МОДИФИЦИРОВАННЫЙ ПОЛИМЕР НА ОСНОВЕ СОПРЯЖЕННОГО ДИЕНА И КАУЧУКОВАЯ КОМПОЗИЦИЯ, СОДЕРЖАЩАЯ ЕГО

1. Модифицированный полимер на основе сопряженного диена, имеющий кривую молекулярно-массового распределения с унимодальным профилем, получаемую при использовании гельпроникающей хроматографии (ГПХ), и
молекулярно-массовое распределение (КП; ММР) в диапазоне от 1,0 до менее чем 1,7 и
содержащий функциональную группу, производную от инициатора модифицирования, в одном концевом положении и функциональную группу, производную от модификатора, представленного любой формулой, выбираемой из следующих далее формул от формулы 2 до формулы 4, в другом концевом положении,
где инициатор модифицирования представляет собой продукт реакции между соединением, описывающимся следующей далее формулой 1, и металлоорганическим соединением:
[Формула 1]
,
где в формуле 1
1
3
каждая из групп от R до R независимо представляет собой атом водорода; алкильную группу, содержащую от 1 до 30 атомов углерода; алкенильную группу, содержащую от 2 до 30 атомов углерода; алкинильную группу, содержащую от 2 до 30 атомов углерода; гетероалкильную группу, содержащую от 1 до 30 атомов углерода; гетероалкенильную группу, содержащую от 2 до 30 атомов углерода; гетероалкинильную группу, содержащую от 2 до 30 атомов углерода; циклоалкильную группу, содержащую от 5 до 30 атомов углерода; арильную группу, содержащую от 6 до 30 атомов углерода; или гетероциклическую группу, содержащую от 3 до 30 атомов углерода,
4
R представляет собой простую связь; замещенную или незамещенную алкиленовую группу, содержащую от 1 до 20 атомов углерода совместно с заместителем; замещенную или незамещенную циклоалкиленовую группу, содержащую от 5 до 20 атомов углерода совместно с заместителем; или замещенную или незамещенную ариленовую группу, содержащую от 6 до 20 атомов углерода совместно с заместителем, где заместитель представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода, циклоалкильную группу, содержащую от 5 до 10 атомов углерода, или арильную группу, содержащую от 6 до 20 атомов углерода,
5
R представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 30 атомов углерода; алкенильную группу, содержащую от 2 до 30 атомов углерода; алкинильную группу, содержащую от 2 до 30 атомов углерода; гетероалкильную группу, содержащую от 1 до 30 атомов углерода; гетероалкенильную группу, содержащую от 2 до 30 атомов углерода; гетероалкинильную группу, содержащую от 2 до 30 атомов углерода; циклоалкильную группу, содержащую от 5 до 30 атомов углерода; арильную группу, содержащую от 6 до 30 атомов углерода; гетероциклическую группу, содержащую от 3 до 30 атомов углерода; или функциональную группу, описываемую следующими далее формулой 1а или формулой 1b, и
5
5
n представляет собой целое число в диапазоне от 1 до 5, по меньшей мере, одна из групп R представляет собой функциональную группу, описываемую нижеследующими формулой 1а или формулой 1b, в случае, когда n представляет собой целое число в диапазоне от 2 до 5, множество групп R могут быть идентичными или различными:
[Формула 1а]
,
где в формуле 1а
6
R представляет собой замещенную или незамещенную алкиленовую группу, содержащую от 1 до 20 атомов углерода совместно с заместителем; замещенную или незамещенную циклоалкиленовую группу, содержащую от 5 до 20 атомов углерода совместно с заместителем; или замещенную или незамещенную ариленовую группу, содержащую от 6 до 20 атомов углерода совместно с заместителем, где заместитель представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода, циклоалкильную группу, содержащую от 5 до 10 атомов углерода, или арильную группу, содержащую от 6 до 20 атомов углерода,
7
8
каждый из R и R независимо представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода, циклоалкильную группу, содержащую от 5 до 10 атомов углерода, или замещенную или незамещенную алкиленовую группу, содержащую от 1 до 20 атомов углерода совместно с арильной группой, содержащей от 6 до 20 атомов углерода,
9
R представляет собой атом водорода; алкильную группу, содержащую от 1 до 30 атомов углерода; алкенильную группу, содержащую от 2 до 30 атомов углерода; алкинильную группу, содержащую от 2 до 30 атомов углерода; гетероалкильную группу, содержащую от 1 до 30 атомов углерода; гетероалкенильную группу, содержащую от 2 до 30 атомов углерода; гетероалкинильную группу, содержащую от 2 до 30 атомов углерода; циклоалкильную группу, содержащую от 5 до 30 атомов углерода; арильную группу, содержащую от 6 до 30 атомов углерода; или гетероциклическую группу, содержащую от 3 до 30 атомов углерода, и
9
Х представляет собой атом N, O или S, причем в случае, когда Х представляет собой О или S, R отсутствует,
[Формула 1b]
,
где в формуле 1b
10
R представляет собой замещенную или незамещенную алкиленовую группу, содержащую от 1 до 20 атомов углерода совместно с заместителем; замещенную или незамещенную циклоалкиленовую группу, содержащую от 5 до 20 атомов углерода совместно с заместителем; или замещенную или незамещенную ариленовую группу, содержащую от 6 до 20 атомов углерода совместно с заместителем, где заместитель представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода, циклоалкильную группу, содержащую от 5 до 10 атомов углерода, или арильную группу, содержащую от 6 до 20 атомов углерода, и
11
12
каждый из R и R независимо представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 30 атомов углерода; алкенильную группу, содержащую от 2 до 30 атомов углерода; алкинильную группу, содержащую от 2 до 30 атомов углерода; гетероалкильную группу, содержащую от 1 до 30 атомов углерода; гетероалкенильную группу, содержащую от 2 до 30 атомов углерода; гетероалкинильную группу, содержащую от 2 до 30 атомов углерода; циклоалкильную группу, содержащую от 5 до 30 атомов углерода; арильную группу, содержащую от 6 до 30 атомов углерода; или гетероциклическую группу, содержащую от 3 до 30 атомов углерода,
[Формула 2]
,
где в формуле 2
а1
а4
каждый из R и R независимо представляет собой простую связь или алкиленовую группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода,
а2
a3
каждый из R и R независимо представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода,
a5
R представляет собой пятичленную гетероциклическую группу, содержащую от 2 до 4 атомов углерода и содержащую один или несколько гетероатомов, выбираемых из группы, состоящей из N, O и S,
1
n представляет собой целое число в диапазоне от 1 до 3, и
2
n представляет собой целое число в диапазоне от 0 до 2,
[Формула 3]
,
где в формуле 3
1
2
каждая из групп A и А независимо представляет собой алкиленовую группу, содержащую от 1 до 20 атомов углерода,
b1
b4
каждая из групп от R до R независимо представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 20 атомов углерода,
b5
b6
каждый из R и R независимо представляет собой атом водорода или алкильную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода, и
3
4
b7
b10
каждый из A и А независимо представляет собой  или  , где каждая из групп от R до R независимо представляет собой атом водорода или алкильную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода,
[Формула 4]
,
где в формуле 4
c1
R представляет собой атом водорода или алкильную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода,
с2
с4
каждая из групп от R до R независимо представляет собой алкиленовую группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода,
с5
с8
каждая из групп от R до R независимо представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода,
5
с9
с12
А представляет собой  или  , где каждая из групп от R до R независимо представляет собой атом водорода или алкильную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода, и
1
2
1
2
каждый из m и m независимо представляет собой целое число в диапазоне от 0 до 3, где при этом удовлетворяется уравнение m+m ≥ 1.
2. Модифицированный полимер на основе сопряженного диена по п. 1, где
в формуле 1
1
3
каждая из групп от R до R независимо представляет собой атом водорода; алкильную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода; алкенильную группу, содержащую от 2 до 10 атомов углерода; или алкинильную группу, содержащую от 2 до 10 атомов углерода,
4
R представляет собой простую связь; или незамещенную алкиленовую группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода, и
5
R представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода; алкенильную группу, содержащую от 2 до 10 атомов углерода; алкинильную группу, содержащую от 2 до 10 атомов углерода; или функциональную группу, описываемую следующими далее формулой 1а или формулой 1b,
6
7
8
9
в формуле 1а R представляет собой незамещенную алкиленовую группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода, каждый из R и R независимо представляет собой незамещенную алкиленовую группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода, и R представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода; циклоалкильную группу, содержащую от 5 до 20 атомов углерода; арильную группу, содержащую от 6 до 20 атомов углерода; или гетероциклическую группу, содержащую от 3 до 20 атомов углерода, и
10
11
12
в формуле 1b R представляет собой незамещенную алкиленовую группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода, и каждый из R и R независимо представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода; циклоалкильную группу, содержащую от 5 до 20 атомов углерода; арильную группу, содержащую от 6 до 20 атомов углерода; или гетероциклическую группу, содержащую от 3 до 20 атомов углерода.
3. Модифицированный полимер на основе сопряженного диена по п. 1, где
в формуле 2
а1
а4
каждый из R и R независимо представляет собой простую связь или алкиленовую группу, содержащую от 1 до 5 атомов углерода,
а2
a3
каждый из R и R независимо представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 5 атомов углерода,
a5
R представляет собой пятичленную гетероциклическую группу, содержащую от 2 до 4 атомов углерода, при этом пятичленная гетероциклическая группа является незамещенной или замещенной (триалкоксисилил)алкильной группой и содержит один или несколько гетероатомов, выбираемых из группы, состоящей из N, O и S,
алкильная группа в (триалкоксисилил)алкильной группе является алкильной группой, содержащей от 1 до 5 атомов углерода, и алкокси-группа в (триалкоксисилил)алкильной группе является алкокси-группой, содержащей от 1 до 5 атомов углерода,
1
n представляет собой целое число от 1 до 3, и
2
n представляет собой целое число от 0 до 2.
4. Модифицированный полимер на основе сопряженного диена по п. 1, где
в формуле 3
1
2
каждый из A и А независимо представляет собой алкиленовую группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода,
b1
b4
каждый из от R до R независимо представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода,
b5
b6
каждый из R и R независимо представляет собой атом водорода или алкильную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода, и
3
4
b7
b10
каждый из A и А независимо представляет собой  или  , где каждая из групп от R до R независимо представляет собой атом водорода или алкильную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода.
5. Модифицированный полимер на основе сопряженного диена по п. 1, где соединение формулы 3, является соединением, описываемым следующими далее формулой 3-1 или формулой 3-2:
[Формула 3-1]
[Формула 3-2]
,
где в формуле 3-1 и формуле 3-2
1
2
каждый из A и А независимо представляет собой алкиленовую группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода, и
b1
b4
каждая из групп от R до R независимо представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода.
6. Модифицированный полимер на основе сопряженного диена по п. 1, где
в формуле 4
c1
R представляет собой атом водорода или алкильную группу, содержащую от 1 до 5 атомов углерода,
с2
с4
каждая из групп от R до R независимо представляет собой алкиленовую группу, содержащую от 1 до 5 атомов углерода,
с5
с8
каждая из групп от R до R независимо представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 5 атомов углерода,
5
с9
с12
А представляет собой  или  , где каждая из групп от R до R независимо представляет собой атом водорода или алкильную группу, содержащую от 1 до 5 атомов углерода, и
1
2
1
2
каждый из m и m независимо представляет собой целое число в диапазоне от 0 до 3, где при этом удовлетворяется уравнение m+m ≥ 1.
7. Модифицированный полимер на основе сопряженного диена по п. 1, где модифицированный полимер на основе сопряженного диена характеризуется среднечисленной молекулярной массой (Mn) в диапазоне от 1000 г/моль до 2000000 г/моль и среднемассовой молекулярной массой (Mw) в диапазоне от 1000 г/моль до 3000000 г/моль.
8. Модифицированный полимер на основе сопряженного диена по п. 1, где модифицированный полимер на основе сопряженного диена характеризуется уровнем содержания Si и уровнем содержания N, составляющими, соответственно, 50 ч./млн или более в расчете на массу.
9. Модифицированный полимер на основе сопряженного диена по п. 1, где модифицированный полимер на основе сопряженного диена характеризуется соотношением релаксации напряжений по Муни,  измеренных при 100°С, в диапазоне от 0,7 до 3,0.
10. Модифицированный полимер на основе сопряженного диена по п. 1, где модифицированный полимер на основе сопряженного диена характеризуется коэффициентом усадки, получаемым в результате измерения при использовании метода гельпроникающей хроматографии-светорассеяния, снабженного вискозиметром, в диапазоне от 0,8 до 3,0.
11. Модифицированный полимер на основе сопряженного диена по п. 1, где модифицированный полимер на основе сопряженного диена характеризуется числом сочетания (ЧС) 1 < ЧС < F, где F обозначает количество функциональных групп в модификаторе.
12. Модифицированный полимер на основе сопряженного диена, имеющий кривую молекулярно-массового распределения с унимодальным профилем, получаемую при использовании гельпроникающей хроматографии (ГПХ),
среднемассовую молекулярную массу (Mw), выраженную через молекулярную массу в пересчете на полистирольный стандарт согласно определению при использовании гельпроникающей хроматографии в диапазоне от 1000 г/моль до 3000000 г/моль,
соотношение (Mw/Mn) между среднемассовой молекулярной массой (Mw) и среднечисленной молекулярной массой (Mn) в диапазоне от 1,0 до менее, чем 1,7,
соотношение (Mw/Mр) между среднемассовой молекулярной массой (Mw) и молекулярной массой вершины пика (Mр) в диапазоне от 0,7 до 1,4,
уровень содержания Si и уровень содержания N, составляющие, соответственно, 50 ч./млн. или более в расчете на массу,
соотношение релаксации напряжений по Муни, составляющее, согласно измерению при 100°С, 0,7 или более, и
коэффициент усадки, получаемый в результате измерения при использовании метода гельпроникающей хроматографии-светорассеяния, снабженного вискозиметром, составляющий 0,8 или более.
13. Каучуковая композиция, содержащая модифицированный полимер на основе сопряженного диена по п. 1 или 12 и наполнитель.
14. Каучуковая композиция по п. 13, где каучуковая композиция содержит от 0,1 массовой части до 200 массовых частей наполнителя при расчете на 100 массовых частей модифицированного полимера на основе сопряженного диена.
15. Каучуковая композиция по п. 13, где наполнитель является наполнителем на основе диоксида кремния или наполнителем на основе технического углерода.