(57)【要約】少なくとも１つの層を含む熱可塑性膜であって、前記少なくとも１つの層は、第１の熱可塑性ポリマーと、前記第１の熱可塑性ポリマー内に分散させた少なくとも１つのイソシアネート反応性置換基を有する第２のポリマーとを含む、熱可塑性膜。
2015530280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性膜であって、
前記膜は、少なくとも１つの層を含み、
前記少なくとも１つの層は、第１の熱可塑性ポリマーと、前記第１の熱可塑性ポリマー内に分散させた少なくとも１つのイソシアネート反応性置換基を有する第２のポリマーと、を含む、膜。
【請求項２】
第２の層を更に含み、前記第２の層は、熱可塑性ポリマーを含み、かつ少なくとも１つのイソシアネート反応性置換基を有するポリマーを実質的に含まない、請求項１に記載の膜。
【請求項３】
前記第２の層が、前記少なくとも１つの層に積層されている、請求項２に記載の膜。
【請求項４】
前記第２の層が、前記少なくとも１つの層と共押出されている、請求項２に記載の膜。
【請求項５】
前記少なくとも１つの層が、前記少なくとも１つのイソシアネート反応性置換基を有するポリマーを約３〜約２５重量％含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の膜。
【請求項６】
前記膜が、下層に積層された上層を含み、前記上層と下層の間に配置されたスクリム強化材を更に含み、前記下層の少なくとも一部が、前記少なくとも１つのイソシアネート反応性置換基を有するポリマーを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の膜。
【請求項７】
前記下層が、少なくとも２つの共押出層を含み、第１の前記共押出層が、前記少なくとも１つのイソシアネート反応性置換基を有するポリマーを含む、請求項６に記載の膜。
【請求項８】
イソシアネート反応性置換基が、ヒドロキシル基である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の膜。
【請求項９】
少なくとも１つのイソシアネート反応性置換基を有するポリマーが、少なくとも１つの硬質セグメントと少なくとも１つの軟質セグメントとを含むブロックコポリマーである、請求項１〜８のいずれか一項に記載の膜。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのイソシアネート反応性置換基を有するポリマーの長さが、前記ポリマーの絡み合いの長さの少なくとも１倍である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の膜。
【請求項１１】
熱可塑性膜を屋根基材に接着させる方法であって、前記方法は、
ポリウレタン接着剤を前記屋根基材に適用する工程と、
熱可塑性膜を前記ポリウレタン接着剤に適用する工程と、を含み、
前記熱可塑性膜が、少なくとも１つの層を含み、前記少なくとも１つの層が、第１の熱可塑性ポリマーと、前記第１の熱可塑性ポリマー内に分散させた少なくとも１つのイソシアネート反応性置換基を有する第２のポリマーと、を含み、前記膜が、フリース裏材を含まない、方法。
【請求項１２】
前記膜が、第２の層を更に含み、
前記第２の層が、熱可塑性ポリマーを含み、かつ少なくとも１つのイソシアネート反応性置換基を有するポリマーを実質的に含まない、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２の層が、前記少なくとも１つの層に積層される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第２の層が、前記少なくとも１つの層と共押出される、請求項２に記載の方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの層が、少なくとも１つのヒドロキシル置換基を有するポリマーを約３〜約２５重量％含む、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記膜が、下層に積層された上層を含み、前記上層と下層の間に配置されたスクリム強化材を更に含み、前記下層の少なくとも一部が、前記少なくとも１つのイソシアネート反応性置換基を有するポリマーを含む、請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記下層が、少なくとも２つの共押出層を含み、第１の前記共押出層が、前記少なくとも１つのイソシアネート反応性置換基を有するポリマーを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
イソシアネート反応性置換基が、ヒドロキシル基である、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の膜。
【請求項１９】
少なくとも１つのイソシアネート反応性置換基を有するポリマーが、少なくとも１つの硬質セグメントと少なくとも１つの軟質セグメントとを含むブロックコポリマーである、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の膜。
【請求項２０】
前記少なくとも１つのイソシアネート反応性置換基を有するポリマーの長さが、前記ポリマーの絡み合いの長さの少なくとも１倍である、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１２年７月６日に出願された米国仮特許出願第６１／６６８，７８３号の利益を主張するものであり、これは参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明の実施形態は、イソシアネート反応性官能基を有するポリマーを含有する熱可塑性膜並びにポリウレタン接着剤を使用するルーフィングシステムにおけるこれらの膜の使用に関する。
【背景技術】
【０００３】
平坦な又は低勾配の屋根は、ポリマー膜でしばしば覆われる。技術的に有用であるために必要とされる機械的特性を有する膜の間で多くみられるものは、ＥＰＤＭゴムで調製された熱硬化性膜、またはエチレン−プロピレン反応器型コポリマーもしくはポリエチレン及びポリプロピレンのブレンドで調製された熱可塑性膜である。これらの膜は、典型的には、カーボンブラック及び／又は鉱物充填剤を含有し、これが、膜に有利な機械的特性を提供する。
【０００４】
米国特許第４，９９６，８１２号は、発泡型多孔性ポリウレタン接着剤などの接着材料の層と、これに加えて、その下面に固定されたフリース様のマッティング層を含む可撓性ゴム又は熱可塑性膜とを含む複合屋根構造を開示している。この接着剤は、典型的には屋根基材に噴霧され、接着剤の固化の前に、フリースで裏張りされた膜が接着剤に押し込まれることで、マッティングがその中に埋め込まれるようになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ポリマー膜に関する取り付けを簡素化し、コストを最小化するために、屋根基材に直接接着することが可能である非フリース膜シートに対するニーズが存在する。当該業界では、ポリウレタン型発泡接着剤が慣用されているために、この点において、ポリウレタン接着剤を使用することが極めて望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態は、少なくとも１つの層を含む熱可塑性膜を提供し、この少なくとも１つの層は、第１の熱可塑性ポリマーと、前記第１の熱可塑性ポリマー内に分散させた少なくとも１つのイソシアネート反応性置換基を有する第２のポリマーとを含む。
【０００７】
本発明の他の実施形態は、熱可塑性膜を屋根基材に接着させる方法を提供し、前記方法は、ポリウレタン接着剤を前記屋根基材に適用する工程と、熱可塑性膜を前記ポリウレタン接着剤に適用する工程とを含み、前記熱可塑性膜は、少なくとも１つの層を含み、前記少なくとも１つの層は、第１の熱可塑性ポリマーと、前記第１の熱可塑性ポリマー内に分散させた少なくとも１つのイソシアネート反応性置換基を有する第２のポリマーとを含み、前記膜は、フリース裏材料を含まない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】本発明の実施形態による、２つの積層された層を含む多層式膜の斜視図である。
【図１Ｂ】本発明の実施形態による、２つの積層された層を含む多層式膜を分解立体図で示した斜視図である。
【図２】本発明の実施形態による、共押出積層された層を含む多層式膜の斜視図である。
【図３】本発明の実施形態による、屋根アセンブリの斜視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施形態は、少なくとも一部は、イソシアネート反応性ポリマーと呼ばれることもある、イソシアネート反応性官能基を有するポリマーを有する少なくとも１つの層を含む熱可塑性ルーフィング膜の発見に基づく。これらの膜は、膜に固定されるフリース裏材料などの二次的な取り付け機構を使用することなく、ポリウレタン型接着剤を使用することによって、屋根表面に有利に接着され得ることが、発見された。ポリマーのイソシアネート反応性官能基が、ポリウレタン接着剤のイソシアネート成分と反応又は相互作用し、これによって、接着剤と膜表面との間の親和性を増大させると考えられる。実際に、イソシアネート反応性官能基が接着剤のイソシアネート成分と反応する限りにおいて、膜と接着剤系との間の化学結合が存在すると考えられる。更に、イソシアネート反応性官能基を有するポリマーは、膜の他の性能属性に有害な影響を及ぼすことなく、熱可塑性膜に加えられ得ることが有利に発見されている。
【００１０】
膜構造
１つ以上の実施形態において、本発明の膜は、互いに積層された２つの層と、その層間に配置された任意のスクリムとを含む。１つ以上の実施形態において、両方の層は、本発明による熱可塑性ポリオレフィン内に分散させたイソシアネート反応性ポリマーを含む。他の実施形態において、二層式積層膜の一方の層は、本発明による熱可塑性ポリオレフィン内に分散させたイソシアネート反応性ポリマーを含む。１つ以上の実施形態において、イソシアネート反応性ポリマーを含む二層式積層膜の一方の層は、膜の下層又は底層であり、この層は、屋根基材に接触し；すなわち、膜の表面の反対側は環境に曝されている。二層式積層膜の例を、図１Ａ及び１Ｂに示し、これは、イソシアネート反応性ポリマーを含む第１の層又は下層１２と、イソシアネート反応性ポリマーを含まない、又は実質的に含まない場合がある第２の層又は上層１４と、それらの間に配置された任意のスクリム１６とを有する膜１０を示している。「実質的に含まない」への言及は、層又は膜に認められるほどの影響を及ぼすことがない特定の構成成分（例えば、イソシアネート反応性ポリマー）の量又はそれ未満の量を包含する。下層１２内のイソシアネート反応性ポリマーの存在のために、膜は、イソシアネート反応性ポリマーと反応する又は相互作用すると考えられるポリウレタン接着剤の使用によって、屋根基材に固定され得る。
【００１１】
１つ以上の実施形態において、本発明の膜は、１つ以上の共押出層を含む多層式膜である。これについては、米国特許公開第２００９／０１３７１６８号、同第２００９／０１８１２１６号、同第２００９／０２６９５６５号、同第２００７／０１９３１６７号、及び同第２００７／０１９４４８２号が、参照により本明細書に組み込まれる。１つ以上の実施形態において、共押出層の少なくとも１つは、本発明の１つ以上の態様によるイソシアネート反応性ポリマーを含む。例えば、図２を参照すると、下層又は底層１２は、共押出層２４及び２６を含み、上層１４は、必要に応じて、共押出層２８及び３０を含む。下層１２及び上層１４は、それらの間に配置された任意のスクリムと共に互いに積層されてもよい。底共押出層２６と呼ばれ得る共押出層２６は、本発明によるイソシアネート反応性ポリマーを含む。底押出層２６内のイソシアネート反応性ポリマーの存在のために、膜は、イソシアネート反応性ポリマーと反応又は相互作用すると考えられるポリウレタン接着剤の使用によって、屋根基材に固定され得る。１つ以上の実施形態において、上層１４は、イソシアネート反応性ポリマーを含んでもよく、例えば、頂部層３０はイソシアネート反応性ポリマーを含んでもよい。この構成の結果として、隣接する膜は、ポリウレタン接着剤を使用して、ラップシールされ得る。
【００１２】
１つ以上の実施形態において、共押出層２４及び２６の厚みは、同一又は実質的に同様であってもよい。他の実施形態において、共押出底層２６の厚みは、共押出上層２４よりも薄くてもよく、このことは、ある位置でイソシアネート反応性ポリマーにそれが接着剤への十分な接着をもたらすことを可能としながら、膜全体内のイソシアネート反応性ポリマーの量を最小化することによる経済的利点を提供する。
【００１３】
１つ以上の実施形態において、多層式膜の残りの層は、イソシアネート反応性ポリマーを含んでもよい。他の実施形態において、多層式膜の残りの層は、イソシアネート反応性ポリマーを含まなくともよい。例えば、共押出上層１４は、イソシアネート反応性ポリマーを含まなくともよい。更に、上層プライの１つ以上の任意の共押出層（例えば、プライ１２の共押出層２４）は、イソシアネート反応性ポリマーを含まなくともよい。
【００１４】
１つ以上の実施形態において、本発明の膜の全体厚みは、約２０ミル〜最大約１００ミルであり得、特定の実施形態において、約３０ミル〜約８０ミルであり得る。層（例えば、層１２及び１４）は、それぞれが全体厚みのおよそ半分を占めてもよく（例えば、１０ミル〜約４０ミル）、スクリムの存在に由来する全体厚みのごく一部（例えば、約５ミル）を有してもよい。膜が１つ以上の共押出層を含む場合、底層２６は、特定の実施形態において、約２ミル〜約２０ミルの厚みを有してもよく、又は他の実施形態では、約４ミル〜約１２ミルの厚みを有してもよい。
【００１５】
１つ以上の実施形態において、本発明の膜はまた、薄いシートであって、それに分散させたイソシアネート反応性ポリマーを有するポリマーの薄いシートを、熱可塑性膜の１つ以上のシートに積層することによって構築され得る。例えば、薄膜であって、それに分散させたイソシアネート反応性ポリマーを有するポリマーの薄膜が、従来の熱可塑性膜に、又は従来の熱可塑性膜の構成要素（すなわち、下層）に積層されてもよい。薄いシートであって、それに分散させたイソシアネート反応性ポリマーを有する薄いシートは、約２ミル〜約２０ミルの厚みを有することができ、又は他の実施形態では、約４ミル〜約１２ミルの厚みを有することができる。
【００１６】
１つ以上の実施形態において、スクリムは、従来のスクリムを含んでもよい。例えば、ポリエステルスクリムが使用されてもよい。これらの又は他の実施形態では、ガラス繊維強化材を含んでいるポリエステルスクリムが使用されてもよい。
【００１７】
熱可塑性成分
１つ以上の実施形態において、膜の層又は共押出物の数と無関係に、各層又は共押出物は、熱可塑性ポリマー（任意のスクリム強化材を除く）を含む。各層の任意のその他の成分又は構成成分は、熱可塑性ポリマー内に分散するので、他の置換基が分散するマトリックスを形成する熱可塑性成分に言及することができる。上述したように、膜の少なくとも１つの層は、イソシアネート反応性ポリマーを含み、これは、熱可塑性成分又はマトリックス内に同様に分散する。イソシアネート反応性ポリマーはまた熱可塑性ポリマーでもあり得るので、第１及び第２の熱可塑性ポリマーに言及することができる。例えば、任意の所定の層の主な体積分率を占める、マトリックスを形成する熱可塑性ポリマーは、第１の熱可塑性ポリマーと呼ぶことができ、ここでは、イソシアネート反応性ポリマーもまた熱可塑性ポリマーであり、これは、イソシアネート反応性官能基又は基を有する第２の熱可塑性ポリマーと呼ぶことができる。
【００１８】
１つ以上の実施形態において、熱可塑性成分は、熱可塑性オレフィン系ポリマーを含み、これは、オレフィン系モノマーに由来する１つ以上のｍｅｒ（単量体）単位を含む。ポリマーのブレンドを使用してもよい。これらのブレンドとして、物理的ブレンド並びに反応器型ブレンドが挙げられる。１つ以上の実施形態において、熱可塑性オレフィン系ポリマーは、係属中の米国特許出願第１１／７２４，７６８号に記載されている、リサイクルされた熱可塑性ポリオレフィン膜から誘導されてもよく、それは参照により本明細書に組み込まれる。
【００１９】
１つ以上の実施形態において、熱可塑性オレフィン系ポリマーは、オレフィン系反応器型コポリマーを含んでもよく、これはまた、反応器内コポリマーとも呼ばれ得る。反応器型コポリマーは、当該技術分野において一般的に既知であり、種々の触媒系を用いて、エチレン及びα−オレフィン（例えば、プロピレン）の重合から生じるオレフィン系ポリマーのブレンドを含むことができる。１つ以上の実施形態において、これらのブレンドは、反応器内連続重合によって製造される。１つ以上の実施形態において、有用な反応器型コポリマーとしては、米国特許第６，４５１，８９７号に開示されているものが挙げられ、これは参照により本明細書に組み込まれる。ＴＰＯ樹脂とも呼ばれる、反応器型コポリマーは、商品名ＨＩＦＡＸ（商標）（Ｌｙｏｎｄｅｌｌｂａｓｓｅｌ）で市販されていて、これらの材料は、エチレン−プロピレンゴムとポリプロピレン又はポリプロピレンコポリマーとの反応器内ブレンドを含有すると考えられる。１つ以上の実施形態において、反応器内コポリマーは、他のポリオレフィンと物理的にブレンドされ得る。例えば、反応器内コポリマーは、直鎖低密度ポリエテンとブレンドされてもよい。
【００２０】
他の実施形態において、熱可塑性成分は、化学的に異なるオレフィン系ポリマーの物理的ブレンドを含むことができる。１つ以上の実施形態において、プロピレン系熱可塑性ポリマー、プラストマー、及び／又は低密度ポリエチレンのブレンドが使用されてもよい。他の実施形態では、熱可塑性オレフィン系成分は、直鎖低密度ポリエチレンとプロピレン系プラスチックとのブレンドである。
【００２１】
１つ以上の実施形態において、プロピレン系ポリマーは、ポリプロピレンホモポリマー又はプロピレンとコモノマーとのコポリマーを含んでもよく、このコポリマーは、モルベースで、大多数のプロピレン由来のｍｅｒ単位を含む。１つ以上の実施形態において、プロピレン系コポリマーは、約２〜約６モル％の、他の実施形態では、約３〜約５モル％のコモノマー由来のｍｅｒ単位と、残部がプロピレン由来のｍｅｒ単位を含むことができる。１つ以上の実施形態において、コモノマーは、エチレン及びα−オレフィンのうちの少なくとも１つを含む。α−オレフィンとしては、ブテン−１、ペンテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１、又は４−メチル−ペンテン−１が挙げられる。１つ以上の実施形態において、プロピレンとコモノマーとのコポリマーとしては、ランダムコポリマーが挙げられる。ランダムコポリマーは、これらのプロピレン系コポリマーを含むことができ、そのコモノマーは、ポリマー主鎖にわたってランダムに分布している。
【００２２】
本発明の１つ以上の実施形態で使用されるプロピレン系ポリマーは、約０．５〜約１５ｄｇ／分の、他の実施形態では、約０．７〜約１２ｄｇ／分の、他の実施形態では、約１〜約１０ｄｇ／分の、他の実施形態では、約１．５〜約３ｄｇ／分のメルトフローレート（２３０℃及び２．１６ｇの荷重にて、ＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８による）で特徴付けることができる。これら又は他の実施形態において、プロピレン系ポリマーは、約１×１０５〜約５×１０５ｇ／モルの、他の実施形態では、約２×１０５〜約４×１０５ｇ／モルの、他の実施形態では、約３×１０５〜約４×１０５ｇ／モルの重量平均分子量（ＭＷ）（ポリスチレン標準を用いるＧＰＣによって測定）を有することができる。これらのプロピレン系コポリマーの分子量分布は、約２．５〜約４、他の実施形態では、約２．７〜約３．５、他の実施形態では、約２．８〜約３．２であり得る。
【００２３】
１つ以上の実施形態において、プロピレン系ポリマーは、約１６５℃〜約１３０℃の、他の実施形態では約１６０℃〜約１４０℃の、他の実施形態では約１５５℃〜約１４０℃の溶融温度（Ｔｍ）で特徴付けることができる。特にプロピレン系ポリマーがプロピレンとコモノマーとのコポリマーである１つ以上の実施形態において、溶融温度は、１６０℃より低くてもよく、他の実施形態では１５５℃より低くてもよく、他の実施形態では、１５０℃より低くてもよく、他の実施形態では１４５℃より低くてもよい。１つ以上の実施形態では、これらは、少なくとも約９０℃の、他の実施形態では少なくとも約９５℃の、他の実施形態では少なくとも１００℃の結晶化温度（Ｔｃ）を有することができ、一実施形態では、結晶化温度は、１０５°〜１１５℃の範囲である。
【００２４】
更に、これらのプロピレン系ポリマーは、少なくとも２５Ｊ／ｇの、他の実施形態では、５０Ｊ／ｇを超える、他の実施形態では、１００Ｊ／ｇを超える、他の実施形態では、１４０Ｊ／ｇを超える融解熱を有することにより特徴付けられ得る。
【００２５】
１つ以上の実施形態において、プロピレン系ポリマーは、１２０，０００ｐｓｉを超える、他の実施形態では、１２５，０００ｐｓｉを超える、他の実施形態では、１３０，０００ｐｓｉを超える、他の実施形態では、１３３，０００ｐｓｉを超える、他の実施形態では、１３５，０００ｐｓｉを超える、他の実施形態では、１３７，０００ｐｓｉを超える、ＡＳＴＭ  Ｄ−７９０に従って測定される、１％割線係数とも呼ばれ得る曲げ弾性率により特徴付けられ得る。
【００２６】
有用なプロピレン系ポリマーとして、市販されているものが挙げられる。例えば、プロピレン系ポリマーは、商品名ＰＰ７６２０Ｚ（商標）（Ｆｉｎａ）、ＰＰ３３ＢＦ０１（商標）（Ｅｑｕｉｓｔａｒ）、又は商品名ＴＲ３０２０（商標）（Ｓｕｎｏｃｏ）で入手することができる。
【００２７】
１つ以上の実施形態において、熱可塑性ポリマーは、オレフィン系ポリマーのブレンド０を含むことができる。有用なブレンドとして、国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ０６／０３３５２２号に記載されているものが挙げられ、それは参照により本明細書に組み込まれる。例えば、特定のブレンドは、（ｉ）プラストマーと、（ｉｉ）低密度ポリエチレンと、（ｉｉｉ）プロピレン系ポリマーとを含むことができる。
【００２８】
１つ以上の実施形態において、このプラストマーは、エチレン−α−オレフィンコポリマーを含む。本発明の１つ以上の実施形態で使用されるプラストマーとして、米国特許第６，２０７，７５４号、同第６，５０６，８４２号、同第５，２２６，３９２号、及び同第５，７４７，５９２号に記載されているものが挙げられ、それらは参照により本明細書に組み込まれる。このコポリマーは、約１．０〜約１５モル％の、他の実施形態では、約２〜約１２モル％の、他の実施形態では、約３〜約９モル％の、他の実施形態では、約３．５〜約８モル％の、α−オレフィン由来のｍｅｒ単位と、残部がエチレン由来のｍｅｒ単位とを含むことができる。本発明の１つ以上の実施形態のプラストマーを調製する工程において使用されるα−オレフィンとしては、ブテン−１、ペンテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１、又は４−メチル−ペンテン−１が挙げられる。
【００２９】
本発明の１つ以上の実施形態のプラストマーは、約０．８６５ｇ／ｃｃ〜約０．９００ｇ／ｃｃの、他の実施形態では、約０．８７０〜約０．８９０ｇ／ｃｃの、他の実施形態では、約０．８７５〜約０．８８０ｇ／ｃｃの、ＡＳＴＭ  Ｄ−７９２による密度で特徴付けることができる。これらの又は他の実施形態では、プラストマーの密度は、０．９００ｇ／ｃｃ未満であってもよく、他の実施形態では、０．８９０ｇ／ｃｃ未満であってもよく、他の実施形態では、０．８８０ｇ／ｃｃ未満であってもよく、他の実施形態では、０．８７５ｇ／ｃｃ未満であってもよい。
【００３０】
１つ以上の実施形態において、プラストマーは、約７×１０４〜１３×１０４ｇ／モルの、他の実施形態では、約８×１０４〜約１２×１０４ｇ／モルの、他の実施形態では、約９×１０４〜約１１×１０４ｇ／モルの、ポリスチレン標準を用いるＧＰＣを使用して測定される重量平均分子量で特徴付けることができる。これらの又は他の実施形態では、プラストマーは、５×１０４ｇ／モルを超える、他の実施形態では、６×１０４ｇ／モルを超える、他の実施形態では、７×１０４ｇ／モルを超える、他の実施形態では、９×１０４ｇ／モルを超える重量平均分子量で特徴付けることができる。これらの又は他の実施形態では、プラストマーは、約１．５〜２．８であり、他の実施形態では、１．７〜２．４であり、他の実施形態では２〜２．３である分子量分布（ＭＷ／Ｍｎ）で特徴付けることができる。
【００３１】
これらの又は他の実施形態において、プラストマーは、約０．１〜約８の、他の実施形態では、約０．３〜約７の、他の実施形態では、約０．５〜約５の、１９０℃及び２．１６ｋｇの荷重にてＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８によるメルトインデックスで特徴付けることができる。
【００３２】
１つ以上の実施形態のプラストマーのコモノマー分布の均一性は、コモノマー分布幅指数値（ＣＤＢＩ）として表される場合、６０を超える、他の実施形態では、８０を超える、他の実施形態では、９０を超えるＣＤＢＩを提供する。
【００３３】
１つ以上の実施形態において、プラストマーは、５０〜１１０℃の領域で生じる単一の融点破壊の発生を示すＤＳＣ融点曲線で特徴付けることができる。
【００３４】
本発明の１つ以上の実施形態のプラストマーは、当該技術分野において従来から既知である、メタロセン触媒を含む単座配位触媒を使用して、調製することが可能である。
【００３５】
有用なプラストマーとしては、市販されているものが挙げられる。例えば、プラストマーは、商品名ＥＸＸＡＣＴ（商標）８２０１（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ）で、又は商品名ＥＮＧＡＧＥ（商標）８１８０（Ｄｏｗ  ＤｕＰｏｎｔ）で入手することができる。
【００３６】
１つ以上の実施形態において、低密度ポリエチレンは、エチレン−α−オレフィンコポリマーを含む。１つ以上の実施形態において、低密度ポリエチレンは、直鎖低密度ポリエチレンを含む。本発明の１つ以上の実施形態で使用される直鎖低密度ポリエチレンは、米国特許第５，２６６，３９２号に記載されているものと同様であってもよく、これは参照により本明細書に組み込まれる。このコポリマーは、約２．５〜約１３モル％の、他の実施形態では、約３．５〜約１０モル％のα−オレフィン由来のｍｅｒ単位を含み、残部がエチレン由来のｍｅｒ単位を含むことができる。本発明の１つ以上の実施形態の直鎖低密度ポリエチレン中に含まれるα−オレフィンとしては、ブテン−１、ペンテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１、又は４−メチル−ペンテン−１が挙げられる。１つ以上の実施形態において、直鎖低密度ポリエチレンは、プロピレンｍｅｒ単位（すなわち、プロピレンに由来する単位）を含まないか又は実質的に含まない。実質的に含まないとは、存在する場合、それ以下でなければ、本発明のコポリマー又は組成物に認められるほどの影響を及ぼすプロピレンｍｅｒ単位の量又はそれ未満の量を指す。
【００３７】
本発明の１つ以上の実施形態の直鎖低密度ポリエチレンは、約０．８８５ｇ／ｃｃ〜約０．９３０ｇ／ｃｃの、他の実施形態では、約０．９００ｇ／ｃｃ〜約０．９２０ｇ／ｃｃの、他の実施形態では、約０．９００ｇ／ｃｃ〜約０．９１０ｇ／ｃｃの、ＡＳＴＭ  Ｄ−７９２による密度で特徴付けることができる。
【００３８】
１つ以上の実施形態において、直鎖低密度ポリエチレンは、約１×１０５〜約５×１０５ｇ／モルの、他の実施形態では、約２×１０５〜約１０×１０５ｇ／モルの、他の実施形態では、約５×１０５〜約８×１０５ｇ／モルの、他の実施形態では、約６×１０５〜約７×１０５ｇ／モルの、ポリスチレン標準を用いるＧＰＣにより測定された重量平均分子量で特徴付けることができる。これらの又は他の実施形態において、直鎖低密度ポリエチレンは、約２．５〜約２５の、他の実施形態では、約３〜約２０の、他の実施形態では約３．５〜約１０の分子量分布（ＭＷ／Ｍｎ）で特徴付けることができる。これらの又は他の実施形態において、直鎖低密度ポリエチレンは、約０．２〜約１０ｄｇ／分の、他の実施形態では、約０．４〜約５ｄｇ／分の、他の実施形態では、約０．６〜約２ｄｇ／分の、２３０℃及び２．１６ｋｇの荷重にてＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８によるメルトフローレートで特徴付けることができる。
【００３９】
本発明の１つ以上の実施形態の直鎖低密度ポリエチレンは、慣例のチーグラー・ナッタ配位触媒系を使用することによって、調製することが可能である。
【００４０】
有用な直鎖低密度ポリエチレンとしては、市販されているものが挙げられる。例えば、直鎖低密度ポリエチレンは、商品名Ｄｏｗｌｅｘ（商標）２２６７Ｇ（Ｄｏｗ）で、又は商品名ＤＦＤＡ−１０１０  ＮＴ７（Ｄｏｗ）で、若しくは商品名ＧＡ５０２０２３（Ｌｙｏｎｄｅｌｌ）で入手することができる。
【００４１】
イソシアネート反応性ポリマー
上述したように、本発明の熱可塑性膜は、イソシアネート反応性官能基を有するポリマーを含み、これはイソシアネート反応性ポリマーとも呼ばれ得る。１つ以上の実施形態では、ポリマーの１つ以上のイソシアネート反応性官能基は、直鎖ポリマーの末端部に位置することができる。これら又は他の実施形態では、１つ以上のイソシアネート反応性官能基は、ポリマーの主鎖に沿って位置してもよい。特定の実施形態では、このポリマーは、複数のイソシアネート反応性官能基を含む。
【００４２】
１つ以上の実施形態において、イソシアネート反応性官能基は、イソシアネート置換基と反応するこれらの置換基（これは、基とも呼ばれ得る）を含む。当該技術分野において既知であるように、ヒドロキシル基は、ポリウレタン型反応において、イソシアネート官能基と反応する。ヒドロキシル基とイソシアネート基との間の反応が周知であるために、本明細書では、ヒドロキシル含有ポリマーと言及することがある（とはいえ、本発明の概念が、他のイソシアネート反応性ポリマーに拡張し得ることが当然に理解される）。他の実施形態では、イソシアネート反応性官能基は、アミン基を含む。
【００４３】
１つ以上の実施形態において、ヒドロキシル含有ポリマーは、ポリマーの全重量を基準として、少なくとも０．０５重量％の、他の実施形態では、少なくとも０．５重量％の、他の実施形態では、少なくとも１重量％の、他の実施形態では、少なくとも３重量％のヒドロキシル官能基（すなわち、ヒドロキシル官能基の重量）を含む。これらの又は他の実施形態では、ヒドロキシル含有ポリマーは、ポリマーの全重量を基準として、最大で１５重量％の、他の実施形態では、最大で７重量％の、他の実施形態では、最大で５重量％のヒドロキシル官能基を含む。１つ以上の実施形態では、ヒドロキシル含有ポリマーは、ポリマーの全重量を基準として、約０．０５〜約１５重量％の、他の実施形態では、約０．５〜約７重量％の、他の実施形態では、約１〜約５重量％のヒドロキシル官能基を含む。
【００４４】
いかなる特定の理論によっても拘束されることを望まないが、イソシアネート反応性ポリマーは、膜のマトリックスを形成する熱可塑性ポリマーと絡み合うと考えられる。したがって、１つ以上の実施形態では、イソシアネート反応性ポリマーは、絡み合うために十分な分子量を有する（この分子量が十分な長さを生じる）。１つ以上の実施形態では、イソシアネート反応性ポリマーは、ポリマーの絡み合いの長さの少なくとも１倍の長さを有し、他の実施形態では、ポリマーの絡み合いの長さの少なくとも１．２倍の長さを有し、他の実施形態では、ポリマーの絡み合いの長さの少なくとも１．５倍の長さを有し、他の実施形態では、ポリマーの絡み合いの長さの少なくとも２倍の長さを有する。
【００４５】
１つ以上の実施形態において、イソシアネート反応性ポリマーは、少なくとも５０ｋｇ／モルの、他の実施形態では、少なくとも７５ｋｇ／モルの、他の実施形態では、少なくとも１００ｋｇ／モルの数平均分子量を有する。これらの又は他の実施形態では、イソシアネート反応性ポリマーは、最大で５００ｋｇ／モルの、他の実施形態では、最大で３００ｋｇ／モルの、他の実施形態では、最大で２００ｋｇ／モルの数平均分子量を有する。１つ以上の実施形態では、イソシアネート反応性ポリマーは、約５０ｋｇ／モル〜約５００ｋｇ／モルの、他の実施形態では、約７５〜約３００ｋｇ／モルの、他の実施形態では、約１００〜約２５０ｋｇ／モルの数平均分子量を有する。
【００４６】
１つ以上の実施形態において、イソシアネート反応性ポリマーの主鎖は、膜の熱可塑性マトリックスと相溶性である。換言すると、１つ以上の実施形態では、イソシアネート反応性ポリマーの主鎖は、マトリックスポリマーから相分離しない。他の実施形態では、イソシアネート反応性ポリマーの主鎖の一部は、熱可塑性マトリックスから相分離する。例えば、主鎖がブロックコポリマーを含む場合、ブロックコポリマーの１つ以上のセグメントは、熱可塑性マトリックスから相分離し得る。これらの又は他の実施形態では、ブロックコポリマーの主鎖の少なくとも１つ以上のセグメントは、熱可塑性相と相溶性であり得る。
【００４７】
１つ以上の実施形態において、イソシアネート反応性ポリマーは、少なくとも１つの硬質セグメント又はブロックと、少なくとも１つの軟質セグメント又はブロックとを含むブロックコポリマーである。
【００４８】
１つ以上の実施形態において、ブロックコポリマーの軟質ブロックは、２５℃未満の、他の実施形態では、０℃未満の、他の実施形態では、−２０℃未満のガラス転移温度（Ｔｇ）で特徴付けることができる。
【００４９】
１つ以上の実施形態において、軟質ブロックは、共役ジエンモノマー及び必要に応じて、ビニル芳香族モノマーに由来する１つ以上の単位を含むことができる。好適なジエンモノマーとしては、１，３−ブタジエン、イソプレン、ピペリレン、フェニルブタジエン、及びこれらの組み合わせが挙げられる。共役ジエンモノマーに由来するこれらの単位は、必要に応じて、水素化され得る。好適なビニル芳香族モノマーとしては、スチレン、パラメチルスチレン、及びα−メチルスチレンなどのアルキル置換スチレン、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。
【００５０】
１つ以上の実施形態において、ブロックコポリマーの硬質ブロックは、２５℃を超える、他の実施形態では、５０℃を超える、他の実施形態では、７５℃を超えるガラス転移温度（Ｔｇ）で特徴付けることができる。
【００５１】
１つ以上の実施形態において、硬質ブロックは、ビニル芳香族モノマーに由来するポリマー単位を含むことができる。有用なビニル芳香族として、スチレン、パラメチルスチレン、及びα−メチルスチレンなどのアルキル置換スチレン、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。
【００５２】
１つ以上の実施形態において、有用なブロックコポリマー主鎖としては、限定されるものではないが、スチレン／ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、スチレン／イソプレンゴム（ＳＩＲ）、スチレン／イソプレン／ブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）、スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー（ＳＢＳ）、水素化スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー（ＳＥＢＳ（ポリスチレン−ｂ−ポリ（エチレン／ブチレン）−ｂ−ポリスチレンコポリマーとも呼ばれ得る））、水素化スチレン−ブタジエン−ブロックコポリマー（ＳＥＢ）、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー（ＳＩＳ）、スチレン−イソプレンブロックコポリマー（ＳＩ）、水素化スチレン−イソプレンブロックコポリマー（ＳＥＰ（ポリスチレン−ｂ−ポリ（エチレン／プロピレンコポリマーとも呼ばれ得る））、水素化スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー（ＳＥＰＳ（ポリスチレン−ｂ−ポリ（エチレン／プロピレン）−ｂ−ポリスチレンコポリマーとも呼ばれ得る））、スチレン−エチレン／ブチレン−エチレンブロックコポリマー（ＳＥＢＥ）、スチレン−エチレン−スチレンブロックコポリマー（ＳＥＳ）、エチレン−エチレン／ブチレンブロックコポリマー（ＥＥＢ）、エチレン−エチレン／ブチレン／スチレンブロックコポリマー（水素化ＢＲ−ＳＢＲブロックコポリマー）、スチレン−エチレン／ブチレン−エチレンブロックコポリマー（ＳＥＢＥ）、ポリスチレン−ｂ−ポリ（エチレン−エチレン／プロピレン）−ｂ−ポリスチレン（ＳＥＥＰＳ）、エチレン−エチレン／ブチレン−エチレンブロックコポリマー（ＥＥＢＥ）、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００５３】
１つ以上の実施形態において、ブロックコポリマーは、米国特許第６，１７７，５１７  Ｂ１号、及び同第６，３６９，１６０  Ｂ１号、並びに国際特許出願第ＷＯ  ９６／２０２４９号及び同第ＷＯ  ９６／２３８２３号に開示されているものを含み、それらは参照により本明細書に組み込まれる。
【００５４】
本発明の実施は、イソシアネート反応性ポリマーが調製される様式によって必ずしも限定されない。本発明の実施で使用することができる多くのヒドロキシル含有ポリマーが、市販されている。例えば、好適な官能化ブロックコポリマーは、ＫＲＡＴＯＮ  Ｐｏｌｙｍｅｒ社のいずれかから商業的に入手可能である。例は、ＫＲＡＴＯＮ（登録商標）  Ｇ１６５２、ＫＲＡＴＯＮ（登録商標）  Ｇ１６５７、ＫＲＡＴＯＮ（登録商標）  Ｇ１７２６、ＫＲＡＴＯＮ（登録商標）  ＦＧ１９０１及びＫＲＡＴＯＮ（登録商標）  ＦＧ１９２４である。他の有用なポリマーは、商品名ＳＥＰＴＯＮでＫｕｒａｒａｙから入手可能である。例として、商品名ＳＥＰＴＯＮ  ＨＧ  ２５２、ＨＧ  ８００４、及びＨＧ  ８００６で入手可能なヒドロキシル末端ポリスチレン−ｂ−ポリ（エチレン−エチレン／プロピレン）−ｂ−ポリスチレンが挙げられる。他の熱可塑性エラストマーブロックコポリマーとしては、水素化スチレンブロックコポリマー（例えば、ＳＥＰＳ又はＳＥＢＳ）と熱可塑性ポリウレタンとのブロックコポリマーが挙げられる。これらのコポリマーは、商品名Ｓ  ５８６５（Ｓｅｐｔｏｎ）で市販されている。
【００５５】
他の成分
また、本発明の熱可塑性膜は、熱可塑性膜において慣例であるものなどのその他の成分を含んでもよい。例えば、他の有用な添加剤又は構成成分として、難燃剤、安定化剤、顔料、及び充填剤を挙げることができる。
【００５６】
１つ以上の実施形態において、有用な難燃剤は、本発明の積層体の燃焼抵抗性、特にＵＬ９４及び／又はＵＬ７９０によって試験されるような火炎伝播に対する抵抗性を増大させる化合物を含む。有用な難燃剤は、炎に曝されたときに、試料の表面にわたって炭化層を形成することによって作用するものを含む。他の火炎防止剤は、難燃化合物の熱分解時に、水を放出することによって作用するものを含む。有用な難燃剤はまた、ハロゲン化難燃剤又は非ハロゲン化難燃剤として分類され得る。
【００５７】
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、アルミニウム三水和物、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で市販されていて、ポリリン酸アンモニウムは、商品名Ｅｘｏｌｉｔｅ（商標）ＡＰ  ７６０（Ｃｌａｒｉａｎ）で市販されていて（これは、ポリオールマスターバッチとして一緒に販売されている）、ポリリン酸メラミンは、商品名Ｂｕｄｉｔ（商標）３１４１（Ｂｕｄｅｎｈｅｉｍ）で市販されていて、酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）は、商品名Ｆｉｒｅｓｈｉｅｌｄ（商標）で市販されている。炭素層を形成することによって作用すると考えられる上記リストからの難燃剤として、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。
【００５８】
１つ以上の実施形態では、処理又は官能化された水酸化マグネシウムを使用してもよい。例えば、カルボン酸又は無水物で処理された、又はこれらと反応させた酸化マグネシウムを使用してもよい。一実施形態において、水酸化マグネシウムは、ステアリン酸で処理され、又はこれと反応させてもよい。他の実施形態において、水酸化マグネシウムは、特定のケイ素含有化合物で処理され、又はこれらと反応させることができる。ケイ素含有化合物は、シラン、シラン反応性基を含有するポリシロキサンを含み得る。他の実施形態では、水酸化マグネシウムは、無水マレイン酸で処理され得る。処理された水酸化マグネシウムは、市販されている。例えば、Ｚｅｒｏｇｅｎ（商標）５０である。
【００５９】
ハロゲン化難燃剤の例としては、ヘキサブロモシクロドデカン又はＮ，Ｎ’−エチレン−ビス−（テトラブロモフタルイミド）などのハロゲン化有機種又は炭化水素を挙げることができる。ヘキサブロモシクロドデカンは、商品名ＣＤ−７５Ｐ（商標）（ＣｈｅｍＴｕｒａ）で市販されている。Ｎ，Ｎ’−エチレン−ビス−（テトラブロモフタルイミド）は、商品名Ｓａｙｔｅｘ（商標）ＢＴ−９３（Ａｌｂｅｍａｒｌｅ）で市販されている。
【００６０】
１つ以上の実施形態では、炭素層形成難燃剤（例えば、ポリリン酸アンモニウム及びポリリン酸メラミン）の使用は、本発明の積層体のキャップ層内でナノクレイと共に使用される場合、有利な結果を予想外に示した。これらの化合物がキャップ層内に存在する場合、相乗効果が存在し得ると考えられる。結果として、本発明の特定の実施形態の積層体のキャップ層は、ハロゲン化難燃剤及び／又は熱分解時に水を放出する難燃剤を含まない又は、実質的に含まない。実質的に含まないとは、積層体、キャップ層、及び／又は積層体の燃焼抵抗性に認められるほどの影響を有することがない量又はそれ未満の量を指す。
【００６１】
１つ以上の実施形態では、本発明の膜は、安定化剤を含んでもよい。安定化剤としては、ＵＶ安定化剤、抗酸化剤、及びオゾン劣化防止剤のうちの１つを挙げることができる。ＵＶ安定化剤は、Ｔｉｎｕｖｉｎ（商標）６２２を含む。抗酸化剤は、Ｉｒｇａｎｏｘ（商標）１０１０を含む。
【００６２】
含量
１つ以上の実施形態において、本発明の膜は、膜の全重量（任意のスクリム強化材を除く）を基準として、少なくとも３重量％の、他の実施形態では、少なくとも５重量％の、他の実施形態では、少なくとも７重量％のイソシアネート反応性ポリマー（例えば、ヒドロキシル含有ポリマー）を含む。１つ以上の実施形態において、本発明の膜は、膜の全重量（任意のスクリム強化材を除く）を基準として、最大で５０重量％の、他の実施形態では、最大で２５重量％の、他の実施形態では、最大で１５重量％のイソシアネート反応性ポリマーを含む。１つ以上の実施形態では、熱可塑性膜は、膜の全重量（任意のスクリム強化材を除く）を基準として、約３〜約５０重量％の、他の実施形態では、約５〜約２５重量％の、他の実施形態では、約７〜約１５重量％のイソシアネート反応性ポリマーを含む。
【００６３】
製造法
１つ以上の実施形態において、本発明の組成物及び膜は、従来の技術を使用することによって調製され得る。例えば、種々の成分は、反応押出機に個別に供給され、そしてペレット化されまたは膜もしくは積層シートに直接押し出され得る。他の実施形態では、種々の成分は、合わされ、密閉式混合機などの混合装置内で混合され、その後、膜シート又は積層体に加工することができる。
【００６４】
１つ以上の実施形態において、本発明の膜は、ポリマー組成物をシートに押し出すことによって調製し得る。複数のシートが、押し出されかつ結合されて、積層体を形成してもよい。強化層を含む膜は、少なくとも１つのシートを、強化材（例えば、スクリム）の上又は下に押し出すことによって調製することができる。他の実施形態では、ポリマー層が別個のシートとして調製されてもよく、次いで、それらのシートは、それらの間に挟まれたスクリムと共にカレンダー処理され、積層体を形成してもよい。１つ以上の実施形態では、本発明の膜は、共押出技術を使用することで調製される。有用な技術として、同時係属中の米国特許出願第１１／７０８，８９８号及び同第１１／７０８，９０３号に記載されているものが挙げられ、それらは参照により本明細書に組み込まれる。
【００６５】
押出後、および、必要に応じて１つ以上のポリマー層を結合した後、または必要に応じて、１つ以上のポリマー層を強化材と共に結合した後に、膜は、所望の厚みに加工し得る。これは、膜を、所望の厚みで配置された絞りロールのセットを通過させることによって達成され得る。次いで、膜は、出荷及び／又は貯蔵のために、冷却及び／又は巻き取られてもよい。
【００６６】
押し出されてポリマーシートを形成し得るポリマー組成物は、本明細書に記載される成分又は構成成分を含むことができる。例えば、ポリマー組成物は、熱可塑性ポリオレフィン、及び本明細書で定義されたイソシアネート反応性ポリマーを含むことができる。これらの成分は、従来のポリマー混合装置及び技術を使用することで、一緒に混合することができる。１つ以上の実施形態では、成分を混合するために押出機を使用してもよい。例えば、一軸スクリュー又は二軸スクリュー押出機を使用してもよい。
【００６７】
産業上の利用可能性
本発明の１つ以上の実施形態の膜は、多くの用途において有用である。一実施形態では、膜は、平坦な屋根又は低勾配の屋根を覆うために有用なルーフィング膜に有用であり得る。他の実施形態では、膜は、ジオメンブレンとして有用であり得る。ジオメンブレンとしては、池ライナー、水ダム、動物の排泄物処理ライナー、及び池のカバーとして使用される膜が挙げられる。
【００６８】
上述したように、本発明の１つ以上の実施形態の膜は、ルーフィング膜として使用し得る。これらの膜は、ＡＳＴＭ  Ｄ−６８７８−０３の仕様を満たすものを含む熱可塑性ルーフィング膜を含む。これらの膜は、平坦な又は低勾配の屋根を覆うために使用することが可能である。これらの屋根は、米国特許出願第６０／５８６，４２４号及び同第１１／３４３，４６６号、並びに国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０２４２３２号に開示されているように、当該技術分野において一般的に既知である（これらは参照により本明細書に組み込まれる）。図３に示すように、平坦な又は低勾配の屋根アセンブリ４０は、屋根デッキ８２と、必要に応じて絶縁層８４と、本発明による膜１０とを含むことができる。
【００６９】
有利なことに、本発明の膜は、完全に接着されたシステム及び部分的に接着されたシステムを含む、接着されたルーフィングシステムを調製するために使用することが可能である。１つ以上の実施形態では、膜は、ポリウレタン型接着剤と共に使用される。一般的に、ポリウレタン接着剤は、屋根基材に適用され、接着剤の層を形成することが可能であり、その後、いかなるフリース裏材も含まない本発明の膜を、基材上に配置された接着剤の層に接触させることができる。有利なことに、このプロセスは、膜に適用されるフリース又はその他の裏材材料の不在下で、うね持ち上げに対して、ＵＬ及びＦａｃｔｏｒｙ  Ｍｕｔｕａｌの標準規格に合致するルーフィングシステムを構成するために使用することができる。
【００７０】
ポリウレタン接着剤組成物が適用される基材は、屋根デッキを含み、屋根デッキは、スチール、コンクリート、及び／又は木材を含む場合がある。他の実施形態では、ポリウレタン接着剤組成物は、絶縁ボード及びカバーボードなどの絶縁材料に適用され得る。当業者であれば理解するように、絶縁ボード及びカバーボードは、限定されないが、紙フェーサ、ガラス繊維強化紙フェーサ、ガラス繊維フェーサ、コーティングされたガラス繊維フェーサ、金属フェーサ（アルミニウムフェーサなど）、及び固体フェーサ（木材など）を含む種々のフェーサ材料を搭載し得る。更に他の実施形態では、ポリウレタン系接着剤組成物は、既存の膜に適用することも可能である。これらの既存の膜としては、ＥＰＤＭ膜などの硬化ゴム系、ＴＰＯ膜などの熱可塑性ポリマー系、又は改質アスファルト膜及び／又はアスファルト防水システムなどのアスファルトベースシステムを挙げることができる。有利なことに、本発明の実施は、アスファルトシステムへの十分な接着を維持するために必要とされる十分な耐油性を提供することによって、アスファルトベースの基材に対する接着を提供する。
【００７１】
１つ以上の実施形態では、接着剤を基材に適用するための方法及び技術として、屋根デッキに適用されるポリウレタン接着剤は、当該技術分野で一般的に使用されているポリウレタン接着剤を含む。この点に関して、米国特許第４，９９６，８１２号が、参照により、本明細書に組み込まれる。当該技術分野において既知であるように、ポリウレタン接着剤系の１つのタイプは、イソシアネート成分及びポリオール成分（この２つの成分は、典型的には、スプレーノズルなどの混合装置内で混合されている状態で）を用いる。これらの系は、一般的に二液型ポリウレタン接着剤と呼ばれる。他の実施形態では、イソシアネートプレポリマーが使用され、プレポリマーの硬化は、ポリオールの使用よりはむしろ、大気中の水分に依存する。これらの系は、一般的には、一液型ポリウレタン接着剤系と呼ばれる。
【００７２】
１つ以上の実施形態では、好適なイソシアネートとしては、限定されるものではないが、ジフェニルメタン、２，４’−、２，２’−、及び４，４’−異性体並びにこれらの混合物の形態のジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）及びそれらのオリゴマーの混合物（２個を超えるイソシアネート官能基を有する「粗」又はポリマーＭＤＩとして当該技術分野において既知）、２，４’及び２，６’−異性体並びにこれらの混合物の形態のトルエンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、並びに１，４’−ジイソシアナトベンゼンなどの芳香族ポリイソシアネートが挙げられる。例示的なイソシアネート成分としては、ポリマーＲｕｂｉｎａｔｅ  １８５０（Ｈｕｎｔｓｍｅｎ  Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｓ）、ポリマーＬｕｐｒａｎａｔｅ  Ｍ７０Ｒ（ＢＡＳＦ）、及びポリマーＭｏｎｄｕｒ  ４８９Ｎ（Ｂａｙｅｒ）が挙げられる。
【００７３】
１つ以上の実施形態において、好適なポリオールとしては、ジオール、ポリオール、及びグリコールが挙げられ、これらは、当該技術分野で一般的に既知であるように、水を含有する場合がある。ポリエーテルポリオール及びポリエステルポリオールであるように、一級及び二級アミンが好適である。有用なポリエステルポリオールとしては、無水フタル酸系ＰＳ−２３５２（Ｓｔｅｐｅｎ）、無水フタル酸系ポリオールＰＳ−２４１２（Ｓｔｅｐｅｎ）、テレフタル酸系ポリオール３５２２（Ｋｏｓａ）、及びブレンドポリオールＴＲ  ５６４（Ｏｘｉｄ）が挙げられる。有用なポリエーテルポリオールとしては、ショ糖、グリセリン、及びトルエンジアミンをベースとしたものが挙げられる。グリコールの例としては、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、及びエチレングリコールが挙げられる。好適な一級及び二級アミンとしては、限定されないが、エチレンジアミン、及びジエタノールアミンが挙げられる。一実施形態では、ポリエステルポリオールが使用される。１つ以上の実施形態において、本発明は、いずれのポリエーテルポリオールも明らかに不在の状態で実施されてもよい。特定の実施形態では、成分はポリエーテルポリオールを含まない。
【００７４】
イソシアネート及びポリオールに加えて、接着剤系はまた、難燃剤、触媒、乳化剤／可溶化剤、界面活性剤、発泡剤、充填剤、防カビ剤、帯電防止物質、消泡剤、水及び当該技術分野において一般的である他の成分を含んでもよい。
【００７５】
触媒は、イソシアネートとポリオールとの間の重合反応、並びにポリイソシアヌレート発泡剤が望ましい場合、遊離イソシアネート基間の三量体化反応を開始させると考えられる。一部の触媒が両反応を促進する一方、両反応を達成するために２以上の触媒を使用し得る。有用な触媒としては、例えば、オクタン酸カリウムなどのアルカリ金属とカルボン酸又はフェノールとの塩；縮合可能なフェノール、オキソ−化合物、及び二級アミンの単核性又は多核性マンニッヒ塩基（アルキル基、アリール基、又はアラルキル基で任意に置換されている）；ペンタメチルジエチレントリアミン（ＰＭＤＥＴＡ）、２，４，６−トリス[（ジメチルアミノ）メチル]フェノール、トリエチルアミン、トリブチルアミン、Ｎ−メチルモルフォリン、及びＮ−エチルモルフォリンなどの三級アミン；テトラアルキルアンモニウム水酸化物、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属フェノレート、及びアルカリ金属アルコレートなどの塩基性窒素化合物；並びに、カルボン酸のスズ（ＩＩ）−塩、スズ（ＩＶ）−化合物、及び有機鉛化合物（ナフテン酸鉛及びオクタン酸鉛など）などの有機金属化合物が挙げられる。
【００７６】
例示的な界面活性剤としては、シリコーンコポリマー又はシリコーンポリマーに結合した有機ポリマーが挙げられる。界面活性剤は、両機能を果たすことができるが、乳化／可溶化を確実にするためのより費用効果の大きい方法は、乳化／可溶化を維持するに足りる乳化剤／可溶化剤を使用すること、および良好な気泡核形成及び気泡安定化を得るための最小量の界面活性剤を使用することである。界面活性剤の例として、Ｐｅｌｒｏｎ界面活性剤９９２０、Ｇｏｌｄｓｃｈｍｉｄｅｔ界面活性剤Ｂ８５２２、及びＧＥ  ６９１２が挙げられる。種々の有用な界面活性剤を示すために、米国特許第５，６８６，４９９号及び同第５，８３７，７４２号が参照により本明細書に組み込まれる。
【００７７】
好適な乳化剤／可溶化剤としては、ＤＡＢＣＯ  Ｋｉｔａｎｅ  ２０ＡＳ（Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）、及びＴｅｒｇｉｔｏｌ  ＮＰ−９（ノニルフェノール＋９モルのエチレンオキシド）が挙げられる。
【００７８】
１つ以上の実施形態において、発泡体を作製するために導入されるイソシアネート基とイソシアネート反応性基（すなわち、ポリオール官能基）との当量比は、少なくとも２．７：１であり、他の実施形態では、少なくとも２．８５：１であり、他の実施形態では、少なくとも３．０：１であり、他の実施形態では、少なくとも３．１５：１であり、他の実施形態では、少なくとも３．２５：１である。これらの又は他の実施形態では、イソシアネート基とイソシアネート反応性基との当量比は、３．６：１未満であり、他の実施形態では、３．５：１未満であり、他の実施形態では、３．４：１未満である。当業者が理解するように、当量比は、所定の重量のイソシアネート反応物中のイソシアネート基のモル数と、所定の重量のイソシアネート反応性反応物中のイソシアネート反応性基のモル数との比を指す。
【００７９】
１つ以上の実施形態では、接着剤組成物の適用と膜パネルの適用との間に、時間があってもよい。この時間が、発泡反応物が反応し、十分な「クリーム」を発生し始め、その後膨張することを可能にする。典型的には、膜は、クリーム時間又は膨張時間中であるが、接着剤が十分なグリーン強度を失う時間である不粘着時間の前に、適用される。１つ以上の実施形態では、この時間は、１時間未満であり、他の実施形態では、３０分未満であり、他の実施形態では、１０分未満であり、他の実施形態では３分未満である。
【００８０】
１つ以上の実施形態において、基材への接着剤組成物の適用は、基材を接着剤で完全に覆うことによって実行され得る。他の実施形態では、基材は部分的に覆われてもよい。１つ以上の実施形態では、接着剤は、直径又は厚みが約１／４〜約１インチであり得るビーズの形態で、屋根基材に適用される。次いで、接着剤は、クリーム状にされ、その後膨張され、これが、ビーズの寸法を最大２〜３インチの厚み又は直径まで膨張させることができる。次いで、膜は平らに広げられ又は基材に適用され、これによって、発泡接着剤を更に広げる。１つ以上の実施形態では、これらのビーズは、互いに約１フィート〜約３フィート（又は最大５フィートまでも）の距離で、細かく切れ切れになって適用されてもよい。細切れの間隔は、種々のうね持ち上げ率を達成するよう調整され得る。
【００８１】
１つ以上の実施形態において、膜パネルは、いくつかの既知の技術を用いて接着剤層に適用することができる。例えば、膜パネルは、接着剤層上に広げてもよい。
【００８２】
本発明の実施は、任意の特定の屋根デッキの選択で限定されない。したがって、本明細書のルーフィングシステムは、種々の屋根デッキを含むことができる。例示的な屋根デッキとしては、コンクリートパッド、スチールデッキ、木製梁、及び発泡コンクリートデッキが挙げられる。
【００８３】
本発明の実施は、任意の特定の絶縁ボードの選択で限定されない。更に、絶縁ボードは、任意選択である。ポリウレタン又はポリイソシアヌレート気泡材料を含む、いくつかの絶縁材料を使用し得る。米国特許第６，１１７，３７５号、同第６，０４４，６０４号、同第５，８９１，５６３号、同第５，５７３，０９２号、米国特許公開第２００４／０１０９９８３号、同第２００３／００８２３６５号、同第２００３／０１５３６５６号、同第２００３／００３２３５１号、及び同第２００２／００１３３７９号、並びに米国特許出願第１０／６４０，８９５号、同第１０／９２５，６５４号、及び同第１０／６３２，３４３号に記載されているように、これらのボードは既知である（これらは参照により本明細書に組み込まれる）。
【００８４】
他の実施形態において、これらの膜は、再ルーフィング後に、平坦な又は低勾配の屋根を覆うために使用され得る。１つ以上の実施形態では、膜は、米国特許公開第２００６／０１７９７４９号に記載されるように、再ルーフィングに使用されてもよく、これは参照により本明細書に組み込まれる。
【００８５】
本発明の実施を実証するために、以下の実施例を準備し、試験した。しかしながら、当然に、この実施例は、本発明の範囲を限定するものとしてみなされない。特許請求の範囲が、本発明を規定する役割を果たす。
【実施例】
【００８６】
本発明の実施を例示するために、以下の実験を行った。概して、下表Ｉに記載したポリマーを使用して、ラボスケールの膜を調製した。表Ｉは、合わされたポリマーの合計の重量％を基準として、使用した量を特定している。ポリウレタン接着剤（二液型、適用前に予備混合した）の層を、膜の片側に適用し、約２４時間かけて硬化させた。硬化後、ポリウレタン層を、人の指を用いて、膜から「ピックテスト」を用いて（これによって、ポリウレタン層を除去又は除去しようとした）除去した。使用した熱可塑性ポリオレフィン（ＴＰＯ）は、商品名ＨＩＦＡＸ  ＣＡ  １０Ａ（Ｌｙｏｎｄｅｌｌ  Ｂａｓｓｅｌ）で入手し、イソシアネート反応性官能基を有するポリマーは、商品名ＳＥＰＴＯＮ  ＨＧ  ２５２（Ｋｕｒａｒａｙ）で入手した。膜を調製するために使用した組成物はまた、抗酸化剤パッケージを含み、これは各膜について一定に保った。膜組成物中に含まれる、充填剤などのその他の構成成分はない。
【００８７】
【表１】
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【００８８】
表の結果からわかるように、ポリウレタン接着剤は、試料５に示したイソシアネート反応性ポリマーだけで調製した膜に十分に接着した。破壊モードは凝集性であって、これは、接着剤それ自体が破壊モードであった事実を指し、膜と接着剤との間の接着性を指すものではない。同様の結果が、試料３に示すように、イソシアネート反応性ポリマーの装填を８重量％に減らした場合にも得られた。５重量％のイソシアネート反応性ポリマーでは、ある程度のレベルの接着性が、接着剤内部の凝集破壊を伴って観察されたが、膜の一部の表面は、接着性を示さなかった。膜試料がイソシアネート反応性ポリマーを含有しなかった場合には、膜への接着性は観察されなかった。これらの試験から得た結果は、本発明の有用性を立証していると考えられるが、充填剤などの他の従来の成分が膜内で使用される場合、より低い装填が技術的に有用であるとも考えられる。
【００８９】
本発明の範囲及び精神から逸脱することがない種々の修正及び変更は、当業者には明らかであろう。本発明は、本明細書に記載された例示的な実施形態に正規に限定されるものではない。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年3月9日(2015.3.9)
【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】
熱可塑性膜であって、
前記膜は、少なくとも１つの層を含み、
前記少なくとも１つの層は、第１の熱可塑性ポリマーと、前記第１の熱可塑性ポリマー内に分散させた少なくとも１つのイソシアネート反応性置換基を有する第２のポリマーと、を含む、膜。
【請求項２】
第２の層を更に含み、前記第２の層は、熱可塑性ポリマーを含み、かつ少なくとも１つのイソシアネート反応性置換基を有するポリマーを実質的に含まず、前記第２の層が、前記少なくとも１つの層に積層されているまたは前記第２の層が、前記少なくとも１つの層と共押出されている、請求項１に記載の膜。
【請求項３】
前記少なくとも１つの層が、前記少なくとも１つのイソシアネート反応性置換基を有するポリマーを約３〜約２５重量％含み、イソシアネート反応性置換基が、ヒドロキシル基である、請求項１または２に記載の膜。
【請求項４】
前記膜が、下層に積層された上層を含み、前記上層と下層の間に配置されたスクリム強化材を更に含み、前記下層の少なくとも一部が、前記少なくとも１つのイソシアネート反応性置換基を有するポリマーを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の膜。
【請求項５】
前記下層が、少なくとも２つの共押出層を含み、第１の前記共押出層が、前記少なくとも１つのイソシアネート反応性置換基を有するポリマーを含む、請求項４に記載の膜。
【請求項６】
少なくとも１つのイソシアネート反応性置換基を有するポリマーが、少なくとも１つの硬質セグメントと少なくとも１つの軟質セグメントとを含むブロックコポリマーである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の膜。
【請求項７】
前記少なくとも１つのイソシアネート反応性置換基を有するポリマーの長さが、前記ポリマーの絡み合いの長さの少なくとも１倍である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の膜。
【請求項８】
熱可塑性膜を屋根基材に接着させる方法であって、前記方法は、
ポリウレタン接着剤を前記屋根基材に適用する工程と、
熱可塑性膜を前記ポリウレタン接着剤に適用する工程と、を含み、
前記熱可塑性膜が、少なくとも１つの層を含み、前記少なくとも１つの層が、第１の熱可塑性ポリマーと、前記第１の熱可塑性ポリマー内に分散させた少なくとも１つのイソシアネート反応性置換基を有する第２のポリマーと、を含み、前記膜が、フリース裏材を含まない、方法。
【請求項９】
前記膜が、第２の層を更に含み、
前記第２の層が、熱可塑性ポリマーを含み、かつ少なくとも１つのイソシアネート反応性置換基を有するポリマーを実質的に含まず、前記第２の層が、前記少なくとも１つの層に積層されるまたは前記第２の層が、前記少なくとも１つの層と共押出される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの層が、少なくとも１つのヒドロキシル置換基を有するポリマーを約３〜約２５重量％含み、イソシアネート反応性置換基が、ヒドロキシル基である、請求項８または９に記載の方法。
【請求項１１】
前記膜が、下層に積層された上層を含み、前記上層と下層の間に配置されたスクリム強化材を更に含み、前記下層の少なくとも一部が、前記少なくとも１つのイソシアネート反応性置換基を有するポリマーを含む、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記下層が、少なくとも２つの共押出層を含み、第１の前記共押出層が、前記少なくとも１つのイソシアネート反応性置換基を有するポリマーを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
少なくとも１つのイソシアネート反応性置換基を有するポリマーが、少なくとも１つの硬質セグメントと少なくとも１つの軟質セグメントとを含むブロックコポリマーである、請求項８〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのイソシアネート反応性置換基を有するポリマーの長さが、前記ポリマーの絡み合いの長さの少なくとも１倍である、請求項８〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【国際調査報告】
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