaining after 1 to 4 atoms or atoms bonded to a silicon (Si) atom in the aminosilane are eliminated and, for example, the atomic group to be eliminated is an alkoxy group bonded to silicon .

상기 화학식 5는 R1 내지 R4가 일례로 독립적으로 수소, 메틸기 또는 에틸기이고, 상기 R'는 메틸렌기 또는 에틸렌기일 수 있다.In Formula 5, R 1 to R 4 are independently hydrogen, a methyl group, or an ethyl group, and R 'may be a methylene group or an ethylene group.

또 다른 일례로, 상기 화학식 5는 R1이 메틸기 또는 에틸기이고, R'가 메틸렌기 또는 에틸렌기이며, R2 내지 R4는 수소일 수 있다.As another example, in Formula 5, R 1 is a methyl group or an ethyl group, R 'is a methylene group or an ethylene group, and R 2 to R 4 may be hydrogen.

상기 공역디엔계 중합체 사슬은 일례로 스티렌-부타디엔 공중합체 사슬이다.The conjugated diene polymer chain is, for example, a styrene-butadiene copolymer chain.

상기 아미노실란기는 일례로 아미노트리알콕시실란이다.The aminosilane group is, for example, aminotrialkoxysilane.

상기 변성 공역디엔계 중합체는 일례로 무늬점도가 30 내지 90이다.The modified conjugated diene polymer has a pattern viscosity of 30 to 90 as an example.

상기 변성 공역디엔계 중합체는 일례로 비닐방향족 단량체 함량이 5 내지 50 중량%이다.The modified conjugated diene polymer has a vinyl aromatic monomer content of 5 to 50% by weight, for example.

상기 변성 공역디엔계 중합체는 일례로 비닐 함량이 5 내지 60 중량%이다.The modified conjugated diene polymer has a vinyl content of 5 to 60% by weight, for example.

상기 변성 공역디엔계 중합체는 일례로 분자량분포도(PDI)가 1.0 내지 4.0이다.The modified conjugated diene polymer has a molecular weight distribution (PDI) of 1.0 to 4.0 as an example.

또한, 본 발명에 따르면 상기 변성 공역디엔계 중합체 100 중량부 및 실리카계 무기 충전제 1 내지 200 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고무 조성물을 제공한다.According to the present invention, there is also provided a rubber composition characterized by comprising 100 parts by weight of the modified conjugated diene polymer and 1 to 200 parts by weight of a silica-based inorganic filler.

또한, 본 발명에 따르면 상기 고무 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어를 제공한다.
Further, according to the present invention, there is provided a tire comprising the rubber composition.

본 발명에 따른 변성 공역디엔계 중합체를 포함하는 고무 조성물은 보강제로 실리카를 배합하는 경우에 우수한 저연료소비성을 가짐과 동시에 인장강도, 내마모성, 젖은 노면 저항성을 나타내는 효과가 있다.
The rubber composition comprising the modified conjugated diene polymer according to the present invention has an effect of exhibiting excellent low fuel consumption when blended with silica as a reinforcing agent, and exhibiting tensile strength, abrasion resistance and wet road surface resistance.

본 발명의 변성 공역디엔계 중합체의 제조방법은 a) 하기 화학식 1A process for producing a modified conjugated diene polymer of the present invention comprises: a)

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00006
Figure pat00006

(상기 R1 내지 R5는 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 21의 알킬기이고, 이들 중 1 이상은 반드시 탄소수 1 내지 21의 알킬기이다)로 표시되는 화합물과 유기금속 화합물을 반응시켜 개시제를 제조하는 단계; b) 상기 개시제로 공역디엔계 단량체, 또는 공역디엔계 단량체와 이의 공단량체를 중합시켜 활성 중합체를 형성시키는 단계; 및 c) 상기 활성 중합체와 아미노실란을 반응시켜 변성 공역디엔계 중합체를 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
(Wherein R 1 to R 5 are each independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 21 carbon atoms, and at least one of them is an alkyl group having 1 to 21 carbon atoms) with an organometallic compound to prepare an initiator ; b) polymerizing the initiator with a conjugated diene monomer or conjugated diene monomer and its comonomer to form an active polymer; And c) reacting the active polymer with aminosilane to prepare a modified conjugated diene polymer.

상기 변성 공역디엔계 중합체의 제조방법은 일례로 (a) 아민을 포함하는 음이온말단 및 알칼리 금속을 포함하는 양이온 말단이 존재하는 개시제를 합성하는 단계; (b) 상기 개시제의 존재하에 공역디엔계 단량체의 단일 중합체 또는 비닐 방향족 단량체와 공역디엔 단량체의 공중합체를 중합하여 하기 화학식 6의 한쪽 말단이 변성된 활성 중합체를 형성하는 단계; 및 (b) 상기 알칼리 금속 말단을 갖는 활성 중합체를 하기 화학식 2 내지 4의 화합물과 커플링 또는 반응시켜 변성 중합체를 제조하는 단계;를 포함할 수 있다.The method for producing the modified conjugated diene polymer includes, for example, (a) synthesizing an initiator in which an anionic end containing an amine and a cation end containing an alkali metal are present; (b) polymerizing a homopolymer of a conjugated diene monomer or a copolymer of a vinyl aromatic monomer and a conjugated diene monomer in the presence of the initiator to form an active polymer modified at one end of the following formula (6); And (b) coupling or reacting the active polymer having the alkali metal terminal with a compound represented by any of the following general formulas (2) to (4) to produce a modified polymer.

[화학식 6][Chemical Formula 6]

Figure pat00007
Figure pat00007

(상기 화학식 6에서 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고, n은 2 내지 5의 정수이다)(Wherein R 1 and R 2 are each independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and n is an integer of 2 to 5)

[화학식 2](2)

Figure pat00008
Figure pat00008

(상기 화학식 2에서 R1 및 R2는 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬기 또는 알킬실릴기이고, R3 및 R4는 탄소수 1 내지 12의 알킬기이며, a는 0 내지 2의 정수이고, n은 1 내지 3의 정수이다)(Wherein R 1 and R 2 are independently an alkyl group or an alkylsilyl group having 1 to 12 carbon atoms, R 3 and R 4 are an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a is an integer of 0 to 2, 1 < / RTI > to 3)

[화학식 3](3)

Figure pat00009
Figure pat00009

(상기 화학식 3에서 R1은 탄소수 1 내지 12의 알킬기 또는 알킬실릴기이고, R2 및 R3은 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬기이며, a는 1 내지 3의 정수이고, n은 0 내지 2의 정수이다. 또한, n이 2인 경우 질소에 결합하는 두 개의 R1은 서로 동일하거나 다를 수 있고, 동일한 방식으로 3-n이 2 이상인 경우에 그에 해당하는 기들(groups)은 서로 동일하거나 다를 수 있다)(Wherein R 1 is an alkyl or alkylsilyl group having 1 to 12 carbon atoms, R 2 and R 3 are independently an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a is an integer of 1 to 3, and n is an integer of 0 to 2 When n is 2, two R 1 groups bonded to nitrogen may be the same or different from each other, and when 3-n is 2 or more in the same manner, corresponding groups may be the same or different from each other Can be)

[화학식 4][Chemical Formula 4]

Figure pat00010
Figure pat00010

(상기 화학식 4에서 R1, R2 및 R3는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 15의 알킬렌기이고, R4, R5, R6, R7 및 R9는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 15의 알킬기 또는 알킬실릴기이며, R8은 탄소수 1 내지 15의 알킬기이고, m은 0 내지 2의 정수이다)(Wherein R 1 , R 2 and R 3 are each independently an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms, and R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 9 are each independently an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms Or an alkylsilyl group, R 8 is an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and m is an integer of 0 to 2)

상기 변성 공역디엔계 중합체는 일례로 하기 화학식 7에 나타낸 2종의 중합체 중 1종 또는 2종 혼합일 수 있다.The modified conjugated diene polymer may be, for example, one kind or a mixture of two kinds of polymers represented by the following general formula (7).

[화학식 7](7)

Figure pat00011
Figure pat00011

상기 화학식 7에서 R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬기 또는 알킬실릴기이고, R4는 알킬기이며, P~는 공역디엔 중합체이고, a는 0 내지 2의 정수이며, n은 1 내지 3의 정수이다.
Wherein R 1 and R 2 are each independently an alkyl or alkylsilyl group having 1 to 12 carbon atoms, R 4 is an alkyl group, P 1 is a conjugated diene polymer, a is an integer of 0 to 2, n is 1 < / RTI >

개시제Initiator 합성 synthesis

상기 (a)의 개시제는 아민을 포함하는 양이온 말단을 제공할 수 있는 화합물(화학식 1로 표시되는 화합물)과 알칼리 금속을 포함하는 양이온 말단을 제공할 수 있는 화합물(유기금속 화합물)을 반응시킴으로써 제조될 수 있으며, 그 일례의 반응은 하기 반응식 1과 같다.The initiator of (a) may be prepared by reacting a compound capable of providing a cationic terminal comprising an amine (a compound represented by the formula (1)) with a compound capable of providing a cationic terminal containing an alkali metal (an organometallic compound) And the reaction of the example is shown in the following Reaction Scheme 1.

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

Figure pat00012
Figure pat00012

2,6-디메틸피리딘과 n-프로필리튬을 반응시켜 상기와 같은 생성물인 개시제를 합성한다.2,6-dimethylpyridine and n-propyllithium are reacted to synthesize an initiator as a product.

상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 상기 유기금속 화합물의 몰비는 일례로 1:0.001 내지 1:5, 1: 0.1 내지 1:2, 또는 1:0.4 내지 1:1.5이고, 이 범위 내에서 개시제를 용이하게 합성하는 효과가 있다.The molar ratio of the compound represented by Formula 1 to the organometallic compound is, for example, 1: 0.001 to 1: 5, 1: 0.1 to 1: 2, or 1: 0.4 to 1: .

상기 알칼리 금속을 포함하는 양이온 말단은 메틸 리튬, 에틸 리튬, n-프로필리튬, 이소프로필 리튬, n-부틸 리튬, sec-부틸 리튬, tert-부틸 리튬, n-데실 리튬, tert-옥틸 리튬, 페닐 리튬, 1-나프틸 리튬, n-에이코실 리튬, 4-부틸페닐 리튬, 4-톨릴 리튬, 사이클로헥실 리튬, 3,5-디-n-헵틸사이클로헥실 리튬 및 4-사이클로펜틸 리튬으로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택된 화합물로부터 제공될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 특히 바람직한 것은 n-부틸 리튬, sec-부틸 리튬이며, 1종뿐만 아니라 2종 이상의 혼합물로서도 사용할 수 있다. 다른 유기 알칼리 금속 알칼리 금속 화합물로서는 유기 나트륨 화합물, 유기 칼륨 화합물, 유기 루비듐 화합물, 유기 세슘 화합물 등이 있다. 구체적으로는 나트륨 나프탈렌, 칼륨 나프탈렌이 있고, 그 밖에도 리튬, 나트륨, 칼륨의 알콕시드, 술포네이트, 아미드 등이 이용된다. 또한 다른 유기 금속 화합물과 병용하여 사용될 수 있다.The alkali metal-containing cation terminal is preferably selected from the group consisting of methyllithium, ethyllithium, n-propyllithium, isopropyllithium, n-butyllithium, sec-butyllithium, tert-butyllithium, Group consisting of lithium, 1-naphthyllithium, n-eicosyllithium, 4-butylphenyllithium, 4-tolylithium, cyclohexyllithium, 3,5-di-n-heptylcyclohexyllithium and 4-cyclopentyllithium , But are not limited thereto. Particularly preferred are n-butyllithium and sec-butyllithium, and they can be used not only as one kind but also as a mixture of two or more kinds. Other organic alkali metal alkali metal compounds include organic sodium compounds, organic potassium compounds, organic rubidium compounds, and organic cesium compounds. Specific examples thereof include sodium naphthalene and potassium naphthalene. In addition, alkoxides, sulfonates and amides of lithium, sodium and potassium are used. It can also be used in combination with other organometallic compounds.

상기 아민 화합물은 2-메틸피리딘, 3-메틸피리딘, 4-메틸피리딘, 2,3-디메틸피리딘, 2,4-디메틸피리딘, 2,5-디메틸피리딘, 2,6-디메틸피리딘, 3,4-디메틸피리딘, 3,5-디메틸피리딘, 2,3,4-트리메틸피리딘, 2,4,5-트리메틸피리딘, 2,4,6-트리메틸피리딘, 2,3,4,5-테트라메틸피리딘, 2,3,4,6-테트라메틸피리딘, 2,3,5,6-테트라메틸피리딘, 2-에틸피리딘, 3-에틸피리딘, 4-에틸피리딘, 2,3-디에틸피리딘, 2,4-디에틸피리딘, 2,5-디에틸피리딘, 2,6-디에틸피리딘, 3,4-디에틸피리딘, 3,5-디에틸피리딘, 2,3,4-트리에틸피리딘,2,4,5-트리에틸피리딘, 2,4,6-트리에틸피리딘,  2,3,4,5-테트라에틸피리딘,2,3,4,6-테트라에틸피리딘, 및 2,3,5,6-테트라에틸피리딘, 2-프로필피리딘, 3-프로필피리딘, 4-프로필피리딘, 2,3-디프로필피리딘, 2,4-디프로필피리딘, 2,5-디프로필피리딘, 2,6-디프로필피리딘, 3,4-디프로필피리딘, 3,5-디프로필피리딘, 2,3,4-트리프로필피리딘,2,4,5-트리프로필피리딘, 2,4,6-트리프로필피리딘, 2,3,4,5-테트라프로필리딘,2,3,4,6-테트라프로필피리딘, 및 2,3,5,6-테트라프로필피리딘으로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
The amine compound may be at least one selected from the group consisting of 2-methylpyridine, 3-methylpyridine, 4-methylpyridine, 2,3-dimethylpyridine, 2,4-dimethylpyridine, 2,5-dimethylpyridine, -Dimethylpyridine, 3,5-dimethylpyridine, 2,3,4-trimethylpyridine, 2,4,5-trimethylpyridine, 2,4,6-trimethylpyridine, 2,3,4,5-tetramethylpyridine, 2,3,4,6-tetramethylpyridine, 2,3,5,6-tetramethylpyridine, 2-ethylpyridine, 3-ethylpyridine, 4-ethylpyridine, 2,3- -Diethylpyridine, 2,5-diethylpyridine, 2,6-diethylpyridine, 3,4-diethylpyridine, 3,5-diethylpyridine, 2,3,4-triethylpyridine, 2,4 , 5-triethylpyridine, 2,4,6-triethylpyridine, 2,3,4,5-tetraethylpyridine, 2,3,4,6-tetraethylpyridine, and 2,3,5,6- And examples thereof include tetraethylpyridine, 2-propylpyridine, 3-propylpyridine, 4-propylpyridine, 2,3-dipropylpyridine, 2,4-dipropylpyridine, , 3,4-dipropyl Pyridine, 2,3,4-tribopropylpyridine, 2,4,5-tripropylpyridine, 2,4,6-tripropylpyridine, 2,3,4,5-tetrapropylpyridine, Pyridine, 2,3,4,6-tetrapropylpyridine, and 2,3,5,6-tetrapropylpyridine, but the present invention is not limited thereto.

한쪽 말단의 변성 및 중합 반응Modification and polymerization at one end

변성 공역디엔계 중합체의 변성 전의 상태인 공역디엔계 중합체는, 공역디엔계 단량체를 중합하거나, 공역디엔 단량체와 공단량체로 비닐 방향족 단량체를 공중합함으로써 얻어진다.The conjugated diene polymer in a state before the modification of the modified conjugated diene polymer is obtained by polymerizing a conjugated diene monomer or copolymerizing a conjugated diene monomer and a vinyl aromatic monomer with a comonomer.

상기 공단량체는 이 발명이 속한 기술분야에서 공역디엔계 단량체와 함께 사용하는 공단량체인 경우 특별히 제한되지 않는다.The comonomer is not particularly limited when it is a comonomer to be used together with a conjugated diene monomer in the technical field of the present invention.

공역디엔계 중합체의 중합 공정에서는 공역디엔 화합물의 중합 또는 공역디엔 화합물과 방향족 비닐 화합물과의 공중합을 실시하는 반응기에 중합개시제를 공급하여 중합 반응을 실시할 수 있다. 또한, 공역디엔계 중합체의 중합은 회분식 또는 1개의 반응기 또는 2개 이상의 연결된 반응기에서의 연속식 등의 중합 양식에 의해 실시할 수 있다.In the polymerization step of the conjugated diene polymer, a polymerization initiator may be supplied to a reactor for carrying out the polymerization of the conjugated diene compound or copolymerization of the conjugated diene compound and the aromatic vinyl compound to carry out the polymerization reaction. The polymerization of the conjugated diene-based polymer can be carried out by a batch mode or a continuous polymerization mode such as one reactor or two or more connected reactors.

상기 공역디엔계 단량체는 1,3-부타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 피페릴렌, 3-부틸-1,3-옥타디엔, 이소프렌 및 2-페닐-1,3-부타디엔으로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되며, 구체적으로는 1,3-부타디엔을 사용하나, 이에 한정되는 것은 아니다.The conjugated diene monomer may be at least one selected from the group consisting of 1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, piperylene, 3-butyl-1,3-octadiene, isoprene and 2- At least one selected from the group consisting of 1,3-butadiene, but is not limited thereto.

또한, 상기 비닐 방향족 단량체는 스티렌, α-메틸스티렌, 3-메틸스티렌, 4-메틸스티렌, 4-프로필스티렌, 1-비닐나프탈렌, 4-사이클로헥실스티렌, 4-(p-메틸페닐)스티렌 및 1-비닐-5-헥실나프탈렌으로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되며, 구체적으로는 스티렌 또는 α-메틸스티렌을 사용하나, 이에 한정되는 것은 아니다.Also, the vinyl aromatic monomers may be styrene,? -Methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 4-propylstyrene, 1-vinylnaphthalene, 4-cyclohexylstyrene, 4- (p- -Vinyl-5-hexynaphthalene, and more specifically, styrene or? -Methylstyrene is used, but the present invention is not limited thereto.

상기 중합 방법은 음이온 중합 반응이 바람직하고, 특히 리빙 음이온 중합에 의한 성장반응에 의해 활성 말단을 얻는 것이 바람직하다. 중합은 승온 중합이거나 정온 중합일 수 있고, 중합 온도는 바람직하게 -20℃ 내지 200℃, 더욱 바람직하게 0℃에서 150℃에서, 특히 바람직하게는 10℃ 내지 120℃이다.The above polymerization method is preferably an anion polymerization, and it is particularly preferable to obtain an active terminal by a growth reaction by living anion polymerization. The polymerization may be a temperature-raising polymerization or a regular-temperature polymerization, and the polymerization temperature is preferably -20 占 폚 to 200 占 폚, more preferably 0 占 폚 to 150 占 폚, particularly preferably 10 占 폚 to 120 占 폚.

또한, 중합 속도를 증가시키거나 중합체 구조를 변형시키기 위해서 비양자성 용매에 임의적으로 극성 용매를 첨가할 수 있다. 적합한 극성 용매의 예를 들면 테트라히드로퓨란, 디테트라히드로프릴프로판, 디에틸에테르, 시클로아말에테르, 디프로필에테르, 에틸렌디메틸에테르, 디에틸렌글리콜, 디메틸에테르, 3차 부톡시에톡시에탄, 비스(2-디메틸아미노에틸)에테르 및 (디메틸아미노에틸) 에틸에테르로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있는 에테르 계열의 용매, 또는 트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리프로필아민 및 테트라메틸에틸렌디아민으로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있는 3차 아민을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 디테트라히드로프릴프로판, 트리에틸아민 또는 테트라메틸에틸렌디아민을 사용할 수 있다.Optionally, a polar solvent may also be added to the non-protonic solvent to increase the rate of polymerization or to modify the polymer structure. Examples of suitable polar solvents include ethers such as tetrahydrofuran, ditetrahydrofuryl propane, diethyl ether, cycloamal ether, dipropyl ether, ethylene dimethyl ether, diethylene glycol, dimethyl ether, tertiary butoxyethoxyethane, bis (2-dimethylaminoethyl) ether and (dimethylaminoethyl) ethyl ether, or an ether-based solvent selected from the group consisting of trimethylamine, triethylamine, tripropylamine and tetramethylethylenediamine Tertiary amines which can be used in the present invention may be used, and preferred examples thereof include tetrahydrofurfuryl propionate, triethylamine or tetramethylethylenediamine.

또한, 공중합체의 공역디엔계 화합물과 비닐 방향족 화합물의 반응 속도 차이로 인해 대체로 블록 공중합체가 제조되기 쉬우나, 상기 극성용매를 첨가하는 경우 반응속도가 느린 비닐 방향족 화합물의 반응 속도를 증가시켜 이에 상응하는 공중합체의 미세구조, 예를 들면 블록 공중합체를 랜덤 공중합체로 변형시킬 수 있다. 중합체 구조를 변형시키는데 사용되는 극성 용매는 일반적으로 상기 중합개시제 1몰당 0.1~40몰, 바람직하게는 0.1~10몰의 양으로 사용된다.
In addition, although the block copolymer is generally produced due to the difference in reaction rate between the conjugated diene compound and the vinyl aromatic compound of the copolymer, the reaction rate of the vinyl aromatic compound with a slow reaction rate is increased when the polar solvent is added, Such as a block copolymer, into a random copolymer. The polar solvent used to modify the polymer structure is generally used in an amount of 0.1 to 40 mol, preferably 0.1 to 10 mol, per 1 mol of the polymerization initiator.

변성 반응Denaturation reaction

본 발명에 의한 변성 공역디엔계 중합체는 한쪽 말단이 아민(예로, 화학식 1로 표시되는 화합물)으로 변성된 중합체에, 하나 이상의 알콕시기로 치환된 실릴기와 질소 원자를 갖는 화합물(아미노실란)을 반응시킴으로써 얻을 수 있다.The modified conjugated diene polymer according to the present invention is obtained by reacting a polymer modified with an amine (for example, a compound represented by the formula (1)) at one end with a compound having a nitrogen atom (aminosilane) with a silyl group substituted with at least one alkoxy group Can be obtained.

상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 상기 아미노실란의 몰비는 일례로 1:0.01 내지 1:2, 1:0.1 내지 1:2, 또는 1:0.1 내지 1:1.2이고, 이 범위 내에서 변성한 효과가 있다.The molar ratio of the compound represented by Formula 1 to the aminosilane is, for example, 1: 0.01 to 1: 2, 1: 0.1 to 1: 2, or 1: 0.1 to 1: have.

상기 c) 단계의 아미노실란은 일례로 아미노트리알콕시실란일 수 있다.The aminosilane in step c) may be, for example, aminotrialkoxysilane.

상기 아미노트리알콕시실란은 일례로 하기 화학식 2, 3 및 4로 표시되는 화합물들로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.The aminotrialkoxysilane may be at least one selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas (2), (3) and (4).

[화학식 2](2)

Figure pat00013
Figure pat00013

(상기 화학식 2에서 R1 및 R2는 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬기 또는 알킬실릴기이고, R3 및 R4는 탄소수 1 내지 12의 알킬기이며, a는 0 내지 2의 정수이고, n은 1 내지 3의 정수이다)(Wherein R 1 and R 2 are independently an alkyl group or an alkylsilyl group having 1 to 12 carbon atoms, R 3 and R 4 are an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a is an integer of 0 to 2, 1 < / RTI > to 3)

[화학식 3](3)

Figure pat00014
Figure pat00014

(상기 화학식 3에서 R1은 탄소수 1 내지 12의 알킬기 또는 알킬실릴기이고, R2 및 R3은 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬기이며, a는 1 내지 3의 정수이고, n은 0 내지 2의 정수이다. 또한, n이 2인 경우 질소에 결합하는 두 개의 R1은 서로 동일하거나 다를 수 있고, 동일한 방식으로 3-n이 2 이상인 경우에 그에 해당하는 기들(groups)은 서로 동일하거나 다를 수 있다)(Wherein R 1 is an alkyl or alkylsilyl group having 1 to 12 carbon atoms, R 2 and R 3 are independently an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a is an integer of 1 to 3, and n is an integer of 0 to 2 When n is 2, two R 1 groups bonded to nitrogen may be the same or different from each other, and when 3-n is 2 or more in the same manner, corresponding groups may be the same or different from each other Can be)

[화학식 4][Chemical Formula 4]

Figure pat00015
Figure pat00015

(상기 화학식 4에서 R1, R2 및 R3는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 15의 알킬렌기이고, R4, R5, R6, R7 및 R9는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 15의 알킬기 또는 알킬실릴기이며, R8은 탄소수 1 내지 15의 알킬기이고, m은 0 내지 2의 정수이다)(Wherein R 1 , R 2 and R 3 are each independently an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms, and R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 9 are each independently an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms Or an alkylsilyl group, R 8 is an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and m is an integer of 0 to 2)

상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 일례로 비스(메틸디메톡시실릴프로필)-N-메틸아민, 비스(메틸디에톡시실릴프로필)-N-메틸아민, 비스(메틸디프로폭시실릴프로필)-N-메틸아민, 비스(에틸디메톡시실릴프로필)-N-메틸아민, 비스(에틸디에톡시실릴프로필)-N-메틸아민, 비스(에틸디프로폭시실릴프로필)-N-메틸아민, 비스(메틸디메톡시실릴프로필)-N-에틸아민, 비스(메틸디에톡시실릴프로필)-N-에틸아민, 비스(메틸디프로폭시실릴프로필)-N-에틸아민, 비스(에틸디메톡시실릴프로필)-N-에틸아민, 비스(에틸디에톡시실릴프로필)-N-에틸아민, 비스(에틸디프로폭시실릴프로필)-N-에틸아민, 비스(메틸디메톡시실릴프로필)-N-프로필아민, 비스(메틸디에톡시실릴프로필)-N-프로필아민, 비스(메틸디프로폭시실릴프로필)-N-프로필아민, 비스(에틸디메톡시실릴프로필)-N-프로필아민, 비스(에틸디에톡시실릴프로필)-N-프로필아민, 비스(에틸디프로폭시실릴프로필)-N-프로필아민, 비스(트리메톡시실릴프로필)-N-메틸아민, 비스(트리에톡시실릴프로필)-N-메틸아민, 비스(트리프로폭시실릴프로필)-N-메틸아민, 트리메톡시실릴프로필-N-메틸아민, 트리에톡시실릴프로필-N-메틸아민, 트리프로폭시실릴프로필-N-메틸아민, 트리메톡시실릴프로필-N-에틸아민, 트리에톡시실릴프로필-N-에틸아민, 트리프로폭시실릴프로필-N-에틸아민, 트리메톡시실릴프로필-N-프로필아민, 트리에톡시실릴프로필-N-프로필아민 또는 트리프로폭시실릴프로필-N-프로필아민일 수 있다.Examples of the compound represented by the general formula (2) include bis (methyldimethoxysilylpropyl) -N-methylamine, bis (methyldiethoxysilylpropyl) (Ethyldimethoxysilylpropyl) -N-methylamine, bis (ethyldiethoxysilylpropyl) -N-methylamine, bis (ethyldiethoxysilylpropyl) (Methyldimethoxysilylpropyl) -N-ethylamine, bis (methyldimethoxysilylpropyl) -N-ethylamine, bis Ethylamine, bis (ethyldiethoxysilylpropyl) -N-ethylamine, bis (ethyldipropoxysilylpropyl) -N-ethylamine, bis (methyldimethoxysilylpropyl) N-propylamine, bis (methyldipropoxysilylpropyl) -N-propylamine, bis (ethyldimethoxysilylpropyl) (Ethyldiethoxysilylpropyl) -N-propylamine, bis (ethyldipropoxysilylpropyl) -N-propylamine, bis (trimethoxysilylpropyl) (Tripropoxysilylpropyl) -N-methylamine, trimethoxysilylpropyl-N-methylamine, triethoxysilylpropyl-N-methylamine, tripropoxysilyl Propylamine, trimethoxysilylpropyl-N-ethylamine, triethoxysilylpropyl-N-ethylamine, tripropoxysilylpropyl-N-ethylamine, trimethoxysilylpropyl- , Triethoxysilylpropyl-N-propylamine or tripropoxysilylpropyl-N-propylamine.

상기 화학식 3으로 표시되는 화합물은 일례로 트리스(트리메톡시실릴)아민, 트리스(트리에톡시실릴)아민 또는 트리스(트리프로폭시실릴)아민일 수 있다.The compound represented by the general formula (3) may be, for example, tris (trimethoxysilyl) amine, tris (triethoxysilyl) amine or tris (tripropoxysilyl) amine.

상기 화학식 4로 표시되는 화합물은 일례로 3-디메틸아미노-2((디메틸아미노메틸)프로필)트리메톡시실란, 3-디메틸아미노-2((디메틸아미노메틸)프로필)트리에톡시실란, 3-디메틸아미노-2((디메틸아미노메틸)프로필)트리프로폭시실란, 3-디에틸아미노-2((디메틸아미노메틸)프로필)트리메톡시실란, 3-디에틸아미노-2((디메틸아미노메틸)프로필)트리에톡시실란, 3-디에틸아미노-2((디메틸아미노메틸)프로필)트리프로폭시실란, 3-디프로필아미노-2((디메틸아미노메틸)프로필)트리메톡시실란, 3-디프로필아미노-2((디메틸아미노메틸)프로필)트리에톡시실란, 또는 3-디프로필아미노-2((디메틸아미노메틸)프로필)트리프로폭시실란일 수 있다.
Examples of the compound represented by Formula 4 include 3-dimethylamino-2 ((dimethylaminomethyl) propyl) trimethoxysilane, 3-dimethylamino- (dimethylaminomethyl) propyltriethoxysilane, 3- ((Dimethylaminomethyl) propyl) trimethoxysilane, 3-diethylamino-2 ((dimethylaminomethyl) propyl) (Dimethylaminomethyl) propyl) trimethoxysilane, 3-diethylamino-2 ((dimethylaminomethyl) propyl) Propylamino-2 ((dimethylaminomethyl) propyl) triethoxysilane, or 3-dipropylamino-2 ((dimethylaminomethyl) propyl) tripropoxysilane.

본 발명의 변성 공역디엔계 중합체는 상기 제조방법에 따라 제조됨을 특징으로 한다.The modified conjugated diene polymer of the present invention is characterized in that it is produced according to the above-mentioned production method.

상기 변성 공역디엔계 중합체는 일례로 무늬점도가 20 내지 90, 40 내지 90, 또는 50 내지 90일 수 있다.The modified conjugated diene polymer may have a pattern viscosity of 20 to 90, 40 to 90, or 50 to 90, for example.

상기 변성 공역디엔계 중합체는 일례로 중량평균분자량이 10,000 내지 2,000,000 g/mol, 100,000 내지 1,800,000 g/mol, 또는 400,000 내지 1,700,000 g/mol일 수 있다.The modified conjugated diene polymer may have a weight average molecular weight of 10,000 to 2,000,000 g / mol, 100,000 to 1,800,000 g / mol, or 400,000 to 1,700,000 g / mol, for example.

상기 변성 공역디엔계 중합체는 일례로 분자량분포도(PDI)가 1.0 내지 5.0, 또는 1.1 내지 3.0일 수 있다.
The modified conjugated diene polymer may have a molecular weight distribution (PDI) of 1.0 to 5.0, or 1.1 to 3.0, for example.

상기 변성 공역디엔계 중합체는 일례로 하기 화학식 5The modified conjugated diene-based polymer may be, for example,

[화학식 5][Chemical Formula 5]

Figure pat00016
Figure pat00016

(상기 화학식 5에서 상기 R1은 수소, 탄소수 1 내지 21의 알킬기 또는 R'-P-A이며, 상기 R2 내지 R4는 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 21의 알킬기이고, R'는 탄소수 1 내지 21의 알킬렌기이며, 상기 P는 공역디엔계 중합체 사슬이고, 상기 A는 아미노실란기이며, 상기 n은 1 내지 3의 정수이다)로 표시되는 것을 특징으로 한다.
(Wherein R 1 is hydrogen, an alkyl group having 1 to 21 carbon atoms or R'-PA, wherein R 2 to R 4 are independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 21 carbon atoms, and R ' , P is a conjugated diene polymer chain, A is an aminosilane group, and n is an integer of 1 to 3).

일례로, 본 발명에 따른 활성 중합체와 아미노실란의 반응은 하기 반응식 2와 같다.For example, the reaction between an active polymer and an aminosilane according to the present invention is shown in Reaction Scheme 2 below.

[반응식 2][Reaction Scheme 2]

Figure pat00017
Figure pat00017

본 발명에서 수득되는 상기 변성 중합체는 일례로 하기 화학식 3을 갖는 종류일 수 있다.The modified polymer obtained in the present invention may be a kind having the following general formula (3).

상기 아미노실란을 공역디엔계 중합체의 중합 활성 말단에 반응시킬 때의 반응 온도, 반응 시간 등에 대해서는 특별히 제한되는 것은 아니나, 0 내지 90℃의 온도에서 1분 내지 5시간 동안 반응시킬 수 있다.
The reaction temperature, the reaction time, and the like when the aminosilane is reacted with the polymerization active end of the conjugated diene-based polymer are not particularly limited, but the reaction can be carried out at a temperature of 0 to 90 캜 for 1 minute to 5 hours.

또한, 본 발명은 상기한 변성 공역디엔계 중합체를 0.1 내지 100중량% 포함하는 고무 성분 100중량부에 대하여, 실리카계 무기 충전제를 0.1 내지 150중량부를 포함하는 고무 조성물을 제공한다.The present invention also provides a rubber composition comprising 0.1 to 150 parts by weight of a silica-based inorganic filler based on 100 parts by weight of a rubber component containing 0.1 to 100% by weight of the modified conjugated diene polymer.

또한, 상기한 고무 조성물을 포함하는 성형품, 특히 타이어를 제공한다.
In addition, a molded article comprising the rubber composition, particularly a tire, is provided.

이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변경 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. Changes and modifications may fall within the scope of the appended claims.

[실시예][Example]

실시예Example 1 One

1) 변성 중합개시제 제조1) Modified Polymerization Initiator Preparation

250ml의 둥근바닥 프라스크에 루티딘(2,6-디메틸피리딘, 0.33g, 0.3mmol), N,N,N',N'-테트라메틸에틸렌 디아민(1.06g 0.9mmol) 및 16.5ml의 헥산을 가하여 녹이고, 이 용액에 2.5M n-부틸리튬(1.52ml, 0.4mmol)를 첨가하였다. 이때 용액이 음이온기를 갖게 되면서 투명한 적색으로 변하였다. 이 중합개시제를 1시간 동안 교반시켜 2,6-디메틸피리딘(루티딘) 변성 n-부틸리튬을 제조하였다.
(2,6-dimethylpyridine, 0.33 g, 0.3 mmol), N, N, N ', N'-tetramethylethylenediamine (1.06 g 0.9 mmol) and 16.5 ml of hexane were added to a 250 ml round bottom flask And 2.5 M n-butyllithium (1.52 ml, 0.4 mmol) was added to the solution. At this time, the solution turned to a clear red color by having anion groups. The polymerization initiator was stirred for 1 hour to prepare 2,6-dimethylpyridine (lutidine) -substituted n-butyllithium.

2) SBR(스티렌-부타디엔 고무) 제조2) Manufacture of SBR (styrene-butadiene rubber)

10L 반응기에 스티렌 200g, 1,3-부타디엔 600g과 노말헥산 3200g을 넣은 후 교반시키면서 승온하여 반응기 내부온도를 60℃로 조절하였다. 온도가 60℃에 도달하면 상기 제조된 변성 중합개시제를 반응기에 투입하여 단열 승온 반응을 진행시켰다. 반응 후 온도는 70℃로 승온하도록 조절하였다. 단열 승온 반응이 끝난 다음 20여분 경과 후 1,3-부타디엔 20g을 투입하였다. 200 g of styrene, 600 g of 1,3-butadiene and 3200 g of n-hexane were placed in a 10 L reactor, and the temperature inside the reactor was adjusted to 60 캜 by stirring while stirring. When the temperature reached 60 占 폚, the modified polymerization initiator prepared above was fed into the reactor to proceed with the adiabatic heating reaction. After the reaction, the temperature was controlled to be raised to 70 캜. 20 g of 1,3-butadiene was added after 20 minutes after the adiabatic heating reaction was completed.

그리고 5분 후 아미노실란으로 비스(메틸디메톡시실릴프로필)- N-메틸아민 5 mmol을 투입하고 15분간 반응시켰다. 이후 에탄올을 이용하여 중합반응을 정지시키고, 산화방지제인 BHT(부틸레이티드 하이드록시톨루엔)가 헥산에 0.3 중량% 녹아있는 용액 5ml를 첨가하였다.After 5 minutes, 5 mmol of bis (methyldimethoxysilylpropyl) -N-methylamine was added to the aminosilane and the reaction was carried out for 15 minutes. Thereafter, the polymerization reaction was stopped using ethanol, and 5 ml of a solution in which 0.3 wt% of BHT (butylated hydroxytoluene) as an antioxidant was dissolved in hexane was added.

상기 중합물을 스팀으로 가열된 온수에 넣고 교반하여 용매를 제거한 다음, 롤 건조하여 잔량의 용매와 물을 제거하여 변성 공액 디엔계 중합체를 제조하였다. 이렇게 제조된 변성 공액 디엔계 중합체에 대한 분석결과는 하기 표 1에 나타내었다.
The polymer was poured into warm water heated with steam and stirred to remove the solvent. The solvent was then removed by roll drying to remove the remaining solvent and water to prepare a modified conjugated diene polymer. The analytical results of the modified conjugated diene polymer thus prepared are shown in Table 1 below.

실시예Example 2 2

실시예 1의 SBR 제조에서 아미노실란을 트리스(트리메톡시실릴)아민을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 변성 공액 디엔계 중합체를 제조하였다. 이렇게 제조된 변성 공액 디엔계 중합체에 대한 분석결과는 하기 표 1에 나타내었다.
A modified conjugated diene polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that tris (trimethoxysilyl) amine was used as the aminosilane in the preparation of the SBR of Example 1. The analytical results of the modified conjugated diene polymer thus prepared are shown in Table 1 below.

실시예Example 3 3

실시예 1의 SBR 제조에서 아미노실란을 3-디메틸아미노-2-((디메틸아미노메틸)프로필)트리메톡시실란을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여, 변성 공액 디엔계 중합체를 제조하였다. 이렇게 제조된 변성 공액 디엔계 중합체에 대한 분석결과는 하기 표 1에 나타내었다.
A modified conjugated diene polymer was obtained in the same manner as in Example 1, except that 3-dimethylamino-2 - ((dimethylaminomethyl) propyl) trimethoxysilane was used as the aminosilane in the preparation of the SBR of Example 1 . The analytical results of the modified conjugated diene polymer thus prepared are shown in Table 1 below.

실시예Example 4 내지 6 4 to 6

실시예 1의 SBR 제조에서 아미노실란을 하기 표 2에 기재된 아미노실란을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여, 변성 공액 디엔계 중합체를 제조하였다. 이렇게 제조된 변성 공액 디엔계 중합체에 대한 분석결과는 하기 표 2에 나타내었다.
A modified conjugated diene polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that aminosilane shown in the following Table 2 was used in the preparation of the SBR of Example 1. The analytical results of the modified conjugated diene polymer thus prepared are shown in Table 2 below.

비교예Comparative Example 1 One

실시예 1의 SBR 제조에서 아미노실란을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여, 변성 공액 디엔계 중합체를 제조하였다. 이렇게 제조된 변성 공액 디엔계 중합체에 대한 분석결과는 하기 표 1에 나타내었다.
A denatured conjugated diene polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that aminosilane was not used in the preparation of SBR of Example 1. The analytical results of the modified conjugated diene polymer thus prepared are shown in Table 1 below.

비교예Comparative Example 2 2

실시예 1에서 변성 개시제를 사용하지 않고 N-부틸리튬 4mol만을 사용하고 또한 아미노실란을 사용하지 않는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 공액 디엔계 중합체를 제조하였다. 이렇게 제조된 공액 디엔계 중합체에 대한 분석결과는 하기 표 1에 나타내었다.
A conjugated diene polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that only 4 mol of N-butyllithium was used without using a denaturation initiator in Example 1 and no aminosilane was used. The analytical results of the conjugated diene polymer thus prepared are shown in Table 1 below.

비교예Comparative Example 3 3

실시예 1의 변성 개시제를 사용하지 않고 N-부틸리튬 4mol을 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여, 변성 공액 디엔계 중합체를 제조하였다. 이렇게 제조된 변성 공액 디엔계 중합체에 대한 분석결과는 하기 표 1에 나타내었다.
A denatured conjugated diene polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that the modifying initiator of Example 1 was not used and 4 mol of N-butyllithium was added. The analytical results of the modified conjugated diene polymer thus prepared are shown in Table 1 below.

구분division 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 개시제Initiator 변성개시제: 루티딘(2,6-디메틸피리딘)+n-부틸리튬Modification initiator: Lutidine (2,6-dimethylpyridine) + n-butyllithium n-부틸리튬n-butyllithium 변성제Denaturant aa bb cc -- -- aa 무늬pattern 5858 5757 5656 5656 5858 5959 Tg (℃)Tg (占 폚) -27-27 -29-29 -29-29 -28-28 -30-30 -30-30 스타이렌(%)Styrene (%) 2626 2727 2727 2525 2626 2626 비닐(%)vinyl(%) 3939 3939 3939 4040 4141 4040 GPC
(x104)
GPC
(x 10 4 )
MnMn 28.728.7 29.929.9 29.929.9 26.026.0 27.927.9 29.329.3
MwMw 41.141.1 45.545.5 44.844.8 32.532.5 31.231.2 38.838.8 PDIPDI 1.431.43 1.521.52 1.501.50 1.251.25 1.121.12 1.331.33

a: 비스(3-디메톡시메틸실릴프로필)-N-메틸아민a: bis (3-dimethoxymethylsilylpropyl) -N-methylamine

b: 트리스(트리메톡시실릴)아민b: Tris (trimethoxysilyl) amine

c: 3-디메틸아미노-2-((디메틸아미노메틸)프로필)트리메톡시실란 c: 3-Dimethylamino-2 - ((dimethylaminomethyl) propyl) trimethoxysilane

PDI: polydispersity
PDI: polydispersity

구분division 실시예 4Example 4 실시예 5Example 5 실시예 6Example 6 개시제Initiator 변성개시제: 루티딘(2,6-디메틸피리딘)+n-부틸리튬Modification initiator: Lutidine (2,6-dimethylpyridine) + n-butyllithium 변성제Denaturant a-2a-2 b-2b-2 c-2c-2 무늬pattern 5555 5454 5252 Tg (℃)Tg (占 폚) -27-27 -29-29 -29-29 스타이렌(%)Styrene (%) 2727 2727 2727 비닐(%)vinyl(%) 4040 4141 4040 GPC
(x104)
GPC
(x 10 4 )
MnMn 26.526.5 27.527.5 25.425.4
MwMw 39.939.9 42.442.4 38.438.4 PDIPDI 1.511.51 1.541.54 1.511.51

a-2: 비스(3-디에톡시메틸실릴프로필)-N-메틸아민a-2: Synthesis of bis (3-diethoxymethylsilylpropyl) -N-methylamine

b-2: 트리스(트리에톡시실릴)아민b-2: Tris (triethoxysilyl) amine

c-2: 3-디메틸아미노-2-((디메틸아미노메틸)프로필)트리에톡시실란
c-2: 3-Dimethylamino-2 - ((dimethylaminomethyl) propyl) triethoxysilane

[시험예][Test Example]

상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 3의 시료(고무)를 하기 표 3에 나타낸 배합 방법(성분 및 함량)으로 해서 고무 조성물을 제조하였다.
Rubber compositions were prepared from the samples (rubber) of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 by the compounding method (component and content) shown in Table 3 below.

(단위: 중량부)(Unit: parts by weight) S-1S-1 고무Rubber 100.0100.0 실리카Silica 70.070.0 커플링제Coupling agent 11.0211.02 오일oil 37.537.5 아연화Zincification 3.03.0 스테아르산Stearic acid 2.02.0 산화방지제Antioxidant 2.02.0 노화방지제Antioxidant 2.02.0 왁스Wax 1.01.0 고무촉진제Rubber accelerator 1.751.75 sulfur 1.51.5 가황촉진제Vulcanization accelerator 2.02.0 총 중량Gross weight 230.2230.2

혼련방법은 온도 제어장치를 부속한 밤바리 믹서를 사용하여 제 1단의 혼련에서는, 80rpm의 조건으로 원료고무, 충전제(실리카 및 카본블랙), 유기실란 커플링제, 오일, 아연화, 스테아르산 산화방지제, 노화방지제, 왁스 및 촉진제를 혼련하였다.The kneading was carried out in the same manner as in the kneading of the first stage using a chestnut mixer equipped with a temperature control device under the conditions of 80 rpm, using raw rubber, filler (silica and carbon black), organosilane coupling agent, oil, , An antioxidant, a wax and an accelerator.

이 때 혼련기의 온도를 제어하고, 140 내지 150℃의 배출온도에서 조성물을 얻었다.At this time, the temperature of the kneader was controlled, and the composition was obtained at an outlet temperature of 140 to 150 ° C.

제 2단의 혼련으로서, 상기에서 얻은 배합물을 실온까지 냉각한 후 혼련기에 고무, 황 및 가황촉진제를 가하고 45~60℃의 배출 온도에서 조성물을 얻었다.As the kneading in the second stage, the compound obtained above was cooled to room temperature, rubber, sulfur and a vulcanization accelerator were added to the kneader, and the composition was obtained at a discharge temperature of 45 to 60 캜.

제 3단의 혼련으로서, 얻어진 조성물을 성형하고 180℃에서 T90+10분간 가황프레스로 가황하여 가황 고무를 제조하였고, 이의 물성을 이하의 측정방법으로 측정하였다.As the kneading in the third stage, the obtained composition was molded and vulcanized by vulcanization press at 180 DEG C for T90 + 10 minutes to prepare a vulcanized rubber, and its properties were measured by the following measuring methods.

1) 인장실험1) Tensile test

ASTM 412의 인장시험법에 의해 시험편의 절단시의 인장강도 및 300% 신장시의 인장응력(300%, 모듈러스)를 측정하였다.The tensile strength at the time of cutting the test piece and the tensile stress at 300% elongation (300%, modulus) were measured by the tensile test method of ASTM 412.

2) 점탄성 특성2) Viscoelastic properties

TA사의 동적 기계 분석기를 사용하였다. 비틀림 모드로 주파수 10Hz, 각 측정 온도(0~60℃)에서 변형을 변화시켜서 Tan δ를 측정하였다. 페이니 효과는 변형 0.2% 내지 40%에서의 최소값과 최대값의 차이로 나타내었다. 페이니 효과가 작을수록 실리카 등 총 전체의 분산성이 좋다. 저온 0℃ Tan δ값이 높은 것일수록 젖은 노면저항성이 우수하고, 고온 60℃의 Tan δ값이 낮을수록 히스테리시스 손실이 적고 타이어의 저구름저항성, 즉 저연비성이 우수하다.
A dynamic mechanical analyzer from TA Corporation was used. Tan δ was measured by varying the strain at a frequency of 10 Hz and a measurement temperature (0 to 60 ° C) in a twist mode. The pannier effect is expressed as the difference between the minimum value and the maximum value at the strain of 0.2% to 40%. The smaller the pine needle effect, the better the overall dispersibility of the silica and the like. The lower the tan δ value at 60 ° C, the lower the hysteresis loss and the lower the rolling resistance of the tire, that is, the lower the fuel consumption.

구분division 실시예 7Example 7 실시예 8Example 8 실시예 9Example 9 비교예 4Comparative Example 4 비교예 5Comparative Example 5 비교예 6Comparative Example 6 고무시료Rubber sample 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 300% 모듈러스(Kgf/cm2)300% modulus (Kgf / cm 2 ) 131131 128128 133133 125125 104104 123123 인장강도(Kgf/cm2)Tensile strength (Kgf / cm 2 ) 189189 192192 191191 183183 168168 184184 Tan δ at 0℃Tan δ at 0 ° C 0.9900.990 0.9880.988 0.9910.991 0.6350.635 0.5420.542 0.9860.986 Tan δ at 60℃Tan δ at 60 ° C 0.0680.068 0.0700.070 0.0670.067 0.0870.087 0.0980.098 0.0750.075 60℃ △G' (페이니 효과)60 ° C? G '(Pheny effect) 0.330.33 0.330.33 0.320.32 0.530.53 0.740.74 0.340.34

구분division 실시예 10Example 10 실시예 11Example 11 실시예 12Example 12 고무시료Rubber sample 실시예 4Example 4 실시예 5Example 5 실시예 6Example 6 300% 모듈러스(Kgf/cm2)300% modulus (Kgf / cm 2 ) 129129 128128 124124 인장강도(Kgf/cm2)Tensile strength (Kgf / cm 2 ) 185185 187187 182182 Tan δ at 0℃Tan δ at 0 ° C 0.9880.988 0.9860.986 0.9810.981 Tan δ at 60℃Tan δ at 60 ° C 0.0700.070 0.0730.073 0.0690.069 60℃ △G' (페이니 효과)60 ° C? G '(Pheny effect) 0.340.34 0.330.33 0.330.33

상기 표 4 및 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 변성 공역디엔계 중합체가 포함된 고무 조성물(실시예 7 내지 12)은 말단이 피리딘계 화합물로 변성되지 않거나, 아미노실란으로 변성되지 않은 변성 공역디엔계 중합체가 포함된 고무 조성물(비교예 4 내지 6)과 비교하여, 인장응력(300% 모듈러스), 인장강도, 노면저항성(Tan δ at 0℃, 높을수록 우수) 및 저연비성(Tan δ at 60℃, 낮을수록 우수)이 모두 우수한 것을 확인할 수 있었다.As shown in Tables 4 and 5, the rubber compositions (Examples 7 to 12) containing the modified conjugated diene-based polymer of the present invention can be obtained by copolymerizing a modified conjugated diene having no end modified with a pyridine- Tensile strength (300% modulus), tensile strength, road surface resistance (Tan δ at 0 ° C, higher, higher) and lower fuel consumption (Tan δ at 60 ° C) than the rubber compositions (Comparative Examples 4 to 6) ° C, the lower the better).

Claims (19)

a) 하기 화학식 1
[화학식 1]
Figure pat00018

(상기 R1 내지 R5는 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 21의 알킬기이고, 이들 중 1 이상은 반드시 탄소수 1 내지 21의 알킬기이다)로 표시되는 화합물과 유기금속 화합물을 반응시켜 개시제를 제조하는 단계;
b) 상기 개시제로 공역디엔계 단량체, 또는 공역디엔계 단량체와 이의 공단량체를 중합시켜 활성 중합체를 형성시키는 단계; 및
c) 상기 활성 중합체와 아미노실란을 반응시켜 변성 공역디엔계 중합체를 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는
변성 공역디엔계 중합체의 제조방법.
a)
[Chemical Formula 1]
Figure pat00018

(Wherein R 1 to R 5 are each independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 21 carbon atoms, and at least one of them is an alkyl group having 1 to 21 carbon atoms) with an organometallic compound to prepare an initiator ;
b) polymerizing the initiator with a conjugated diene monomer or conjugated diene monomer and its comonomer to form an active polymer; And
and c) reacting the active polymer with aminosilane to prepare a modified conjugated diene polymer.
Wherein the modified conjugated diene polymer is obtained by the following method.
제 1항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 상기 유기금속 화합물의 몰비는 1:0.001 내지 1:5인 것을 특징으로 하는
변성 공역디엔계 중합체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the molar ratio of the compound represented by Formula 1 to the organometallic compound is 1: 0.001 to 1: 5
Wherein the modified conjugated diene polymer is obtained by the following method.
제 1항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 상기 아미노실란의 몰비는 1:0.01 내지 1:2인 것을 특징으로 하는
변성 공역디엔계 중합체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the molar ratio of the compound represented by the formula (1) to the aminosilane is 1: 0.01 to 1: 2
Wherein the modified conjugated diene polymer is obtained by the following method.
제 1항에 있어서,
상기 b)의 공단량체는 비닐방향족 단량체인 것을 특징으로 하는
변성 공역디엔계 중합체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the comonomer of b) is a vinyl aromatic monomer
Wherein the modified conjugated diene polymer is obtained by the following method.
제 1항에 있어서,
상기 c) 단계의 아미노실란은 아미노트리알콕시실란인 것을 특징으로 하는
변성 공역디엔계 중합체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the aminosilane in step c) is an aminotrialkoxysilane.
Wherein the modified conjugated diene polymer is obtained by the following method.
제 5항에 있어서,
상기 아미노트리알콕시실란은 하기 화학식 2, 3 및 4로 표시되는 화합물들로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는
변성 공역디엔계 중합체의 제조방법.
[화학식 2]
Figure pat00019

(상기 화학식 2에서 R1 및 R2는 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬기 또는 알킬실릴기이고, R3 및 R4는 탄소수 1 내지 12의 알킬기이며, a는 0 내지 2의 정수이고, n은 1 내지 3의 정수이다)
[화학식 3]
Figure pat00020

(상기 화학식 3에서 R1은 탄소수 1 내지 12의 알킬기 또는 알킬실릴기이고, R2 및 R3은 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬기이며, a는 1 내지 3의 정수이고, n은 0 내지 2의 정수이다. 또한, n이 2인 경우 질소에 결합하는 두 개의 R1은 서로 동일하거나 다를 수 있고, 동일한 방식으로 3-n이 2 이상인 경우에 그에 해당하는 기들(groups)은 서로 동일하거나 다를 수 있다)
[화학식 4]
Figure pat00021

(상기 화학식 4에서 R1, R2 및 R3는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 15의 알킬렌기이고, R4, R5, R6, R7 및 R9는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 15의 알킬기 또는 알킬실릴기이며, R8은 탄소수 1 내지 15의 알킬기이고, m은 0 내지 2의 정수이다)
6. The method of claim 5,
Wherein the aminotrialkoxysilane is at least one selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas (2), (3) and (4)
Wherein the modified conjugated diene polymer is obtained by the following method.
(2)
Figure pat00019

(Wherein R 1 and R 2 are independently an alkyl group or an alkylsilyl group having 1 to 12 carbon atoms, R 3 and R 4 are an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a is an integer of 0 to 2, 1 < / RTI > to 3)
(3)
Figure pat00020

(Wherein R 1 is an alkyl or alkylsilyl group having 1 to 12 carbon atoms, R 2 and R 3 are independently an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a is an integer of 1 to 3, and n is an integer of 0 to 2 When n is 2, two R 1 groups bonded to nitrogen may be the same or different from each other, and when 3-n is 2 or more in the same manner, corresponding groups may be the same or different from each other Can be)
[Chemical Formula 4]
Figure pat00021

(Wherein R 1 , R 2 and R 3 are each independently an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms, and R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 9 are each independently an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms Or an alkylsilyl group, R 8 is an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and m is an integer of 0 to 2)
제 6항에 있어서,
상기 아미노트리알콕시실란은 비스(메틸디메톡시실릴프로필)-N-메틸아민, 트리스(트리메톡시실릴)아민 및 3-디메틸아미노-2((디메틸아미노메틸)프로필)트리메톡시실란으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는
변성 공역디엔계 중합체의 제조방법.
The method according to claim 6,
The aminotrialkoxysilane is a group consisting of bis (methyldimethoxysilylpropyl) -N-methylamine, tris (trimethoxysilyl) amine and 3-dimethylamino-2 ((dimethylaminomethyl) propyl) trimethoxysilane And at least one selected from the group consisting of
Wherein the modified conjugated diene polymer is obtained by the following method.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항의 제조방법에 따라 제조됨을 특징으로 하는
변성 공역디엔계 중합체.
Characterized in that it is produced according to the process of any one of claims 1 to 7
Modified conjugated diene polymer.
하기 화학식 5
[화학식 5]
Figure pat00022

(상기 화학식 5에서 상기 R1은 수소, 탄소수 1 내지 21의 알킬기 또는 R'-P-A이며, 상기 R2 내지 R4는 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 21의 알킬기이고, R'는 탄소수 1 내지 21의 알킬렌기이며, 상기 P는 공역디엔계 중합체 사슬이고, 상기 A는 아미노실란기이며, 상기 n은 1 내지 5의 정수이다)로 표시되는 것을 특징으로 하는
변성 공역디엔계 중합체.
The following formula 5
[Chemical Formula 5]
Figure pat00022

(Wherein R 1 is hydrogen, an alkyl group having 1 to 21 carbon atoms or R'-PA, wherein R 2 to R 4 are independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 21 carbon atoms, and R ' , P is a conjugated diene-based polymer chain, A is an aminosilane group, and n is an integer of 1 to 5).
Modified conjugated diene polymer.
제 9항에 있어서,
상기 R1 내지 R4는 독립적으로 수소, 메틸기 또는 에틸기이고, 상기 R'는 메틸렌기 또는 에틸렌기인 것을 특징으로 하는
변성 공역디엔계 중합체.
10. The method of claim 9,
Wherein R 1 to R 4 are independently hydrogen, a methyl group or an ethyl group, and R 'is a methylene group or an ethylene group
Modified conjugated diene polymer.
제 9항에 있어서,
상기 공역디엔계 중합체 사슬은 스티렌-부타디엔 공중합체 사슬인 것을 특징으로 하는
변성 공역디엔계 중합체.
10. The method of claim 9,
Wherein the conjugated diene-based polymer chain is a styrene-butadiene copolymer chain
Modified conjugated diene polymer.
제 9항에 있어서,
상기 아미노실란기는 아미노트리알콕시실란인 것을 특징으로 하는
변성 공역디엔계 중합체.
10. The method of claim 9,
Wherein the aminosilane group is an aminotrialkoxysilane.
Modified conjugated diene polymer.
제 9항에 있어서,
상기 변성 공역디엔계 중합체는 무늬점도가 30 내지 90인 것을 특징으로 하는
변성 공역디엔계 중합체.
10. The method of claim 9,
Wherein the modified conjugated diene polymer has a pattern viscosity of 30 to 90
Modified conjugated diene polymer.
제 9항에 있어서,
상기 변성 공역디엔계 중합체는 비닐방향족 단량체 함량이 5 내지 50 중량%인 것을 특징으로 하는
변성 공역디엔계 중합체.
10. The method of claim 9,
Wherein the modified conjugated diene polymer has a vinyl aromatic monomer content of 5 to 50% by weight
Modified conjugated diene polymer.
제 9항에 있어서,
상기 변성 공역디엔계 중합체는 비닐 함량이 5 내지 60 중량%인 것을 특징으로 하는
변성 공역디엔계 중합체.
10. The method of claim 9,
Wherein the modified conjugated diene polymer has a vinyl content of 5 to 60% by weight
Modified conjugated diene polymer.
제 9항에 있어서,
상기 변성 공역디엔계 중합체는 분자량분포도(PDI)가 1.0 내지 4.0인 것을 특징으로 하는
변성 공역디엔계 중합체.
10. The method of claim 9,
Wherein the modified conjugated diene polymer has a molecular weight distribution (PDI) of 1.0 to 4.0
Modified conjugated diene polymer.
제 9항 내지 제 16항의 변성 공역디엔계 중합체 100 중량부 및 실리카계 무기 충전제 1 내지 200 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는
고무 조성물.
100 parts by weight of the modified conjugated diene polymer of any one of claims 9 to 16 and 1 to 200 parts by weight of a silica-based inorganic filler
Rubber composition.
제 17항의 고무 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는
성형품.
Characterized in that it comprises the rubber composition of claim 17
Shaped article.
제 18항에 있어서,
상기 성형품은 타이어인 것을 특징으로 하는
성형품.
19. The method of claim 18,
Characterized in that the molded article is a tire
Shaped article.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3109260A1 (en) * 2014-12-22 2016-12-28 LG Chem, Ltd. Aminosilane terminal modifier to which functional group has been introduced, method for producing terminal-modified conjugated diene polymer using the aminosilane terminal modifier, and terminal-modified conjugated diene polymer produced according to the method
EP3098260A4 (en) * 2014-11-26 2017-05-31 LG Chem, Ltd. Conjugated diene-based polymer rubber composition containing dispersant
KR20170061895A (en) * 2015-11-27 2017-06-07 주식회사 엘지화학 A method for preparing modified conjugated diene polymer and the modified conjugated diene polymer prepared by the same
KR20170098256A (en) * 2014-12-25 2017-08-29 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 Modified conjugated diene polymer, and polymer composition containing said polymer
KR20180134328A (en) * 2016-10-06 2018-12-18 신도스 에스.에이. [Bis (trihydrocarbylsilyl) aminosilyl] -functional styrene-based elastomeric copolymers and their use in rubber manufacture

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101724185B (en) * 2008-10-16 2013-10-23 住友橡胶工业株式会社 Rubber composition and tire
JP5615585B2 (en) 2010-04-14 2014-10-29 旭化成ケミカルズ株式会社 Modified conjugated diene polymer, production method thereof, modified conjugated diene polymer composition, and tire

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3098260A4 (en) * 2014-11-26 2017-05-31 LG Chem, Ltd. Conjugated diene-based polymer rubber composition containing dispersant
US10053552B2 (en) 2014-11-26 2018-08-21 Lg Chem, Ltd. Conjugated diene-based polymer rubber composition containing dispersant
EP3109260A1 (en) * 2014-12-22 2016-12-28 LG Chem, Ltd. Aminosilane terminal modifier to which functional group has been introduced, method for producing terminal-modified conjugated diene polymer using the aminosilane terminal modifier, and terminal-modified conjugated diene polymer produced according to the method
EP3109260A4 (en) * 2014-12-22 2017-05-03 LG Chem, Ltd. Aminosilane terminal modifier to which functional group has been introduced, method for producing terminal-modified conjugated diene polymer using the aminosilane terminal modifier, and terminal-modified conjugated diene polymer produced according to the method
US9822192B2 (en) 2014-12-22 2017-11-21 Lg Chem, Ltd. Aminosilane terminal modifier to which functional group has been introduced, method for producing terminal-modified conjugated diene polymer using the aminosilane terminal modifier, and terminal-modified conjugated diene polymer
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KR20170098256A (en) * 2014-12-25 2017-08-29 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 Modified conjugated diene polymer, and polymer composition containing said polymer
KR20170061895A (en) * 2015-11-27 2017-06-07 주식회사 엘지화학 A method for preparing modified conjugated diene polymer and the modified conjugated diene polymer prepared by the same
KR20180134328A (en) * 2016-10-06 2018-12-18 신도스 에스.에이. [Bis (trihydrocarbylsilyl) aminosilyl] -functional styrene-based elastomeric copolymers and their use in rubber manufacture

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