(57)【要約】少なくとも１つの硬化ゴムの層と、当該硬化ゴム内に分散した膨張性黒鉛とを含む、屋根材膜。【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋根材膜であって、
少なくとも１つの硬化ゴムの層と、
前記硬化ゴム内に分散した膨張性黒鉛と、
を含む、屋根材膜。
【請求項２】
前記硬化ゴムが、エチレン−プロピレン−ジエンゴムの硬化に由来する、請求項１に記載の屋根材膜。
【請求項３】
前記少なくとも１つの層が、ゴム１００重量部当たり最大で３５重量部の膨張性黒鉛を含む、請求項１または２に記載の屋根材膜。
【請求項４】
前記少なくとも１つの層が、ゴム１００重量部当たり最大で３０重量部の膨張性黒鉛を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の屋根材膜。
【請求項５】
前記少なくとも１つの層が、ゴム１００重量部当たり最大で２５重量部の膨張性黒鉛を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の屋根材膜。
【請求項６】
前記少なくとも１つの層が、ゴム１００重量部当たり約２〜約３０重量部の膨張性黒鉛を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の屋根材膜。
【請求項７】
前記膨張性黒鉛が、最大で７のｐＨによって特徴づけられる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の屋根材膜。
【請求項８】
前記膨張性黒鉛が、最大で６のｐＨによって特徴づけられる、請求項１〜７のいずれか１項に記載の屋根材膜。
【請求項９】
前記膨張性黒鉛が、少なくとも１６０℃の開始温度によって特徴づけられる、請求項１〜８のいずれか１項に記載の屋根材膜。
【請求項１０】
前記膨張性黒鉛が、少なくとも１７０℃の開始温度によって特徴づけられる、請求項１〜９のいずれか１項に記載の屋根材膜。
【請求項１１】
前記膨張性黒鉛が、約３０μｍ〜約１．５ｍｍの範囲の平均粒径によって特徴づけられる、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の屋根材膜。
【請求項１２】
前記屋根材膜が、第１および第２のゴム組成物にそれぞれ由来する第１および第２の層を含み、前記第１のゴム組成物は膨張性黒鉛を含み、前記第２の組成物は実質的に膨張性黒鉛を含まない、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の屋根材膜。
【請求項１３】
前記第１の層が、黒色であり、前記第２の層が、非黒色である、請求項１２に記載の屋根材膜。
【請求項１４】
分散した膨張性黒鉛を有する前記少なくとも１つの層が、ハロゲン含有難燃剤を実質的に含まない、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の屋根材膜。
【請求項１５】
前記組成物が、ＵＬ９４および／またはＵＬ７９０により試験される耐火性能基準を満たす、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の屋根材膜。
【請求項１６】
前記組成物が、ＤＢＤＰＯを実質的に含まない、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の屋根材膜。
【請求項１７】
前記組成物が、膨張性黒鉛以外の難燃剤を実質的に含まない、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の屋根材膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１２年１２月２９日に出願の米国特許仮出願第６１／５８１，１７９号の優先権の利益を主張するものであり、その内容は、参照により本願に組み込まれる。
【０００２】
本発明は概して、屋根材用途としてのＥＰＤＭ膜などのポリマーのシート材料に関し、これは難燃剤として膨張性黒鉛を含む。
【背景技術】
【０００３】
エチレン−プロピレン−ジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）は、様々な用途に広く用いられる。例えば、それは、その物性、柔軟性、耐候性、低温特性及び耐熱老化性のため、ポリマーのシート材料として特に有用であり、産業上及び商業上の屋根をカバーする屋根材膜として、受け容れられている。これらのゴム屋根材膜は、加硫または硬化状態で、屋根表面に一般的には適用され、効果的なバリアとして機能し、カバーされた屋根に対する水の浸透を防止する。
【０００４】
これらの屋根材膜は、ＥＰＤＭのベースポリマーを、適切な充填剤、プロセスオイル、ならびに、可塑剤、劣化防止剤、接着向上促進剤などのその他の所望の成分と、適切なミキサ中で配合し、得られたコンパウンドをカレンダー加工して所望の厚みとすることにより一般的に調製される。また、屋根材膜は、得られたシートを、一つ以上の加硫剤および／または適合性の加硫促進剤の存在下で加硫することにより硬化することができる。
【０００５】
クレー、タルク、シリカ、マイカ、炭酸カルシウムなどの無機充填剤が、屋根材膜の配合に一般的に加えられて、耐燃焼性を増大することが、例えば、米国特許第５，４６８，５５０号に記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
また、屋根材膜は、難燃剤（ＦＲ）を通常含む。デカブロモジフェニルオキサイド（ＤＢＤＰＯ）は、ＥＰＤＭ屋根材膜に用いられる周知のハロゲン含有ＦＲである。しかしながら、ＤＢＤＰＯは、その臭素含量が高い（８３重量％）ため、環境面での懸念になっている。これらの懸念のため、また産業界での規制の変更に対応するため、難燃特性も提供するＤＢＤＰＯフリーのポリマー組成物に対するニーズがある。
【０００７】
ゴム屋根材膜中の難燃剤として有用であり、かつ、ゴム屋根材膜に有害な影響を与えない材料を見出すことに対する要求が高まっている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一つ以上の実施形態では、少なくとも１つの硬化ゴムの層と、前記硬化ゴム内に分散した膨張性黒鉛とを含む、屋根材膜を提供する。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施形態は、難燃剤としての膨張性黒鉛を含むゴム屋根材膜を発見したことに基づくものである。有利なことに、一つ以上の実施形態の膜は、膜がハロゲン含有難燃剤を実質的に含まないにもかかわらず、ＵＬ９４及びＵＬ７９０に記載される性能基準を満たすことである。本発明の実施は、ゴム膜、とくにＥＰＤＭ膜などで有用であることが見出され、これらの膜は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ４６３７の性能基準を有利に満たす。
【００１０】
膜構築
一つ以上の実施形態において、本発明の膜は、硬化ゴム、膨張性黒鉛、充填剤及び増量剤を含む。さらに、これらの膜は、黒色でも黒色でなくともよく、ゴム膜またはゴムコンパウンドに使用される他の成分を含んでもよい。この膜は、加硫性ゴム組成物から生ずる硬化したネットワークを含む。各種他の成分が、その硬化したネットワーク中に分散していてもよい。膜は、また、シートとも称されることがある。膜は、繊維補強材をさらに含んでもよい。特定の実施形態では、膜は、ハロゲン含有難燃剤を含まない。
【００１１】
一つ以上の実施形態において、本発明の実施で使用されるＥＰＤＭ膜は、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）の硬化したシートを含む。これに限定されないが、充填剤、オイル、ワックス、抗酸化剤、オゾン劣化防止剤、難燃剤などの各種添加剤が、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体の架橋したネットワーク中に分散してもよい。ＥＰＤＭシートは、単一プライのシートであってもよく、またはマルチプライのシートであってもよい。ＥＰＤＭシートは、繊維補強材を含まなくてもよく、または、ゴムの２つ以上のプライ間もしくは層間に位置する繊維補強材を含んでもよい。
【００１２】
一つ以上の実施形態において、膜は、通常は単一プライの屋根材膜を指すが、組成の異なる２つ以上の層を含んでいてもよい。これらの層は、カレンダー加工によって形成されてもよい。例えば、第１のシート及び第２のシートは、第１及び第２のそれぞれのゴム組成物から形成されてもよく、その場合、それぞれのシートを組み合わせ、任意にその間に補強繊維を介在させて、さらにカレンダー加工し、又は互いに積層して１つの別のシートとしてもよい。しかしながら、当業者は、これらの層は、カレンダー加工および／または硬化プロセスがあるレベルで界面を形成する程度まで、一体となることができること、そしてこれらの層は一般に分離できないことを、理解する。そうであっても、特に異なる組成物からの層の場合、個々の層に言及し得るものとする。また、多層シートについても言及し得る。
【００１３】
一つ以上の実施形態において、多層膜ないし多層シートの各層は、本発明にかかる膨張性黒鉛を含んでもよい。ほかの実施形態では、第１の層は、膨張性黒鉛を含んでもよく、第２の層は、膨張性黒鉛を含まない、または実質的に含まない。実質的に含まないとは、本発明の実施において認識し得る程度の影響を有する量の膨張性黒鉛を含まないことをいう。例えば、一実施形態では、本発明の膜は、カレンダー加工されたシートであり、膨張性黒鉛を含む第１の組成物がカレンダー加工されて、膜の第１の層を形成し、膨張性黒鉛を含まないまたは実質的に含まない第２の組成物が、カレンダー加工されて、膜の第２の層を形成する。
【００１４】
一つ以上の実施形態において、本発明の膜は、二層の膜であり、第１の膜は、黒色であり、第２の層は、非黒色（例えば白または略白）である。当業者に理解されるように、黒い層はカーボンブラックを充填剤として一般に含む黒い組成物に由来することがある。本発明により意図されるように、黒い層は、膨張性黒鉛を含む。白色の層は、シリカ、二酸化チタンおよび／またはクレーなどの非黒色充填剤を一般に含む、白色の組成物に由来することがある。白色のＥＰＤＭ層を有する白色のＥＰＤＭ膜は、米国特許出願番号第１２／３８９，１４５号に開示されるように、当該技術分野で公知であり、この内容は、参照により本願に組み込まれる。
【００１５】
一般に、シートの厚みは、約２０〜約１００ミル（ｍｉｌ）の範囲にあり、ほかの実施形態では約３５〜約９５ミル、ほかの実施形態では約４５〜約９０ミルである。一つ以上の実施形態において、ＥＰＤＭシートは、ＡＳＴＭ  Ｄ４６３７の性能基準を満たす。
【００１６】
有用なＥＰＤＭ膜は、例えば、米国特許第７，１７５，７３２号、第６，５０２，３６０号、第６，１２０，８６９号、第５，８４９，１３３号、第５，３８９，７１５号、第４，８１０，５６５号、第４，７７８，８５２号、第４，７３２，９２５号、及び第４，６５７，９５８号に開示され、これらは参照により本願に組み込まれ、同様に、米国特許出願番号第１２／９８２，１９８号にも開示され、この開示は、参照により本願に組み込まれる。ＥＰＤＭ膜は、多数の供与源から市販されており、例えば、商品名ＲｕｂｂｅｒＧａｒｄ（Ｆｉｒｅｓｔｏｎｅ  Ｂｕｉｌｄｉｎｇ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ社）およびＳＵＲＥ−ＳＥＡＬ（Ｃａｒｌｉｓｌｅ  ＳｙｎＴｅｃ社）を挙げることができる。
【００１７】
ＥＰＤＭ
一つ以上の実施形態において、硬化ゴムは、オレフィンターポリマーなどのオレフィンゴムに由来する。一つ以上の実施形態において、オレフィンターポリマーは、エチレン、α−オレフィン及び任意にジエンモノマーに由来する単量体単位を含む。有用なα−オレフィンとしては、プロピレンが挙げられる。一つ以上の実施形態において、ジエンモノマーとしては、ジシクロペンタジエン、アルキルジシクロペンタジエン、１，４−ペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、１，５−ヘキサジエン、１，４−ヘプタジエン、２−メチル−１，５−ヘキサジエン、シクロオクタジエン、１，４−オクタジエン、１，７−オクタジエン、５−エチリデン−２−ノルボルネン、５−ｎ−プロピリデン−２−ノルボルネン、５−（２−メチル−２−ブテニル）−２−ノルボルネン、及びこれらの混合物を挙げることができる。オレフィンターポリマー及びその製造方法は、米国特許第３，２８０，０８２号及び米国特許出願公開第２００６／０２８０８９２号に開示されるように公知であり、その両方は、参照により本願に組み込まれる。さらに、非黒色膜に関するオレフィンターポリマー及びその製造方法は、同時係属中の米国特許出願第１２／３８９，１４５号、第１２／９８２，１９８号及び第１３／２８７，４１７号に開示されるように公知であり、それらは、参照により本願に組み込まれる。この明細書の目的において、エラストマーのターポリマーを、単にＥＰＤＭということがある。
【００１８】
一つ以上の実施形態において、エラストマーのターポリマーは、エチレン由来の単量体単位を、少なくとも６２重量パーセント、ほかの実施形態では少なくとも６４重量パーセント含んでもよく、これらのまたはほかの実施形態では、エラストマーのターポリマーでは、エチレン由来の単量体単位を、最大で７０重量パーセント、ほかの実施形態では最大で６９重量パーセント含んでもよい。一つ以上の実施形態において、エラストマーのターポリマーは、ジエンモノマー由来の単量体単位を、少なくとも２重量パーセント、ほかの実施形態では、少なくとも２．４重量パーセント含んでもよく、これらのまたはほかの実施形態では、エラストマーのターポリマーは、ジエンモノマー由来の単量体単位を、最大で４重量パーセント、ほかの実施形態では最大で３．２重量パーセント含んでいてもよい。一つ以上の実施形態では、単量体単位の残りは、プロピレンまたはほかのα−オレフィンに由来する。エラストマーのターポリマーは、当該技術分野で公知かつ米国特許出願公開第２００６／０２８０８９２号に開示されるような、硬化系を含むことを特徴としてもよく、この内容は参照により本願に組み込まれる。
【００１９】
当該技術分野で公知であるように、低ムーニー粘度のＥＰＤＭターポリマーを、高ムーニー粘度のＥＰＤＭターポリマーとブレンドして、膜コンパウンド全体の粘度を低減することは、本発明の範囲内である。換言すれば、加工を調節するために、異なる分子量を有するＥＰＤＭターポリマーを利用してもよい。
【００２０】
当該技術分野で公知であるように、ゴムは、硬化剤または硬化系を用いて硬化してもよい。エラストマーのターポリマー（例えばＥＰＤＭ）は、硫黄硬化系、過酸化物硬化系、及びキノン型硬化系を用いる技術などの多数の技術を用いることによって硬化することができる。硫黄硬化系は、加硫促進剤と組み合わせて使用してもよい。
【００２１】
一つ以上の実施形態において、硫黄硬化系は、加硫促進剤と組み合わせて使用してもよい。有用な促進剤の例としては、エチレンチオ尿素、Ｎ，Ｎ−ジブチルチオ尿素、Ｎ，Ｎ−ジエチルチオ尿素などのチオ尿素；テトラメチルチウラムモノスルフィド（ＴＭＴＭＳ）、テトラブチルチウラムジスルフィド（ＴＢＴＤＳ）、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤＳ）、テトラエチルチウラムモノスルフィド（ＴＥＴＭＳ）、ジペンタメチレンチウラムヘキサスルフィド（ＤＰＴＨ）などのチウラムモノスルフィド及びジスルフィド；Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド（ＴＢＢＳ）（米国コネティカット州ミドルベリーのＣｈｅｍｔｕｒａ社よりＤｅｌａｃ（登録商標）ＮＳとして入手可能）などのベンゾチアゾールスルフェンアミド；２−メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）、ベンジチアジルジスルフィド（ＭＢＴＳ）、Ｎ，Ｎ−ジフェニルグアニジン、Ｎ，Ｎ−ジ（２−メチルフェニル）−グアニジン、２−（モルホリノジチオ）ベンゾチアゾールジスルフィド、２−メルカプトベンゾチアゾール亜鉛などのほかのチアゾール促進剤；ジエチルジチオカルバミン酸テルリウム、ジメチルジチオカルバミン酸銅、ジメチルジチオカルバミン酸ビスマス、ジエチルジチオカルバミン酸カドミウム、ジメチルジチオカルバミン酸鉛、ブチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＺＤＢＤＣ）などのジチオカルバミン酸塩；及びこれらの混合物を挙げることができる。硫黄ドナータイプの促進剤（例えばジモルホリノジスルフィド及びアルキルフェノールジスルフィド）を、元素硫黄の代わりに、または所望の場合は元素硫黄とともに、用いてもよい。
【００２２】
硬化剤または共同硬化剤として用いることができる適切な過酸化物の例としては、アルファ−クミルハイドロパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、過酸化水素、アセチルアセトンパーオキサイド、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、２，５−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）−２，５−ジメチルヘキセン、ラウリルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、過酸化ジベンゾイル、ビス（ｐ−モノメチレン−ベンゾイル）パーオキサイド、ビス（ｐ−ニトロベンゾイル）パーオキサイド、フェニルアセチルパーオキサイド及びこれらの混合物を挙げることができる。
【００２３】
ｐ−キノンジオキシムと共に共同硬化剤として用いることができる無機過酸化物の例としては、過酸化鉛、過酸化亜鉛、過酸化バリウム、過酸化銅、過酸化カリウム、過酸化銀、過酸化ナトリウム、過酸化カルシウム、金属過ホウ酸塩、ペルオキシクロム酸塩、ペルオキシジカルボネート、ペルオキシジホスファート、ペルオキシジスルファート、ペルオキシゲルマニウム酸塩、ペルオキシモリブデン酸塩、ペルオキシ硝酸塩、過酸化マグネシウム、ピロリン酸ナトリウムパーオキサイド、及びこれらの混合物を挙げることができる。
【００２４】
キノン型共同硬化剤のためのポリスルフィド活性体の例としては、多硫化カルシウム、多硫化ナトリウム、ならびに、一般式Ｒ−−（Ｓ）ｘ−−Ｒを有する有機ポリスルフィドが挙げられ、式中、Ｒは炭化水素基、ｘは２〜４の数である。有機ポリスルフィドの例は、米国特許第２，６１９，４８１号に開示され、この開示は、参照により本願に組み込まれる。
【００２５】
また、従来の放射装置及び技術を、本発明の実施に使用することができる。使用可能な適切なイオン化架橋促進剤としては、１，２−ビニル含量が９０パーセントの液状の高ビニル１，２−ポリブタジエン樹脂；Ｓａｒｔｏｍｅｒ  ＳＲ−２０６（エチレングリコールジメタクリレート）、Ｄｉ−Ｃｕｐ  Ｒ（ジクミルパーオキサイド、活性約９８パーセント）、及びＰｅｎｔａｌ  Ａ（トール油から調製されるペンタエリスリトール樹脂）を挙げることができる。これらの化学添加剤は、組成物中の他の成分と適合性であることが好ましく、また、所望の架橋レベルを得るために必要な電離放射線の線量を低減するように働くこともある。
【００２６】
硫黄及び含硫黄硬化系を用いてもよく、また、促進剤と共に用いてもよい。硫黄の適切な量は、当業者が容易に決定することができる。一つ以上の実施形態では、ゴム１００重量部当たり（ｐｈｒ）、概略的に１重量部（ｐｂｗ）の硫黄を用いてもよい。また、促進剤の量は、当業者が容易に決定することができる。
【００２７】
膨張性黒鉛
膨張性黒鉛は、膨張性片状黒鉛、膨張片状黒鉛、または膨張性フレークと呼称されることがあり、ここの目的に対して、これらの用語は、互換可能に用いられることがある。
【００２８】
一つ以上の実施形態において、膨張性黒鉛は、インターカラント物質が、黒鉛結晶または黒鉛粒子の黒鉛層間に含まれるインターカレート黒鉛を含む。インターカラント物質の例としては、ハロゲン、アルカリ金属、硫酸塩、硝酸塩、各種有機酸、塩化アルミニウム、塩化第二鉄、ほかの金属ハロゲン化物、硫化ヒ素及びタリウムスルフィドを挙げることができる。本発明の特定の実施形態では、膨張性黒鉛は、非ハロゲン化インターカラント物質を含む。特定の実施形態では、膨張性黒鉛は、黒鉛重硫酸塩とも呼ばれるインターカラント硫酸塩を含む。当該技術分野で公知であるように、重硫酸塩インターカレーションは、高結晶性の天然片状黒鉛を、硫酸の混合物及び硫酸塩インターカレーションを触媒するように作用する他の酸化剤で処理することによって達成される。
【００２９】
市販の膨張性黒鉛の例としては、ＨＰＭＳ  Ｅｘｐａｎｄａｂｌｅ  Ｇｒａｐｈｉｔｅ（米国カリフォルニア州ウッドランドヒルのＨＰ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ社）、及びＥｘｐａｎｄａｂｌｅ  Ｇｒａｐｈｉｔｅ  Ｇｒａｄｅｓ１７２１（米国ニュージャージー州アズベリーのＡｓｂｕｒｙ  Ｃａｒｂｏｎｓ社）を挙げることができる。本発明に有用である他の商業的グレードとしては、１７２２、３３９３、３５７７、３６２６及び１７２２ＨＴ（米国ニュージャージー州アズベリーのＡｓｂｕｒｙ  Ｃａｒｂｏｎｓ社）を挙げることができる。
【００３０】
一つ以上の実施形態において、膨張性黒鉛は、約３０μｍ〜約１．５ｍｍ、ほかの実施形態では約５０μｍ〜約１．０ｍｍ、ほかの実施形態では約１８０〜約８５０μｍの範囲の平均（ｍｅａｎ）サイズまたは平均（ａｖｅｒａｇｅ）サイズを有することにより特徴づけられてもよい。特定の実施形態では、膨張性黒鉛は、少なくとも３０μｍ、ほかの実施形態では少なくとも４４μｍ、ほかの実施形態では少なくとも１８０μｍ、及びほかの実施形態では少なくとも３００μｍの平均（ｍｅａｎ）サイズまたは平均（ａｖｅｒａｇｅ）サイズを有することにより特徴づけられてもよい。一つ以上の実施形態において、膨張性黒鉛は、最大で１．５ｍｍ、ほかの実施形態では最大で１．０ｍｍ、ほかの実施形態では最大で８５０μｍ、ほかの実施形態では最大で６００μｍ、またほかの実施形態では最大で５００μｍ、さらにほかの実施形態では最大で４００μｍの平均（ｍｅａｎ）サイズまたは平均（ａｖｅｒａｇｅ）サイズを有することにより特徴づけられてもよい。有用な膨張性黒鉛としては、３００μｍを超える公称寸法を有する黒鉛グレード＃１７２１（Ａｓｂｕｒｙ  Ｃａｒｂｏｎｓ社）を挙げることができる。
【００３１】
本発明の一つ以上の実施形態において、膨張性黒鉛は、２０×５０（米国篩）の公称粒径を有することにより特徴づけられてもよい。米国篩２０は、０．８４１ｍｍに相当する開口部を有し、及び、米国篩５０は０．２９７ｍｍに相当する開口部を有する。したがって、２０×５０の公称粒径とは、黒鉛粒子が少なくとも０．２９７ｍｍかつ最大で０．８４１ｍｍであることを示す。
【００３２】
一つ以上の実施形態において、膨張性黒鉛は、約７０％〜約９９％の範囲の炭素量を有することにより特徴づけられてもよい。特定の実施形態では、膨張性黒鉛は、少なくとも８０％、ほかの実施形態では少なくとも８５％、ほかの実施形態では少なくとも９０％、また他の実施形態では少なくとも９５％、ほかの実施形態では少なくとも９８％、さらにほかの実施形態では少なくとも９９％の炭素量を有することにより特徴づけられてもよい。
【００３３】
一つ以上の実施形態において、膨張性黒鉛は、約０％〜約８％、ほかの実施形態では約２．６％〜約５．０％、ほかの実施形態では約３．０％〜約３．５％の範囲の硫黄量を有することにより特徴づけられてもよい。特定の実施形態では、膨張性黒鉛は、少なくとも０％、ほかの実施形態では少なくとも２．６％、ほかの実施形態では少なくとも２．９％、ほかの実施形態では少なくとも３．２％、ほかの実施形態では３．５％の硫黄量を有することにより特徴づけられてもよい。特定の実施形態では、膨張性黒鉛は、最大で８％、ほかの実施形態では最大で５％、ほかの実施形態では最大で３．５％の硫黄量を有することにより特徴づけられてもよい。
【００３４】
一つ以上の実施形態において、膨張性黒鉛は、約１０：１〜約５００：１、ほかの実施形態では少なくとも２０：１〜約４５０：１、ほかの実施形態では少なくとも３０：１〜約４００：１、ほかの実施形態では約５０：１〜約３５０：１の範囲の膨張比（ｃｃ／ｇ）を有することにより特徴づけられてもよい。特定の実施形態では、膨張性黒鉛は、少なくとも１０：１、ほかの実施形態では少なくとも２０：１、ほかの実施形態では少なくとも３０：１、ほかの実施形態では少なくとも４０：１、ほかの実施形態では少なくとも５０：１、ほかの実施形態では少なくとも６０：１、ほかの実施形態では少なくとも９０：１、ほかの実施形態では少なくとも１６０：１、ほかの実施形態では少なくとも２１０：１、ほかの実施形態では少なくとも２２０：１、ほかの実施形態では少なくとも２３０：１、ほかの実施形態では少なくとも２７０：１、ほかの実施形態では少なくとも２９０：１、及びまたほかの実施形態では少なくとも３００：１の膨張比（ｃｃ／ｇ）を有することにより特徴づけられてもよい。特定の実施形態では、膨張性黒鉛は、最大で３５０：１、またほかの実施形態では最大で３００：１の膨張比（ｃｃ／ｇ）を有することにより特徴づけられてもよい。
【００３５】
一つ以上の実施形態では、膨張性黒鉛は、本発明のアスファルトシートのアスファルト成分中に存在する場合、部分的に膨張している。しかしながら、一つ以上の実施形態においては、膨張性黒鉛は、シート製品を形成する能力及びシートを適正に形成できるレベルを含む所望のレベルで黒鉛が難燃剤として機能する能力を損なう量の膨張を含む、有害な程度には膨張していない。一つ以上の実施形態では、膨張性黒鉛は、元の膨張していないサイズに対して、最大で１００％、ほかの実施形態では最大で５０％、ほかの実施形態では最大で４０％、ほかの実施形態では最大で３０％、ほかの実施形態では最大で２０％、及びほかの実施形態では最大で１０％を超えて膨張している。
【００３６】
一つ以上の実施形態では、膨張性黒鉛は、約１〜約１０、ほかの実施形態では約１〜約６、またほかの実施形態では約５〜約１０の範囲のｐＨを有することにより特徴づけられてもよい。特定の実施形態では、膨張性黒鉛は、約４〜約７の範囲のｐＨを有することにより特徴づけられてもよい。一つ以上の実施形態では、膨張性黒鉛は、少なくとも１、ほかの実施形態では少なくとも４、ほかの実施形態では少なくとも５のｐＨを有することにより特徴づけられてもよい。特定の実施形態では、膨張性黒鉛は、最大で１０、ほかの実施形態では最大で７、ほかの実施形態では最大で６．５、ほかの実施形態では最大で６、及びほかの実施形態では最大で５のｐＨを有することにより特徴づけられてもよい。
【００３７】
一つ以上の実施形態では、膨張性黒鉛は、約１００℃〜約２８０℃；ほかの実施形態では約１６０℃〜約２２５℃；ほかの実施形態では約１８０℃〜約２００℃の範囲の開始温度により特徴づけられてもよい。一つ以上の実施形態では、膨張性黒鉛は、少なくとも１００℃、ほかの実施形態では少なくとも１３０℃、ほかの実施形態では少なくとも１６０℃、ほかの実施形態では少なくとも１７０℃、ほかの実施形態では少なくとも１８０℃、ほかの実施形態では少なくとも１９０℃、及びほかの実施形態では少なくとも２００℃の開始温度により特徴づけられてもよい。一つ以上の実施形態では、膨張性黒鉛は、最大で２５０℃、ほかの実施形態では最大で２２５℃、ほかの実施形態では最大で２００℃の開始温度により特徴づけられてもよい。また、開始温度は膨張温度と相互互換的に呼ぶことができ、それはまた、黒鉛の膨張が始まる温度と呼ばれることがある。
【００３８】
相補型難燃剤
上記のように、膨張性黒鉛は、相補型難燃剤と共に用いてもよい。難燃剤は、耐燃焼性、特にＵＬ９４および／またはＵＬ７９０で試験されるような炎伝播に対する抵抗性を増大するあらゆる化合物を、本発明のポリマーの組成物中に含んでもよい。一般に、有用な難燃剤としては、炎に曝露された時に、試料の表面全体に炭化層を形成することによって機能するものが挙げられる。その他の難燃剤としては、難燃剤化合物の熱分解により水を放出することにより機能するものが挙げられる。また、有用な難燃剤は、ハロゲン化難燃剤または非ハロゲン化難燃剤として分類されることがある。
【００３９】
例示的な非ハロゲン化難燃剤としては、水酸化マグネシウム、アルミナ三水和物、ホウ酸亜鉛、ポリリン酸アンモニウム、ポリリン酸メラミン、及び酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）が挙げられる。水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）は、商品名Ｖｅｒｔｅｘ（商標）６０で市販されており、ポリリン酸アンモニウムは、商品名Ｅｘｏｌｉｔｅ（商標）ＡＰ７６０（Ｃｌａｒｉａｎ社）で市販されており、これはポリオールマスターバッチと共に販売されており、ポリリン酸メラミンは、商品名Ｂｕｄｉｔ（商標）３１４１（Ｂｕｄｅｎｈｅｉｍ）で市販されており、酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）は商品名Ｆｉｒｅｓｈｉｅｌｄ（商標）で市販されている。炭化層を形成することによって機能すると考えられる前述のリストの難燃剤は、ポリリン酸アンモニウム及びポリリン酸メラミンが挙げられる。本発明に有用な難燃剤は、膨張性黒鉛を含む。
【００４０】
充填剤
上記のように、本発明の膜は、充填剤を含む。これらの充填剤は、当該技術分野で従来から使用されるもの、ならびにこれらの充填剤のうちの２以上の組合せを含んでもよい。一つ以上の実施形態において、充填剤としてはカーボンブラックを挙げることができる。有用なカーボンブラックの例としては、ＡＳＴＭ  Ｄ−１７６５で設定された平均的な業界の目標値によって一般に特徴づけられるものが挙げられる。例示的なカーボンブラックとしては、ＧＰＦ（汎用ファーネス）、ＦＥＦ（高速押出ファーネス）及びＳＲＦ（半補強性ファーネス）が挙げられる。カーボンブラックの一つの具体例としては、Ｎ６５０  ＧＰＦ  Ｂｌａｃｋを挙げることができ、これは、石油由来の補強性カーボンブラックであり、平均粒径が約６０ｎｍ、比重が約１．８ｇ／ｃｃである。ほかの例は、Ｎ３３０であり、これは、高摩耗ファーネスブラックであり、平均粒径が約３０ｎｍ、最大灰分が約０．７５％、比重が約１．８ｇ／ｃｃである。
【００４１】
ほかの有用な充填剤としては、米国特許出願公開第２００６／０２８０８９２号に開示されているものなどのクレーやタルクが挙げられ、この開示は、参照により本願に組み込まれる。さらに他の有用な充填剤としてはシリカが挙げられ、それはカップリング剤とともに用いてもよい。
【００４２】
増量剤
上記のように、本発明の膜は、増量剤を含んでもよい。有用な増量剤としては、パラフィン系油、ナフテン系油及びこれらの混合物が挙げられる。これらの油は、米国特許第６，６３２，５０９号に開示されるように、ハロゲン化されてもよく、この開示は、参照により本願に組み込まれる。一つ以上の実施形態では、有用な油が、一般に、低い表面含量、低い芳香族性、低い揮発性および華氏約５５０度（°Ｆ）を超える発火点により特徴づけられる。有用な増量剤は、市販されている。一つの特定の増量剤は、商品名ＳＵＮＰＡＲ（商標）２２８０（Ｓｕｎ  Ｏｉｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ社）で入手可能なパラフィン系油である。ほかの有用なパラフィン系プロセスオイルは、米国ミシシッピー州ジャクソンのＥｒｇｏｎ  Ｏｉｌ社より入手可能なＨｙｐｒｅｎｅＰ１５０ＢＳである。
【００４３】
他の成分
前述の成分に加えて、本発明の膜はまた、任意に、米国特許出願公開第２００６／０２８０８９２号に記載されているように、マイカ、石炭充填剤、研削ゴム、二酸化チタン、炭酸カルシウム、シリカ、均質化剤、フェノール樹脂、難燃剤、酸化亜鉛、ステアリン酸及びこれらの混合物を含んでもよく、この開示は、参照により本願に組み込まれる。所定の実施形態では、これらのいずれかの成分を実質的に含まなくてもよい。
【００４４】
量
一つ以上の実施形態では、本発明の高分子膜は、膜の全重量に基づいて、約２０〜約５０重量％、ほかの実施形態では約２４〜約３６重量％、ほかの実施形態では約２８〜約３２重量％のゴム（例えばＥＰＤＭ）を含む。
【００４５】
一つ以上の実施形態では、本発明の高分子膜は、ゴム（例えばＥＰＤＭ）１００重量部当たり（ｐｈｒ）約１〜約５０重量部（ｐｂｗ）、ほかの実施形態では約２〜約４０重量部、ほかの実施形態では約３〜約３５重量部、ほかの実施形態では約５〜約３０重量部、及びほかの実施形態では約７〜約２５重量部の膨張性黒鉛を含む。特定の実施形態では、本発明の高分子膜は、ゴム１００重量部当たり最大で５０ｐｂｗ、ほかの実施形態では最大で４０ｐｂｗ、ほかの実施形態では最大で３５ｐｂｗ、ほかの実施形態では最大で３０ｐｂｗ、ほかの実施形態では最大で２５ｐｂｗ、ほかの実施形態では最大で２０ｐｂｗ、ほかの実施形態では最大で１５ｐｂｗの膨張性黒鉛を含む。これらまたはほかの実施形態では、本発明の高分子膜は、ゴム１００重量部当たり少なくとも２ｐｂｗ、ほかの実施形態では少なくとも３ｐｂｗ、ほかの実施形態では少なくとも５ｐｂｗ、ほかの実施形態では少なくとも７ｐｂｗ、ほかの実施形態では少なくとも１０ｐｂｗ、ほかの実施形態では少なくとも１５ｐｂｗ、及びほかの実施形態では少なくとも２０ｐｂｗの膨張性黒鉛を含む。
【００４６】
一つ以上の実施形態では、本発明の高分子膜は、ゴム１００重量部当たり約７０〜約１００ｐｂｗ、ほかの実施形態では約７５〜約９５ｐｂｗ、及びほかの実施形態では約７７〜約８５重量部のカーボンブラックを含んでもよい。特定の実施形態では、実質的にカーボンブラックを含まなくてもよい。
【００４７】
一つ以上の実施形態では、本発明の高分子膜は、ゴム１００重量部当たり約７８〜約１０３ｐｂｗ、ほかの実施形態では約８５〜約１００ｐｂｗ、ほかの実施形態では約８７〜約９８ｐｂｗのクレーを含んでもよい。特定の実施形態では、実質的にクレーを含まなくてもよい。
【００４８】
一つ以上の実施形態では、本発明の高分子膜は、ゴム１００重量部当たり５〜約６０ｐｂｗ、ほかの実施形態では約１０〜約４０ｐｂｗ、ほかの実施形態では約２０〜約２５ｐｂｗのタルクを含んでもよい。特定の実施形態では、実質的にタルクを含まなくてもよい。
【００４９】
一つ以上の実施形態では、本発明の高分子膜は、ゴム１００重量部当たり約５５〜約９５ｐｂｗ、ほかの実施形態では約６０〜約８５ｐｂｗ、ほかの実施形態では約６５〜約８０ｐｂｗの増量剤を含んでもよい。特定の実施形態では、実質的に増量剤を含まなくてもよい。
【００５０】
一つ以上の実施形態では、本発明の膜は、ゴム１００重量部当たり約１２〜約２５ｐｂｗのマイカを含んでもよい。ほかの実施形態では、本発明の膜は、ゴム１００重量部当たり最大で１２ｐｂｗ、ほかの実施形態では最大で６ｐｂｗのマイカを含む。特定の実施形態では、本発明の膜はマイカを含まない。
【００５１】
一つ以上の実施形態では、本発明の膜は、ゴム１００重量部当たり約１０〜約１００ｐｂｗのシリカを含んでいてもよい。ほかの実施形態では、本発明の膜は、ゴム１００重量部当たり最大で７０ｐｂｗ、ほかの実施形態では最大で５５ｐｂｗのシリカを含む。特定の実施形態では、本発明の膜はシリカを含まない。
【００５２】
一つ以上の実施形態では、本発明の膜は、ゴム１００重量部当たり約２〜約１０ｐｂｗの均質化剤を含む。ほかの実施形態では、本発明の膜は、ゴム１００重量部当たり最大で５ｐｂｗ、ほかの実施形態では最大で３ｐｂｗの均質化剤を含む。特定の実施形態では、本発明の膜は均質化剤を含まない。
【００５３】
一つ以上の実施形態では、本発明の膜は、ゴム１００重量部当たり約２〜約１０ｐｂｗのフェノール樹脂を含む。他の実施形態では、本発明の膜はゴム１００重量部当たり４ｐｂｗ未満、ほかの実施形態では２．５ｐｂｗ未満のフェノール樹脂を含む。特定の実施形態では、本発明の膜はフェノール樹脂を含まない。
【００５４】
一つ以上の実施形態では、膨張性黒鉛を含む本発明の膜（または多層構造膜の一つ以上の層）は、ハロゲン含有難燃剤を含まない、または実質的に含まない。一つ以上の実施形態では、膨張性黒鉛を含む膜又は膜の層は、ゴム１００重量部当たり５ｐｂｗ未満、ほかの実施形態では１ｐｂｗ未満、ほかの実施形態では０．１ｐｂｗ未満のハロゲン含有難燃剤を含む。特定の実施形態では、本発明の膜は、ＤＢＤＰＯを実質的に含まない。
【００５５】
生産方法
本発明の屋根材膜は、ブラベンダ、バンバリ、シグマブレードミキサ、２ロールミル、または高粘性の比較的一様な混合物を形成するために適切なほかのミキサなどの、従来のゴム配合装置を用いた従来の手段によって調製することができる。混合技術は、使用されるポリマーの特定のタイプ、使用される充填剤、プロセスオイル、ワックス及びそのほかの成分など様々な因子に依存する。一つ以上の実施形態において、これら成分を、シングルショットで一緒に添加することができる。ほかの実施形態では、充填剤、オイルなどの一部の成分を、最初に投入し、次いでポリマーを投入することができる。ほかの実施形態では、最初にポリマーを加え、続いて他の成分を加える従来の方法を用いることもできる。
【００５６】
混合サイクルは通常、約２〜６分に及ぶ。特定の実施形態では、増分手法を使用することができ、そこでは、ベースポリマーと充填剤の一部とを、少量のプロセスオイルと共にまたはプロセスオイルなしで最初に加え、残りの充填剤及びプロセスオイルを、追加の増分で加える。ほかの実施形態では、ＥＰＤＭの一部を、充填剤、可塑剤などに添加することができる。この手法は、プロセスオイルの一部を控え、その後にそれを加えることにより、さらに変更することができる。一つ以上の実施形態では、二段式混合を使用することができる。
【００５７】
混合サイクルの終了間際、低い温度で、硫黄加硫パッケージ（硫黄／加硫促進剤）を加えて、ＥＰＤＭポリマー鎖の早期架橋を防止することができる。タイプＢバンバリ密閉式混合機を利用する場合、カーボンブラック及び非黒色無機充填剤（すなわち未処理クレー、処理クレー、タルク、マイカなど）などの乾燥または粉状の材料をはじめに加え、続いて液状のプロセスオイルを加え、最後にポリマーを加えることができる（このタイプの混合を、逆混合技術と呼ぶこともできる）。
【００５８】
混合した後、ゴム組成物は、カレンダー加工を経てシートに形成することができる。また、本発明の組成物は、押出しなどのほかの技術を使用して、様々な物品に形成することもできる。
【００５９】
得られたゴム状組成物は、カレンダー加工や押出しなどの任意の公知の方法でシート形状に調製してもよい。また、そのシートは、所望の寸法にカットしてもよい。一つ以上の実施形態では、得られた混合物は、従来のシート化方法、例えばミリング、カレンダー加工または押出しを使用して、５〜２００ミル、ほかの実施形態では３５〜９０ミルの範囲の厚みにシート加工することができる。一つ以上の実施形態では、混合物は、少なくとも４０ミル（０．０４０インチ）までシート加工され、この厚みは、屋根材用途に用いられる非補強ＥＰＤＭゴムシートに対して、ゴム製造業者協会（Ｒｕｂｂｅｒ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：ＲＭＡ）の屋根材評議会によって設定された生産基準に定められた最小の厚みである。ほかの実施形態では、混合物は、約４５ミルの厚みにシート加工され、この厚みは、商業上使用される「単一層」屋根材膜の大部分の厚みである。シートは、視覚的に検査することができ、また、硬化後に所望の長さ及び幅の寸法にカットできる。
【００６０】
カレンダー加工されたシートそれ自体は、カレンダーロールの上側及び下側から、良好かつ均一に放出されるはずであり、滑らかな表面外観（実質的に気泡、空隙、フイッシュアイ、うろこきずなどがない）を有するはずである。また、スプライシングテーブルでは吸引（真空）キャップから均一に放出されるはずであり、そしてダストボックスでは均一に表面散粉されるはずである。
【００６１】
本発明の膜は、任意にスクリムによって補強することができる。ほかの実施形態では、膜はスクリムを含まない。
【００６２】
屋根シート加工膜の物性については、機械用ゴム製品のために開発された試験方法を用いて評価することができる。典型的な特性としては、とりわけ、引張強さ、モジュラス、極限伸び、耐引裂性、抗オゾン性、吸水率、耐燃焼性及び硬化コンパウンド硬度が挙げられる。
【００６３】
膜性能基準
一つ以上の実施形態では、本発明の膜は、ＵＬ９４および／またはＵＬ７９０により試験される炎伝播基準を満たすまたは上回る耐燃焼性を示す。さらに、本発明の膜は、試験方法ＵＬ１８９７に従って試験したウィンドアップリフトに対する抵抗の基準を満たす。これらまたは他の実施形態では、本発明の膜は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ４６３７の性能基準を満たす。
【００６４】
膜導入
本発明の膜は、従来の方法で、屋根下部構造の上に広げてもよく、隣接するシートの継ぎ目は重ねて、例えば接着剤を使用して結合する。継ぎ目の幅は、建築家、建築請負人、または屋根材請負人によって指定される要求に従い変更することができ、したがってそれらは本発明の限界を構成しない。継ぎ目は、例えば、ブチル系重ね継手接着剤（Ｆｉｒｅｓｔｏｎｅ  Ｂｕｉｌｄｉｎｇ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｃｏｍｐａｎｙ社から市販されているＳＡ−１０６５）などの従来の接着剤を用いて結合することができる。塗布は、スプレー、ブラシ、スワブまたは当該技術分野で公知の他の手段によって容易に行うことができる。また、フィールドシームは、ＱｕｉｃｋＳｅａｍ（商標）  ｔａｐｅおよびＱｕｉｃｋ  Ｐｒｉｍｅ  Ｐｌｕｓ  ｐｒｉｍｅｒ（これらは、米国インディアナ州カーメルのＦｉｒｅｓｔｏｎｅ  Ｂｕｉｌｄｉｎｇ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｃｏｍｐａｎｙ社から市販されている）などのテープ及びコンパニオンプライマーを使用することによって形成することができる。
【００６５】
また、当該技術分野で公知であるように、これらの膜は、例えば、機械的な留め具、接着剤（完全接着屋根材システムを構成するためにしばしば使用される）またはバラスティングを使用することによって、屋根下部構造に固定することができる。さらに、本発明の膜は、米国特許第７，９７２，６８８号で開示される、絶縁または被覆ボードとの組み合わせ、または複合体ボードで有用であり、この開示は、参照により本願に組み込まれる。また、本発明のコンセプトを、米国特許第５，８０４，６６１号に開示されているものなどのＥＰＤＭ雨押えに使用することも意図され、この開示は参照により本願に組み込まれる。
【００６６】
他の高分子膜
本発明の態様を、膨張性黒鉛を含むゴム膜に関してここまで記載してきたが、膨張性黒鉛を他の高分子膜内に分散していてもよいことが意図される。これらの膜の例としては、熱可塑性加硫物（ＴＰＶ）、熱可塑性オレフィン（ＴＰＯ）及びポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などの熱可塑性膜が挙げられる。膨張性黒鉛を更に含むポリマー組成物の加工は、例えば、前記黒鉛の膨張開始温度より低い処理温度をもたらすカレンダー加工を含む加工技術を使用することが意図される。
【００６７】
ＰＶＣ
本発明の少なくとも１つの実施形態では、ポリマー組成物は、難燃剤として膨張性黒鉛を更に含むポリ塩化ビニル組成物を含む。
【００６８】
本発明の少なくとも１つの実施形態では、ポリマーの組成物は、難燃剤として膨張性黒鉛を更に含むポリ塩化ビニル組成物を含む。一つ以上の実施形態では、本発明の高分子膜は、エラストマーターポリマー１００重量部当たり約５〜約６０重量部、ほかの実施形態では約１０〜約４０重量部、及びほかの実施形態では約２０〜約２５重量部の膨張性黒鉛を含む。特定の実施形態では、本発明の高分子膜は、最大で６０ｐｈｒ、ほかの実施形態では最大で４０ｐｈｒ、ほかの実施形態では最大で３０ｐｈｒ、ほかの実施形態では最大で２５ｐｈｒ、ほかの実施形態では最大で２０ｐｈｒの膨張性黒鉛を含む。特定の実施形態では、本発明の高分子膜は、少なくとも５ｐｈｒ、ほかの実施形態では少なくとも１０ｐｈｒ、ほかの実施形態では少なくとも１５ｐｈｒ、ほかの実施形態では少なくとも２０ｐｈｒの膨張性黒鉛を含む。
【００６９】
特定の実施形態では、ポリマー組成物は、膨張性黒鉛以外の難燃剤を含まない。
【００７０】
本発明の実施を実証する目的で、以下の実施例を準備し試験を行った。しかしながら、これら実施例は、本発明の範囲を制限すると考えるべきではない。請求項が、本発明を規定する役割を果たす。
【実施例】
【００７１】
サンプル１〜４
４種の非黒色ゴム配合物を調製し、加工特性の試験を行った。各ゴム配合物は、以下の成分と共にＥＰＤＭポリマーを含み、これらの量は、ゴム１００重量部を基準にした：
シリカ  約５１重量部（ｐｂｗ）、
二酸化チタン  約５８ｐｂｗ、
オイル  約５９ｐｂｗ、
炭化水素ワックス  約２ｐｂｗ、
ポリエチレンワックス  約５ｐｂｗ、
酸化亜鉛  約５ｐｂｗ、
ステアリン酸  約３．２５ｐｂｗ、
シランカップリング剤  約２ｐｂｗ、
硫黄  約１．５ｐｂｗ、
ジチオカルバメート促進剤  約１．５ｐｂｗ、
チアゾール促進剤  約０．３ｐｂｗ、ならびに
表Ｉに与えられる追加の成分（成分は、重量部で提供される）。
配合物は、２段式混合手法を用いて混合し、ここで、硬化剤、加硫促進剤、及びステアリン酸の一部を、第２の低温混合段階で加えた。
【００７２】
【表１】
2015511967.tif 000002
【００７３】
膨張性黒鉛Ｉを、商品名Ａｓｂｕｒｙ１７２１黒鉛（Ａｓｂｕｒｙ  Ｃａｒｂｏｎｓ社）として得た。膨張性黒鉛Ｉの特徴は、２０×５０の粒径（公称寸法、米国篩）であり、これは３００μｍより大きい公称寸法を有する粒子に相当し、ｐＨは約１〜約６であり、膨張比は２９０対１（ｃｃ／ｇ）であり、開始膨張温度は約２００℃であった。膨張性黒鉛ＩＩを、商品名Ａｓｂｕｒｙ３７７２黒鉛（Ａｓｂｕｒｙ  Ｃａｒｂｏｎｓ社）として得た。膨張性黒鉛ＩＩの特徴は、２０×５０の粒径（公称寸法、米国篩）であり、これは３００μｍより大きい公称寸法を有する粒子に相当し、ｐＨは約５〜約１０であり、膨張比は２９０対１（ｃｃ／ｇ）であり、開始膨張温度は約２００℃であった。膨張性黒鉛ＩＩＩを、商品名Ａｓｂｕｒｙ３６２６黒鉛（Ａｓｂｕｒｙ  Ｃａｒｂｏｎｓ社）として得た。膨張性黒鉛ＩＩＩの特徴は、６０×２００の粒径（公称寸法、米国篩）であり、これは７５μｍより大きい公称寸法を有する粒子に相当し、ｐＨは約５〜約１０であり、膨張比は１５０対１（ｃｃ／ｇ）であり、開始膨張温度は約１０５℃であった。
【００７４】
各組成物の加工特性を、１６０℃で４５分間、毎分１００サイクルで０．５度に設定されたゴム加工アナライザーで評価した。アナライザーは、１．１での移動ダイレオメーター（ＭＤＲ）を倣って設定した。テストデータの結果を、表Ｉに示す。
【００７５】
サンプル５〜１６
１２個の追加の非黒色ＥＰＤＭサンプルを、表Ｉに与えたサンプルと同様の方法で調製した。これらのサンプルを硬化させて、ＡＳＴＭ  Ｄ  ４１２に従った機械試験用、ＡＳＴＭ  Ｄ  ４８３３に従った穿刺試験用、ダイＣ引裂試験用の試験片とし、また、耐燃焼性試験用に、６インチ×６インチのサンプルを硬化させた。具体的には、耐燃焼性試験では、グラウンドに対して４５度の角度で膜及びＩＳＯボードを配置するサンプルホルダー上の半インチＩＳＯボードに対して、ゴムサンプルをステープルで留めた。２インチの炎を有するプロパントーチを、炎が膜の端に接するように配置する。炎を、２分間適用し、炎がＩＳＯボードと接触しないように管理する。膜の耐燃焼性を、視覚的に観測し、１から５までの数形式でランク付けし、５が、最高の耐燃焼性をもたらす膜を表す。また、膜の自己消火能力を、目視検査によって決定し、膜の自己消炎性を、表ＩＩに記録する。
【００７６】
試験結果と共に、各サンプルで使用した関連する成分を、表ＩＩに示す。
【００７７】
【表２】
2015511967.tif 000003
【００７８】
サンプル１７〜２１
５つの黒いＥＰＤＭサンプルを調製し、物性、ならびに耐燃焼性及び自己消火性について試験した。各配合物は、ＥＰＤＭポリマーと共に、ゴム１００重量部（ｐｂｗ）に基づく以下の成分を含む：
カーボンブラック  １１７ｐｂｗ、
タルク  ４５ｐｂｗ、
オイル  ６７ｐｂｗ、
酸化亜鉛  ５ｐｂｗ、
ステアリン酸  ２ｐｂｗ、
硫黄  １．３ｐｂｗ、
チウラム促進剤  ０．２ｐｂｗ、
ベンゾチアゾールスルフェンアミド促進剤  ３．６ｐｂｗ、ならびに
表ＩＩＩに与えられる追加の成分（成分は、重量部で提供される）。
配合物は、２段式混合手法を用いて混合し、ここで、硬化剤及び加硫促進剤は、低温混合段階で混合した。物理試験及び耐燃焼性試験の結果を、表ＩＩＩに示す。
【００７９】
【表３】
2015511967.tif 000004
【００８０】
本発明の範囲及び精神から逸脱しない多様な変更及び変形が、当業者に明らかである。本発明は、ここに記載される例示的な実施形態に当然には限定されない。
【手続補正書】
【提出日】平成26年9月8日(2014.9.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋根材膜であって、
少なくとも１つの硬化エチレン−プロピレン−ジエンゴムの層と、
前記硬化エチレン−プロピレン−ジエンゴム内に分散した膨張性黒鉛と、
を含む、屋根材膜。
【請求項２】
前記少なくとも１つの層が、ゴム１００重量部当たり最大で３５重量部の膨張性黒鉛を含む、請求項１に記載の屋根材膜。
【請求項３】
前記少なくとも１つの層が、ゴム１００重量部当たり最大で３０重量部の膨張性黒鉛を含む、請求項２に記載の屋根材膜。
【請求項４】
前記少なくとも１つの層が、ゴム１００重量部当たり約２〜約３０重量部の膨張性黒鉛を含む、請求項３に記載の屋根材膜。
【請求項５】
前記膨張性黒鉛が、最大で７のｐＨによって特徴づけられる、請求項１に記載の屋根材膜。
【請求項６】
前記少なくとも１つの層が、膨張性黒鉛が分散したエチレン−プロピレン−ジエンゴムの架橋ネットワークを含む、請求項１に記載の屋根材膜。
【請求項７】
前記膨張性黒鉛が、少なくとも１３０℃の開始温度によって特徴づけられる、請求項１に記載の屋根材膜。
【請求項８】
前記膨張性黒鉛が、少なくとも１６０℃の開始温度によって特徴づけられる、請求項７に記載の屋根材膜。
【請求項９】
前記膨張性黒鉛が、約３０μｍ〜約１．５ｍｍの範囲の平均粒径によって特徴づけられる、請求項１に記載の屋根材膜。
【請求項１０】
前記屋根材膜が、第１および第２のエチレン−プロピレン−ジエンゴム組成物にそれぞれ由来する第１および第２の層を含み、前記第１のゴム組成物は膨張性黒鉛を含み、前記第２の組成物は実質的に膨張性黒鉛を含まない、請求項１に記載の屋根材膜。
【請求項１１】
前記第１の層が、黒色であり、前記第２の層が、非黒色である、請求項１０に記載の屋根材膜。
【請求項１２】
分散した膨張性黒鉛を有する前記少なくとも１つの層が、ハロゲン含有難燃剤を実質的に含まない、請求項１に記載の屋根材膜。
【請求項１３】
前記膜が、ＵＬ９４および／またはＵＬ７９０により試験される耐火性能基準を満たす、請求項１に記載の屋根材膜。
【請求項１４】
前記膜が、ＤＢＤＰＯを実質的に含まない、請求項１に記載の屋根材膜。
【請求項１５】
前記膜が、膨張性黒鉛以外の難燃剤を実質的に含まない、請求項１に記載の屋根材膜。
【請求項１６】
前記エチレン−プロピレン−ジエンゴムが、硫黄硬化系、過酸化物硬化系またはキノン型硬化系で硬化される、請求項１に記載の屋根材膜。
【請求項１７】
屋根材膜であって、
ｉ．エチレン−プロピレン−ジエンゴムの硬化ネットワークを含む第１の層であって、前記硬化ネットワーク全体に分散した膨張性黒鉛を含む、第１の層と、
ｉｉ．エチレン−プロピレン−ジエンゴムの硬化ネットワークを含む第２の層であって、膨張性黒鉛を実質的に含まない、第２の層と、
を含む、屋根材膜。
【請求項１８】
前記第１の層が、ゴム１００重量部当たり約１〜約５０重量部の膨張性黒鉛を含み、前記膨張性黒鉛が、少なくとも１３０℃の開始温度を有する、請求項１７に記載の屋根材膜。
【請求項１９】
前記第２の層が、シリカ、二酸化チタン、及びクレーのうちの少なくとも１つを含む、請求項１８に記載の屋根材膜。
【国際調査報告】
2015511967.tif 000005
2015511967.tif 000006