(57)【要約】屋根材膜およびそれを作製する方法が提供される。屋根材膜は、難燃剤および０．９０ｇ／ｃｍ３未満の密度を有する第１のシラン架橋ポリオレフィンエラストマーを有する上部層と；スクリム層と；難燃剤および０．９０ｇ／ｃｍ３未満の密度を有する第２のシラン架橋ポリオレフィンエラストマーを有する下部層とを含む。屋根材膜の上部層および下部層は共に、ＡＳＴＭ  Ｄ３９５（２２時間＠７０℃）によって測定すると、約５．０％〜約３５．０％の圧縮永久ひずみを示す。【選択図】図１
2020509260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
難燃剤および０．９０ｇ／ｃｍ３未満の密度を有する第１のシラン架橋ポリオレフィンエラストマーを含む上部層と；
スクリム層と；
難燃剤および０．９０ｇ／ｃｍ３未満の密度を有する第２のシラン架橋ポリオレフィンエラストマーを含む下部層と
を備える屋根材膜であって、
前記屋根材膜の前記上部層および下部層は共に、ＡＳＴＭ  Ｄ３９５（２２時間＠７０℃）によって測定すると、約５．０％〜約３５．０％の圧縮永久ひずみを示す、屋根材膜。
【請求項２】
圧縮永久ひずみが、約１０％〜約３０％である、請求項１に記載の屋根材膜。
【請求項３】
前記第１および第２のシラン架橋ポリオレフィンエラストマーが共に、約５％〜約２５％の結晶化度を示す、請求項１または請求項２に記載の屋根材膜。
【請求項４】
前記第１および第２のシラン架橋ポリオレフィンエラストマーが、約−７５℃〜約−２５℃のガラス転移温度を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の屋根材膜。
【請求項５】
前記第１および第２のシラン架橋ポリオレフィンエラストマーがそれぞれ、０．８６ｇ／ｃｍ３未満の密度を有する第１のポリオレフィン、第２のポリオレフィン、シラン架橋剤、グラフト化開始剤、および縮合触媒を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の屋根材膜。
【請求項６】
密度が、約０．８５ｇ／ｃｍ３〜約０．８９ｇ／ｃｍ３である、請求項１から５のいずれか一項に記載の屋根材膜。
【請求項７】
一重屋根材膜が、ＡＳＴＭ  Ｄ２２４４によって測定すると、約０．２５ΔＥ〜約２．０ΔＥの風化による色の差異を示す、請求項１から６のいずれか一項に記載の屋根材膜。
【請求項８】
前記第１のシラン架橋ポリオレフィンエラストマーおよび前記第２のシラン架橋ポリオレフィンエラストマーが、互いに化学的に異なる、請求項１から７のいずれか一項に記載の屋根材膜。
【請求項９】
屋根材膜を作製する方法であって、
第１のシラン架橋性ポリオレフィンエラストマーを押し出して、上部層を形成させるステップと；
第２のシラン架橋性ポリオレフィンエラストマーを押し出して、下部層を形成させるステップと；
前記上部層と前記下部層との間でスクリム層をカレンダ処理して、未硬化の屋根材膜エレメントを形成させるステップと；
前記未硬化の屋根材膜エレメント内の前記上部層および前記下部層の前記シラン架橋性ポリオレフィンエラストマーを硬化温度および硬化湿度にて架橋させて、一重屋根材膜を形成させるステップと
を含み、
前記屋根材膜の前記上部層および下部層は共に、ＡＳＴＭ  Ｄ３９５（２２時間＠７０℃）によって測定すると、約５．０％〜約３５．０％の圧縮永久ひずみを示す、方法。
【請求項１０】
前記第１のシラン架橋性ポリオレフィンエラストマーおよび前記第２のシラン架橋性ポリオレフィンエラストマーが、互いに化学的に異なる、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記硬化温度が、周囲温度である、請求項９または請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記硬化湿度が、周囲湿度である、請求項９から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１および第２のシラン架橋性ポリオレフィンエラストマーがそれぞれ、０．８６ｇ／ｃｍ３未満の密度を有する第１のポリオレフィン、第２のポリオレフィン、シラン架橋剤、グラフト化開始剤、および縮合触媒を含む、請求項９から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記屋根材膜が、ＡＳＴＭ  Ｄ２２４４によって測定すると、約０．２５ΔＥ〜約２．０ΔＥの風化による色の差異を示す、請求項９から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記屋根材膜が、ＥＮ  ＩＳＯ１１９２５−２表面曝露試験によって測定すると、分類Ｄの難燃性等級を示す、請求項９から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
高荷重難燃性熱可塑性ポリオレフィン（ＴＰＯ）屋根材膜を作製する方法であって、
シラングラフト化ポリオレフィンエラストマー、難燃剤、および縮合触媒を反応単軸スクリュー押出機に加えて、シラン架橋性ポリオレフィンエラストマーを生成するステップと；
シラン架橋性ポリオレフィンエラストマーをカレンダ処理して、上部層および下部層を形成させるステップと；
前記上部層と前記下部層との間でスクリム層をカレンダ処理して、未硬化の屋根材膜エレメントを形成させるステップと；
前記未硬化の屋根材膜エレメント内の前記上部層および前記下部層の前記シラン架橋性ポリオレフィンエラストマーを周囲温度および周囲湿度にて架橋させて、熱可塑性ポリオレフィン（ＴＰＯ）屋根材膜を形成させるステップと
を含み、
前記熱可塑性ポリオレフィン（ＴＰＯ）屋根材膜の前記上部層および下部層は共に、ＡＳＴＭ  Ｄ３９５（２２時間＠７０℃）によって測定すると、約５．０％〜約３５．０％の圧縮永久ひずみを示す、方法。
【請求項１７】
前記上部層および下部層が、互いに化学的に同等である、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記一重屋根材膜が、ＥＮ  ＩＳＯ１１９２５−２表面曝露試験によって測定すると、分類Ｄの難燃性等級を示す、請求項１６または請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記シラングラフト化ポリオレフィンエラストマーが、０．８６ｇ／ｃｍ３未満の密度を有する第１のポリオレフィン、第２のポリオレフィン、シラン架橋剤、グラフト化開始剤を含む、請求項１６から１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記高荷重難燃性熱可塑性ポリオレフィン（ＴＰＯ）屋根材膜が、ＡＳＴＭ  Ｄ２２４４によって測定すると、約０．２５ΔＥ〜約２．０ΔＥの風化による色の差異を示す、請求項１６から１９のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本開示は一般に、熱可塑性屋根材膜を形成させるために使用され得る組成物、およびより特定すると、熱可塑性屋根材膜を形成させるために使用されるシラングラフト化ポリオレフィンエラストマー組成物、ならびにこれらの組成物および屋根材膜を製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]熱可塑性屋根材膜は、単一層であってもよく、または複数の層で構成されてもよく、屋根材膜の任意の２層間の中心部に補強布地またはスクリム補強材料を含有してもよい。屋根材膜内の各層はそれぞれ、材料が日光および自然力に曝露される屋根の上での使用に適するために、様々な異なる材料特性を示す必要がある。ポリマー層の材料特性は、良好な接着性、ＵＶ耐性、耐候性（耐用性）、難燃性、可撓性、耐薬品性および寿命を示すべきである。さらに、屋根材膜は、好ましくは、熱風溶接された継目を形成することができるべきである。
【０００３】
[0003]多くの異なるポリマー系が、屋根材膜への使用に利用可能である。最も一般的に使用されるポリマー系は、熱可塑性ポリオレフィン（ＴＰＯ）、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）、およびポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）を含む。選択される材料に依存して、異なる利点および欠点が典型的に観察される。ＴＰＯ膜は、広く入手可能で手頃であり、典型的には白色であるが、高温および／または太陽ＵＶ線に曝露されると劣化しやすい。ＥＰＤＭ膜は、容易に入手可能なＥＰＤＭ合成ゴムから作製されるが、製造される全てのＥＰＤＭ屋根材膜のおよそ９５％は黒色であり、一方で連邦政府および州の建築物規制機関は、白色の屋根材膜を強く推奨し始めている。最後に、ＰＶＣ膜は広く入手可能であり、優れた穿刺性、熱溶接性、着色性、および耐熱性の品質を提供するが、これらの膜は、製造費が高くなり得、また異なる製造者により製造された場合特性の変動を被る可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
[0004]屋根材膜の作製に使用される様々なＴＰＯ、ＥＰＤＭ、およびＰＶＣ材料の利点および欠点を認識した上で、製造者は、製造における変動性が低く、より軽量でより色が明るく、長期間に亘り優れた耐用性を有する、新たなポリマー組成物および屋根材膜を作製するより単純な方法を開発する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
[0005]本開示の一態様によれば、屋根材膜が開示される。一重屋根材膜は、難燃剤および０．９０ｇ／ｃｍ３未満の密度を有する第１のシラン架橋ポリオレフィンエラストマーを含む上部層と；スクリム層と；難燃剤および０．９０ｇ／ｃｍ３未満の密度を有する第２のシラン架橋ポリオレフィンエラストマーを含む下部層とを含む。一重屋根材膜の上部層および下部層は共に、ＡＳＴＭ  Ｄ３９５（２２時間＠７０℃）によって測定すると、約５．０％〜約３５．０％の圧縮永久ひずみを示す。
【０００６】
[0006]本開示の別の態様によれば、一重屋根材膜を作製する方法が提供される。方法は、第１のシラン架橋性ポリオレフィンエラストマーを押し出して、上部層を形成させるステップと；第２のシラン架橋性ポリオレフィンエラストマーを押し出して、下部層を形成させるステップと；上部層と下部層との間でスクリム層をカレンダ処理して、未硬化の屋根材膜エレメントを形成させるステップと；未硬化の屋根材膜エレメント内の上部層および下部層のシラン架橋性ポリオレフィンエラストマーを硬化温度および硬化湿度にて架橋させて、一重屋根材膜を形成させるステップとを含む。一重屋根材膜の上部層および下部層は共に、ＡＳＴＭ  Ｄ３９５（２２時間＠７０℃）によって測定すると、約５．０％〜約３５．０％の圧縮永久ひずみを示す。
【０００７】
[0007]本開示のさらなる態様によれば、高荷重難燃性（high-load flame retardant）熱可塑性ポリオレフィン（ＴＰＯ）屋根材膜を作製する方法が提供される。方法は、シラングラフト化ポリオレフィンエラストマー、防火剤、および縮合触媒を反応単軸スクリュー押出機に加えて、シラン架橋性ポリオレフィンエラストマーを生成するステップと；シラン架橋性ポリオレフィンエラストマーをカレンダ処理して、上部層および下部層を形成させるステップと；上部層と下部層との間のスクリム層をカレンダ処理して、未硬化の屋根材膜エレメントを形成させるステップと；未硬化の屋根材膜エレメント内の上部層および下部層のシラン架橋性ポリオレフィンエラストマーを周囲温度および周囲湿度にて架橋させて、熱可塑性ポリオレフィン（ＴＰＯ）屋根材膜を形成させるステップとを含む。熱可塑性ポリオレフィン（ＴＰＯ）屋根材膜の上部層および下部層は共に、ＡＳＴＭ  Ｄ３９５（２２時間＠７０℃）によって測定すると、約５．０％〜約３５．０％の圧縮永久ひずみを示す。
【０００８】
[0008]本開示のこれらおよび他の態様、目的、およびフィーチャは、下記の明細書、特許請求の範囲、および添付の図面を研究することによって当業者は理解し、認識する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】[0010]図１は、本開示の一部の態様による屋根材膜の断面図である。
【図２】[0011]図２は、本開示の一部の態様によるシラン架橋ポリオレフィンエラストマーを生成するために使用される概略反応経路である。
【図３】[0012]図３は、本開示の一部の態様による２ステップのＳｉｏｐｌａｓアプローチを使用した、シラン架橋ポリオレフィンエラストマーを有する一重屋根材膜を作製するための方法の系統線図である。
【図４】[0013]図４Ａは、本開示の一部の態様による反応二軸スクリュー押出機の概略断面図である。 [0014]図４Ｂは、本開示の一部の態様による単軸スクリュー押出機の概略断面図である。
【図５】[0015]図５は、本開示の一部の態様による１ステップのＭｏｎｏｓｉｌアプローチを使用した、シラン架橋ポリオレフィンエラストマーを有する一重屋根材膜を作製するための方法の系統線図である。
【図６】[0016]図６は、本開示の一部の態様による反応単軸スクリュー押出機の概略断面図である。
【図７】[0017]図７は、従来のＥＰＤＭ化合物と比較した、本開示の態様によるシラン架橋ポリオレフィンエラストマーの応力／ひずみ挙動を例示するグラフである。
【図８】[0018]図８は、本開示の態様による屋根材膜に適した例示的シラン架橋ポリオレフィンエラストマー、および比較ＥＰＤＭ架橋材料の緩和プロットである。
【図９】[0019]図９は、屋根材膜に適した例示的シラン架橋ポリオレフィンエラストマー、および比較ＥＰＤＭ架橋材料の圧縮永久ひずみプロットである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[0020]本明細書において説明の目的のために、用語「上部」、「下部」、「右」、「左」、「後ろ」、「前」、「垂直」、「水平」およびその派生語は、図１に示すような本開示の屋根材膜に関する。しかし、装置は、明確に逆の記載をする場合を除いて、様々な代替の方向付けおよびステップ順序を想定し得ることを理解すべきである。添付の図面に例示し、下記の明細書に記載されている特定の装置およびプロセスは、単純に添付の特許請求の範囲に定義する本発明概念の例示的な実施形態であることをまた理解すべきである。したがって、本明細書に開示されている実施形態に関する特定の寸法および他の物理的特徴は、特許請求の範囲が明確に他に記述しない限り、限定的であると考えない。
【００１１】
[0021]本明細書に開示されている全ての範囲は、記載した端点を含み、独立に合わせることができる（例えば、「２〜１０」の範囲は、端点である２および１０、ならびに全ての中間値を含む）。本明細書に開示されている範囲の端点および任意の値は、正確な範囲または値に限定されず、それらは、これらの範囲および／または値に近似する値を含むように十分に不正確である。
【００１２】
[0022]「約」および「実質的に」などの用語によって修飾される値は、特定した正確な値に限定し得ない。近似を表す言語は、値を測定するための機器の正確さに対応し得る。修飾語句「約」はまた、２つの端点の絶対値によって定義される範囲を開示すると考えるべきである。例えば、表現「約２〜約４」はまた、範囲「２〜４」を開示する。
【００１３】
[0023]本明細書で使用する場合、用語「および／または」は、２つ以上の項目のリストに使用されるとき、列挙した項目の任意の１つをそれ自体で用いることができるか、または列挙した項目の２つ以上のものの任意の組合せを用いることができることを意味する。例えば、組成物が構成要素Ａ、Ｂ、および／またはＣを含有すると記載されている場合、組成物は、Ａ単独；Ｂ単独；Ｃ単独；組み合わせたＡおよびＢ；組み合わせたＡおよびＣ；組み合わせたＢおよびＣ；または組み合わせたＡ、Ｂ、およびＣを含有することができる。
【００１４】
[0024]図１を参照すると、一重屋根材膜１０が開示される。一重屋根材膜１０は、難燃剤および０．９０ｇ／ｃｍ３未満の密度を有する第１のシラン架橋ポリオレフィンエラストマーを有する上部層１４と；スクリム層２６と；難燃剤および０．９０ｇ／ｃｍ３未満の密度を有する第２のシラン架橋ポリオレフィンエラストマーを有する下部層３８とを含む。一重屋根材膜の上部層および下部層は共に、ＡＳＴＭ  Ｄ３９５（２２時間＠７０℃）によって測定すると、約５．０％〜約３５．０％の圧縮永久ひずみを示す。
【００１５】
[0025]ＴＰＯ屋根材膜は、ＴＰＯ屋根材膜に関するＡＳＴＭ規格により概説されるような以下の機械的特性を少なくとも示さなければならない：１）１０ＭＰａ超の引張強度（ＣＤおよびＭＤ）；２）５００％超の破断時伸び（ＣＤおよびＭＤ）；３）１００ＭＰａ未満の弾性率（ＣＤおよびＭＤ）；ならびに４）ＥＮ  ＩＳＯ１１９２５−２表面曝露試験によって測定される、分類Ｄの難燃性等級。
【００１６】
[0026]再び図１を参照すると、一重屋根材膜１０の断面図が提供される。一重屋根材膜１０は、第１および第２の表面１８、２２を有する上部層１４を含む。スクリム層２６（スクリム２６とも呼ばれる）は、第３および第４の表面３０、３４を有し、スクリム２６の第３の表面３０は、上部層１４の第２の表面２２にカップリングする。一重屋根材膜１０は、さらに、第５および第６の表面４２、４６を有する下部層３８を含み、下部層３８の第５の表面４２は、スクリム２６の第４の表面３４にカップリングする。
【００１７】
[0027]上部層１４と下部層３８との間に配置されたスクリム層２６は、屋根材膜内の補強材として機能し、したがってその構造的完全性を追加することができる。スクリム層２６に使用され得る材料は、例えば、織布および／もしくは不織布、ガラス繊維、ならびに／またはポリエステルを含み得る。一部の態様では、スクリム層２６に使用され得る追加の材料は、合成材料、例えばポリアラミド、ＫＥＶＬＡＲ（商標）、ＴＷＡＲＯＮ（商標）、ポリアミド、ポリエステル、ＲＡＹＯＮ（商標）、ＮＯＭＥＸ（商標）、ＴＥＣＨＮＯＲＡ（商標）、またはそれらの組合せを含み得る。一部の態様では、スクリム層２６は、アラミド、ポリアミド、および／またはポリエステルを含み得る。一部の態様では、スクリム層２６の強靭性は、約１００〜約３０００デニールの範囲となり得る。他の態様では、スクリム層２６は、約５００〜約１５００デニールの範囲の強靭性を有し得る。さらに他の態様では、スクリム層２６は、約１０００デニールの強靭性を有し得る。一部の態様では、スクリム層２６は、約１４ｋＮ毎メートル（８０重量ポンド毎インチ）超の引張強度を有し得る。他の態様では、スクリム層２６は、約１０ｋＮ毎メートル超、約１５ｋＮ毎メートル超、約２０ｋＮ毎メートル長、または約２５ｋＮ毎メートル超の引張強度を有し得る。最終的な一重屋根材膜１０の所望の特性に依存して、スクリム層２６は、特定の屋根材膜設計に適合するように適宜変化し得る。そのような特徴は本開示から逸脱せずに変化し得ることを、当業者は認識する。
【００１８】
[0028]本明細書で開示される一重屋根材膜１０は、様々な異なる寸法を有し得る。一部の態様では、一重屋根材膜１０は、約９．１メートル（３０フィート）〜約６１メートル（２００フィート）の長さ、および約１．２メートル（４フィート）〜約３．７メートル（１２フィート）の幅を有し得る。一部の態様では、屋根材膜１０は、約３メートル（１０フィート）の幅を有し得る。幅の変動は、様々な利点を提供し得る。例えば、一部の態様では、より狭い幅を有する屋根材膜１０は、有利には、屋根構造のより容易な組立てを可能にし得る。より狭い幅はまた、有利には、製造された膜のより容易な巻きまたは包装を可能にし得る。より広い幅は、有利には、より高い構造完全性、迅速な設置を可能にし、および／またはこれらの膜を含む屋根構造の安定性を改善し得る。
【００１９】
[0029]屋根材膜１０の上部層および下部層１４、３８において使用される第１および第２のシラン架橋性ポリオレフィンエラストマーと組み合わせて、多くの異なる難燃剤が使用され得る。例えば、水酸化マグネシウムは、層１４、３８に難燃特性を提供し得る。水酸化マグネシウムは、組成物ブレンド中での完全な分散を確実にするために、シラングラフト化ポリオレフィンエラストマーと共に押し出され得る、またはそれとブレンドされ得る。一部の態様では、水酸化マグネシウムは、最大７０重量％水酸化マグネシウムの量でシラングラフト化ポリオレフィンエラストマーとブレンドされる。別の例示的実施形態では、シラングラフト化ポリオレフィンエラストマー中の水酸化マグネシウムは、屋根材膜組成物の約２０重量％〜７５重量％を構成し得る。
【００２０】
[0030]本開示は、本開示の原理と一致する他の屋根材膜１０と共に、組成物、組成物を作製する方法、これらの組成物を用いた屋根材膜を作製する方法、および（図１に示されるような）一重屋根材膜１０を作製するために使用されるシラン架橋ポリオレフィンエラストマーについての対応する材料特性に焦点を合わせる。屋根材膜１０は、シラングラフト化ポリオレフィンから形成され、シラングラフト化ポリオレフィンは、シラン架橋性ポリオレフィンエラストマーを形成するために加えられる触媒を有し得る。次いで、このシラン架橋性ポリオレフィンは、湿気および／または熱への曝露によって架橋し、最終のシラン架橋ポリオレフィンエラストマーまたはブレンドを形成し得る。態様では、シラン架橋ポリオレフィンエラストマーまたはブレンドは、０．９０ｇ／ｃｍ３未満の密度を有する第１のポリオレフィン、４０％未満の結晶化度を有する第２のポリオレフィン、シラン架橋剤、グラフト開始剤、および縮合触媒を含む。
第１のポリオレフィン
[0031]第１のポリオレフィンは、オレフィンブロックコポリマー、エチレン／α−オレフィンコポリマー、プロピレン／α−オレフィンコポリマー、ＥＰＤＭ、ＥＰＭ、またはこれらの材料のいずれかの２つ以上のものの混合物を含めた、ポリオレフィンエラストマーでよい。例示的なブロックコポリマーは、商品名ＩＮＦＵＳＥ（商標）で販売されているもの、オレフィンブロックコポリマー（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）およびＳＥＰＴＯＮ（商標）Ｖ−ＳＥＲＩＥＳ、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロックコポリマー（株式会社クラレ）を含む。例示的なエチレン／α−オレフィンコポリマーは、商品名ＴＡＦＭＥＲ（商標）（例えば、ＴＡＦＭＥＲ  ＤＦ７１０）（三井化学株式会社）、およびＥＮＧＡＧＥ（商標）（例えば、ＥＮＧＡＧＥ８１５０）（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）として販売されているものを含む。例示的なプロピレン／α−オレフィンコポリマーは、商品名ＶＩＳＴＡＭＡＸＸ（商標）６１０２グレード（Ｅｘｘｏｎ  Ｍｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）、ＴＡＦＭＥＲ（商標）ＸＭ（三井化学）、およびＶＥＲＳＩＦＹ（商標）（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）として販売されているものを含む。ＥＰＤＭは、約０．５〜約１０重量％のジエン含量を有し得る。ＥＰＭは、４５重量％〜７５重量％のエチレン含量を有し得る。
【００２１】
[0032]用語「コモノマー」は、オレフィンモノマー、例えば、エチレンまたはプロピレンモノマーと重合されるのに適したオレフィンコモノマーを指す。コモノマーは、これらに限定されないが、脂肪族Ｃ２〜Ｃ２０α−オレフィンを含み得る。適切な脂肪族Ｃ２〜Ｃ２０α−オレフィンの例は、エチレン、プロピレン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセンおよび１−エイコセンを含む。一実施形態では、コモノマーは、酢酸ビニルである。用語「コポリマー」は、同じポリマー鎖中の複数のタイプのモノマーを連結することによって作製されるポリマーを指す。用語「ホモポリマー」は、コモノマーの非存在下で、オレフィンモノマーを連結することによって作製されるポリマーを指す。コモノマーの量は、一部の実施形態では、ポリオレフィンの重量に基づいて、０重量％超〜約９重量％および０重量％超〜約７重量％を含めて、０重量％超〜約１２重量％でよい。一部の実施形態では、コモノマー含量は、約３ｍｏｌ％超および約６ｍｏｌ％超を含めて、最終ポリマーの約２ｍｏｌ％超である。コモノマー含量は、約３０ｍｏｌ％と等しいかもしくはこれ未満であり得る。コポリマーは、ランダムまたはブロック（異相）コポリマーでよい。一部の実施形態では、ポリオレフィンは、プロピレンおよびエチレンのランダムコポリマーである。
【００２２】
[0033]一部の態様では、第１のポリオレフィンは、オレフィンホモポリマー、ホモポリマーのブレンド、２種以上のオレフィンを使用して作製されたコポリマー、それぞれが２種以上のオレフィンを使用して作製されたコポリマーのブレンド、および２種以上のオレフィンを使用して作製されたコポリマーとブレンドしたオレフィンホモポリマーの組合せからなる群から選択される。オレフィンは、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−プロペン、１−ヘキセン、１−オクテン、および他の高級１−オレフィンから選択し得る。第１のポリオレフィンは、多くの異なるプロセス（例えば、メタロセン触媒作用およびチーグラー−ナッタ触媒作用での気相および溶液ベースを使用した）を使用して、ならびに任意選択でエチレンおよび／またはα−オレフィンを重合するのに適した触媒を使用して合成し得る。一部の態様では、メタロセン触媒を使用して、低密度エチレン／α−オレフィンポリマーを生成し得る。
【００２３】
[0034]一部の態様では、第１のポリオレフィンのために使用されるポリエチレンは、これらに限定されないが、ＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）、ＬＬＤＰＥ（直鎖状低密度ポリエチレン）、およびＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）を含めたいくつかのタイプに分類することができる。他の態様では、ポリエチレンは、超高分子量（ＵＨＭＷ）、高分子量（ＨＭＷ）、中間分子量（ＭＭＷ）および低分子量（ＬＭＷ）として分類することができる。さらに他の態様では、ポリエチレンは、超低密度エチレンエラストマーであり得る。
【００２４】
[0035]一部の態様では、第１のポリオレフィンは、ＬＤＰＥ／シランコポリマーまたはブレンドを含み得る。他の態様では、第１のポリオレフィンは、これらに限定されないが、クロム触媒、チーグラー−ナッタ触媒、メタロセン触媒またはポストメタロセン触媒を含めた当技術分野において公知の任意の触媒を使用して生成することができるポリエチレンであり得る。
【００２５】
[0036]一部の態様では、第１のポリオレフィンは、約５と等しいかもしくはこれ未満の、約４と等しいかもしくはこれ未満の、約１〜約３．５、または約１〜約３の分子量分布Ｍｗ／Ｍｎを有し得る。
【００２６】
[0037]第１のポリオレフィンは、組成物の０超〜約１００重量％の量で存在し得る。一部の実施形態では、ポリオレフィンエラストマーの量は、約３０〜約７０重量％である。一部の態様では、押出機に供給される第１のポリオレフィンは、約６０重量％〜約７５重量％および約６２重量％〜約７２重量％を含めて、約５０重量％〜約８０重量％のエチレン／α−オレフィンコポリマーを含むことができる。
【００２７】
[0038]第１のポリオレフィンは、約１７７℃の温度にてブルックフィールド粘度計を使用して測定すると、約２，０００ｃＰ〜約５０，０００ｃＰの範囲の溶融粘度を有し得る。一部の実施形態では、溶融粘度は、約５，０００ｃＰ〜約３０，０００ｃＰおよび約６，０００ｃＰ〜約１８，０００ｃＰを含めて、約４，０００ｃＰ〜約４０，０００ｃＰである。
【００２８】
[0039]第１のポリオレフィンは、１９０℃にて２．１６ｋｇの荷重下で測定して、約２５０ｇ／１０分〜約１，９００ｇ／１０分および約３００ｇ／１０分〜約１，５００ｇ／１０分を含めて、約２０．０ｇ／１０分〜約３，５００ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｔ２）を有し得る。一部の態様では、第１のポリオレフィンは、０．５ｇ／１０分〜約３，５００ｇ／１０分の分別メルトインデックス（ｆｒａｃｔｉｏｎａｌ  ｍｅｌｔ  ｉｎｄｅｘ）を有する。
【００２９】
[0040]一部の態様では、第１のポリオレフィンの密度は、０．９０ｇ／ｃｍ３未満、約０．８９ｇ／ｃｍ３未満、約０．８８ｇ／ｃｍ３未満、約０．８７ｇ／ｃｍ３未満、約０．８６ｇ／ｃｍ３未満、約０．８５ｇ／ｃｍ３未満、約０．８４ｇ／ｃｍ３未満、約０．８３ｇ／ｃｍ３未満、約０．８２ｇ／ｃｍ３未満、約０．８１ｇ／ｃｍ３未満、または約０．８０ｇ／ｃｍ３未満である。他の態様では、第１のポリオレフィンの密度は、約０．８５ｇ／ｃｍ３〜約０．８９ｇ／ｃｍ３、約０．８５ｇ／ｃｍ３〜約０．８８ｇ／ｃｍ３、約０．８４ｇ／ｃｍ３〜約０．８８ｇ／ｃｍ３、または約０．８３ｇ／ｃｍ３〜約０．８７ｇ／ｃｍ３であり得る。さらに他の態様では、密度は、約０．８４ｇ／ｃｍ３、約０．８５ｇ／ｃｍ３、約０．８６ｇ／ｃｍ３、約０．８７ｇ／ｃｍ３、約０．８８ｇ／ｃｍ３、または約０．８９ｇ／ｃｍ３である。
【００３０】
[0041]第１のポリオレフィンの結晶化度パーセントは、約６０％未満、約５０％未満、約４０％未満、約３５％未満、約３０％未満、約２５％未満、または約２０％未満であり得る。結晶化度パーセントは、少なくとも約１０％であり得る。一部の態様では、結晶化度は、約２％〜約６０％の範囲である。
第２のポリオレフィン
[0042]第２のポリオレフィンは、オレフィンブロックコポリマー、エチレン／α−オレフィンコポリマー、プロピレン／α−オレフィンコポリマー、ＥＰＤＭ、ＥＰＭ、またはこれらの材料のいずれかの２つ以上のものの混合物を含めた、ポリオレフィンエラストマーでよい。例示的なブロックコポリマーは、商品名ＩＮＦＵＳＥ（商標）（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）およびＳＥＰＴＯＮ（商標）Ｖ−ＳＥＲＩＥＳ（Ｋｕｒａｒａｙ  Ｃｏ．、ＬＴＤ．）として販売されているものを含む。例示的なエチレン／α−オレフィンコポリマーは、商品名ＴＡＦＭＥＲ（商標）（例えば、ＴＡＦＭＥＲ  ＤＦ７１０）（三井化学株式会社）およびＥＮＧＡＧＥ（商標）（例えば、ＥＮＧＡＧＥ８１５０）（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）として販売されているものを含む。例示的なプロピレン／α−オレフィンコポリマーは、商品名ＴＡＦＭＥＲ（商標）ＸＭグレード（三井化学）およびＶＩＳＴＡＭＡＸＸ（商標）（例えば、ＶＩＳＴＡＭＡＸＸ６１０２）（Ｅｘｘｏｎ  Ｍｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）として販売されているものを含む。ＥＰＤＭは、約０．５〜約１０重量％のジエン含量を有し得る。ＥＰＭは、４５重量％〜７５重量％のエチレン含量を有し得る。
【００３１】
[0043]一部の態様では、第２のポリオレフィンは、オレフィンホモポリマー、ホモポリマーのブレンド、２種以上のオレフィンを使用して作製されたコポリマー、それぞれが２種以上のオレフィンを使用して作製されたコポリマーのブレンド、および２種以上のオレフィンを使用して作製されたコポリマーとのオレフィンホモポリマーのブレンドからなる群から選択される。オレフィンは、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−プロペン、１−ヘキセン、１−オクテン、および他の高級１−オレフィンから選択し得る。第１のポリオレフィンは、多くの異なるプロセス（例えば、メタロセン触媒作用およびチーグラー−ナッタ触媒作用での気相および溶液ベースを使用した）を使用して、ならびに任意選択でエチレンおよび／またはα−オレフィンを重合するのに適した触媒を使用して合成し得る。一部の態様では、メタロセン触媒を使用して、低密度エチレン／α−オレフィンポリマーを生成し得る。
【００３２】
[0044]一部の態様では、第２のポリオレフィンは、ポリプロピレンホモポリマー、ポリプロピレンコポリマー、ポリエチレン−ｃｏ−プロピレンコポリマー、またはこれらの混合物を含み得る。適切なポリプロピレンには、これらに限定されないが、プロピレンの単独重合、またはプロピレンおよびα−オレフィンコモノマーの共重合によって得られるポリプロピレンが含まれる。一部の態様では、第２のポリオレフィンは、第１のポリオレフィンより高い分子量および／またはより高い密度を有し得る。
【００３３】
[0045]一部の実施形態では、第２のポリオレフィンは、約５と等しいかもしくはこれ未満、約４と等しいかもしくはこれ未満、約１〜約３．５、または約１〜約３の分子量分布Ｍｗ／Ｍｎを有し得る。
【００３４】
[0046]第２のポリオレフィンは、組成物の０重量％超〜約１００重量％の量で存在し得る。一部の実施形態では、ポリオレフィンエラストマーの量は、約３０重量％〜約７０重量％である。一部の実施形態では、押出機に供給される第２のポリオレフィンは、約１０重量％〜約５０重量％のポリプロピレン、約２０重量％〜約４０重量％のポリプロピレン、または約２５重量％〜約３５重量％のポリプロピレンを含むことができる。ポリプロピレンは、ホモポリマーまたはコポリマーであり得る。
【００３５】
[0047]第２のポリオレフィンは、約１７７℃の温度にてブルックフィールド粘度計を使用して測定して、約２，０００ｃＰ〜約５０，０００ｃＰの範囲の溶融粘度を有し得る。一部の実施形態では、溶融粘度は、約５，０００ｃＰ〜約３０，０００ｃＰおよび約６，０００ｃＰ〜約１８，０００ｃＰを含めて、約４，０００ｃＰ〜約４０，０００ｃＰである。
【００３６】
[0048]第２のポリオレフィンは、１９０℃にて２．１６ｋｇの荷重下で測定して、約２５０ｇ／１０分〜約１，９００ｇ／１０分および約３００ｇ／１０分〜約１，５００ｇ／１０分を含めて、約２０．０ｇ／１０分〜約３，５００ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｔ２）を有し得る。一部の実施形態では、ポリオレフィンは、０．５ｇ／１０分〜約３，５００ｇ／１０分の分別メルトインデックスを有する。
【００３７】
[0049]一部の態様では、第２のポリオレフィンの密度は、０．９０ｇ／ｃｍ３未満、約０．８９ｇ／ｃｍ３未満、約０．８８ｇ／ｃｍ３未満、約０．８７ｇ／ｃｍ３未満、約０．８６ｇ／ｃｍ３未満、約０．８５ｇ／ｃｍ３未満、約０．８４ｇ／ｃｍ３未満、約０．８３ｇ／ｃｍ３未満、約０．８２ｇ／ｃｍ３未満、約０．８１ｇ／ｃｍ３未満、または約０．８０ｇ／ｃｍ３未満である。他の態様では、第１のポリオレフィンの密度は、約０．８５ｇ／ｃｍ３〜約０．８９ｇ／ｃｍ３、約０．８５ｇ／ｃｍ３〜約０．８８ｇ／ｃｍ３、約０．８４ｇ／ｃｍ３〜約０．８８ｇ／ｃｍ３、または約０．８３ｇ／ｃｍ３〜約０．８７ｇ／ｃｍ３であり得る。さらに他の態様では、密度は、約０．８４ｇ／ｃｍ３、約０．８５ｇ／ｃｍ３、約０．８６ｇ／ｃｍ３、約０．８７ｇ／ｃｍ３、約０．８８ｇ／ｃｍ３、または約０．８９ｇ／ｃｍ３である。
【００３８】
[0050]第２のポリオレフィンの結晶化度パーセントは、約６０％未満、約５０％未満、約４０％未満、約３５％未満、約３０％未満、約２５％未満、または約２０％未満であり得る。結晶化度パーセントは、少なくとも約１０％であり得る。一部の態様では、結晶化度は、約２％〜約６０％の範囲である。
【００３９】
[0051]留意されるように、例えば屋根材膜１０（例えば図１に示されるように上部層および下部層１４、３８内）で使用されるようなシラン架橋ポリオレフィンエラストマーまたはブレンドは、第１のポリオレフィンおよび第２のポリオレフィンの両方を含む。第２のポリオレフィンは一般に、０．９０ｇ／ｃｍ３未満の密度を有する第１のポリオレフィンの硬度および／または加工性を修飾するために使用される。一部の態様では、第１および第２のポリオレフィンのみではなくそれ以外のものを使用して、シラン架橋ポリオレフィンエラストマーまたはブレンドを形成し得る。例えば、一部の態様では、第１のポリオレフィンについて、０．９０ｇ／ｃｍ３未満、０．８９ｇ／ｃｍ３未満、０．８８ｇ／ｃｍ３未満、０．８７ｇ／ｃｍ３未満、０．８６ｇ／ｃｍ３未満、または０．８５ｇ／ｃｍ３未満の密度を有する１種、２種、３種、４種、もしくはそれより多い異なるポリオレフィンを、置換および／または使用し得る。一部の態様では、第２のポリオレフィンについて、１種、２種、３種、４種、もしくはそれより多い異なるポリオレフィン、ポリエチレン−ｃｏ−プロピレンコポリマーを、置換および／または使用し得る。
【００４０】
[0052]０．９０ｇ／ｃｍ３未満の密度を有する第１のポリオレフィンおよび４０％未満の結晶化度を有する第２のポリオレフィンのブレンドが使用される。それは、それに続くこれらの第１および第２のポリオレフィン材料の一緒のシラングラフトおよび架橋が、最終シラン架橋ポリオレフィンエラストマーにおいてコア樹脂構造を形成するものであるためである。さらなるポリオレフィンを充填剤として、シラングラフト化、シラン架橋性、および／またはシラン架橋ポリオレフィンエラストマーのブレンドに加えて、最終生成物のために所望の通りヤング率を改善および／または修飾し得るが、４０％以上の結晶化度を有するブレンドに加えられる任意のポリオレフィンは、最終シラン架橋ポリオレフィンエラストマーの架橋構造中に化学的または共有結合的に組み込まれない。
【００４１】
[0053]一部の態様では、第１および第２のポリオレフィンは、シラングラフト部分を伴うもしくは伴わない１種もしくは複数のＴＰＶおよび／またはＥＰＤＭをさらに含み得、ＴＰＶおよび／またはＥＰＤＭポリマーは、シラン架橋剤ポリオレフィンエラストマー／ブレンドの２０重量％までの量で存在する。
グラフト化開始剤
[0054]グラフト化開始剤（本開示において「ラジカル開始剤」とまた称される）は、それぞれのポリオレフィンと反応して、シラン架橋剤分子と反応し、かつ／またはカップリングすることができる反応種を形成することによって、少なくとも第１および第２のポリオレフィンのグラフトプロセスにおいて利用することができる。グラフト化開始剤は、ハロゲン分子、アゾ化合物（例えば、アゾビスイソブチル）、カルボキシルペルオキシ酸（ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  ｐｅｒｏｘｙａｃｉｄｓ）、ペルオキシ酸エステル、ペルオキシケタール、ならびにペルオキシド（例えば、アルキルヒドロペルオキシド、ジアルキルペルオキシド、およびジアシルペルオキシド）を含むことができる。一部の実施形態では、グラフト化開始剤は、ジ−ｔ−ブチルペルオキシド、ｔ−ブチルクミルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチル−ペルオキシ）ヘキシン−３，１，３−ビス（ｔ−ブチル−ペルオキシ−イソプロピル）ベンゼン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチル−ペルオキシ）バレレート、ベンゾイルペルオキシド、ｔ−ブチルペルオキシベンゾエート、ｔ−ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート、およびｔ−ブチルペルベンゾエート、ならびにビス（２−メチルベンゾイル）ペルオキシド、ビス（４−メチルベンゾイル）ペルオキシド、ｔ−ブチルペルオクトエート、クメンヒドロペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシド、ラウリルペルオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルペルアセテート、ジ−ｔ−アミルペルオキシド、ｔ−アミルペルオキシベンゾエート、１，１−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、α，α’−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）−１，３−ジイソプロピルベンゼン、α，α’−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ（ｂｕｔｙｌｐｅｘｏｘｙ））−１，４−ジイソプロピルベンゼン、２，５−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）−２，５−ジメチルヘキサン、および２，５−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）−２，５−ジメチル−３−ヘキシンおよび２，４−ジクロロベンゾイルペルオキシドから選択される有機過酸化物である。例示的なペルオキシドは、商品名ＬＵＰＥＲＯＸ（商標）として販売されているもの（Ａｒｋｅｍａ、Ｉｎｃ．から入手可能）を含む。
【００４２】
[0055]一部の態様では、グラフト化開始剤は、組成物の約０．１５重量％〜約１．２重量％を含めて、組成物の０重量％超〜約２重量％の量で存在する。用いられる開始剤およびシランの量は、シラングラフト化ポリマーの最終構造に影響を与え得る（例えば、グラフトされたポリマーにおけるグラフトの程度、および硬化ポリマーにおける架橋度）。一部の態様では、反応性組成物は、少なくとも１００ｐｐｍの開始剤、または少なくとも３００ｐｐｍの開始剤を含有する。開始剤は、３００ｐｐｍ〜１５００ｐｐｍ、または３００ｐｐｍ〜２０００ｐｐｍの量で存在し得る。シラン：開始剤重量比は、約３０：１〜約４００：１、約４８：１〜約３５０：１、および約５５：１〜約３３３：１を含めて、約２０：１〜４００：１であり得る。
【００４３】
[0056]グラフト反応は、副反応（例えば、グラフト剤の単独重合）を最小化する一方で、ポリマー間骨格上へのグラフトを最適化する条件下で行うことができる。グラフト反応は、溶融物中で、溶液中で、固体状態で、および／または腫脹状態で行い得る。シラン処理（ｓｉｌａｎａｔｉｏｎ）は、多種多様な機材（例えば、二軸スクリュー押出機、単軸スクリュー押出機、Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ、密閉式ミキサー、例えば、バンバリーミキサー、およびバッチ反応器）において行い得る。一部の実施形態では、ポリオレフィン、シラン、および開始剤は、押出機の第１の段階において混合される。溶融温度（すなわち、ポリマーが溶融し始め、流動し始める温度）は、約１３０℃〜約２５０℃を含めて約１２０℃〜約２６０℃であり得る。
シラン架橋剤
[0057]シラン架橋剤を使用して、第１および第２のポリオレフィン上へシラン部分を共有結合的にグラフトすることができ、シラン架橋剤は、アルコキシシラン、シラザン、シロキサン、またはこれらの組合せを含み得る。様々な潜在的なシラン架橋剤またはシラン架橋剤分子のグラフトおよび／またはカップリングは、それぞれのシラン架橋剤と反応するグラフト化開始剤によって形成される反応種によって促進される。
【００４４】
[0058]一部の態様では、シラン架橋剤は、シラザンであり、シラザンは、例えば、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）またはビス（トリメチルシリル）アミンを含み得る。一部の態様では、シラン架橋剤は、シロキサンであり、シロキサンは、例えば、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）およびオクタメチルシクロテトラシロキサンを含み得る。
【００４５】
[0059]一部の態様では、シラン架橋剤は、アルコキシシランである。本明細書で使用する場合、用語「アルコキシシラン」は、ケイ素原子、少なくとも１個のアルコキシ基および少なくとも１個の他の有機基を含む化合物を指し、ケイ素原子は、共有結合によって有機基と結合する。好ましくは、アルコキシシランは、アルキルシラン；アクリルをベースとするシラン；ビニルをベースとするシラン；芳香族シラン；エポキシをベースとするシラン；アミノをベースとするシラン、および−ＮＨ２、−ＮＨＣＨ３または−Ｎ（ＣＨ３）２を有するアミン；ウレイドをベースとするシラン；メルカプトをベースとするシラン；およびヒドロキシル基（すなわち、−ＯＨ）を有するアルコキシシランから選択される。アクリルをベースとするシランは、ベータ−アクリルオキシエチルトリメトキシシラン；ベータ−アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン；ガンマ−アクリルオキシエチルトリメトキシシラン；ガンマ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン；ベータ−アクリルオキシエチルトリエトキシシラン；ベータ−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン；ガンマ−アクリルオキシエチルトリエトキシシラン；ガンマ−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン；ベータ−メタクリルオキシエチルトリメトキシシラン；ベータ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン；ガンマ−メタクリルオキシエチルトリメトキシシラン；ガンマ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン；ベータ−メタクリルオキシエチルトリエトキシシラン；ベータ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン；ガンマ−メタクリルオキシエチルトリエトキシシラン；ガンマ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン；３−メタクリルオキシプロピルメチルジエトキシシランを含む群から選択し得る。ビニルをベースとするシランは、ビニルトリメトキシシラン；ビニルトリエトキシシラン；ｐ−スチリルトリメトキシシラン、メチルビニルジメトキシシラン、ビニルジメチルメトキシシラン、ジビニルジメトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、およびビニルベンジルエチレンジアミノプロピルトリメトキシシランを含む群から選択し得る。芳香族シランは、フェニルトリメトキシシランおよびフェニルトリエトキシシランから選択し得る。エポキシをベースとするシランは、３−グリシドキシプロピル（ｇｌｙｃｙｄｏｘｙｐｒｏｐｙｌ）トリメトキシシラン；３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン；３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン；２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、およびグリシジルオキシプロピルメチルジメトキシシランを含む群から選択し得る。アミノをベースとするシランは、３−アミノプロピルトリエトキシシラン；３−アミノプロピルトリメトキシシラン；３−アミノプロピルジメチルエトキシシラン；３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン；４−アミノブチルトリエトキシシラン；３−アミノプロピルジイソプロピルエトキシシラン；１−アミノ−２−（ジメチルエトキシシリル）プロパン；（アミノエチルアミノ）−３−イソブチルジメチルメトキシシラン；Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノイソブチルメチルジメトキシシラン；（アミノエチルアミノメチル）フェネチルトリメトキシシラン；Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン；Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン；Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン；Ｎ−（６−アミノヘキシル）アミノメチルトリメトキシシラン；Ｎ−（６−アミノヘキシル）アミノメチルトリメトキシシラン；Ｎ−（６−アミノヘキシル）アミノプロピルトリメトキシシラン；Ｎ−（２−アミノエチル）−１，１−アミノウンデシルトリメトキシシラン；１，１−アミノウンデシルトリエトキシシラン；３−（ｍ−アミノフェノキシ）プロピルトリメトキシシラン；ｍ−アミノフェニルトリメトキシシラン；ｐ−アミノフェニルトリメトキシシラン；（３−トリメトキシシリルプロピル）ジエチレントリアミン；Ｎ−メチルアミノプロピルメチルジメトキシシラン；Ｎ−メチルアミノプロピルトリメトキシシラン；ジメチルアミノメチルエトキシシラン；（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル）トリメトキシシラン；（Ｎ−アセチルグリシジル（ａｃｅｔｙｌｇｌｙｃｙｓｉｌ））−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、およびアミノエチルアミノプロピルメチルジメトキシシランを含む群から選択し得る。ウレイドをベースとするシランは、３−ウレイドプロピルトリエトキシシランであり得る。メルカプトをベースとするシランは、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、および３−メルカプトプロピルトリエトキシシランを含む群から選択し得る。ヒドロキシル基を有するアルコキシシランは、ヒドロキシメチルトリエトキシシラン；Ｎ−（ヒドロキシエチル）−Ｎ−メチルアミノプロピルトリメトキシシラン；ビス（２−ヒドロキシエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン；Ｎ−（３−トリエトキシシリルプロピル）−４−ヒドロキシブチルアミド；１，１−（トリエトキシシリル）ウンデカノール；トリエトキシシリルウンデカノール；エチレングリコールアセタール；およびＮ−（３−エトキシシリルプロピル）グルコンアミドを含む群から選択し得る。
【００４６】
[0060]一部の態様では、アルキルシランは、一般式：ＲｎＳｉ（ＯＲ’）４−ｎで表し得、式中、ｎは、１、２または３であり、Ｒは、Ｃ１〜２０アルキルまたはＣ２〜２０アルケニルであり、Ｒ’は、Ｃ１〜２０アルキルである。用語「アルキル」は、それ自体でまたは別の置換基の部分として、１〜２０個の炭素原子、例えば、１〜１０個の炭素原子、例えば、１〜８個の炭素原子、好ましくは、１〜６個の炭素原子を有する単一の炭素−炭素結合によって接合している直鎖状、分岐状または環状の飽和炭化水素基を指す。添字が本明細書で炭素原子に続いて使用されるとき、添字は、指名された基が含有し得る炭素原子の数を指す。このように、例えば、Ｃ１〜６アルキルは、１〜６個の炭素原子のアルキルを意味する。アルキル基の例は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｆ−ブチル、２−メチルブチル、ペンチル、イソ−アミルおよびその異性体、ヘキシルおよびその異性体、ヘプチルおよびその異性体、オクチルおよびその異性体、デシルおよびその異性体、ドデシルおよびその異性体である。用語「Ｃ２〜２０アルケニル」は、それ自体でまたは別の置換基の部分として、２〜２０個の炭素原子を有する１個もしくは複数の炭素−炭素二重結合を含む、直鎖状または分岐状であり得る不飽和ヒドロカルビル基を指す。Ｃ２〜６アルケニル基の例は、エテニル、２−プロペニル、２−ブテニル、３−ブテニル、２−ペンテニルおよびその異性体、２−ヘキセニルおよびその異性体、２，４−ペンタジエニルなどである。
【００４７】
[0061]一部の態様では、アルキルシランは、メチルトリメトキシシラン；メチルトリエトキシシラン；エチルトリメトキシシラン；エチルトリエトキシシラン；プロピルトリメトキシシラン；プロピルトリエトキシシラン；ヘキシルトリメトキシシラン；ヘキシルトリエトキシシラン；オクチルトリメトキシシラン；オクチルトリエトキシシラン；デシルトリメトキシシラン；デシルトリエトキシシラン；ドデシルトリメトキシシラン：ドデシルトリエトキシシラン；トリデシルトリメトキシシラン；ドデシルトリエトキシシラン；ヘキサデシルトリメトキシシラン；ヘキサデシルトリエトキシシラン；オクタデシルトリメトキシシラン；オクタデシルトリエトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、メチルヒドロジメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、ジイソブチルジメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ｎ−ブチルトリメトキシシラン、ｎ−ブチルメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、トリフェニルシラノール、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、ｎ−オクチルトリメトキシシラン、イソオクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、シクロヘキシルエチルジメトキシシラン、ジシクロペンチルジメトキシシラン、ｔｅｒｔ−ブチルエチルジメトキシシラン、ｔｅｒｔ−ブチルプロピルジメトキシシラン、ジシクロヘキシルジメトキシシラン、およびこれらの組合せを含む群から選択し得る。
【００４８】
[0062]一部の態様では、アルキルシラン化合物は、トリエトキシオクチルシラン、トリメトキシオクチルシラン、およびこれらの組合せから選択し得る。
[0063]シラン架橋剤として使用することができるシランのさらなる例には、これらに限定されないが、一般式ＣＨ２＝ＣＲ−（ＣＯＯ）ｘ（ＣｎＨ２ｎ）ｙＳｉＲ’３のものが含まれ、式中、Ｒは、水素原子またはメチル基であり、ｘは、０または１であり、ｙは、０または１であり、ｎは、１〜１２の整数であり、各Ｒ’は、有機基でよく、１〜１２個の炭素原子を有するアルコキシ基（例えば、メトキシ、エトキシ、ブトキシ）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ）、アラルキルオキシ（ａｒａｌｏｘｙ）基（例えば、ベンジルオキシ）、１〜１２個の炭素原子を有する脂肪族アシルオキシ基（例えば、ホルミルオキシ、アセチルオキシ、プロパノイルオキシ）、アミノまたは置換アミノ基（例えば、アルキルアミノ、アリールアミノ）、または１〜６個の炭素原子を有する低級アルキル基から独立に選択し得る。ｘおよびｙは両方とも、１と等しくてもよい。一部の態様では、３個のＲ’基の１個以下は、アルキルである。他の態様では、３個のＲ’基の２個以下は、アルキルである。
【００４９】
[0064]効果的にオレフィンポリマーにグラフトし、架橋することができる当技術分野において公知の任意のシランまたはシランの混合物は、本開示の実施において使用することができる。一部の態様では、シラン架橋剤には、これらに限定されないが、エチレン性不飽和ヒドロカルビル基（例えば、ビニル、アリル、イソプロペニル、ブテニル、シクロヘキセニルまたはガンマ−（メタ）アクリルオキシアリル基）および加水分解性基（例えば、ヒドロカルビルオキシ、ヒドロカルボニルオキシ、またはヒドロカルビルアミノ基）を含む不飽和シランを含むことができる。加水分解性基の非限定的例には、これらに限定されないが、メトキシ、エトキシ、ホルミルオキシ、アセトキシ、プロピオニルオキシ（ｐｒｏｐｒｉｏｎｙｌｏｘｙ）、およびアルキル、またはアリールアミノ基が含まれる。他の態様では、シラン架橋剤は、ポリマー上へとグラフトすることができる不飽和アルコキシシランである。さらに他の態様では、さらなる例示的なシラン架橋剤は、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、３−（トリメトキシシリル）プロピルメタクリレート、ガンマ−（メタ）アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、およびこれらの混合物を含む。
【００５０】
[0065]シラン架橋剤は、約０．５重量％〜約５重量％を含めて、０重量％超〜約１０重量％の量でシラングラフト化ポリオレフィンエラストマー中に存在し得る。シラン架橋剤の量は、オレフィンポリマーの性質、シラン自体、加工条件、グラフト効率、用途、および他の要因に基づいて変化し得る。シラン架橋剤の量は、反応性組成物の重量に基づいて、少なくとも４重量％または少なくとも５重量％を含めて、少なくとも２重量％であり得る。他の態様では、シラン架橋剤の量は、反応性組成物の重量に基づいて、少なくとも１０重量％であり得る。さらに他の態様では、シラン架橋剤含量は、反応性組成物の重量に基づいて、少なくとも１％である。一部の実施形態では、押出機に供給されるシラン架橋剤は、約０．５重量％〜約１０重量％のシランモノマー、約１重量％〜約５重量％のシランモノマー、または約２重量％〜約４重量％のシランモノマーを含み得る。
縮合触媒
[0066]縮合触媒は、シラングラフト化ポリオレフィンエラストマー上のシラングラフトの加水分解およびそれに続く縮合の両方を促進し、架橋を形成することができる。一部の態様では、架橋は、電子ビーム線の使用によって助長することができる。一部の態様では、縮合触媒は、例えば、有機塩基、カルボン酸、ならびに有機金属化合物（例えば、有機チタネート、ならびに鉛、コバルト、鉄、ニッケル、亜鉛、およびスズの錯体またはカルボン酸塩）を含むことができる。他の態様では、縮合触媒は、脂肪酸および金属錯体化合物、例えば、金属炭酸塩；アルミニウムトリアセチルアセトネート、鉄トリアセチルアセトネート、マンガンテトラアセチルアセトネート、ニッケルテトラアセチルアセトネート、クロムヘキサアセチルアセトネート、チタンテトラアセチルアセトネートおよびコバルトテトラアセチルアセトネート；金属アルコキシド、例えば、アルミニウムエトキシド、アルミニウムプロポキシド、アルミニウムブトキシド、チタンエトキシド、チタンプロポキシドおよびチタンブトキシド；金属塩化合物、例えば、酢酸ナトリウム、オクチル酸スズ、オクチル酸鉛、オクチル酸コバルト、オクチル酸亜鉛、オクチル酸カルシウム、ナフテン酸鉛、ナフテン酸コバルト、ジブチルスズジオクトエート、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズマレエートおよびジブチルスズジ（２−エチルヘキサノエート）；酸性化合物、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、トリクロロ酢酸、リン酸、モノアルキルリン酸、ジアルキルリン酸、ｐ−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートのリン酸エステル、モノアルキル亜リン酸およびジアルキル亜リン酸；酸、例えば、ｐ−トルエンスルホン酸、無水フタル酸、安息香酸、ベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ギ酸、酢酸、イタコン酸、シュウ酸およびマレイン酸、これらの酸のアンモニウム塩、低級アミン塩または多価金属の塩、水酸化ナトリウム、塩化リチウム；有機金属化合物、例えば、ジエチル亜鉛およびテトラ（ｎ−ブトキシ）チタン；およびアミン、例えば、ジシクロヘキシルアミン、トリエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，３−ブタンジアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンおよびシクロヘキシルエチルアミンを含むことができる。さらに他の態様では、縮合触媒は、ジブチルスズジラウレート（ｉｂｕｔｙｌｔｉｎｄｉｌａｕｒａｔｅ）、ジオクチルスズマレエート、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジオクトエート、酢酸第一スズ、オクタン酸第一スズ、ナフテン酸鉛、カプリル酸亜鉛、およびナフテン酸コバルトを含むことができる。シラン架橋ポリオレフィンエラストマーまたはブレンドの所望の最終材料特性によって、単一の縮合触媒または縮合触媒の混合物を利用し得る。縮合触媒（複数可）は、シラングラフト化ポリオレフィンエラストマー／ブレンド組成物の全重量に基づいて、約０．２５重量％〜約８重量％を含めて、約０．０１重量％〜約１．０重量％の量で存在し得る。
【００５１】
[0067]一部の態様では、架橋系は、放射線、熱、湿気、およびさらなる縮合触媒の組合せの１つまたは全てを含み、使用することができる。一部の態様では、縮合触媒は、０．２５重量％〜８重量％の量で存在し得る。他の態様では、縮合触媒は、約１重量％〜約１０重量％、または約２重量％〜約５重量％の量で含み得る。
任意選択のさらなる構成要素
[0068]シラン架橋ポリオレフィンエラストマーは、１種もしくは複数の充填剤を任意選択で含み得る。充填剤（複数可）は、シラングラフト化ポリオレフィンと共に押し出し得、一部の態様では、２０％超、３０％超、４０％超、または５０％超の結晶化度を有するさらなるポリオレフィンを含み得る。一部の態様では、充填剤（複数可）は、金属酸化物、金属水酸化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属ケイ酸塩、粘土、タルク、カーボンブラック、およびシリカを含み得る。用途および／または所望の特性によって、これらの材料は、煙霧を出す（ｆｕｍｅｄ）か、またはか焼し得る。
【００５２】
[0069]さらに充填剤については、金属酸化物、金属水酸化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、または金属ケイ酸塩の金属は、アルカリ金属（例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、およびフランシウム）；アルカリ土類金属（例えば、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、およびラジウム）；遷移金属（例えば、亜鉛、モリブデン、カドミウム、スカンジウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、ニオブ、テクネチウム、ルテニウム（ｒｕｔｈｅｒｎｉｕｍ）、ロジウム、パラジウム、銀、ハフニウム、タンタル（ｔａｌｔａｌｕｍ）、タングステン、レニウム、オスミウム、インジウム、白金、金、水銀、ラザホージウム、ドブニウム、シーボーギウム、ボーリウム、ハッシウム、およびコペルニシウム）；ポスト遷移金属（例えば、アルミニウム、ガリウム、インジウム、スズ、タリウム、鉛、ビスマス、およびポロニウム）；ランタニド（例えば、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、プロメチウム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、およびルテチウム）；アクチニド（例えば、アクチニウム、トリウム、プロトアクチニウム、ウラニウム、ネプツニウム、プルトニウム、アメリシウム、キュリウム、バークリウム、カリホルニウム、アインスタイニウム、フェルミウム、メンデレビウム、ノーベリウム、およびローレンシウム）；ゲルマニウム；ヒ素；アンチモン；ならびにアスタチンから選択し得る。
【００５３】
[0070]シラン架橋ポリオレフィンエラストマーまたはブレンドの充填剤（複数可）は、約１重量％〜約２０重量％および約３重量％〜約１０重量％を含めて、０重量％超〜約５０重量％の量で存在し得る。
【００５４】
[0071]シラン架橋ポリオレフィンエラストマーおよび／または形成されるそれぞれの物品（例えば、図１に示されるような一重屋根材膜１０）はまた、ワックス（例えば、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ＨＤＰＥワックス、ＬＤＰＥワックス、熱分解ワックス、副生成物ポリエチレンワックス、任意選択で酸化されたフィッシャートロプシュワックス、および官能化ワックス）を含み得る。一部の実施形態では、ワックス（複数可）は、約０重量％〜約１０重量％の量で存在する。
【００５５】
[0072]粘着付与樹脂（例えば、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、修飾炭化水素、テルペン（ｔｅｒｐｅｎｓ）、修飾テルペン、水素化テルペン、ロジン、ロジン誘導体、水素添加ロジン、およびこれらの混合物）はまた、シラン架橋剤ポリオレフィンエラストマー／ブレンド中に含み得る。粘着付与樹脂は、７０℃〜約１５０℃の範囲の環球式軟化点、および１７７℃にて約３，０００ｃＰ未満の粘度を有し得る。一部の態様では、粘着付与樹脂（複数可）は、約０重量％〜約１０重量％の量で存在する。
【００５６】
[0073]一部の態様では、シラン架橋剤ポリオレフィンエラストマーは、１種もしくは複数の油を含み得る。油の非限定的なタイプは、白色鉱油およびナフテン系油を含む。一部の実施形態では、油（複数可）は、約０重量％〜約１０重量％の量で存在する。
【００５７】
[0074]一部の態様では、シラン架橋ポリオレフィンエラストマーは、２０％超、３０％超、４０％超、または５０％超の結晶化度を有する１種もしくは複数の充填剤ポリオレフィンを含み得る。充填剤ポリオレフィンは、ポリプロピレン、ポリ（エチレン−ｃｏ−プロピレン）、および／または他のエチレン／α−オレフィンコポリマーを含み得る。一部の態様では、充填剤ポリオレフィンの使用は、約５重量％〜約６０重量％、約１０重量％〜約５０重量％、約２０重量％〜約４０重量％、または約５重量％〜約２０重量％の量で存在し得る。充填剤ポリオレフィンの添加は、ヤング率を少なくとも１０％、少なくとも２５％、または少なくとも５０％、最終シラン架橋ポリオレフィンエラストマーについて増加させ得る。
【００５８】
[0075]一部の態様では、本開示のシラン架橋剤ポリオレフィンエラストマーは、１種もしくは複数の安定剤（例えば、抗酸化剤）を含み得る。シラン架橋ポリオレフィンエラストマーは、グラフトの前、グラフトの後、架橋の前、および／または架橋の後に処理し得る。他の添加物をまた含み得る。添加物の非限定的例は、帯電防止剤、染料、顔料、ＵＶ吸光剤、成核剤、充填剤、スリップ剤、可塑剤、難燃剤、潤滑剤、加工助剤、煙抑制剤、粘着防止剤、および粘度調整剤を含む。抗酸化剤（複数可）は、組成物の０．２重量％未満を含めた０．５重量％未満の量で存在し得る。
【００５９】
[0076]一部の態様では、不透明性および色を提供するために、白色顔料である二酸化チタンが配合物に加えられてもよい。さらに、二酸化チタンはまた、紫外光保護を提供し得る。一部の態様では、二酸化チタンは、組成物全体への二酸化チタンの完全分散を確実にするために、（上記の種類の）第１および／または第２のポリオレフィンと事前にブレンドされてもよい。一部の態様では、押し出しまたは他の形成技術の前に組成物中の二酸化チタンの完全分散を確保するために、二酸化チタンは、最大３０重量％、最大２０重量％、または最大１０重量％の量で第１および／または第２のポリオレフィンと事前にブレンドされてもよい。
シラングラフト化ポリオレフィンエラストマーを作製するための方法
[0077]シラン架橋ポリオレフィンエラストマーの合成／生成は、それぞれの構成要素を、押出の前にゴム化合物を混合および輸送するさらなるステップの必要性を除去する、単一ステップのＭｏｎｏｓｉｌプロセスを使用して１つの押出機において、または２ステップのＳｉｏｐｌａｓプロセスを使用して２つの押出機において合わせることによって行い得る。
【００６０】
[0078]ここで図２を参照すると、シラン架橋ポリオレフィンエラストマーを合成するために使用される単一ステップのＭｏｎｏｓｉｌプロセスおよび２ステップのＳｉｏｐｌａｓプロセスの両方の間に使用される一般の化学的プロセスを提供する。プロセスは、グラフト化開始剤からの開始、それに続く第１および第２のポリオレフィンによる生長反応および連鎖移動を含むグラフトステップから始まる。グラフト化開始剤、一部の態様では、ペルオキシドまたはアゾ化合物は、ホモリシスによって切断され（ｈｏｍｏｌｙｔｉｃａｌｌｙ  ｃｌｅａｖｅｓ）、２個のラジカル開始剤フラグメントを形成し、これは生長反応ステップによって第１および第２のポリオレフィン鎖の１つに移動する。今や第１または第２のポリオレフィン鎖上に位置するフリーラジカルは、次いで、シラン分子および／または別のポリオレフィン鎖へと移動することができる。開始剤およびフリーラジカルが消費されると、第１および第２のポリオレフィンについてのシラングラフト反応は完了する。
【００６１】
[0079]さらに図２を参照すると、シラングラフト反応が完了すると、安定な第１および第２のシラングラフト化ポリオレフィンの混合物が生成される。次いで、架橋触媒を第１および第２のシラングラフト化ポリオレフィンに加えて、シラングラフト化ポリオレフィンエラストマーを形成し得る。架橋触媒は最初に、ポリオレフィン骨格上にグラフトされたシリル基の加水分解を促進して、反応性シラノール基を形成し得る。次いで、シラノール基は他のポリオレフィン分子上の他のシラノール基と反応して、シロキサン連結を介して一緒に連結しているエラストマーのポリオレフィンポリマー鎖の架橋されたネットワークを形成し得る。シラングラフト化ポリオレフィンエラストマーの全体に亘るシラン架橋の密度は、エラストマーが示す材料特性に影響を与えることができる。
【００６２】
[0080]ここで図３および４Ａを参照すると、２ステップのＳｉｏｐｌａｓプロセスを使用した屋根材膜１０を作製するための方法２００を示す。方法２００は、（例えば、二軸スクリュー押出機２５２での）０．８６ｇ／ｃｍ３未満の密度を有する第１のポリオレフィン２４０、第２のポリオレフィン２４４、およびシラン架橋剤（例えば、ビニルトリメトキシシラン、ＶＴＭＯ）を含むシランカクテル（ｓｉｌａｎ  ｃｏｃｋｔａｉｌ）２４８およびグラフト化開始剤（例えば、ジクミルペルオキシド）を一緒に押し出して、シラングラフト化ポリオレフィンブレンドを形成させることを含むステップ２０４から始め得る。第１のポリオレフィン２４０および第２のポリオレフィン２４４は、添加ホッパー２５６を使用して反応二軸スクリュー押出機２５２に加え得る。シランカクテル２４８を、押出ラインのさらに下の二軸スクリュー２６０に加えて、第１および第２のポリオレフィン２４０、２４４のブレンドとのより良好な混合の促進を助け得る。強制揮発性有機化合物（ＶＯＣ）真空（ｆｏｒｃｅｄ  ｖｏｌａｔｉｌｅ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｃｏｍｐｏｕｎｄ  （ＶＯＣ）  ｖａｃｕｕｍ）２６４を、反応二軸スクリュー押出機２５２上で使用して、所望の反応圧力の維持を助け得る。ラジカル開始剤およびシラン架橋剤は、第１および第２のポリオレフィン２４０、２４４の両方と反応して、これらと新規な共有結合を形成するため、二軸スクリュー押出機２５２は反応性であると考えられる。溶融したシラングラフト化ポリオレフィンブレンドをペレット化されたシラングラフト化ポリオレフィンブレンド２７６に形成することができる水中ペレット製造機２７２へと射出するギヤポンプ２６８を使用して、溶融したシラングラフト化ポリオレフィンブレンドは反応二軸スクリュー押出機２５２を出ることができる。一部の態様では、溶融したシラングラフト化ポリオレフィンブレンド２７６は、縮合触媒２８０の組込み（図４Ｂを参照されたい）および最終物品（例えば、図１に示されるような屋根材膜１０）の形成の前に、ペレット、ピロウ、または任意の他の構成へと押し出し得る。
【００６３】
[0081]反応二軸スクリュー押出機２５２は、様々な長さの二軸スクリュー押出機２５２に亘って延びる複数の異なる温度ゾーン（例えば、図４Ａに示されているようなＺ０〜Ｚ１２）を有するように構成することができる。一部の態様では、それぞれの温度ゾーンは、約室温から約１８０℃、約１２０℃〜約１７０℃、約１２０℃〜約１６０℃、約１２０℃〜約１５０℃、約１２０℃〜約１４０℃、約１２０℃〜約１３０℃、約１３０℃〜約１７０℃、約１３０℃〜約１６０℃、約１３０℃〜約１５０℃、約１３０℃〜約１４０℃、約１４０℃〜約１７０℃、約１４０℃〜約１６０℃、約１４０℃〜約１５０℃、約１５０℃〜約１７０℃、および約１５０℃〜約１６０℃の範囲の温度を有し得る。一部の態様では、Ｚ０は、約６０℃〜約１１０℃または冷却なしの温度を有し得、Ｚ１は、約１２０℃〜約１３０℃の温度を有し得、Ｚ２は、約１４０℃〜約１５０℃の温度を有し得、Ｚ３は、約１５０℃〜約１６０℃の温度を有し得、Ｚ４は、約１５０℃〜約１６０℃の温度を有し得、Ｚ５は、約１５０℃〜約１６０℃の温度を有し得、Ｚ６は、約１５０℃〜約１６０℃の温度を有し得、Ｚ７は、約１５０℃〜約１６０℃の温度を有し得、Ｚ８〜Ｚ１２は、約１５０℃〜約１６０℃の温度を有し得る。
【００６４】
[0082]一部の態様では、シラングラフト化ポリオレフィンエラストマーの数平均分子量は、約５，０００ｇ／ｍｏｌ〜約２５，０００ｇ／ｍｏｌ、および約６，０００ｇ／ｍｏｌ〜約１４，０００ｇ／ｍｏｌを含めて、約４，０００ｇ／ｍｏｌ〜約３０，０００ｇ／ｍｏｌの範囲であり得る。グラフトされたポリマーの重量平均分子量は、約１０，０００ｇ／ｍｏｌ〜約３０，０００ｇ／ｍｏｌを含めて、約８，０００ｇ／ｍｏｌ〜約６０，０００ｇ／ｍｏｌであり得る。
【００６５】
[0083]ここで図３および４Ｂを参照すると、次の方法２００は、シラングラフト化ポリオレフィンブレンド２７６および縮合触媒２８０を一緒に押し出して、シラン架橋性ポリオレフィンブレンド２９８を形成させるステップ２０８を含む。一部の態様では、１種もしくは複数の任意選択の添加物２８４を、シラングラフト化ポリオレフィンブレンド２７６および縮合触媒２８０と共に加えて、シラン架橋性ポリオレフィンブレンド２９８の最終材料特性を調節し得る。ステップ２０８において、シラングラフト化ポリオレフィンブレンド２７６をシラノール形成縮合触媒２８０と混合して、シラングラフト上の反応性シラノール基が形成され、これは湿気および／または熱に曝露されたとき、それに続いて架橋することができる。一部の態様では、縮合触媒２８０は、スルホン酸、抗酸化剤、プロセス助剤（ｐｒｏｃｅｓｓ  ａｉｄｅ）、および着色のためのカーボンブラックの混合物を含むことができ、周囲の湿気は、この縮合触媒２８０がシラン架橋性ポリオレフィンブレンド２９８をより長い期間（例えば、約４８時間）に亘り架橋するのに十分である。シラングラフト化ポリオレフィンブレンド２７６および縮合触媒２８０は、さらなるホッパー（図４Ａにおいて示される添加ホッパー２５６に相当する）および添加ギヤポンプ２９６を使用して反応単軸スクリュー押出機２８８に加え得る。シラングラフト化ポリオレフィンブレンド２７６および縮合触媒２８０、および一部の態様では、１種もしくは複数の任意選択の添加物２８４の組合せを、反応単軸スクリュー押出機２８８の単軸スクリュー２９２に加え得る。シラングラフト化ポリオレフィンブレンド２７６および縮合触媒２８０が溶融し、一緒に合わさり、溶融したシラングラフト化ポリオレフィンブレンド２７６の全体に亘り縮合触媒２８０が完全におよび均等に混合されるため、単軸スクリュー押出機２８８は反応性と考えられる。溶融したシラン架橋性ポリオレフィンブレンド２９８を未硬化の屋根材膜エレメントの形へと射出することができるダイを通して、溶融したシラン架橋性ポリオレフィンブレンド２９８は、ステップ２０８で形成されたように、反応単軸スクリュー押出機２８８を出ることができる。
【００６６】
[0084]ステップ２０８の間に、シラングラフト化ポリオレフィンブレンド２７６が縮合触媒２８０と一緒に押し出されて、シラン架橋性ポリオレフィンブレンド２９８が形成されると、ある特定の量の架橋が起こり得る。一部の態様では、シラン架橋性ポリオレフィンブレンド２９８は、約２５％が硬化、約３０％が硬化、約３５％が硬化、約４０％が硬化、約４５％が硬化、約５０％が硬化、約５５％が硬化、約６０％が硬化、約６５％が硬化、または約７０％が硬化し得、ここで、ゲル試験（ＡＳＴＭ  Ｄ２７６５）を使用して、最終シラン架橋ポリオレフィンエラストマー中の架橋の量を決定することができる。
【００６７】
[0085]図３および４Ｂを参照すると、方法２００は、シラン架橋性ポリオレフィンエラストマーまたはブレンド２９８を押し出す、および／またはカレンダ処理して、未硬化のシラン架橋性ポリオレフィンエラストマーを含むように上部層および下部層１４、３８を形成させるステップ２１２をさらに含む。シラン架橋性ポリオレフィンエラストマーまたはブレンド２９８は溶融または融解状態であり、流動して反応単軸スクリュー押出機２８８から出る際に形づくられ得る。カレンダシステム３０２は、溶融したシラン架橋性ポリオレフィンエラストマーブレンド２９８をシートまたはフィルムに加工するために使用される２つ以上のローラ（ローラ間の領域はニップと呼ばれる）を有するデバイスである。溶融したシラン架橋性ポリオレフィンエラストマーブレンド２９８は、反応単軸スクリュー押出機２８８から出ると、カレンダシステム３０２の第１のニップポイントでシラン架橋性ポリオレフィンエラストマーの溜まり３０６を形成する。シラン架橋性ポリオレフィンエラストマーの溜まり３０６は、次いで上部層および下部層１４、３８のそれぞれにプレスまたは圧延される。スクリムロール３１８を使用して、カレンダプロセス中の任意の点で上部層または下部層１４、３８のそれぞれにスクリム層２６が追加されてもよい。スクリム層２６は、上部層または下部層１４、３８とカップリングすると、部分スクリム膜３２２を形成する。部分スクリム膜３２２は、それぞれそれを有さない上部層または下部層１４、３８と共にさらにカレンダ処理およびプレスされて、未硬化の屋根材膜エレメントを形成し得る。
【００６８】
[0086]再び図３を参照すると、方法２００は、周囲温度および／または周囲湿度にてシラン架橋性ポリオレフィンブレンド２９８または未硬化の形の屋根材膜エレメントを架橋して、約０．８５ｇ／ｃｍ３〜約０．８９ｇ／ｃｍ３の密度を有する屋根材膜１０（図１を参照されたい）を形成させるステップ２１６をさらに含むことができる。より特定すると、この架橋プロセスにおいて、水はシラン架橋性ポリオレフィンエラストマーのシランを加水分解し、シラノールが生成する。次いで、様々なシラングラフト上のシラノール基を縮合して、分子間の不可逆的なＳｉ−Ｏ−Ｓｉ架橋部位を形成させることができる。架橋されたシラン基の量、したがって最終ポリマー特性は、使用する触媒の量を含めた生成プロセスを制御することによってレギュレートすることができる。
【００６９】
[0087]方法２００のステップ２１６の架橋／硬化（図３を参照されたい）は、０超〜約２０時間の期間に亘り起こり得る。一部の態様では、硬化は、約１時間〜約２０時間、１０時間〜約２０時間、約１５時間〜約２０時間、約５時間〜約１５時間、約１時間〜約８時間、または約３時間〜約６時間の期間に亘り起こる。架橋／硬化の間の温度は、約室温、約２０℃〜約２５℃、約２０℃〜約１５０℃、約２５℃〜約１００℃、約２０℃〜約７５℃であり得る。硬化の間の湿度は、約３０％〜約１００％、約４０％〜約１００％、または約５０％〜約１００％であり得る。
【００７０】
[0088]一部の態様では、ＴＰＶ加工条件に近い押出機の熱設定で、３０対１の長いＬ／Ｄを伴う、熱可塑性物質を押し出すことができる押出機の設定を使用し、ここで押出物を周囲条件にて架橋させ、特性が熱硬化性となる。他の態様では、このプロセスは、蒸気への曝露によって加速し得る。押出の直後に、ゲル含量（架橋密度とまた称される）は、約６０％であり得るが、周囲条件で９６時間後に、ゲル含量は、約９５％超に達し得る。
【００７１】
[0089]一部の態様では、１種または複数種のシラン架橋ポリオレフィンエラストマーを有する未硬化の屋根材膜エレメント（および対応する一重屋根材膜１０）を形成させるために、１つまたは複数の反応単軸スクリュー押出機２８８が使用されてもよい。例えば、一部の態様では、１つの反応単軸スクリュー押出機２８８を使用して、屋根材膜１０の上部層１４に使用される関連した第１のシラン架橋ポリオレフィンエラストマーを生成および押し出してもよく（図１を参照されたい）、一方第２の反応単軸スクリュー押出機２８８を使用して、屋根材膜１０の下部層３８に使用される第２のシラン架橋ポリオレフィンエラストマーを生成および押し出してもよい。屋根材膜１０の複雑性、アーキテクチャおよび特性要件は、その製作に必要な反応単軸スクリュー押出機２８８の数および種類を決定付ける。
【００７２】
[0090]任意の組合せで使用することができる、様々な屋根材膜１０およびこれらのそれぞれの構成要素および組成物を概説および教示する先の記載は、図３，４Ａおよび４Ｂに示したような２ステップのＳｉｏｐｌａｓプロセスを使用した屋根材膜１０を作製するための方法２００に同等に適切に適用されることが理解される。
【００７３】
[0091]ここで図５および６を参照して、１ステップのＭｏｎｏｓｉｌプロセスを使用した屋根材膜１０を作製するための方法４００を示す。方法４００は、（例えば、単軸スクリュー押出機４４４での）０．８６ｇ／ｃｍ３未満の密度を有する第１のポリオレフィン２４０、第２のポリオレフィン２４４、シラン架橋剤（例えば、ビニルトリメトキシシラン、ＶＴＭＯ）を含むシランカクテル２４８、およびグラフト化開始剤（例えば、ジクミルペルオキシド）、および縮合触媒２８０を一緒に押し出し、架橋性シラングラフト化ポリオレフィンブレンド２９８を形成させることを含むステップ４０４から始め得る。第１のポリオレフィン２４０、第２のポリオレフィン２４４、およびシランカクテル２４８は、添加ホッパー４４０を使用して、反応単軸スクリュー押出機４４４に加え得る。一部の態様では、シランカクテル２４８を、押出ラインのさらに下の単軸スクリュー４４８に加え、第１および第２のポリオレフィン２４０、２４４ブレンドとのより良好な混合の促進を助け得る。一部の態様では、１種もしくは複数の任意選択の添加物２８４を、第１のポリオレフィン２４０、第２のポリオレフィン２４４、縮合触媒２８０およびシランカクテル２４８と共に加えて、シラン架橋性ポリオレフィンブレンド２９８の最終材料特性を調整し得る。グラフト化開始剤、およびシランカクテル２４８のシラン架橋剤は、第１および第２のポリオレフィン２４０、２４４の両方と反応し、これらと新規な共有結合を形成するため、単軸スクリュー押出機４４４は反応性であると考えられる。さらに、反応単軸スクリュー押出機４４４は、第１および第２のポリオレフィン２４０、２４４、シランカクテル（ｓｉｌａｎ  ｃｏｃｋｔａｉｌ）２４８およびいずれかの任意選択的な添加物２８４を含む溶融したシラングラフト化ポリオレフィンブレンドと一緒に、縮合触媒２８０を混合する。溶融したシラン架橋性ポリオレフィンブレンド２９８を未硬化の屋根材膜エレメントの形へと排出することができるギヤポンプ（図示せず）および／またはダイを使用して、得られた溶融したシラン架橋性ポリオレフィンブレンド２９８は反応単軸スクリュー押出機４４４を出ることができる。
【００７４】
[0092]ステップ４０４の間に、第１のポリオレフィン２４０、第２のポリオレフィン２４４、シランカクテル２４８、および縮合触媒２８０が一緒に押し出されるにつれ、反応単軸スクリュー押出機４４４においてシラン架橋性ブレンド２９８にある特定の量の架橋が起こり得る。一部の態様では、シラン架橋性ポリオレフィンブレンド２９８は、反応単軸スクリュー押出機４４４を出るときに、約２５％が硬化、約３０％が硬化、約３５％が硬化、約４０％が硬化、約４５％が硬化、約５０％が硬化、約５５％が硬化、約６０％が硬化、約６５％が硬化、または約７０％であり得る。ゲル試験（ＡＳＴＭ  Ｄ２７６５）を使用して、最終シラン架橋ポリオレフィンエラストマー中の架橋の量を決定することができる。
【００７５】
[0093]反応単軸スクリュー押出機４４４は、押出機に沿って様々な長さに亘って延びる複数の異なる温度ゾーン（例えば、図６に示されているようなＺ０〜Ｚ７）を有するように構成することができる。一部の態様では、それぞれの温度ゾーンは、約室温から約１８０℃、約１２０℃〜約１７０℃、約１２０℃〜約１６０℃、約１２０℃〜約１５０℃、約１２０℃〜約１４０℃、約１２０℃〜約１３０℃、約１３０℃〜約１７０℃、約１３０℃〜約１６０℃、約１３０℃〜約１５０℃、約１３０℃〜約１４０℃、約１４０℃〜約１７０℃、約１４０℃〜約１６０℃、約１４０℃〜約１５０℃、約１５０℃〜約１７０℃、および約１５０℃〜約１６０℃の範囲の温度を有し得る。一部の態様では、Ｚ０は、約６０℃〜約１１０℃の温度を有し得るか、または冷却なしであり、Ｚ１は、約１２０℃〜約１３０℃の温度を有し得、Ｚ２は、約１４０℃〜約１５０℃の温度を有し得、Ｚ３は、約１５０℃〜約１６０℃の温度を有し得、Ｚ４は、約１５０℃〜約１６０℃の温度を有し得、Ｚ５は、約１５０℃〜約１６０℃の温度を有し得、Ｚ６は、約１５０℃〜約１６０℃の温度を有し得、Ｚ７は、約１５０℃〜約１６０℃の温度を有し得る。
【００７６】
[0094]一部の態様では、シラングラフト化ポリオレフィンエラストマーの数平均分子量は、約５，０００ｇ／ｍｏｌ〜約２５，０００ｇ／ｍｏｌおよび約６，０００ｇ／ｍｏｌ〜約１４，０００ｇ／ｍｏｌを含めて、約４，０００ｇ／ｍｏｌ〜約３０，０００ｇ／ｍｏｌの範囲であり得る。グラフトされたポリマーの重量平均分子量は、約１０，０００ｇ／ｍｏｌ〜約３０，０００ｇ／ｍｏｌを含めて、約８，０００ｇ／ｍｏｌ〜約６０，０００ｇ／ｍｏｌであり得る。
【００７７】
[0095]図５および６を参照すると、方法４００は、シラン架橋性ポリオレフィンエラストマーまたはブレンド２９８を押し出す、および／またはカレンダ処理して、未硬化のシラン架橋性ポリオレフィンエラストマーを含むように上部層および下部層１４、３８を形成させるステップ４０８をさらに含む。シラン架橋性ポリオレフィンエラストマーまたはブレンド２９８は融解または溶融状態であり、流動して反応単軸スクリュー押出機４４４から出る際に形づくられ得る。以前に述べたように、カレンダシステム３０２は、溶融したシラン架橋性ポリオレフィンエラストマーブレンド２９８をシートまたはフィルムに加工するために使用される２つ以上のローラ（ローラ間の領域はニップと呼ばれる）を有するデバイスである。溶融したシラン架橋性ポリオレフィンエラストマーブレンド２９８は、反応単軸スクリュー押出機４４４から出ると、カレンダシステム３０２の第１のニップポイントでシラン架橋性ポリオレフィンエラストマーの溜まり３０６を形成する。シラン架橋性ポリオレフィンエラストマーの溜まり３０６は、次いで上部層および下部層１４、３８のそれぞれにプレスまたは圧延される。スクリムロール３１８を使用して、カレンダプロセス中の任意の点で上部層または下部層１４、３８のそれぞれにスクリム層２６が追加されてもよい。スクリム層２６は、上部層または下部層１４、３８とカップリングすると、部分スクリム膜３２２を形成する。部分スクリム膜３２２は、各々それを有さない上部層または下部層１４、３８と共にさらにカレンダ処理およびプレスされて、未硬化の屋根材膜エレメントを形成し得る。
【００７８】
[0096]図５をまた参照すると、方法４００は、未硬化の屋根材膜エレメントのシラン架橋可能なポリオレフィンブレンド２９８を周囲温度および周囲湿度にて架橋させ、約０．８５ｇ／ｃｍ３〜約０．８９ｇ／ｃｍ３の密度を有する屋根材膜１０（図１を参照されたい）へとエレメントを形成させるステップ４１２をさらに含むことができる。架橋されたシラン基の量、したがって屋根材膜１０の最終ポリマー特性は、使用する触媒の量を含めた生成プロセスを制御することによってレギュレートすることができる。
【００７９】
[0097]シラン架橋性ポリオレフィンブレンド２９８を架橋するステップ４１２は、０超〜約２０時間の期間に亘り起こり得る。一部の態様では、硬化は、約１時間〜約２０時間、１０時間〜約２０時間、約１５時間〜約２０時間、約５時間〜約１５時間、約１時間〜約８時間、または約３時間〜約６時間の期間に亘り起こる。架橋および硬化の間の温度は、約室温、約２０℃〜約２５℃、約２０℃〜約１５０℃、約２５℃〜約１００℃、または約２０℃〜約７５℃であり得る。硬化の間の湿度は、約３０％〜約１００％、約４０％〜約１００％、または約５０％〜約１００％であり得る。
【００８０】
[0098]一部の態様では、ＴＰＶ加工条件に近い押出機の熱設定で、３０対１の長いＬ／Ｄを伴う、熱可塑性物質を押し出すことができる押出機の設定を使用し、ここで押出物を周囲条件にて架橋し、特性が熱硬化性となる。他の態様では、このプロセスは、蒸気への曝露によって加速し得る。押出の直後に、ゲル含量（架橋密度とまた称される）は、約６０％であり得るが、周囲条件で９６時間後、ゲル含量は、約９５％超に達し得る。
【００８１】
[0099]一部の態様では、１種または複数種のシラン架橋ポリオレフィンエラストマーを有する屋根材膜１０を形成させるために、１つまたは複数の反応単軸スクリュー押出機４４４が使用されてもよい。例えば、一部の態様では、１つの反応単軸スクリュー押出機４４４を使用して、屋根材膜１０の上部層１４に関連した第１のシラン架橋ポリオレフィンエラストマーを生成および押し出してもよく（図１を参照されたい）、一方第２の反応単軸スクリュー押出機４４４を使用して、屋根材膜１０の下部層３８に関連した第２のシラン架橋ポリオレフィンエラストマーを生成および押し出してもよい。最終的な屋根材膜１０の複雑性、アーキテクチャおよび必要な特性は、図５に示される方法４００に従って使用される反応単軸スクリュー押出機４４４の数および種類を決定付ける。
【００８２】
[00100]任意の組合せで使用することができる、様々な屋根材膜１０およびこれらのそれぞれの構成要素および組成物を概説および教示する先の記載は、図５および６に示したような１ステップのＭｏｎｏｓｉｌプロセスを使用した屋根材膜１０を作製するための方法４００に同等に適切に適用されることが理解される。
シラン架橋ポリオレフィンエラストマーの物理的特性
[00101]「熱可塑性物質」は、本明細書で使用する場合、熱に曝露されたときに軟化し、室温に冷却したときその当初の状態に戻るポリマーを意味すると定義される。「熱硬化性物質」は、本明細書で使用する場合、硬化したときに凝固し、不可逆的に「固定」または「架橋」するポリマーを意味すると定義される。上記のＭｏｎｏｓｉｌまたはＳｉｏｐｌａｓプロセスのいずれかにおいて、最終熱硬化性シラン架橋ポリオレフィンエラストマーまたは屋根材膜１０を生成するために使用される様々な異なる材料の熱可塑性および熱硬化性の特性の慎重なバランスを理解することは重要である。反応二軸スクリュー押出機、および／または反応単軸スクリュー押出機を使用して混合され、反応する中間ポリマー材料のそれぞれは熱硬化性物質である。したがって、シラングラフト化ポリオレフィンブレンド２７６およびシラン架橋性ポリオレフィンブレンド２９８は熱可塑性物質であり、それぞれの材料が流動することができるように加熱によって軟化することができる。シラン架橋性ポリオレフィンブレンド２９８が未硬化の屋根材膜エレメントまたは他のそれぞれの物品へと押し出され、成形され、プレスされ、かつ／または形づくられると、シラン架橋性ポリオレフィンブレンド２９８は、周囲温度および周囲湿度にて架橋または硬化し始め、１種または複数種のシラン架橋ポリオレフィンブレンドを含むように屋根材膜１０（または他の最終製品形態）を形成することができる。
【００８３】
[00102]シラン架橋性ポリオレフィンブレンド２９８および対応するシラン架橋ポリオレフィンブレンドの熱可塑性／熱硬化性挙動は、これらの材料を使用している実現される有望なエネルギー節約のために、本明細書で開示されている様々な組成物および物品（例えば、図１に示される屋根材膜１０）のために重要である。例えば、製造者は、周囲温度および周囲湿度にてシラン架橋性ポリオレフィンブレンド２９８を硬化させることができることによってかなりの量のエネルギーを節約することができる。この硬化プロセスは典型的には、架橋性ポリオレフィン２９８を加熱または蒸気処理するために著しい量のエネルギーを適用することによって当業界で行われる。本発明のシラン架橋性ポリオレフィンブレンド２９８を周囲温度および／または周囲湿度にて硬化させる能力は、架橋性ポリオレフィンに必ず固有な能力ではない。むしろシラン架橋性ポリオレフィンブレンド２９８の相対的に低密度に依存する能力または特性である。一部の態様では、さらなる硬化炉（ｃｕｒｉｎｇ  ｏｖｅｒｓ）、加熱炉、蒸気炉、または押出機において提供されているもの以外の他の形態の熱生成機構は、シラン架橋ポリオレフィンエラストマーを形成するために使用しない。
【００８４】
[00103]本開示のシラン架橋ポリオレフィンエラストマーの比重は、当技術分野で使用される既存のＴＰＶおよびＥＰＤＭ配合物の比重より低くてもよい。これらの材料の低減した比重はより低い重量のパーツをもたらし、それによって、本開示の屋根材膜１０の設置を担当する屋根工事業者および他の人物が組み立てるのをさらに容易化し得る。例えば、本開示のシラン架橋ポリオレフィンエラストマーの比重は、２．００ｇ／ｃｍ３超の比重を有し得る従来のＴＰＶ材料、および２．０ｇ／ｃｍ３〜３．０ｇ／ｃｍ３の比重を有し得る従来のＥＰＤＭ材料と比較して、約０．８０ｇ／ｃｍ３〜約１．５０ｇ／ｃｍ３、約１．２５ｇ／ｃｍ３〜約１．４５ｇ／ｃｍ３、約１．３０ｇ／ｃｍ３〜約１．４０ｇ／ｃｍ３、約１．２５ｇ／ｃｍ３、約１．３０ｇ／ｃｍ３、約１．３５ｇ／ｃｍ３、約１．４０ｇ／ｃｍ３、約１．４５ｇ／ｃｍ３、約１．５０ｇ／ｃｍ３、１．７５ｇ／ｃｍ３未満、１．６０ｇ／ｃｍ３未満、１．５０ｇ／ｃｍ３未満、または１．４５ｇ／ｃｍ３未満であり得る。
【００８５】
[00104]２つの既存のＥＰＤＭ材料に対する、本開示の例示的シラン架橋ポリオレフィンエラストマー（すなわち「シラン架橋ポリオレフィンエラストマー」）の応力／ひずみ挙動が提供される。特に、図７は、ＥＰＤＭ化合物ＡおよびＥＰＤＭ化合物Ｂの応力／ひずみ曲線の間の面積と比較して、本開示のシラン架橋ポリオレフィン（図７において「シラン架橋ポリオレフィンエラストマー」と標示される）についての応力／ひずみ曲線の間のより小さな面積を示す。シラン架橋ポリオレフィンエラストマーについての応力／ひずみ曲線の間のこのより小さな面積は、屋根材膜１０のために望ましくあり得る。エラストマー材料は典型的には、繰り返し応力をかけられたとき、エネルギーの著しい損失を伴う非線形応力／ひずみ曲線を有する。本開示のシラン架橋ポリオレフィンエラストマーは、より大きな弾性およびより小さな粘弾性を示し得る（例えば、線形曲線を有し、非常に低いエネルギー損失を示す）。本明細書に記載されているシラン架橋ポリオレフィンエラストマーの実施形態は、これらの材料中に組み込まれる充填剤または可塑剤を有さず、そのため、これらの対応する応力／ひずみ曲線は、マリンス効果および／またはペイン効果を有さないか、または示さない。これらのシラン架橋ポリオレフィンエラストマーについてマリンス効果を欠いていることは、シラン架橋ポリオレフィンブレンドに加えられる任意の充填剤または可塑剤を欠いていることによるものであり、そのため、応力／ひずみ曲線は、従前に遭遇した最大荷重によって決まらず、ここでは即時的および不可逆的な軟化が存在しない。これらのシラン架橋ポリオレフィンエラストマーについてペイン効果を欠いていることは、シラン架橋ポリオレフィンブレンドに加えられる充填剤または可塑剤を欠いていることによるものであり、そのため、応力／ひずみ曲線は、従前に遭遇した小さなひずみ振幅によって決まらず、ここではひずみの振幅に基づいた粘弾性貯蔵弾性率における変化がない。
【００８６】
[00105]シラン架橋ポリオレフィンエラストマーまたは屋根材膜１０は、ＡＳＴＭ  Ｄ３９５（２２時間＠２３℃、７０℃、８０℃、９０℃、１２５℃、および／または１７５℃）によって測定すると、約５．０％〜約３０．０％、約５．０％〜約２５．０％、約５．０％〜約２０．０％、約５．０％〜約１５．０％、約５．０％〜約１０．０％、約１０．０％〜約２５．０％、約１０．０％〜約２０．０％、約１０．０％〜約１５．０％、約１５．０％〜約３０．０％、約１５．０％〜約２５．０％、約１５．０％〜約２０．０％、約２０．０％〜約３０．０％、または約２０．０％〜約２５．０％の圧縮永久ひずみを示すことができる。
【００８７】
[00106]他の実装において、シラン架橋ポリオレフィンエラストマーまたは屋根材膜１０は、ＡＳＴＭ  Ｄ３９５（２２時間＠２３℃、７０℃、８０℃、９０℃、１２５℃、および／または１７５℃）によって測定すると、約５．０％〜約２０．０％、約５．０％〜約１５．０％、約５．０％〜約１０．０％、約７．０％〜約２０．０％、約７．０％〜約１５．０％、約７．０％〜約１０．０％、約９．０％〜約２０．０％、約９．０％〜約１５．０％、約９．０％〜約１０．０％、約１０．０％〜約２０．０％、約１０．０％〜約１５．０％、約１２．０％〜約２０．０％、または約１２．０％〜約１５．０％の圧縮永久ひずみを示すことができる。
【００８８】
[00107]本開示のシラン架橋ポリオレフィンエラストマーおよび屋根材膜１０は、密度測定、示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）、Ｘ線回折、赤外分光法、および／または固体核磁気分光法（ｓｏｌｉｄ  ｓｔａｔｅ  ｎｕｃｌｅａｒ  ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を使用して決定するように、約５％〜約４０％、約５％〜約２５％、約５％〜約１５％、約１０％〜約２０％、約１０％〜約１５％、または約１１％〜約１４％の結晶化度を示し得る。本明細書に開示されているように、それぞれの試料の結晶化度を計算するために、ＤＳＣを使用して、溶融のエンタルピーを測定した。
【００８９】
[00108]シラン架橋ポリオレフィンエラストマーおよび屋根材膜１０は、５℃／分または１０℃／分の速度での第２の加熱ランを使用した示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）によって測定すると、約−７５℃〜約−２５℃、約−６５℃〜約−４０℃、約−６０℃〜約−５０℃、約−５０℃〜約−２５℃、約−５０℃〜約−３０℃、または約−４５℃〜約−２５℃のガラス転移温度を示し得る。
【００９０】
[00109]シラン架橋ポリオレフィンエラストマーおよび屋根材膜１０は、ＡＳＴＭ  Ｄ２２４４によって測定すると、約０．２５△Ｅ〜約２．０△Ｅ、約０．２５△Ｅ〜約１．５△Ｅ、約０．２５△Ｅ〜約１．０△Ｅ、または約０．２５△Ｅ〜約０．５△Ｅの風化による色の差異を示し得る。
【実施例】
【００９１】
[00110]下記の非限定的例は、本開示の態様をさらに概説するための例示的実施形態として提供される。
材料
[00111]全ての化学物質、構成物および前駆体、商業的なサプライヤーから得て、それ以上精製することなく提供されたまま使用した。
【００９２】
実施例１
シラングラフト化ポリオレフィンエラストマーの調製
[00112]実施例１（Ｅｘ．１）またはＥＤ７６−４Ａは、本開示で概説された上記方法の１つに従って、８２．５５重量％のＥＮＧＡＧＥ（商標）８８４２および１４．４５重量％のＭＯＳＴＥＮ（商標）ＴＢ００３を３．０重量％のＳＩＬＡＮ  ＲＨＳ１４／０３２またはＳＩＬＦＩＮ２９と一緒に押し出すことによって生成し、シラングラフト化ポリオレフィンエラストマーを形成させた。次いで、実施例１のシラングラフト化ポリオレフィンエラストマーを、様々な縮合触媒および充填剤を使用して押し出し、屋根材膜の上部層および下部層１４、３８に適するようなシラン架橋性ポリオレフィンエラストマーを形成させた（以下の実施例２で説明されるように）。実施例１のシラングラフト化ポリオレフィンエラストマーの組成物を下記の表１に提供する。
【００９３】
【表１】
2020509260.tif 000003
【００９４】
実施例２
屋根材膜の調製
[00113]この実施例では、同一の上部層および下部層１４、３８を使用して一重屋根材膜１０の一実施形態を生成した。特に、上部層および下部層１４、３８は、２９．０重量％のシラングラフト化ポリオレフィンエラストマー（実施例１から）および７０．０重量％のビニルシランでコーティングされた水酸化マグネシウムＭｇ（ＯＨ）２（ＭＤＨ）を１．０重量％のジオクチルスズジラウレート（ＤＯＴＬ）縮合触媒と一緒に押し出すことによって生成し、シラン架橋性ポリオレフィンエラストマーブレンドを形成させた。次いで、ブレンドを押し出しおよびカレンダ処理して、未硬化の屋根材膜エレメントの上部層および下部層１４、３８をそれぞれ提供した。次いで、未硬化の屋根材膜エレメントの層１４、３８のシラン架橋性ポリオレフィンエラストマーを、周囲温度および湿度にて硬化させて、屋根材膜１０を形成させた。この実施例において形成された屋根材膜１０の組成物を下記の表２に提供する。
【００９５】
実施例３
屋根材膜の調製
[00114]この実施例では、同一の上部層および下部層１４、３８を使用して一重屋根材膜１０の別の実施形態を生成した。特に、上部層および下部層１４、３８は、２９．０重量％のシラングラフト化ポリオレフィンエラストマー（実施例１から）および７０．０重量％のステアリン酸でコーティングされた水酸化マグネシウムＭｇ（ＯＨ）２（ＭＤＨ）を１．０重量％のジオクチルスズジラウレート（ＤＯＴＬ）縮合触媒と一緒に押し出すことによって生成し、シラン架橋性ポリオレフィンエラストマーブレンドを形成させた。次いで、ブレンドを押し出しおよびカレンダ処理して、未硬化の屋根材膜エレメントの上部層および下部層１４、３８をそれぞれ提供した。次いで、未硬化の屋根材膜エレメントの層１４、３８のシラン架橋性ポリオレフィンエラストマーを、周囲温度および湿度にて硬化させて、屋根材膜１０を形成させた。この実施例において形成された屋根材膜１０の組成物もまた、下記の表２に提供する。
【００９６】
【表２】
2020509260.tif 000004
【００９７】
[00115]ここで図８を参照すると、比較ＥＰＤＭペルオキシド架橋樹脂および比較ＥＰＤＭ硫黄架橋樹脂と比べて、実施例１の熱安定性が提供されている。示されるように、実施例１は、１５０℃において５００時間超の間その弾性特性のほぼ９０％を保持し得る。実施例１において提供されるような弾性特性の保持は、本明細書に開示される本発明のシラン架橋ポリオレフィンエラストマーのそれぞれに典型的に見られる。これらのシラン架橋ポリオレフィンエラストマーから作製された屋根材膜は、１５０℃で１００時間超、２００時間超、３００時間超、４００時間超、および５００時間超の間、応力緩和測定を使用して決定するようにその弾性特性の最大６０％、７０％、８０％、または９０％を保持し得る。
【００９８】
[00116]ここで図９を参照すると、Ｅｘ．１に対する４０００時間の期間に亘る圧縮永久ひずみ値が提供され、これは、屋根材膜１０を作製するために使用されたシラン架橋ポリオレフィンエラストマー材料の弾性特性の優れた長期保持を示す。提供されるように、Ｅｘ．１のシラン架橋ポリオレフィンエラストマー材料は、ＡＳＴＭ  Ｄ３９５（３０％＠１１０℃）によって測定すると、３５％以下の圧縮永久ひずみを維持する。屋根材膜１０で使用されるこれらのシラン架橋ポリオレフィンエラストマー材料の、屋外の風化または老化を模擬する熱への曝露下で長期間に亘りその弾性（圧縮永久ひずみ％）を保持する能力は、これらの屋根材膜１０材料のこの代表的な例によって提供される。
【００９９】
[00117]本開示の目的のために、用語「カップリングした」（その形態、カップル、カップリング、カップリングしたなどの全てにおいて）は一般に、２つの構成要素の互いへの直接的または間接的な接合を意味する。このような接合は、本質的に固定または本質的に可動性であり得る。このような接合は、互いに単一のボディとして一体化して形成される２つの構成要素および任意のさらなる中間メンバーで、または２つの構成要素で達成し得る。このような接合は、他に記述しない限り、本質的に永続的であり得るか、または本質的に除去可能もしくは放出可能であり得る。
【０１００】
[00118]例示的な実施形態において示したような装置のエレメントの組立ておよび配置は単に例示的であることを留意することはまた重要である。本イノベーションのほんの少数の実施形態を本開示において詳細に記載してきたが、記載した主題の新規な教示および利点から実質的に逸脱することなく、多くの修飾が可能である（例えば、様々なエレメントのサイズ、寸法、構造、形状および割合、パラメーターの値、取付け配置、材料の使用、色、配向などにおけるバリエーション）ことを、本開示を調査する当業者は容易に認識する。例えば、一体化して形成されているものとして示されるエレメントは、複数のパーツで組み立てられてもよいか、または複数のパーツとして示されるエレメントは、一体化して形成してもよく、インターフェイスの操作は、逆転させるか、または他に変化させてもよく、システムの構造および／またはメンバーまたはコネクターまたは他のエレメントの長さまたは幅は変化してもよく、エレメントの間に提供される調整位置の性質または数は変化してもよい。システムのエレメントおよび／またはアセンブリーは、十分な強度または耐久性を実現する、多種多様の色、テクスチャー、および組合せのいずれかの多種多様の材料のいずれかから組み立て得ることに留意すべきである。したがって、全てのこのような修飾は、本イノベーションの範囲内に含まれることを意図する。他の置換、修飾、変化、および省略は、本イノベーションの精神から逸脱することなく、所望および他の例示的な実施形態の設計、操作条件、および配置において行い得る。
【０１０１】
[00119]任意の記載されたプロセスまたは記載されたプロセス内のステップは、他の開示されているプロセスまたはステップと合わせて、本装置の範囲内で構造を形成し得ることが理解される。本明細書で開示されている例示的な構造およびプロセスは例示の目的のためであり、限定的であると解釈されない。
【０１０２】
[00120]上記の説明は、例示した実施形態の説明のみであると考えられる。当業者、および装置を作製または使用する者であれば、装置の修飾を思いつく。したがって、図面において示され、かつ上記で記載されている実施形態は、単に例示の目的のためであり、均等の原則を含めた特許法の原則によって解釈されるような下記の特許請求の範囲によって定義される、物品、プロセスおよび組成物の範囲を限定することを意図しないことが理解される。
非限定的な実施形態の列挙
[00121]実施形態Ａは、難燃剤および０．９０ｇ／ｃｍ３未満の密度を有する第１のシラン架橋ポリオレフィンエラストマーを含む上部層と；スクリム層と；難燃剤および０．９０ｇ／ｃｍ３未満の密度を有する第２のシラン架橋ポリオレフィンエラストマーを含む下部層とを備える屋根材膜であり、一重屋根材膜の上部層および下部層は共に、ＡＳＴＭ  Ｄ３９５（２２時間＠７０℃）によって測定すると、約５．０％〜約３５．０％の圧縮永久ひずみを示す。
【０１０３】
[00122]圧縮永久ひずみが、約１０％〜約３０％である、実施形態Ａの屋根材膜。
[00123]第１および第２のシラン架橋ポリオレフィンエラストマーが共に、約５％〜約２５％の結晶化度を示す、実施形態Ａまたは介在するフィーチャのいずれかを伴う実施形態Ａの屋根材膜。
【０１０４】
[00124]第１および第２のシラン架橋ポリオレフィンエラストマーが、約−７５℃〜約−２５℃のガラス転移温度を有する、実施形態Ａまたは介在するフィーチャのいずれかを伴う実施形態Ａの屋根材膜。
【０１０５】
[00125]第１および第２のシラン架橋ポリオレフィンエラストマーがそれぞれ、０．８６ｇ／ｃｍ３未満の密度を有する第１のポリオレフィン、第２のポリオレフィン、シラン架橋剤、グラフト化開始剤、および縮合触媒を含む、実施形態Ａまたは介在するフィーチャのいずれかを伴う実施形態Ａの屋根材膜。
【０１０６】
[00126]密度が、約０．８５ｇ／ｃｍ３〜約０．８９ｇ／ｃｍ３である、実施形態Ａまたは介在するフィーチャのいずれかを伴う実施形態Ａの屋根材膜。
[00127]一重屋根材膜が、ＡＳＴＭ  Ｄ２２４４によって測定すると、約０．２５ΔＥ〜約２．０ΔＥの風化による色の差異を示す、実施形態Ａまたは介在するフィーチャのいずれかを伴う実施形態Ａの屋根材膜。
【０１０７】
[00128]第１のシラン架橋ポリオレフィンエラストマーおよび第２のシラン架橋ポリオレフィンエラストマーが、互いに化学的に異なる、実施形態Ａまたは介在するフィーチャのいずれかを伴う実施形態Ａの屋根材膜。
【０１０８】
[00129]実施形態Ｂは、屋根材膜を作製する方法であり、方法は、第１のシラン架橋性ポリオレフィンエラストマーを押し出して上部層を形成させるステップと；第２のシラン架橋性ポリオレフィンエラストマーを押し出して下部層を形成させるステップと；上部層と下部層との間でスクリム層をカレンダ処理して、未硬化の屋根材膜エレメントを形成させるステップと；未硬化の屋根材膜エレメント内の上部層および下部層のシラン架橋性ポリオレフィンエラストマーを硬化温度および硬化湿度にて架橋させて、一重屋根材膜を形成させるステップとを含み、一重屋根材膜の上部層および下部層は共に、ＡＳＴＭ  Ｄ３９５（２２時間＠７０℃）によって測定すると、約５．０％〜約３５．０％の圧縮永久ひずみを示す。
【０１０９】
[00130]第１のシラン架橋性ポリオレフィンエラストマーおよび第２のシラン架橋性ポリオレフィンエラストマーが、互いに化学的に異なる、実施形態Ｂの方法。
[00131]硬化温度が、周囲温度である、実施形態Ｂまたは介在するフィーチャのいずれかを伴う実施形態Ｂの方法。
【０１１０】
[00132]硬化湿度が、周囲湿度である、実施形態Ｂまたは介在するフィーチャのいずれかを伴う実施形態Ｂの方法。
[00133]第１および第２のシラン架橋性ポリオレフィンエラストマーがそれぞれ、０．８６ｇ／ｃｍ３未満の密度を有する第１のポリオレフィン、第２のポリオレフィン、シラン架橋剤、グラフト化開始剤、および縮合触媒を含む、実施形態Ｂまたは介在するフィーチャのいずれかを伴う実施形態Ｂの方法。
【０１１１】
[00134]一重屋根材膜が、ＡＳＴＭ  Ｄ２２４４によって測定すると、約０．２５ΔＥ〜約２．０ΔＥの風化による色の差異を示す、実施形態Ｂまたは介在するフィーチャのいずれかを伴う実施形態Ｂの方法。
【０１１２】
[00135]一重屋根材膜が、ＥＮ  ＩＳＯ１１９２５−２表面曝露試験によって測定すると、分類Ｄの難燃性等級を示す、実施形態Ｂまたは介在するフィーチャのいずれかを伴う実施形態Ｂの方法。
【０１１３】
[00136]実施形態Ｃは、高荷重難燃性熱可塑性ポリオレフィン（ＴＰＯ）屋根材膜を作製する方法であり、方法は、シラングラフト化ポリオレフィンエラストマー、難燃剤、および縮合触媒を反応単軸スクリュー押出機に加えて、シラン架橋性ポリオレフィンエラストマーを生成するステップと；シラン架橋性ポリオレフィンエラストマーをカレンダ処理して、上部層および下部層を形成させるステップと；上部層と下部層との間でスクリム層をカレンダ処理して、未硬化の屋根材膜エレメントを形成させるステップと；未硬化の屋根材膜エレメント内の上部層および下部層のシラン架橋性ポリオレフィンエラストマーを周囲温度および周囲湿度にて架橋させて、熱可塑性ポリオレフィン（ＴＰＯ）屋根材膜を形成させるステップとを含み、熱可塑性ポリオレフィン（ＴＰＯ）屋根材膜の上部層および下部層は共に、ＡＳＴＭ  Ｄ３９５（２２時間＠７０℃）によって測定すると、約５．０％〜約３５．０％の圧縮永久ひずみを示す。
【０１１４】
[00137]上部層および下部層が、互いに化学的に同等である、実施形態Ｃの方法。
[00138]一重屋根材膜が、ＥＮ  ＩＳＯ１１９２５−２表面曝露試験によって測定すると、分類Ｄの難燃性等級を示す、実施形態Ｃまたは介在するフィーチャのいずれかを伴う実施形態Ｃの方法。
【０１１５】
[00139]シラングラフト化ポリオレフィンエラストマーが、０．８６ｇ／ｃｍ３未満の密度を有する第１のポリオレフィン、第２のポリオレフィン、シラン架橋剤、グラフト化開始剤を含む、実施形態Ｃまたは介在するフィーチャのいずれかを伴う実施形態Ｃの方法。
【０１１６】
[00140]高荷重難燃性熱可塑性ポリオレフィン（ＴＰＯ）屋根材膜が、ＡＳＴＭ  Ｄ２２４４によって測定すると、約０．２５ΔＥ〜約２．０ΔＥの風化による色の差異を示す、実施形態Ｃまたは介在するフィーチャのいずれかを伴う実施形態Ｃの方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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