通过反向旋转挤压制造热塑性聚烯烃屋顶膜的制作方法
通过反向旋转挤压制造热塑性聚烯烃屋顶膜的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明是针对一种用于制造热塑性聚烯烃屋顶膜的方法。
【背景技术】
[0002] 热塑性聚烯烃（TPO)屋顶膜可以是单层或可以由多层构成并且可以在两层TPO膜 之间的中心含有增强织物或稀松布增强材料。单层TPO屋顶膜必须展现耐候性（耐久性）、 灵活性、长寿命、阻燃性、抗UV性和抗化学性。另外，TPO屋顶膜必须能够形成热空气焊缝。 TPO屋顶膜通常具有35-90密耳的厚度，其中45密耳、60密耳和80密耳的厚度是常见的行 业标准。
[0003] 常规TPO屋顶膜通常是在直接挤压工艺中在同向旋转双螺杆挤压线上产生的。在 直接挤压中，将起始物质直接馈入挤压机中，以使得同时发生熔融、混合和挤压。同向旋转 双螺杆挤压线提供高通量以及能够混合高负载颗粒状阻燃剂的混合。
[0004] 尽管TPO屋顶膜的吸引力日益增长，但是聚氯乙烯（PVC)屋顶膜仍然占据着大部 分的屋顶材料市场。相比于TPO膜制造，PVC屋顶膜通常在反向旋转双螺杆挤压设备上制 造，所述反向旋转双螺杆挤压设备适用于加工以低热稳定性为特征的聚合物（即，PVC)。
[0005] 当涉及高负载填充剂时，反向旋转双螺杆挤压有其缺点。反向旋转双螺杆挤压不 允许高负载阻燃剂均匀分散在常规TPO聚合物系统中。TPO屋顶膜的预混配的起始物质可 以在常规PVC挤压线上运行。然而，混配这一额外处理步骤增加了生产和劳动支出，使得反 向旋转双螺杆挤压相比于同向旋转双螺杆挤压是一个劣势选项。因此，PVC屋顶膜制造者 不能够在上覆的反向旋转双螺杆挤压线上制造 TPO屋顶膜。
[0006] 本领域意识到需要一种能够在常规反向旋转双螺杆挤压平台上制造 TPO屋顶膜 的方法。进一步存在对用于在不存在混配步骤的情况下并且在反向旋转双螺杆挤压机系统 上制造 TPO屋顶膜的方法的需要。
【发明内容】
[0007] 本发明是针对一种用于制造 TPO屋顶膜的方法。
[0008] 在一个实施例中，所述方法包括将高负载阻燃剂热塑性聚烯烃（TPO)配制品的组 分直接添加到反向旋转双螺杆挤压机中。所述高负载阻燃剂TPO配制品包括（i)烯烃嵌段 共聚物、（ii)聚烯烃和（iii)超过30wt%的颗粒状阻燃剂。所述方法进一步包括用双螺杆 反向旋转挤压高负载阻燃剂TPO配制品的组分。所述方法包括形成具有超过IOMPa的抗张 强度（⑶）和如根据EN ISO 11925-2,表面暴露测试所测量的D类阻燃性评级的TPO屋顶 膜。
[0009] 在一个实施例中，所述方法包括将高负载阻燃剂TPO配制品的组分直接添加到反 向旋转双螺杆挤压机中。高负载阻燃剂包括（i)丙烯基弹性体、（ii)聚烯烃和（iii)超过 30wt%的颗粒状阻燃剂。所述方法进一步包括用双螺杆反向旋转挤压高负载阻燃剂配制品 的组分。所述方法包括形成具有超过IOMPa的抗张强度（⑶）和如根据EN ISO 11925-2,表 面暴露测试所测量的D类阻燃性评级的TPO屋顶膜。
[0010] 本发明方法的优势是所述方法使得PVC屋顶膜制造者能够在常规反向旋转双螺 杆挤压线上制造 TPO屋顶膜。PVC屋顶膜制造者可以在不需要投资新设备的情况下以其产 品组合形式提供TPO屋顶膜。
[0011] 本发明的优势是在同一挤压设备上制造常规PVC膜和TPO屋顶膜的能力。
【具体实施方式】
[0012] TPO屋顶膜必须满足至少以下机械特性：
[0013] 1.超过IOMPa的抗张强度（CD和MD);
[0014] 2.超过500%的断裂伸长率（CD和MD);
[0015] 3.小于IOOMPa的E模量（CD和MD);以及
[0016] 4. D类阻燃性评级，如根据EN ISO 11925-2,表面暴露测试所测量。
[0017] 本发明提供一种用于制造 TPO屋顶膜的方法。在一个实施例中，所述方法包括将 高负载阻燃剂热塑性聚烯烃（TPO)配制品的组分直接添加到反向旋转双螺杆（CRTS)挤压 机中。所述高负载阻燃剂TPO配制品包括至少三种组分：（i)烯烃嵌段共聚物、（ii)聚烯烃 和（iii)超过30wt%的颗粒状阻燃剂。所述方法包括用双螺杆反向旋转挤压高负载阻燃剂 TPO配制品的组分并且形成具有超过IOMPa的抗张强度（⑶）和如根据EN ISO 11925-2,表 面暴露测试所测量的D类阻燃性评级的TPO屋顶膜。
[0018] 挤压是借以连续地推动聚合物沿着一或多个螺杆通过高温和高压区，所述聚合物 在所述高温和高压区中被熔融并且压实，并且最后被迫使通过模具的过程。本发明方法利 用反向旋转双螺杆挤压机。如本文中所用的"反向旋转双螺杆挤压机"（或"CRTS挤压机"） 是具有两个平行（或实质上平行）的啮合螺杆的挤压机，所述螺杆沿着相反的方向转动或 旋转：一根螺杆沿着顺时针方向旋转并且另一根螺杆沿着逆时针方向旋转。
[0019] 所述方法包括将高负载阻燃剂TPO配制品的组分直接添加到反向旋转双螺杆 (CRTS)挤压机中。术语"直接地添加"或"直接添加"或"直接挤压"以及类似术语是在不 存在预先混配步骤的情况下将起始物质引入到CRTS挤压机中。
[0020] 已知混配程序必须有物理掺合装置并且提供分散性混合、分布性混合或其组 合。所述混配程序通常用于在起始物质被引入到挤压机中之前制备所述起始物质的均匀 掺合物。所述混配装置的非限制性实例包括布拉班德（Brabender)混合装置和班伯里 (Banbury)混合装置。
[0021] 本发明方法有利地避免了在挤压之前对混配程序的需要。以此方式，术语"直接添 加"不包括在CRTS挤压之前，起始物质的混配、混合或掺合。
[0022] 将高负载阻燃剂TPO配制品的组分直接添加到CRTS挤压机中。所述组分构成挤 压工艺的起始物质。术语"高负载阻燃剂TPO配制品"是包括至少一种热塑性聚烯烃的组合 物，所述组合物还含有超过30wt%的颗粒状阻燃剂。在一个实施例中，术语"高负载阻燃剂 TPO配制品"是包括至少一种热塑性聚烯烃的组合物，所述组合物还含有35wt%或40wt% 或45wt%、或50wt%到60wt%、或65wt%或70wt%或75wt%的颗粒状阻燃剂。重量百分 比是以高负载阻燃剂TPO配制品的总重量计。
[0023] 配制品组分可以同时或依次添加到CRTS挤压机中。配制品组分可以连续地或间 歇地添加到CRTS挤压机中。在一个实施例中，所述配制品在引入到CRTS挤压机中之前制 备。按所希望的比例聚集配制品组分。将配制品组分直接添加到CRTS挤压机。然而，所述 配制品组分在添加到CRTS挤压机之前未发生混配。
[0024] 在一个实施例中，配制品组分到挤压机中的添加实质上同时（所有配制品组分在 彼此的0-10分钟或0-5分钟内添加）或同时发生。将阻燃剂通过第一端口馈入到CRTS挤 压机中并且将聚合材料通过第二端口添加到CRTS挤压机中。在单个步骤中执行熔融、混 合。在添加到CRTS挤压机中之前未发生混配。
[0025] 1.烯烃嵌段共聚物
[0026] 本发明高负载阻燃剂TPO配制品包括至少一种热塑性聚烯烃，即烯烃嵌段共聚 物。术语"烯烃嵌段共聚物"或"0BC"意指乙烯/ α -烯烃多嵌段共聚物并且在聚合形式中 包括乙烯和一或多种可共聚α -烯烃共聚单体，其特征在于化学或物理特性不同的两个或 更多个聚合单体单元的多个嵌段或链段。术语"互聚物"和"共聚物"在本文中可互换使用。 当在共聚物中提及"乙烯"或"共聚单体"的量时，应理解此意指其聚合单元。在一些实施 例中，多嵌段共聚物可以由下式表示：
[0027] (AB)n
[0028] 其中η是至少1，优选是大于1的整数，例如2、3、4、5、10、15、20、30、40、50、60、70、 80、90、100或更大，"Α"表示硬嵌段或链段并且"Β"表示软嵌段或链段。优选地，A和B以 与实质上支化或实质上星形方式相反的实质上线性方式连接。在其它实施例中，A嵌段和B 嵌段沿聚合物链无规分布。换句话说，嵌段共聚物通常并不具有如下结构：
[0029] ΑΑΑ-ΑΑ-ΒΒΒ-ΒΒ
[0030] 在又其它实施例中，嵌段共聚物通常并不具有包含不同共聚单体的第三类嵌段。 在又其它实施例中，嵌段A和嵌段B中的每一个具有实质上无规分布在嵌段内的单体或共 聚单体。换句话说，嵌段A和嵌段B都不包含两个或更多个具有独特组成的子链段（或子 嵌段），例如端部链段，其具有与嵌段的其余部分实质上不同的组成。
[0031] 优选地，乙烯占整个嵌段共聚物的大部分摩尔分数，即乙烯占至少整个聚合物的 50摩尔％。更优选地，乙烯占至少60摩尔％、至少70摩尔％或至少80摩尔％，其中整个 聚合物的实质上其余部分包含至少一种其它共聚单体，其优选地为具有3个或更多个碳原 子的α-烯烃。在一些实施例中，烯烃嵌段共聚物可以包含50mol%到90mol%乙烯，优选 地60mol%到85mol%、更优选地65mol%到80mol%。对于很多乙稀/辛稀嵌段共聚物来 说，优选的组合物包含超过整个聚合物的80摩尔％的乙烯含量和整个聚合物的10摩尔％ 到15摩尔％、优选地15摩尔％到20摩尔％的辛烯含量。
[0032] 烯烃嵌段共聚物包括不同量的"硬"链段和"软"链段。"硬"链段是聚合单元中乙 稀以聚合物的重量计按超过95重量％或超过98重量％、最多100重量％的量存在的嵌段。 换句话说，硬链段中的共聚单体含量（除乙烯以外的单体的含量）以聚合物的重量计，小于 5重量％或小于2重量％，并且可以低到零。在一些实施例中，硬链段包括衍生自乙烯的所 有或实质上所有单元。"软"链段是聚合单元中共聚单体含量（除乙烯以外的单体的含量） 以聚合物的重量计大于5重量％、或大于8重量％、大于10重量％或大于15重量％的嵌段。 在一些实施例中，软链段中的共聚单体含量可以是大于20重量％、大于25重量％、大于30 重量％、大于35重量％、大于40重量％、大于45重量％、大于50重量％、或大于60重量％， 并且可以高达100重量％。
[0033] 软链段可以按OBC总重量的1重量％到99重量％存在于OBC中，或是OBC总重量 的5重量％到95重量％、10重量％到90重量％、15重量％到85重量％、20重量％到80重 量％、25重量％到75重量％、30重量％到70重量％、35重量％到65重量％、40重量％到 60重量％、或45重量％到55重量％。相反地，硬链段可以按类似范围存在。可以基于从 DSC或NMR获得的数据计算软链段重量百分比和硬链段重量 百分比。所述方法和计算披露 在例如2006年3月15日提交的名称为"乙烯/ α -烯烃嵌段互聚物（Ethylene/a-Olef in Block Inter-polymers)"的美国专利第7, 608, 668号中，所述专利是以科林L.P·珊（Colin L.P. Shan)、朗尼?黑兹利特（Lonnie Hazlitt)等人的名义并且转让给陶氏全球技术公司 (Dow Global Technologies Inc.)，其披露内容以全文引用的方式并入本文中。具体来说， 硬链段和软链段重量百分比和共聚单体含量可以如US 7, 608, 668的第57栏到第63栏中 所述测定。
[0034] 烯烃嵌段共聚物是包含两个或更多个优选地以线性方式而不是侧接或接枝方式 连接的化学上相异的区域或链段（被称作"嵌段"）的聚合物，即包含就聚合烯系官能团来 说端到端连接的化学上不同的单元的聚合物。在一个实施例中，所述嵌段在以下方面不同： 所并入的共聚单体的量或类型、密度、结晶度、可归因于此类组合物的聚合物的微晶尺寸、 立体异构性（全同立构或间同立构）的类型或程度、区域规整性或区域不规整性、支化量 (包括长链支化或超支化）、均质性或任何其它化学或物理特性。与现有技术的嵌段互聚 物（包括通过依次单体添加、立体易变催化剂或阴离子聚合技术产生的互聚物）相比，本发 明OBC的特征在于聚合物多分散性（PDI或Mw/Mn或MWD)的独特分布、即嵌段长度分布和 /或嵌段数量分布两者，在一个实施例中，这归因于在其制备中使用的梭移剂以及多种催化 剂的作用。
[0035] 在一个实施例中，OBC在连续法中产生并且具有1. 7到3. 5、或1. 8到3、或1. 8到 2. 5、或1. 8到2. 2的多分散指数Η)Ι。当以分批或半分批方法制造时，OBC具有1. 0到3. 5、 或1. 3到3、或L 4到2. 5、或L 4到2的Η)Ι。
[0036] 另外，稀径嵌段共聚物的PDI符合舒尔茨-弗洛里分布（Schultz-Flory distribution)而不是泊松分布（Poisson distribution)。本发明OBC具有多分散的嵌 段分布以及多分散的嵌段大小分布。这使得形成具有改良和可区别的物理特性的聚合物 产物。多分散嵌段分布的理论益处先前已在波坦金（Potemkin)，《物理评论E》(Physical Review E) (1998) 57 (6)，第 6902-6912 页和多勃雷宁(Dobrvnin)，《化学物理杂志》（L Chem. Phvs.) (1997) 107(21)，第9234-9238页中加以建模并且论述。
[0037] 在一个实施例中，本发明的烯烃嵌段共聚物具有嵌段长度的最大可能分布。在一 个实施例中，烯烃嵌段共聚物被定义为具有：
[0038] ⑷1. 7到3. 5的Mw/Mn、至少一个以摄氏度计的恪点Tm以及以克/立方厘米计的 密度d，其中Tm和d的数值对应以下关系式：
[0039] Tm > -2002. 9+4538. 5 (d) -2422. 2 (d)2，
[0040] 其中 d是0· 850g/cc、或0· 860、或0· 866g/cc、或0· 87g/cc、或0· 880g/cc 到 0· 89g/ (3(3、或0.9]^/(^、或 0.925区/(^，并且
[0041] Tm 是 113°C、或 115°C、或 117°C、或 118°C到 120°C、或 121°C、或 125°C ;和 / 或
[0042] (B) I. 7到3.5的Mw/Mn，并且其特征在于以J/g计的熔化热Δ H和定义为最高的 DSC峰值与最高的结晶分析分级（"CRYSTAF"）峰值之间的温差的以摄氏度计的Λ数量 ΛΤ，其中ΛΤ和ΛΗ的数值具有以下关系式：
[0043] 对于Δ H大于零并且最大130J/g来说，Δ T > -0. 1299 Δ Η+62. 81
[0044] 对于Δ H大于130J/g来说，Δ T彡48°C
[0045] 其中使用至少5%的累积聚合物测定CRYSTAF峰值，并且如果小于5%的聚合物具 有可鉴别的CRYSTAF峰值，那么CRYSTAF温度是30°C ;和/或
[0046] (C)在300%应变和1次循环下用压缩成形的乙烯/ α -烯烃互聚物膜测量的以百 分比计的弹性恢复Re，并且具有以克/立方厘米计的密度d，其中当乙烯/ α -烯烃互聚物 实质上不含交联相时，Re和d的数值满足以下关系式：
[0047] Re > 1481-1629 (d);和 / 或
[0048] (D)具有当使用TREF分级时，在40°C与130°C之间洗脱的分子级分，其特征在于 所述级分具有大于或等于数量（-〇.2013)T+20.07、更优选地大于或等于数量（-0.2013) Τ+21. 07的摩尔共聚单体含量，其中T是TREF分级的峰值洗脱温度的数值，以°0为单位测 量；和/或
[0049] (E)具有在25°C下的储能模量C (25°C)和在100°C下的储能模量C (100°C)， 其中G' (25°C)比G' (100°C )的比率在I : 1到9 : 1的范围内。
[0050] 烯烃嵌段共聚物还可以具有：
[0051] (F)当使用TREF分级时在40°C与130°C之间洗脱的分子级分，其特征在于所述级 分具有至少〇. 5并且最多1的嵌段指数和大于1. 3的分子量分布Mw/Mn ;和/或
[0052] (G)大于零并且最多I. 0的平均嵌段指数和大于1. 3的分子量分布Mw/Mn。应理 解，烯烃嵌段共聚物可以具有特性（A)-(G)中的一个、一些、全部或任何组合。嵌段指数可 以如美国专利第7, 608, 668号中详细描述般测定，所述专利出于所述目的以引用的方式并 入本文中。用于测定特性（A)到（G)的分析方法披露在例如美国专利第7, 608, 668号第31 栏第26行到第35栏第44行中，所述专利出于所述目的以引用的方式并入本文中。
[0053] 适用于制备本发明OBC的合适单体包括乙烯和一或多种除乙烯以外的加成可聚 合单体。合适的共聚单体的实例包括3到30个、优选地3到20个碳原子的直链或支链 α -條径，例如丙條、1-丁條、1-戊條、3_甲基-1-丁條、1-己條、4_甲基-1-戊條、3_甲 基_1_戊稀、1_辛稀、1_癸稀、1_十二稀、1 _十四稀、1_十六稀、1_十八稀以及1_二十稀；3 到30个、优选地3到20个碳原子的环烯烃，例如环戊烯、环庚烯、降冰片烯、5-甲基-2-降 冰片條、四环十^條以及2-甲基-1，4,5,8- 二甲桥-1，2, 3,4,4a，5,8,8a-八氛蔡；二條径 和聚烯烃，例如丁二烯、异戊二烯、4-甲基-1，3-戊二烯、1，3_戊二烯、1，4_戊二烯、1，5-己 二烯、1，4-己二烯、1，3-己二烯、1，3-辛二烯、1，4-辛二烯、1，5-辛二烯、1，6-辛二烯、1， 7-辛二烯、亚乙基降冰片烯、乙烯基降冰片烯、二环戊二烯、7-甲基-1，6-辛二烯、4-亚乙 基_8_甲基_1，7_壬二條以及5,9_二甲基_1，4,8_癸二條；以及3_苯基丙條、4_苯基丙 條、1，2_二氣乙條、四氣乙條以及3, 3, 3_二氣-1-丙條。
[0054] 烯烃嵌段共聚物的密度是0· 850g/cc到0· 925g/cc、或0· 860g/cc到0· 88g/ cc或0. 860g/cc到0. 879g/cc。OBC的肖氏A值是40到70、优选地45到65并且更优 选地50到65。在一个实施例中，烯烃嵌段共聚物的熔融指数（MI)是0.1g/10min到 30g/10min、或 0· lg/lOmin 到 20g/10min、或 0· lg/lOmin 到 15g/10min，如通过 ASTM D 1238(190°C/2. 16kg)所测量。所述配制品可以包含一种以上烯烃嵌段共聚物。
[0055] 所述烯烃嵌段共聚物可以通过链梭移方法产生，例如在以引用的方式并入本文中 的美国专利第7, 858, 706号中所描述。具体来说，合适的链梭移剂和相关信息在第16栏第 39行到第19栏第44行中列出。合适的催化剂描述于第19栏第45行到第46栏第19行中 并且合适的助催化剂描述于第46栏第20行到第51栏第28行中。所述方法描述于整个文 献中，但尤其是在第51栏第29行到第54栏第56行中。所述方法还在例如以下各者中有 所描述：美国专利第 7, 608, 668 号；US 7, 893, 166 ;以及 US 7, 947, 793。
[0056] 在一个实施例中，烯烃嵌段共聚物是乙烯/辛烯多嵌段共聚物，其中密度是 0· 86g/cc 到 0· 88g/cc，Tm 是 118°C _120°C，熔融指数是 0· 5g/10min 到 5. 0g/10min，并且 Mw/Mn 是 L 7 到 3. 5。
[0057] 烯烃嵌段共聚物可以包含两个或更多个本文中所述的实施例。
[0058] 2.烯烃基聚合物
[0059] 高负载阻燃剂TPO配制品包括烯烃基聚合物。烯烃基聚合物不同于烯烃嵌段共聚 物。如本文中所用的术语"烯烃基聚合物"是指在聚合形式中包含大量烯烃单体（例如乙 烯或丙烯）（以聚合物的重量计）并且任选地可以包含一或多种共聚单体的聚合物。
[0060] 在一个实施例中，烯烃基聚合物是乙烯基聚合物。如本文中所用的术语"乙烯基聚 合物"是指在聚合形式中包含大量乙烯单体（以聚合物的重量计）并且任选地可以包含一 或多种共聚单体的聚合物。乙烯基聚合物可以是（i)齐格勒-纳塔（Ziegler-Natta)催化 的包含由乙烯和一或多种具有3到10个碳原子的α -烯烃衍生的重复单元的乙烯共聚物； (ii)茂金属催化的包含由乙烯和一或多种具有3到10个碳原子的α-烯烃衍生的重复单 元的乙烯共聚物；（iii)齐格勒-纳塔催化的乙烯均聚物；（iv)茂金属催化的乙烯均聚物； 以及其组合。
[0061] A.乙烯/α-烯烃共聚物
[0062] 在一个实施例中，乙烯基聚合物是乙烯/α-烯烃共聚物。如本文中所用的术语 "乙烯/α-烯烃共聚物"是指在聚合形式中包含大量乙烯单体（以共聚物的重量计）和 α-烯烃作为仅有的两种单体类型的共聚物。乙烯/α -烯烃共聚物可以包括乙烯和一或多 种C3-C2cia-烯烃共聚单体。共聚单体可以是直链或支链。合适的共聚单体的非限制性实 例包括丙稀、1_ 丁稀、1_戊稀、4-甲基-1-戊稀、1-己稀和1-辛稀。乙稀/ a -稀径共聚物 可以在浆料反应器、气相反应器或溶液反应器中用齐格勒-纳 塔催化剂、铬基催化剂、限制 几何构型催化剂或茂金属催化剂来制备。乙烯/ a -烯烃共聚物是无规共聚物并且与具有 嵌段分子内架构的OBC不同。
[0063] 在一个实施例中，乙烯/ a -烯烃共聚物的密度范围是从〇. 90g/cc或0. 91g/cc或 0· 920g/cc 或 0· 93g/cc 的下限到 0· 94g/cc 或 0· 950g/cc 或 0· 96g/cc 的上限。在一个实 施例中，乙烯/ a -烯烃共聚物的密度是0. 90g/cc到0. 910g/cc。在一个实施例中，乙烯/ a -稀径共聚物的恪融指数是0. 5g/10min到5g/10min。
[0064] 在一个实施例中，乙烯/a-烯烃共聚物具有〇.90g/cc到0.91g/cc的密度和 I. 0g/10min 到 5. 0g/10min 的恪融指数。
[0065] 在一个实施例中，乙烯/a-烯烃共聚物具有〇.93g/cc到0.95g/cc的密度和 0· 5g/10min 到 1.0 g/lOmin 的恪融指数。
[0066] 合适的乙烯/ α -烯烃共聚物的非限制性实例包括以商品名称阿塔内（ATTANE)、 道莱克斯（DOWLEX)或厄里特（ELITE)出售，可购自陶氏化学公司（The Dow Chemical Company)的聚乙稀。
[0067] B.丙烯基弹性体
[0068] 在一个实施例中，烯烃基聚合物是丙烯基弹性体。"丙烯基弹性体"（或"PBE"）包 含至少一种如下共聚物，其具有至少50重量％衍生自丙烯的单元和至少约5重量％衍生自 除丙烯以外的共聚单体（例如乙烯）的单元。
[0069] PBE的特征为具有实质上全同立构的丙烯序列。"实质上全同立构的丙烯序列"意 指通过13C NMR测量具有大于0. 85、或大于0. 90、或大于0. 92、或大于0. 93的全同立构三 单元组（mm)的序列。全同立构三单元组在本领域中是已知的并且在例如USP 5, 504, 172 和WO 2000/01745中有所描述，其是指通过13C NMR光谱测定，共聚物分子链中关于三单元 组单元的全同立构序列。
[0070] 根据ASTM D-1238 (在230°C /2. 16Kg下）所测量，PBE的熔体流动速率（MFR)在 0. lg/10min到25g/10min的范围内。在本文中包括并且披露了从0. lg/10min到25g/10min 的所有个别值和子范围；举例来说，MFR可以是从下限0. 1、0. 2或0. 5到上限25、15、10、8 或5g/10min。举例来说，作为丙烯/乙烯共聚物的PBE的MFR可以在0. 1到10g/10min的 范围内，或在替代方案中，在0. 2到10g/10min的范围内。
[0071] PBE的结晶度在至少Iwt %到30wt %的范围内（熔化热是至少2到小于50焦耳/ 克（J/g))，在本文中包括并且披露了其所有个别值和子范围。举例来说，结晶度可以是从下 限 lwt%、2. 5wt%或3wt% (分别是至少2J/g、4J/g或5J/g)到上限30wt%、24wt%、15wt% 或7wt% (分别小于50J/g、40J/g、24. 8J/g或llj/g)。举例来说，作为丙稀/乙稀共聚物 的卩1^的结晶度可以在至少1￥1:%到24￥1:%、15￥1:%、7￥1:%或5￥1:%(分别是至少2]/^到 小于40J/g、24. 8J/g、llJ/g或8. 3J/g)的范围内。如下文在测试方法部分中所描述，通过 DSC方法测量结晶度。丙烯/乙烯共聚物包含衍生自丙烯的单元和衍生自乙烯共聚单体和 任选的C4-Cltl α -烯烃的聚合物单元。例示性共聚单体是(：2和C 4到C 1(| α -烯烃；举例来说， C2、C4、CdP C8a -烯烃。
[0072] 在一个实施例中，PBE包含lwt%到40wt%乙烯共聚单体。在本文中包括并且 披露了从lwt%到40wt%的所有个别值和子范围；举例来说，共聚单体含量可以是从下 限 Iwt %、3wt %、4wt %、5wt %、7wt % 或 9wt % 到上限 40wt %、35wt %、30wt %、27wt %、 20wt%、15wt%、12wt%或9wt%。举例来说，丙稀/乙稀共聚物包含lwt%到35wt%，或在 替代方案中，1被％到3(^七％、3￥七％到27￥七％、3￥七％到2(^七％或3￥七％到15￥七％乙烯共聚 单体。
[0073] 在一个实施例中，PBE的密度是从0· 850g/cc或0· 860g/cc或0· 865g/cc到 0·900g/cc〇
[0074] 在一个实施例中，PBE的分子量分布（MWD ;定义为重均分子量除以数均分子量 (Mw/Mn))是3. 5或更小；在替代方案中，3. 0或更小；或在另一替代方案中，1. 8到3. 0。
[0075] 所述PBE型聚合物进一步描述在USP 6, 960, 635和6, 525, 157中，所述专利以 引用的方式并入本文中。所述PBE可以商品名称唯色法（VERSIFY)购自陶氏化学公司或 以商标名称维斯塔马克斯（VISTAMAXX)购自埃克森美孚化学公司（ExxonMobil Chemical Company)〇
[0076] 在一个实施例中，PBE的进一步特征在于包含（A)介于60wt %与小于IOOwt % 之间、介于80wt%与99wt%之间或介于85wt%与99wt%之间的衍生自丙稀的单元和（B) 介于大于零与40wt%之间或介于lwt%与20wt%之间、介于4wt%与16wt%之间或介于 4wt%与15wt%之间的衍生自乙稀和任选地一或多种C4_1(la -稀径的单元；并且每1000个 总碳平均含有至少〇. 〇〇1、至少〇. 005或至少0. 01个长链分枝，其中术语长链分枝是指比短 链分枝多至少一（1)个碳的链长，并且其中短链分枝是指比共聚单体中的碳数少两（2)个 碳的链长。举例来说，丙烯/1-辛烯互聚物的主链具有长度为至少七（7)个碳的长链分枝， 但这些主链也具有长度仅六（6)个碳的短链分枝。丙烯/乙烯共聚物互聚物中长链分枝的 最大数量不超过每1000个总碳3个长链分枝。
[0077] 在一个实施例中，PBE共聚物的熔融温度（Tm)是55°C到146°C。
[0078] 合适的丙烯/乙烯共聚物的非限制性实例是唯色法3300,可购自陶氏化学公司。
[0079] C.丙烯基聚合物
[0080] 在一个实施例中，烯烃基聚合物是丙烯基聚合物。如本文中所用的术语"丙烯基 聚合物"是指在聚合形式中包含大量丙烯单体（以聚合物的重量计）并且任选地可以包含 一或多种共聚单体的聚合物。所述丙烯基聚合物可以是α)齐格勒-纳塔催化的包含由丙 烯和一或多种具有2或4到10个碳原子的a-烯烃（为了本发明，认为乙烯是a-烯烃） 衍生的重复单元的丙烯共聚物；（ii)茂金属催化的包含由丙烯和一或多种具有2或4到10 个碳原子的a -烯烃衍生的重复单元的丙烯/ a -烯烃共聚物；（iii)齐格勒-纳塔催化的 丙烯均聚物；（iv)茂金属催化的丙烯均聚物；以及其组合。
[0081] 在一个实施例中，丙烯基聚合物是丙烯抗冲共聚物。丙烯抗冲共聚物是两相聚合 物，其中丙烯/乙烯共聚物不连续相分散在整个丙烯均聚物连续相中。
[0082] 烯烃基聚合物可以包含本文所披露的两个或更多个实施例。
[0083] 3.阻燃剂
[0084] 高负载阻燃剂热塑性聚烯烃（TPO)配制品包括超过30wt%的阻燃剂。阻燃剂是呈 颗粒形式或呈粉末形式的固体。在一个实施例中，高负载阻燃剂TPO配制品以下限35wt% 或 40wt%或 45wt%或 50wt%到上限 55wt%或 60wt%或 65wt%或 70wt%或 75wt%包括阻 燃剂。重量百分比是以高负载阻燃剂TPO配制品的总重量计。
[0085] 在一个实施例中，高负载阻燃剂TPO配制品包括从40wt%或45wt%或55wt%到 55wt %或60wt %或65wt %的阻燃剂。
[0086] 在一个实施例中，高负载阻燃剂TPO配制品包括超过50wt %的阻燃剂，或从超过 50wt %到75wt %的阻燃剂。
[0087] 合适的阻燃剂的非限制性实例包括氢氧化铝（ATH)、氢氧化镁（MDH)、碳钙镁石/ 水菱镁矿、N基和P基阻燃剂（例如，三聚氰胺-聚（磷酸铝）或三聚氰胺-聚（磷酸锌））、 碳酸钙、氧化锌、硅酸铝、硅酸钙、硫酸钡、二氧化钛、氧化锑、钛酸盐、硼酸盐、云母、滑石、玻 璃（例如玻璃纤维和玻璃微球体）、纳米粘土以及其组合。
[0088] 在一个实施例中，阻燃剂无卤素。"无卤素阻燃剂"是缺乏卤素原子（F、Cl、Br、I) 的阻燃剂。
[0089] 阻燃剂可以包含两个或更多个本文中所述的实施例。
[0090] 4.添加剂
[0091] 高负载阻燃剂TPO可以包括一或多种任选的添加剂。合适的添加剂包括（但不限 于）抗氧化剂、UV稳定剂、发泡剂、着色剂或颜料以及其组合。
[0092] 在一个实施例中，高负载阻燃剂（TPO)配制品包括Iwt %到5wt %的添加剂包。所 述添加剂包包括丙烯基弹性体载体、热稳定剂、受阻胺光稳定剂（HALS)和二氧化钛。添加 剂包包括30wt %到40wt %丙烯基弹性体载体、Iwt %到5wt %热稳定剂、5wt %到15wt % HALS 和 45wt% 到 55wt% 二氧化钦。
[0093] 所述方法包括挤压高负载阻燃剂TPO配制品的组分并且形成具有超过IOMPa (⑶） 的抗张强度和如根据EN ISO 11925-2,表面暴露测试所测量的D类阻燃性评级的TPO屋顶 膜。挤压借助于双螺杆在高温（超过环境温度）下反向旋转而发生。在一个实施例中，所 述方法包括在小于185°C的温度下挤压高负载阻燃剂TPO配制品。在又一个实施例中，所述 方法包括在一定温度范围内挤压高负载阻燃剂TPO配制品，所述温度范围是从下限120°C 或 130°C 或 140°C 或 150°C 到上限 160°C 或 170°C 或 175°C 或 180°C 或小于 185°C。
[0094] 在一个实施例中，所述方法包括挤压高负载阻燃剂TPO配制品的组分并且形成具 有D类阻燃性评级的TPO屋顶膜，如根据EN ISO 11925-2,表面暴露测试和边缘暴露测试所 测量。
[0095] 在一个实施例中，所述方法包括以从15转/分钟（rpm)或20rpm或25rpm到30rpm 或35rpm或40rpm的旋转速率反向旋转双螺杆。
[0096] 申请 人意外地发现了一种仅由固体组分构成的配制品，其在直接添加（无混配步 骤）到CRTS挤压机中之后出乎意料地协同地运作，从而促进高负载阻燃剂在整个聚合物组 分中的均匀分散。本发明高负载阻燃剂TPO配制品和CRTS挤压机协同地运作，从而产生满 足或超越了在同向旋转双螺杆挤压机上制备的TPO屋顶膜的机械和阻燃剂特性的TPO屋顶 膜。
[0097] 在一个实施例中，所述方法包括将高负载TPO配制品直接添加到CRTS挤压机中， 所述高负载TPO配制品由以下各者构成：
[0098] 20wt%到50wt%烯烃嵌段共聚物；
[0099] IOwt %到30wt %乙稀/ α -稀径共聚物；以及
[0100] 35wt % 到 75wt % 阻燃剂。
[0101] 所述方法进一步包括形成具有以下特性的TPO屋顶膜：
[0102] 超过IOMPa的抗张强度；
[0103] 超过500 %的断裂伸长率；
[0104] 小于IOOMPa的E模量；以及
[0105] D类阻燃性评级，如根据EN ISO 11925-2,表面暴露测试和边缘暴露测试所测量。
[0106] 在又一个实施例中，TPO屋顶膜具有D类阻燃性评级，如根据EN ISO 11925-2,表 面暴露测试和边缘暴露测试所测量。
[0107] 在一个实施例中，所述方法包括将高负载阻燃剂TPO配制品的组分直接添加到 CRTS挤压机中，所述高负载阻燃剂TPO配制品由以下组分构成：
[0108] 20wt%到40wt%烯烃嵌段共聚物；
[0109] 15?^%到30界1:%密度为0.9(^/(^到0.9]^/(^的乙稀/€[-稀径共聚物；
[0110] 35wt %到60wt %阻燃剂；以及
[0111] Iwt % 到 5wt % 添加剂。
[0112] 所述方法进一步包括形成TPO屋顶膜。所述TPO屋顶膜具有以下特性：
[0113] 超过IOMPa到25MPa的抗张强度；
[0114] 超过500 %到1100 %的断裂伸长率；
[0115] 小于IOOMPa的E模量；以及
[0116] D类阻燃性评级，如根据EN ISO 11925-2,单独表面暴露测试，或与边缘暴露测试 组合所测量。
[0117] 所述方法可以包含本文所披露的两个或更多个实施例。
[0118] 5.方法-PBE
[0119] 本发明提供另一种方法。在一个实施例中，所述方法包含：
[0120] 将高负载阻燃剂热塑性聚烯烃（TPO)配制品的组分直接添加到反向旋转双螺杆 挤压机中，所述高负载阻燃剂TPO配制品包含
[0121] 丙烯基弹性体（PBE);
[0122] 聚烯烃；
[0123] 超过30wt %的颗粒状阻燃剂；
[0124] 用所述双螺杆的反向旋转挤压所述高负载阻燃剂TPO配制品的所述组分；以及
[0125] 形成TPO屋顶膜，其具有
[0126] 超过IOMPa的抗张强度（CD)，和
[0127] D类阻燃性评级，如根据EN ISO 11925-2,表面暴露测试所测量。以上方法在下文 中称作"方法-PBE"。方法-PBE利用PBE，或PBE和OBC的掺合物，而不是0BC。
[0128] 在一个实施例中，方法-PBE包含形成具有D类阻燃性评级的TPO屋顶膜，如根据 EN ISO 11925-2,表面暴露测试和边缘暴露测试所测量。
[0129] 在一个实施例中，方法-PBE包含以15rpm到40rpm的旋转速率反向旋转双螺杆。
[0130] 在一个实施例中，方法-PBE包含在小于185°C的温度下执行反向旋转挤压。
[0131] 在一个实施例中，方法-PBE包含直接添加高负载TPO配制品的组分，所述高负载 TPO配制品包含
[0132] 20wt % 到 50wt % PBE ;
[0133] IOwt%到30wt%丙烯基聚合物；
[0134] 35wt %到75wt %阻燃剂；以及
[0135] 形成TPO屋顶膜，其具有
[0136] 超过IOMPa的抗张强度（CD);
[0137] 超过500 %的断裂伸长率；以及
[0138] 小于IOOMPa的E模量。所述TPO屋顶膜具有D类阻燃性评级，如根据EN ISO 11925-2,单独的表面暴露测试或与边缘暴露测试组合所测量。
[0139] 在一个实施例中，方法-PBE包含直接添加高负载阻燃剂TPO配制品的组分，所述 高负载阻燃剂TPO配制品包含
[0140] 40wt % 到 6〇wt % PBE ;
[0141] 10wt%到15wt%丙烯基聚合物，其为丙稀抗冲共聚物；
[0142] 30wt % 到 40wt % 阻燃剂；
[0143] Iwt %到5wt %添加剂；以及
[0144] 形成TPO屋顶膜，其具有
[0145] 超过IOMPa到25MPa的抗张强度；
[0146] 超过500%到1100%的断裂伸长率；以及
[0147] 小于IOOMPa的E模量。所述TPO屋顶膜具有D类阻燃性评级，如根据EN ISO 11925-2,单独的表面暴露测试或与边缘暴露测试组合所测量。
[0148] 所述方法-PBE可以包含本文所披露的两个或更多个实施例。
[0149] 定义
[0150] 除非相反地陈述，从上下文暗示或本领域惯用的，否则所有份数和百分比都以重 量计，并且所有测试方法都是到本发明的申请日为止的现行方法。
[0151 ] 如本文中所用的术语"组合物"是指包含组合物的材料以及由所述组合物的材料 形成的反应产物和分解产物的混合物。
[0152] 术语"包含"、"包括"、"具有"以及其衍生词并不打算排除任何额外组分、步骤或程 序的存在，不论是否具体地披露所述组分、步骤或程序。为了避免任何疑问，除非相反说明， 否则通过使用术语"包含"所主张的所有组合物都可以包括任何额外添加剂、佐剂或化合 物，无论聚合或以其它方式。相反，术语"主要由……组成"从任何随后列举的范围中排除 任何其它组分、步骤或程序，除了对可操作性来说不是必不可少的那些之外。术语"由…… 组成"不包括没有具体叙述或列出的任何组分、步骤或程序。
[0153] 如本文中所用的术语"聚合物"是指通过聚合相同或不同类型的单体制备的聚合 化合物。通用术语聚合物因此涵盖术语均聚物（用于指由仅一种类型的单体制备的聚合 物，应理解可以在聚合物结构中并入痕量杂质）和如下文所定义的术语互聚物。
[0154] 如本文中所用的术语"互聚物"是指通过聚合至少两种不同类型的单体制备的聚 合物。通用术语互聚物因此包括共聚物（用于指由两种不同类型的单体制备的聚合物）和 由两种以上不同类型的单体制备的聚合物。
[0155] 测试方法
[0156] 熔融指数
[0157] 根据ASTM D-1238(190°C ;2. 16kg)测量熔融指数（12)。结果以克/10分钟形式 报告。根据ASTM D-1238(230°C ;2. 16kg)测量熔体流动速率（MFR)。结果以克/10分钟形 式报告。
[0158] 密度
[0159] 根据ASTM D-792测量密度。
[0160] 阻燃性
[0161] 根据EN ISO 11925-2测量阻燃性。在可燃性测试EN ISO 11925-2中，使样本经 历小火焰的直接冲击。将大小为250mmX90mm的试验样本竖直地连接到U形样本支架上。 使高度20mm的丙烷气火焰以45°的角度与样本接触。作用点是在表面中心线的底边缘的 上方40mm(表面暴露测试）或在底边缘的宽度中心（边缘暴露测试）。将滤纸放置在样本 支架的下方用于监测火焰碎肩的下落。
[0162] 取决于产品的种类，使用两个不同的火焰施加时间和测试持续时间。关于E类，火 焰施加时间是15秒，并且在移开火焰之后35秒终止测试。关于B类、C类和D类，火焰施 加时间是30秒，测试的最大持续时间是在移开火焰之后60秒。如果在移开火焰源之后没 有观察到的着火，或样本停止燃烧（或发光），或焰舌到达样本的上边缘，那么更早地终止 测试。
[0163] 分类准则是基于以下观察结果：在指定时间内火焰蔓延（Fs)是否达到150_和在 样本下方的滤纸是否由于火焰碎肩而着火。另外，观察火焰和发光的发生率和持续时间。
[0164] EN ISO 11925-2
[0165] B 类着火时间=30sec，60sec Fs < 150mm
[0166] C 类着火时间=30sec，60sec Fs < 150mm
[0167] D 类着火时间=30sec，60sec Fs < 150mm
[0168] E 类着火时间=15sec，35sec Fs < 150mm
[0169] 如果满足以下两个条件，那么样本满足D类：
[0170] (1)60 秒测试时间里 Fs < 150mm
[0171] (2)无燃烧小液滴
[0172] 凝胶渗透色谱法（GPC)
[0173] 使用常规GPC测量来测定聚合物的重均（Mw)分子量和数均（Mn)分子量，并且确 定 MWD( = Mw/Mn)。用高温 GPC 仪器（聚合物实验室公司（Polymer Laboratories，Inc·)， 型号PL220)分析样品。
[0174] 所述方法采用众所周知的基于流体动力学体积的概念的通用校准方法，并且使用 窄聚苯乙稀（PS)标准以及四个混合型A 20 μL?柱（来自安捷伦（Agilent)(以前的聚合物 实验室公司）的PLgel混合型A)在140°C的系统温度下操作来执行校准。在1，2,4-三氯 苯溶剂中以"2mg/mL"浓度制备样品。流动速率是1.0 mL/min，并且注射大小是100微升。
[0175] 如所论述，通过使用窄分子量分布聚苯乙烯标准（来自聚合物实验室）以及 其洗脱体积推断出分子量测定值。通过使用聚乙烯和聚苯乙烯的适当马克-霍温克 (Mark-Houwink)系数（如由威廉姆斯（Williams)和沃德（Ward)在《聚合物科学杂志：聚 合物快报》（Journal of Polymer Science，Polymer Letters)，第 6 卷 ，（621) 1968 中所述） 推导以下方程式，测定当量聚乙烯分子量：
[0176] M聚乙稀=a*(M聚苯乙稀）b。
[0177] 在此方程式中，a = 0. 4316并且b = 1. 0(如威廉姆斯和沃德，《聚合物科学杂志： 聚合物快报》，6,621 (1968)中所述）。使用威斯克泰（VISC0TEK) TriSEC软件3. 0版执行聚 乙烯当量分子量计算。
[0178] 差示扫描热量测定（DSC)
[0179] 使用差示扫描热量测定（DSC)测量聚合物（例如乙烯基（PE)聚合物）中的结晶 度。称出约5到8mg聚合物样品并且将其放置于DSC盘中。将盖卷曲在盘上以确保封闭 氛围。将样品盘放置于DSC单元中，并且然后以约10°C /min的速率将PE加热到180°C的 温度（将PP加热到230°C )。使样品在此温度下保持三分钟。然后，对于PE，以10°C /min 的速率将样品冷却到-60°C (对于PP，冷却到_40°C )，并且在所述温度下等温保持三分钟。 接着以l〇°C /min的速率加热样品，直到完全熔融（第二次加热）。通过以下计算结晶度百 分比：从第二加热曲线测定的熔化热（Hf)除以292J/g(对于PE)理论熔化热（对于PP是 165J/g)并且将此数量乘以100(例如结晶度％= (Hf/292J/g)X100(对于PE))。
[0180] 除非另外说明，否则每个聚合物的熔点（Tm)从第二加热曲线测定（峰值Tm)，并且 结晶温度（T。）从第一冷却曲线测定（峰值Tc)。
[0181] 根据2012版BS ISO 37测量断裂伸长率（横向（⑶）和纵向（MD))。
[0182] 根据2012版BS ISO 37测量E模量（横向（CD)和纵向（MD))。
[0183] 根据2012版BS ISO 37测量抗张强度（横向（⑶）和纵向（MD))。
[0184] 现将在以下实例中详细描述本发明的一些实施例。
[0185] 实例
[0186] 1.材料
[0187] 本发明实例和比较样品中所用的材料提供在以下表1-3中。聚合物通常用一或多 种抗氧化剂和/或其它稳定剂来稳定。
[0188] 表1.树脂材料和特性
[0189]
[0190] PP =丙烯基聚合物
[0191] ULDPE =超低密度聚乙烯
[0192] 表2.阻燃剂材料和特性 [01931
[0194] 表3.添加剂包（母料）-组合物
[0195]
[0196] *wt%以母料总重量计
[0197] 2.直接添加
[0198] 实例1-7是高负载阻燃剂TPO配制品的实例。参考物是不含阻燃剂的配制品。组 分比例（以重量％为单位，以配制品的总重量计）示出在表4中。
[0199] 表4.配制品
[0200]
[0201] 1参考物代表常规TPO配制品。
[0202] MB =添加剂母料
[0203] 3.反向旋转挤压
[0204] 将配制品（实例1-7)直接添加到AMUT反向旋转双螺杆挤压机D = 92mm，L/D = 36。通过两个不同的进料器将配制品的组分直接馈入到挤压机中。阻燃剂呈粉末形式并且 通过粉末进料器馈入挤压机中。聚合材料呈颗粒形式并且通过另一个进料器馈入挤压机 中。在单个步骤中执行熔融、混合和挤压。在所述组分直接添加到反向旋转双螺杆挤压机 中之前不执行混配步骤或预挤压步骤。在下表5中所示的处理条件下通过反向旋转双螺杆 挤压机处理实例1-7的配制品。
[0205] 表5.实例1-7的处理参数
[0206] (反向旋转双螺杆：D = 92mm，L/D = 36,模具宽度=700mm)
[0207]
[0208] 反向旋转双螺杆挤压方法产生了具有0. 65mm到0. 75mm的厚度和700mm的宽度的 TPO屋顶膜。
[0209] 表6.机械性能
[0210] (反向旋转双螺杆：D = 92mm，L/D = 36,模具宽度=700mm)
[0211]
[0212] 实例1-7中的每一个都满足TPO屋顶膜的机械特性。另外，实例1-7中的每一个 的 EN ISO 11925-2 表面暴露测试都满足 D 类（classification D/classD)。
[0213] 实例4和实例7的EN ISO 11925-2边缘暴露测试各自满足D类。EN ISO 11925-2 边缘暴露测试是指示性测试并且比EN ISO 11925-2表面暴露测试严格。边缘暴露测试适 用于膜的最终使用。
[0214] 为了比较，将实例1-7的配制品和参考物添加到克拉斯马菲（KrassMafei) FEA-LAB-ZE25同向旋转挤压机中。经历同向旋转挤压机，实例1-7的配制品产生对应的比 较样品1-7。参考物是不含阻燃剂的配制品。在添加到同向旋转双螺杆挤压机中之前不执 行混配或预挤压步骤。在表7中所示的条件下执行同向旋转双螺杆挤压。
[0215] 表7*.实例1-7的处理参数
[0216] (同向旋转双螺杆：D = 25mm，L/D = 40,模具宽度=200mm)
[0217]
[0218] *表7是比较数据
[0219] 借助于表7的处理条件产生的TPO屋顶膜的特性示出在下表8中。
[0220] 表8*.机械性能
[0221] (同向旋转双螺杆：D = 25mm，L/D = 40,模具宽度=200mm)
[0222]
[0223] *表8是比较数据
[0224] 5.讨论
[0225] 本发明高负载阻燃剂TPO配制品当直接添加到CRTS挤压工艺中时意外地产生 合适的TPO屋顶膜。如上表6中所示，本发明方法产生的TPO屋顶膜满足TPO屋顶膜的 机械性能要求并且也满足EN ISO 11925-2,单独表面暴露测试的D类或组合满足EN ISO 11925. 2,边缘暴露测试的D类。
[0226] 不受特定理论限制，我们相信本发明高负载阻燃剂TPO配制品与CRTS挤压的组合 协同运作，从而促进分散、均匀性和机械特性以便产生TPO屋顶膜。烯烃嵌段共聚物和聚烯 烃聚合物系统能够吸收高负载阻燃剂。因此，本发明方法和高负载阻燃剂TPO配制品出乎 意料地在低剪切下在低质量温度条件存在下，在反向旋转双螺杆挤压期间促进高负载阻燃 剂的均匀分散。本发明TPO屋顶膜的良好机械性能和可接受的阻燃性是高负载阻燃剂粒子 在整个OBC/聚烯烃聚合物基质中的均匀分散的结果。
[0227] CRTS挤压可以在更低的温度（有利于降低生产成本）下执行。CRTS挤压还在更 低的螺杆速度下操作，进一步减少生产期间的能量消耗。另外，本发明CRTS挤压机的低螺 杆速度和更低的挤压温度对配制品施加了更小的剪切应力和更少的热，促使组分降解减少 并且保存了合意的膜特性。
[0228] 尤其期望的是，本发明不限于本文中所含有的实施例和说明，而是包括那些实施 例的修改形式，所述修改形式包括在以上权利要求书范围内出现的实施例的部分和不同实 施例的要素的组合。
【主权项】
1. 一种方法，包含： 将高负载阻燃剂热塑性聚烯烃（TPO)配制品的组分直接添加到反向旋转双螺杆挤压 机中，所述高负载阻燃剂TPO配制品包含 烯烃嵌段共聚物； 聚烯烃； 超过30wt%的颗粒状阻燃剂； 用所述双螺杆的反向旋转挤压所述高负载阻燃剂TPO配制品的所述组分；以及 形成TPO屋顶膜，其具有 超过IOMPa的抗张强度（⑶），和 D类阻燃性评级，如根据ENISO11925-2,表面暴露测试所测量。2. 根据权利要求1所述的方法，包含形成具有如根据ENISO11925-2,边缘暴露测试 所测量的D类阻燃性评级的TPO屋顶膜。3. 根据权利要求1到2中任一项所述的方法，包含以15rpm到40rpm的旋转速率反向 旋转所述双螺杆。4. 根据权利要求1到3中任一项所述的方法，包含在小于185°C的温度下执行所述反 向旋转挤压。5. 根据权利要求1到4中任一项所述的方法，包含直接添加高负载TPO配制品的组分， 所述高负载TPO配制品包含 20wt%到50wt%烯烃嵌段共聚物； IOwt%到30wt%乙稀/a-稀径共聚物； 35wt%到75wt%阻燃剂；以及 形成TPO屋顶膜，其具有 超过IOMPa的抗张强度（⑶）； 超过500 %的断裂伸长率；以及 小于IOOMPa的E模量。6. 根据权利要求1到5中任一项所述的方法，包含直接添加高负载阻燃剂TPO配制品 的组分，所述高负载阻燃剂TPO配制品包含 20wt%到40wt%烯烃嵌段共聚物； 15wt%到30wt%密度为0? 90g/cc到0? 91g/cc的乙稀/a-稀径共聚物； 35wt%到60wt%阻燃剂； Iwt%到5wt%添加剂；以及 形成TPO屋顶膜，其具有 超过IOMPa到25MPa的抗张强度； 超过500 %到1100 %的断裂伸长率；以及 小于IOOMPa的E模量。7. -种方法，包含： 将高负载阻燃剂热塑性聚烯烃（TPO)配制品的组分直接添加到反向旋转双螺杆挤压 机中，所述高负载阻燃剂TPO配制品包含 丙烯基弹性体； 聚烯烃； 超过30wt%的颗粒状阻燃剂； 用所述双螺杆的反向旋转挤压所述高负载阻燃剂TPO配制品的所述组分；以及 形成TPO屋顶膜，其具有 超过IOMPa的抗张强度（⑶），和 D类阻燃性评级，如根据ENISO11925-2,表面暴露测试所测量。
【专利摘要】本发明是针对一种用于制造热塑性聚烯烃屋顶膜的方法。所述方法包括将高负载阻燃剂TPO配制品的组分直接添加到反向旋转双螺杆挤压机中。所述方法包括用所述双螺杆的反向旋转挤压所述配制品并且形成具有超过10MPa的抗张强度和如根据EN ISO 11925-2，表面暴露测试所测量的D类阻燃性评级的TPO屋顶膜。
【IPC分类】C08K5/00, B29C47/40, B29B7/48, E04D5/06, B32B27/08
【公开号】CN104903070
【申请号】CN201380068046
【发明人】A·斯托维克, S·乌奇, X·吴
【申请人】陶氏环球技术有限责任公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年12月23日
【公告号】EP2941340A1, US20150314511, WO2014105809A1
【技术领域】
[0001] 本发明是针对一种用于制造热塑性聚烯烃屋顶膜的方法。
【背景技术】
[0002] 热塑性聚烯烃（TPO)屋顶膜可以是单层或可以由多层构成并且可以在两层TPO膜 之间的中心含有增强织物或稀松布增强材料。单层TPO屋顶膜必须展现耐候性（耐久性）、 灵活性、长寿命、阻燃性、抗UV性和抗化学性。另外，TPO屋顶膜必须能够形成热空气焊缝。 TPO屋顶膜通常具有35-90密耳的厚度，其中45密耳、60密耳和80密耳的厚度是常见的行 业标准。
[0003] 常规TPO屋顶膜通常是在直接挤压工艺中在同向旋转双螺杆挤压线上产生的。在 直接挤压中，将起始物质直接馈入挤压机中，以使得同时发生熔融、混合和挤压。同向旋转 双螺杆挤压线提供高通量以及能够混合高负载颗粒状阻燃剂的混合。
[0004] 尽管TPO屋顶膜的吸引力日益增长，但是聚氯乙烯（PVC)屋顶膜仍然占据着大部 分的屋顶材料市场。相比于TPO膜制造，PVC屋顶膜通常在反向旋转双螺杆挤压设备上制 造，所述反向旋转双螺杆挤压设备适用于加工以低热稳定性为特征的聚合物（即，PVC)。
[0005] 当涉及高负载填充剂时，反向旋转双螺杆挤压有其缺点。反向旋转双螺杆挤压不 允许高负载阻燃剂均匀分散在常规TPO聚合物系统中。TPO屋顶膜的预混配的起始物质可 以在常规PVC挤压线上运行。然而，混配这一额外处理步骤增加了生产和劳动支出，使得反 向旋转双螺杆挤压相比于同向旋转双螺杆挤压是一个劣势选项。因此，PVC屋顶膜制造者 不能够在上覆的反向旋转双螺杆挤压线上制造 TPO屋顶膜。
[0006] 本领域意识到需要一种能够在常规反向旋转双螺杆挤压平台上制造 TPO屋顶膜 的方法。进一步存在对用于在不存在混配步骤的情况下并且在反向旋转双螺杆挤压机系统 上制造 TPO屋顶膜的方法的需要。
【发明内容】
[0007] 本发明是针对一种用于制造 TPO屋顶膜的方法。
[0008] 在一个实施例中，所述方法包括将高负载阻燃剂热塑性聚烯烃（TPO)配制品的组 分直接添加到反向旋转双螺杆挤压机中。所述高负载阻燃剂TPO配制品包括（i)烯烃嵌段 共聚物、（ii)聚烯烃和（iii)超过30wt%的颗粒状阻燃剂。所述方法进一步包括用双螺杆 反向旋转挤压高负载阻燃剂TPO配制品的组分。所述方法包括形成具有超过IOMPa的抗张 强度（⑶）和如根据EN ISO 11925-2,表面暴露测试所测量的D类阻燃性评级的TPO屋顶 膜。
[0009] 在一个实施例中，所述方法包括将高负载阻燃剂TPO配制品的组分直接添加到反 向旋转双螺杆挤压机中。高负载阻燃剂包括（i)丙烯基弹性体、（ii)聚烯烃和（iii)超过 30wt%的颗粒状阻燃剂。所述方法进一步包括用双螺杆反向旋转挤压高负载阻燃剂配制品 的组分。所述方法包括形成具有超过IOMPa的抗张强度（⑶）和如根据EN ISO 11925-2,表 面暴露测试所测量的D类阻燃性评级的TPO屋顶膜。
[0010] 本发明方法的优势是所述方法使得PVC屋顶膜制造者能够在常规反向旋转双螺 杆挤压线上制造 TPO屋顶膜。PVC屋顶膜制造者可以在不需要投资新设备的情况下以其产 品组合形式提供TPO屋顶膜。
[0011] 本发明的优势是在同一挤压设备上制造常规PVC膜和TPO屋顶膜的能力。
【具体实施方式】
[0012] TPO屋顶膜必须满足至少以下机械特性：
[0013] 1.超过IOMPa的抗张强度（CD和MD);
[0014] 2.超过500%的断裂伸长率（CD和MD);
[0015] 3.小于IOOMPa的E模量（CD和MD);以及
[0016] 4. D类阻燃性评级，如根据EN ISO 11925-2,表面暴露测试所测量。
[0017] 本发明提供一种用于制造 TPO屋顶膜的方法。在一个实施例中，所述方法包括将 高负载阻燃剂热塑性聚烯烃（TPO)配制品的组分直接添加到反向旋转双螺杆（CRTS)挤压 机中。所述高负载阻燃剂TPO配制品包括至少三种组分：（i)烯烃嵌段共聚物、（ii)聚烯烃 和（iii)超过30wt%的颗粒状阻燃剂。所述方法包括用双螺杆反向旋转挤压高负载阻燃剂 TPO配制品的组分并且形成具有超过IOMPa的抗张强度（⑶）和如根据EN ISO 11925-2,表 面暴露测试所测量的D类阻燃性评级的TPO屋顶膜。
[0018] 挤压是借以连续地推动聚合物沿着一或多个螺杆通过高温和高压区，所述聚合物 在所述高温和高压区中被熔融并且压实，并且最后被迫使通过模具的过程。本发明方法利 用反向旋转双螺杆挤压机。如本文中所用的"反向旋转双螺杆挤压机"（或"CRTS挤压机"） 是具有两个平行（或实质上平行）的啮合螺杆的挤压机，所述螺杆沿着相反的方向转动或 旋转：一根螺杆沿着顺时针方向旋转并且另一根螺杆沿着逆时针方向旋转。
[0019] 所述方法包括将高负载阻燃剂TPO配制品的组分直接添加到反向旋转双螺杆 (CRTS)挤压机中。术语"直接地添加"或"直接添加"或"直接挤压"以及类似术语是在不 存在预先混配步骤的情况下将起始物质引入到CRTS挤压机中。
[0020] 已知混配程序必须有物理掺合装置并且提供分散性混合、分布性混合或其组 合。所述混配程序通常用于在起始物质被引入到挤压机中之前制备所述起始物质的均匀 掺合物。所述混配装置的非限制性实例包括布拉班德（Brabender)混合装置和班伯里 (Banbury)混合装置。
[0021] 本发明方法有利地避免了在挤压之前对混配程序的需要。以此方式，术语"直接添 加"不包括在CRTS挤压之前，起始物质的混配、混合或掺合。
[0022] 将高负载阻燃剂TPO配制品的组分直接添加到CRTS挤压机中。所述组分构成挤 压工艺的起始物质。术语"高负载阻燃剂TPO配制品"是包括至少一种热塑性聚烯烃的组合 物，所述组合物还含有超过30wt%的颗粒状阻燃剂。在一个实施例中，术语"高负载阻燃剂 TPO配制品"是包括至少一种热塑性聚烯烃的组合物，所述组合物还含有35wt%或40wt% 或45wt%、或50wt%到60wt%、或65wt%或70wt%或75wt%的颗粒状阻燃剂。重量百分 比是以高负载阻燃剂TPO配制品的总重量计。
[0023] 配制品组分可以同时或依次添加到CRTS挤压机中。配制品组分可以连续地或间 歇地添加到CRTS挤压机中。在一个实施例中，所述配制品在引入到CRTS挤压机中之前制 备。按所希望的比例聚集配制品组分。将配制品组分直接添加到CRTS挤压机。然而，所述 配制品组分在添加到CRTS挤压机之前未发生混配。
[0024] 在一个实施例中，配制品组分到挤压机中的添加实质上同时（所有配制品组分在 彼此的0-10分钟或0-5分钟内添加）或同时发生。将阻燃剂通过第一端口馈入到CRTS挤 压机中并且将聚合材料通过第二端口添加到CRTS挤压机中。在单个步骤中执行熔融、混 合。在添加到CRTS挤压机中之前未发生混配。
[0025] 1.烯烃嵌段共聚物
[0026] 本发明高负载阻燃剂TPO配制品包括至少一种热塑性聚烯烃，即烯烃嵌段共聚 物。术语"烯烃嵌段共聚物"或"0BC"意指乙烯/ α -烯烃多嵌段共聚物并且在聚合形式中 包括乙烯和一或多种可共聚α -烯烃共聚单体，其特征在于化学或物理特性不同的两个或 更多个聚合单体单元的多个嵌段或链段。术语"互聚物"和"共聚物"在本文中可互换使用。 当在共聚物中提及"乙烯"或"共聚单体"的量时，应理解此意指其聚合单元。在一些实施 例中，多嵌段共聚物可以由下式表示：
[0027] (AB)n
[0028] 其中η是至少1，优选是大于1的整数，例如2、3、4、5、10、15、20、30、40、50、60、70、 80、90、100或更大，"Α"表示硬嵌段或链段并且"Β"表示软嵌段或链段。优选地，A和B以 与实质上支化或实质上星形方式相反的实质上线性方式连接。在其它实施例中，A嵌段和B 嵌段沿聚合物链无规分布。换句话说，嵌段共聚物通常并不具有如下结构：
[0029] ΑΑΑ-ΑΑ-ΒΒΒ-ΒΒ
[0030] 在又其它实施例中，嵌段共聚物通常并不具有包含不同共聚单体的第三类嵌段。 在又其它实施例中，嵌段A和嵌段B中的每一个具有实质上无规分布在嵌段内的单体或共 聚单体。换句话说，嵌段A和嵌段B都不包含两个或更多个具有独特组成的子链段（或子 嵌段），例如端部链段，其具有与嵌段的其余部分实质上不同的组成。
[0031] 优选地，乙烯占整个嵌段共聚物的大部分摩尔分数，即乙烯占至少整个聚合物的 50摩尔％。更优选地，乙烯占至少60摩尔％、至少70摩尔％或至少80摩尔％，其中整个 聚合物的实质上其余部分包含至少一种其它共聚单体，其优选地为具有3个或更多个碳原 子的α-烯烃。在一些实施例中，烯烃嵌段共聚物可以包含50mol%到90mol%乙烯，优选 地60mol%到85mol%、更优选地65mol%到80mol%。对于很多乙稀/辛稀嵌段共聚物来 说，优选的组合物包含超过整个聚合物的80摩尔％的乙烯含量和整个聚合物的10摩尔％ 到15摩尔％、优选地15摩尔％到20摩尔％的辛烯含量。
[0032] 烯烃嵌段共聚物包括不同量的"硬"链段和"软"链段。"硬"链段是聚合单元中乙 稀以聚合物的重量计按超过95重量％或超过98重量％、最多100重量％的量存在的嵌段。 换句话说，硬链段中的共聚单体含量（除乙烯以外的单体的含量）以聚合物的重量计，小于 5重量％或小于2重量％，并且可以低到零。在一些实施例中，硬链段包括衍生自乙烯的所 有或实质上所有单元。"软"链段是聚合单元中共聚单体含量（除乙烯以外的单体的含量） 以聚合物的重量计大于5重量％、或大于8重量％、大于10重量％或大于15重量％的嵌段。 在一些实施例中，软链段中的共聚单体含量可以是大于20重量％、大于25重量％、大于30 重量％、大于35重量％、大于40重量％、大于45重量％、大于50重量％、或大于60重量％， 并且可以高达100重量％。
[0033] 软链段可以按OBC总重量的1重量％到99重量％存在于OBC中，或是OBC总重量 的5重量％到95重量％、10重量％到90重量％、15重量％到85重量％、20重量％到80重 量％、25重量％到75重量％、30重量％到70重量％、35重量％到65重量％、40重量％到 60重量％、或45重量％到55重量％。相反地，硬链段可以按类似范围存在。可以基于从 DSC或NMR获得的数据计算软链段重量百分比和硬链段重量 百分比。所述方法和计算披露 在例如2006年3月15日提交的名称为"乙烯/ α -烯烃嵌段互聚物（Ethylene/a-Olef in Block Inter-polymers)"的美国专利第7, 608, 668号中，所述专利是以科林L.P·珊（Colin L.P. Shan)、朗尼?黑兹利特（Lonnie Hazlitt)等人的名义并且转让给陶氏全球技术公司 (Dow Global Technologies Inc.)，其披露内容以全文引用的方式并入本文中。具体来说， 硬链段和软链段重量百分比和共聚单体含量可以如US 7, 608, 668的第57栏到第63栏中 所述测定。
[0034] 烯烃嵌段共聚物是包含两个或更多个优选地以线性方式而不是侧接或接枝方式 连接的化学上相异的区域或链段（被称作"嵌段"）的聚合物，即包含就聚合烯系官能团来 说端到端连接的化学上不同的单元的聚合物。在一个实施例中，所述嵌段在以下方面不同： 所并入的共聚单体的量或类型、密度、结晶度、可归因于此类组合物的聚合物的微晶尺寸、 立体异构性（全同立构或间同立构）的类型或程度、区域规整性或区域不规整性、支化量 (包括长链支化或超支化）、均质性或任何其它化学或物理特性。与现有技术的嵌段互聚 物（包括通过依次单体添加、立体易变催化剂或阴离子聚合技术产生的互聚物）相比，本发 明OBC的特征在于聚合物多分散性（PDI或Mw/Mn或MWD)的独特分布、即嵌段长度分布和 /或嵌段数量分布两者，在一个实施例中，这归因于在其制备中使用的梭移剂以及多种催化 剂的作用。
[0035] 在一个实施例中，OBC在连续法中产生并且具有1. 7到3. 5、或1. 8到3、或1. 8到 2. 5、或1. 8到2. 2的多分散指数Η)Ι。当以分批或半分批方法制造时，OBC具有1. 0到3. 5、 或1. 3到3、或L 4到2. 5、或L 4到2的Η)Ι。
[0036] 另外，稀径嵌段共聚物的PDI符合舒尔茨-弗洛里分布（Schultz-Flory distribution)而不是泊松分布（Poisson distribution)。本发明OBC具有多分散的嵌 段分布以及多分散的嵌段大小分布。这使得形成具有改良和可区别的物理特性的聚合物 产物。多分散嵌段分布的理论益处先前已在波坦金（Potemkin)，《物理评论E》(Physical Review E) (1998) 57 (6)，第 6902-6912 页和多勃雷宁(Dobrvnin)，《化学物理杂志》（L Chem. Phvs.) (1997) 107(21)，第9234-9238页中加以建模并且论述。
[0037] 在一个实施例中，本发明的烯烃嵌段共聚物具有嵌段长度的最大可能分布。在一 个实施例中，烯烃嵌段共聚物被定义为具有：
[0038] ⑷1. 7到3. 5的Mw/Mn、至少一个以摄氏度计的恪点Tm以及以克/立方厘米计的 密度d，其中Tm和d的数值对应以下关系式：
[0039] Tm > -2002. 9+4538. 5 (d) -2422. 2 (d)2，
[0040] 其中 d是0· 850g/cc、或0· 860、或0· 866g/cc、或0· 87g/cc、或0· 880g/cc 到 0· 89g/ (3(3、或0.9]^/(^、或 0.925区/(^，并且
[0041] Tm 是 113°C、或 115°C、或 117°C、或 118°C到 120°C、或 121°C、或 125°C ;和 / 或
[0042] (B) I. 7到3.5的Mw/Mn，并且其特征在于以J/g计的熔化热Δ H和定义为最高的 DSC峰值与最高的结晶分析分级（"CRYSTAF"）峰值之间的温差的以摄氏度计的Λ数量 ΛΤ，其中ΛΤ和ΛΗ的数值具有以下关系式：
[0043] 对于Δ H大于零并且最大130J/g来说，Δ T > -0. 1299 Δ Η+62. 81
[0044] 对于Δ H大于130J/g来说，Δ T彡48°C
[0045] 其中使用至少5%的累积聚合物测定CRYSTAF峰值，并且如果小于5%的聚合物具 有可鉴别的CRYSTAF峰值，那么CRYSTAF温度是30°C ;和/或
[0046] (C)在300%应变和1次循环下用压缩成形的乙烯/ α -烯烃互聚物膜测量的以百 分比计的弹性恢复Re，并且具有以克/立方厘米计的密度d，其中当乙烯/ α -烯烃互聚物 实质上不含交联相时，Re和d的数值满足以下关系式：
[0047] Re > 1481-1629 (d);和 / 或
[0048] (D)具有当使用TREF分级时，在40°C与130°C之间洗脱的分子级分，其特征在于 所述级分具有大于或等于数量（-〇.2013)T+20.07、更优选地大于或等于数量（-0.2013) Τ+21. 07的摩尔共聚单体含量，其中T是TREF分级的峰值洗脱温度的数值，以°0为单位测 量；和/或
[0049] (E)具有在25°C下的储能模量C (25°C)和在100°C下的储能模量C (100°C)， 其中G' (25°C)比G' (100°C )的比率在I : 1到9 : 1的范围内。
[0050] 烯烃嵌段共聚物还可以具有：
[0051] (F)当使用TREF分级时在40°C与130°C之间洗脱的分子级分，其特征在于所述级 分具有至少〇. 5并且最多1的嵌段指数和大于1. 3的分子量分布Mw/Mn ;和/或
[0052] (G)大于零并且最多I. 0的平均嵌段指数和大于1. 3的分子量分布Mw/Mn。应理 解，烯烃嵌段共聚物可以具有特性（A)-(G)中的一个、一些、全部或任何组合。嵌段指数可 以如美国专利第7, 608, 668号中详细描述般测定，所述专利出于所述目的以引用的方式并 入本文中。用于测定特性（A)到（G)的分析方法披露在例如美国专利第7, 608, 668号第31 栏第26行到第35栏第44行中，所述专利出于所述目的以引用的方式并入本文中。
[0053] 适用于制备本发明OBC的合适单体包括乙烯和一或多种除乙烯以外的加成可聚 合单体。合适的共聚单体的实例包括3到30个、优选地3到20个碳原子的直链或支链 α -條径，例如丙條、1-丁條、1-戊條、3_甲基-1-丁條、1-己條、4_甲基-1-戊條、3_甲 基_1_戊稀、1_辛稀、1_癸稀、1_十二稀、1 _十四稀、1_十六稀、1_十八稀以及1_二十稀；3 到30个、优选地3到20个碳原子的环烯烃，例如环戊烯、环庚烯、降冰片烯、5-甲基-2-降 冰片條、四环十^條以及2-甲基-1，4,5,8- 二甲桥-1，2, 3,4,4a，5,8,8a-八氛蔡；二條径 和聚烯烃，例如丁二烯、异戊二烯、4-甲基-1，3-戊二烯、1，3_戊二烯、1，4_戊二烯、1，5-己 二烯、1，4-己二烯、1，3-己二烯、1，3-辛二烯、1，4-辛二烯、1，5-辛二烯、1，6-辛二烯、1， 7-辛二烯、亚乙基降冰片烯、乙烯基降冰片烯、二环戊二烯、7-甲基-1，6-辛二烯、4-亚乙 基_8_甲基_1，7_壬二條以及5,9_二甲基_1，4,8_癸二條；以及3_苯基丙條、4_苯基丙 條、1，2_二氣乙條、四氣乙條以及3, 3, 3_二氣-1-丙條。
[0054] 烯烃嵌段共聚物的密度是0· 850g/cc到0· 925g/cc、或0· 860g/cc到0· 88g/ cc或0. 860g/cc到0. 879g/cc。OBC的肖氏A值是40到70、优选地45到65并且更优 选地50到65。在一个实施例中，烯烃嵌段共聚物的熔融指数（MI)是0.1g/10min到 30g/10min、或 0· lg/lOmin 到 20g/10min、或 0· lg/lOmin 到 15g/10min，如通过 ASTM D 1238(190°C/2. 16kg)所测量。所述配制品可以包含一种以上烯烃嵌段共聚物。
[0055] 所述烯烃嵌段共聚物可以通过链梭移方法产生，例如在以引用的方式并入本文中 的美国专利第7, 858, 706号中所描述。具体来说，合适的链梭移剂和相关信息在第16栏第 39行到第19栏第44行中列出。合适的催化剂描述于第19栏第45行到第46栏第19行中 并且合适的助催化剂描述于第46栏第20行到第51栏第28行中。所述方法描述于整个文 献中，但尤其是在第51栏第29行到第54栏第56行中。所述方法还在例如以下各者中有 所描述：美国专利第 7, 608, 668 号；US 7, 893, 166 ;以及 US 7, 947, 793。
[0056] 在一个实施例中，烯烃嵌段共聚物是乙烯/辛烯多嵌段共聚物，其中密度是 0· 86g/cc 到 0· 88g/cc，Tm 是 118°C _120°C，熔融指数是 0· 5g/10min 到 5. 0g/10min，并且 Mw/Mn 是 L 7 到 3. 5。
[0057] 烯烃嵌段共聚物可以包含两个或更多个本文中所述的实施例。
[0058] 2.烯烃基聚合物
[0059] 高负载阻燃剂TPO配制品包括烯烃基聚合物。烯烃基聚合物不同于烯烃嵌段共聚 物。如本文中所用的术语"烯烃基聚合物"是指在聚合形式中包含大量烯烃单体（例如乙 烯或丙烯）（以聚合物的重量计）并且任选地可以包含一或多种共聚单体的聚合物。
[0060] 在一个实施例中，烯烃基聚合物是乙烯基聚合物。如本文中所用的术语"乙烯基聚 合物"是指在聚合形式中包含大量乙烯单体（以聚合物的重量计）并且任选地可以包含一 或多种共聚单体的聚合物。乙烯基聚合物可以是（i)齐格勒-纳塔（Ziegler-Natta)催化 的包含由乙烯和一或多种具有3到10个碳原子的α -烯烃衍生的重复单元的乙烯共聚物； (ii)茂金属催化的包含由乙烯和一或多种具有3到10个碳原子的α-烯烃衍生的重复单 元的乙烯共聚物；（iii)齐格勒-纳塔催化的乙烯均聚物；（iv)茂金属催化的乙烯均聚物； 以及其组合。
[0061] A.乙烯/α-烯烃共聚物
[0062] 在一个实施例中，乙烯基聚合物是乙烯/α-烯烃共聚物。如本文中所用的术语 "乙烯/α-烯烃共聚物"是指在聚合形式中包含大量乙烯单体（以共聚物的重量计）和 α-烯烃作为仅有的两种单体类型的共聚物。乙烯/α -烯烃共聚物可以包括乙烯和一或多 种C3-C2cia-烯烃共聚单体。共聚单体可以是直链或支链。合适的共聚单体的非限制性实 例包括丙稀、1_ 丁稀、1_戊稀、4-甲基-1-戊稀、1-己稀和1-辛稀。乙稀/ a -稀径共聚物 可以在浆料反应器、气相反应器或溶液反应器中用齐格勒-纳 塔催化剂、铬基催化剂、限制 几何构型催化剂或茂金属催化剂来制备。乙烯/ a -烯烃共聚物是无规共聚物并且与具有 嵌段分子内架构的OBC不同。
[0063] 在一个实施例中，乙烯/ a -烯烃共聚物的密度范围是从〇. 90g/cc或0. 91g/cc或 0· 920g/cc 或 0· 93g/cc 的下限到 0· 94g/cc 或 0· 950g/cc 或 0· 96g/cc 的上限。在一个实 施例中，乙烯/ a -烯烃共聚物的密度是0. 90g/cc到0. 910g/cc。在一个实施例中，乙烯/ a -稀径共聚物的恪融指数是0. 5g/10min到5g/10min。
[0064] 在一个实施例中，乙烯/a-烯烃共聚物具有〇.90g/cc到0.91g/cc的密度和 I. 0g/10min 到 5. 0g/10min 的恪融指数。
[0065] 在一个实施例中，乙烯/a-烯烃共聚物具有〇.93g/cc到0.95g/cc的密度和 0· 5g/10min 到 1.0 g/lOmin 的恪融指数。
[0066] 合适的乙烯/ α -烯烃共聚物的非限制性实例包括以商品名称阿塔内（ATTANE)、 道莱克斯（DOWLEX)或厄里特（ELITE)出售，可购自陶氏化学公司（The Dow Chemical Company)的聚乙稀。
[0067] B.丙烯基弹性体
[0068] 在一个实施例中，烯烃基聚合物是丙烯基弹性体。"丙烯基弹性体"（或"PBE"）包 含至少一种如下共聚物，其具有至少50重量％衍生自丙烯的单元和至少约5重量％衍生自 除丙烯以外的共聚单体（例如乙烯）的单元。
[0069] PBE的特征为具有实质上全同立构的丙烯序列。"实质上全同立构的丙烯序列"意 指通过13C NMR测量具有大于0. 85、或大于0. 90、或大于0. 92、或大于0. 93的全同立构三 单元组（mm)的序列。全同立构三单元组在本领域中是已知的并且在例如USP 5, 504, 172 和WO 2000/01745中有所描述，其是指通过13C NMR光谱测定，共聚物分子链中关于三单元 组单元的全同立构序列。
[0070] 根据ASTM D-1238 (在230°C /2. 16Kg下）所测量，PBE的熔体流动速率（MFR)在 0. lg/10min到25g/10min的范围内。在本文中包括并且披露了从0. lg/10min到25g/10min 的所有个别值和子范围；举例来说，MFR可以是从下限0. 1、0. 2或0. 5到上限25、15、10、8 或5g/10min。举例来说，作为丙烯/乙烯共聚物的PBE的MFR可以在0. 1到10g/10min的 范围内，或在替代方案中，在0. 2到10g/10min的范围内。
[0071] PBE的结晶度在至少Iwt %到30wt %的范围内（熔化热是至少2到小于50焦耳/ 克（J/g))，在本文中包括并且披露了其所有个别值和子范围。举例来说，结晶度可以是从下 限 lwt%、2. 5wt%或3wt% (分别是至少2J/g、4J/g或5J/g)到上限30wt%、24wt%、15wt% 或7wt% (分别小于50J/g、40J/g、24. 8J/g或llj/g)。举例来说，作为丙稀/乙稀共聚物 的卩1^的结晶度可以在至少1￥1:%到24￥1:%、15￥1:%、7￥1:%或5￥1:%(分别是至少2]/^到 小于40J/g、24. 8J/g、llJ/g或8. 3J/g)的范围内。如下文在测试方法部分中所描述，通过 DSC方法测量结晶度。丙烯/乙烯共聚物包含衍生自丙烯的单元和衍生自乙烯共聚单体和 任选的C4-Cltl α -烯烃的聚合物单元。例示性共聚单体是(：2和C 4到C 1(| α -烯烃；举例来说， C2、C4、CdP C8a -烯烃。
[0072] 在一个实施例中，PBE包含lwt%到40wt%乙烯共聚单体。在本文中包括并且 披露了从lwt%到40wt%的所有个别值和子范围；举例来说，共聚单体含量可以是从下 限 Iwt %、3wt %、4wt %、5wt %、7wt % 或 9wt % 到上限 40wt %、35wt %、30wt %、27wt %、 20wt%、15wt%、12wt%或9wt%。举例来说，丙稀/乙稀共聚物包含lwt%到35wt%，或在 替代方案中，1被％到3(^七％、3￥七％到27￥七％、3￥七％到2(^七％或3￥七％到15￥七％乙烯共聚 单体。
[0073] 在一个实施例中，PBE的密度是从0· 850g/cc或0· 860g/cc或0· 865g/cc到 0·900g/cc〇
[0074] 在一个实施例中，PBE的分子量分布（MWD ;定义为重均分子量除以数均分子量 (Mw/Mn))是3. 5或更小；在替代方案中，3. 0或更小；或在另一替代方案中，1. 8到3. 0。
[0075] 所述PBE型聚合物进一步描述在USP 6, 960, 635和6, 525, 157中，所述专利以 引用的方式并入本文中。所述PBE可以商品名称唯色法（VERSIFY)购自陶氏化学公司或 以商标名称维斯塔马克斯（VISTAMAXX)购自埃克森美孚化学公司（ExxonMobil Chemical Company)〇
[0076] 在一个实施例中，PBE的进一步特征在于包含（A)介于60wt %与小于IOOwt % 之间、介于80wt%与99wt%之间或介于85wt%与99wt%之间的衍生自丙稀的单元和（B) 介于大于零与40wt%之间或介于lwt%与20wt%之间、介于4wt%与16wt%之间或介于 4wt%与15wt%之间的衍生自乙稀和任选地一或多种C4_1(la -稀径的单元；并且每1000个 总碳平均含有至少〇. 〇〇1、至少〇. 005或至少0. 01个长链分枝，其中术语长链分枝是指比短 链分枝多至少一（1)个碳的链长，并且其中短链分枝是指比共聚单体中的碳数少两（2)个 碳的链长。举例来说，丙烯/1-辛烯互聚物的主链具有长度为至少七（7)个碳的长链分枝， 但这些主链也具有长度仅六（6)个碳的短链分枝。丙烯/乙烯共聚物互聚物中长链分枝的 最大数量不超过每1000个总碳3个长链分枝。
[0077] 在一个实施例中，PBE共聚物的熔融温度（Tm)是55°C到146°C。
[0078] 合适的丙烯/乙烯共聚物的非限制性实例是唯色法3300,可购自陶氏化学公司。
[0079] C.丙烯基聚合物
[0080] 在一个实施例中，烯烃基聚合物是丙烯基聚合物。如本文中所用的术语"丙烯基 聚合物"是指在聚合形式中包含大量丙烯单体（以聚合物的重量计）并且任选地可以包含 一或多种共聚单体的聚合物。所述丙烯基聚合物可以是α)齐格勒-纳塔催化的包含由丙 烯和一或多种具有2或4到10个碳原子的a-烯烃（为了本发明，认为乙烯是a-烯烃） 衍生的重复单元的丙烯共聚物；（ii)茂金属催化的包含由丙烯和一或多种具有2或4到10 个碳原子的a -烯烃衍生的重复单元的丙烯/ a -烯烃共聚物；（iii)齐格勒-纳塔催化的 丙烯均聚物；（iv)茂金属催化的丙烯均聚物；以及其组合。
[0081] 在一个实施例中，丙烯基聚合物是丙烯抗冲共聚物。丙烯抗冲共聚物是两相聚合 物，其中丙烯/乙烯共聚物不连续相分散在整个丙烯均聚物连续相中。
[0082] 烯烃基聚合物可以包含本文所披露的两个或更多个实施例。
[0083] 3.阻燃剂
[0084] 高负载阻燃剂热塑性聚烯烃（TPO)配制品包括超过30wt%的阻燃剂。阻燃剂是呈 颗粒形式或呈粉末形式的固体。在一个实施例中，高负载阻燃剂TPO配制品以下限35wt% 或 40wt%或 45wt%或 50wt%到上限 55wt%或 60wt%或 65wt%或 70wt%或 75wt%包括阻 燃剂。重量百分比是以高负载阻燃剂TPO配制品的总重量计。
[0085] 在一个实施例中，高负载阻燃剂TPO配制品包括从40wt%或45wt%或55wt%到 55wt %或60wt %或65wt %的阻燃剂。
[0086] 在一个实施例中，高负载阻燃剂TPO配制品包括超过50wt %的阻燃剂，或从超过 50wt %到75wt %的阻燃剂。
[0087] 合适的阻燃剂的非限制性实例包括氢氧化铝（ATH)、氢氧化镁（MDH)、碳钙镁石/ 水菱镁矿、N基和P基阻燃剂（例如，三聚氰胺-聚（磷酸铝）或三聚氰胺-聚（磷酸锌））、 碳酸钙、氧化锌、硅酸铝、硅酸钙、硫酸钡、二氧化钛、氧化锑、钛酸盐、硼酸盐、云母、滑石、玻 璃（例如玻璃纤维和玻璃微球体）、纳米粘土以及其组合。
[0088] 在一个实施例中，阻燃剂无卤素。"无卤素阻燃剂"是缺乏卤素原子（F、Cl、Br、I) 的阻燃剂。
[0089] 阻燃剂可以包含两个或更多个本文中所述的实施例。
[0090] 4.添加剂
[0091] 高负载阻燃剂TPO可以包括一或多种任选的添加剂。合适的添加剂包括（但不限 于）抗氧化剂、UV稳定剂、发泡剂、着色剂或颜料以及其组合。
[0092] 在一个实施例中，高负载阻燃剂（TPO)配制品包括Iwt %到5wt %的添加剂包。所 述添加剂包包括丙烯基弹性体载体、热稳定剂、受阻胺光稳定剂（HALS)和二氧化钛。添加 剂包包括30wt %到40wt %丙烯基弹性体载体、Iwt %到5wt %热稳定剂、5wt %到15wt % HALS 和 45wt% 到 55wt% 二氧化钦。
[0093] 所述方法包括挤压高负载阻燃剂TPO配制品的组分并且形成具有超过IOMPa (⑶） 的抗张强度和如根据EN ISO 11925-2,表面暴露测试所测量的D类阻燃性评级的TPO屋顶 膜。挤压借助于双螺杆在高温（超过环境温度）下反向旋转而发生。在一个实施例中，所 述方法包括在小于185°C的温度下挤压高负载阻燃剂TPO配制品。在又一个实施例中，所述 方法包括在一定温度范围内挤压高负载阻燃剂TPO配制品，所述温度范围是从下限120°C 或 130°C 或 140°C 或 150°C 到上限 160°C 或 170°C 或 175°C 或 180°C 或小于 185°C。
[0094] 在一个实施例中，所述方法包括挤压高负载阻燃剂TPO配制品的组分并且形成具 有D类阻燃性评级的TPO屋顶膜，如根据EN ISO 11925-2,表面暴露测试和边缘暴露测试所 测量。
[0095] 在一个实施例中，所述方法包括以从15转/分钟（rpm)或20rpm或25rpm到30rpm 或35rpm或40rpm的旋转速率反向旋转双螺杆。
[0096] 申请 人意外地发现了一种仅由固体组分构成的配制品，其在直接添加（无混配步 骤）到CRTS挤压机中之后出乎意料地协同地运作，从而促进高负载阻燃剂在整个聚合物组 分中的均匀分散。本发明高负载阻燃剂TPO配制品和CRTS挤压机协同地运作，从而产生满 足或超越了在同向旋转双螺杆挤压机上制备的TPO屋顶膜的机械和阻燃剂特性的TPO屋顶 膜。
[0097] 在一个实施例中，所述方法包括将高负载TPO配制品直接添加到CRTS挤压机中， 所述高负载TPO配制品由以下各者构成：
[0098] 20wt%到50wt%烯烃嵌段共聚物；
[0099] IOwt %到30wt %乙稀/ α -稀径共聚物；以及
[0100] 35wt % 到 75wt % 阻燃剂。
[0101] 所述方法进一步包括形成具有以下特性的TPO屋顶膜：
[0102] 超过IOMPa的抗张强度；
[0103] 超过500 %的断裂伸长率；
[0104] 小于IOOMPa的E模量；以及
[0105] D类阻燃性评级，如根据EN ISO 11925-2,表面暴露测试和边缘暴露测试所测量。
[0106] 在又一个实施例中，TPO屋顶膜具有D类阻燃性评级，如根据EN ISO 11925-2,表 面暴露测试和边缘暴露测试所测量。
[0107] 在一个实施例中，所述方法包括将高负载阻燃剂TPO配制品的组分直接添加到 CRTS挤压机中，所述高负载阻燃剂TPO配制品由以下组分构成：
[0108] 20wt%到40wt%烯烃嵌段共聚物；
[0109] 15?^%到30界1:%密度为0.9(^/(^到0.9]^/(^的乙稀/€[-稀径共聚物；
[0110] 35wt %到60wt %阻燃剂；以及
[0111] Iwt % 到 5wt % 添加剂。
[0112] 所述方法进一步包括形成TPO屋顶膜。所述TPO屋顶膜具有以下特性：
[0113] 超过IOMPa到25MPa的抗张强度；
[0114] 超过500 %到1100 %的断裂伸长率；
[0115] 小于IOOMPa的E模量；以及
[0116] D类阻燃性评级，如根据EN ISO 11925-2,单独表面暴露测试，或与边缘暴露测试 组合所测量。
[0117] 所述方法可以包含本文所披露的两个或更多个实施例。
[0118] 5.方法-PBE
[0119] 本发明提供另一种方法。在一个实施例中，所述方法包含：
[0120] 将高负载阻燃剂热塑性聚烯烃（TPO)配制品的组分直接添加到反向旋转双螺杆 挤压机中，所述高负载阻燃剂TPO配制品包含
[0121] 丙烯基弹性体（PBE);
[0122] 聚烯烃；
[0123] 超过30wt %的颗粒状阻燃剂；
[0124] 用所述双螺杆的反向旋转挤压所述高负载阻燃剂TPO配制品的所述组分；以及
[0125] 形成TPO屋顶膜，其具有
[0126] 超过IOMPa的抗张强度（CD)，和
[0127] D类阻燃性评级，如根据EN ISO 11925-2,表面暴露测试所测量。以上方法在下文 中称作"方法-PBE"。方法-PBE利用PBE，或PBE和OBC的掺合物，而不是0BC。
[0128] 在一个实施例中，方法-PBE包含形成具有D类阻燃性评级的TPO屋顶膜，如根据 EN ISO 11925-2,表面暴露测试和边缘暴露测试所测量。
[0129] 在一个实施例中，方法-PBE包含以15rpm到40rpm的旋转速率反向旋转双螺杆。
[0130] 在一个实施例中，方法-PBE包含在小于185°C的温度下执行反向旋转挤压。
[0131] 在一个实施例中，方法-PBE包含直接添加高负载TPO配制品的组分，所述高负载 TPO配制品包含
[0132] 20wt % 到 50wt % PBE ;
[0133] IOwt%到30wt%丙烯基聚合物；
[0134] 35wt %到75wt %阻燃剂；以及
[0135] 形成TPO屋顶膜，其具有
[0136] 超过IOMPa的抗张强度（CD);
[0137] 超过500 %的断裂伸长率；以及
[0138] 小于IOOMPa的E模量。所述TPO屋顶膜具有D类阻燃性评级，如根据EN ISO 11925-2,单独的表面暴露测试或与边缘暴露测试组合所测量。
[0139] 在一个实施例中，方法-PBE包含直接添加高负载阻燃剂TPO配制品的组分，所述 高负载阻燃剂TPO配制品包含
[0140] 40wt % 到 6〇wt % PBE ;
[0141] 10wt%到15wt%丙烯基聚合物，其为丙稀抗冲共聚物；
[0142] 30wt % 到 40wt % 阻燃剂；
[0143] Iwt %到5wt %添加剂；以及
[0144] 形成TPO屋顶膜，其具有
[0145] 超过IOMPa到25MPa的抗张强度；
[0146] 超过500%到1100%的断裂伸长率；以及
[0147] 小于IOOMPa的E模量。所述TPO屋顶膜具有D类阻燃性评级，如根据EN ISO 11925-2,单独的表面暴露测试或与边缘暴露测试组合所测量。
[0148] 所述方法-PBE可以包含本文所披露的两个或更多个实施例。
[0149] 定义
[0150] 除非相反地陈述，从上下文暗示或本领域惯用的，否则所有份数和百分比都以重 量计，并且所有测试方法都是到本发明的申请日为止的现行方法。
[0151 ] 如本文中所用的术语"组合物"是指包含组合物的材料以及由所述组合物的材料 形成的反应产物和分解产物的混合物。
[0152] 术语"包含"、"包括"、"具有"以及其衍生词并不打算排除任何额外组分、步骤或程 序的存在，不论是否具体地披露所述组分、步骤或程序。为了避免任何疑问，除非相反说明， 否则通过使用术语"包含"所主张的所有组合物都可以包括任何额外添加剂、佐剂或化合 物，无论聚合或以其它方式。相反，术语"主要由……组成"从任何随后列举的范围中排除 任何其它组分、步骤或程序，除了对可操作性来说不是必不可少的那些之外。术语"由…… 组成"不包括没有具体叙述或列出的任何组分、步骤或程序。
[0153] 如本文中所用的术语"聚合物"是指通过聚合相同或不同类型的单体制备的聚合 化合物。通用术语聚合物因此涵盖术语均聚物（用于指由仅一种类型的单体制备的聚合 物，应理解可以在聚合物结构中并入痕量杂质）和如下文所定义的术语互聚物。
[0154] 如本文中所用的术语"互聚物"是指通过聚合至少两种不同类型的单体制备的聚 合物。通用术语互聚物因此包括共聚物（用于指由两种不同类型的单体制备的聚合物）和 由两种以上不同类型的单体制备的聚合物。
[0155] 测试方法
[0156] 熔融指数
[0157] 根据ASTM D-1238(190°C ;2. 16kg)测量熔融指数（12)。结果以克/10分钟形式 报告。根据ASTM D-1238(230°C ;2. 16kg)测量熔体流动速率（MFR)。结果以克/10分钟形 式报告。
[0158] 密度
[0159] 根据ASTM D-792测量密度。
[0160] 阻燃性
[0161] 根据EN ISO 11925-2测量阻燃性。在可燃性测试EN ISO 11925-2中，使样本经 历小火焰的直接冲击。将大小为250mmX90mm的试验样本竖直地连接到U形样本支架上。 使高度20mm的丙烷气火焰以45°的角度与样本接触。作用点是在表面中心线的底边缘的 上方40mm(表面暴露测试）或在底边缘的宽度中心（边缘暴露测试）。将滤纸放置在样本 支架的下方用于监测火焰碎肩的下落。
[0162] 取决于产品的种类，使用两个不同的火焰施加时间和测试持续时间。关于E类，火 焰施加时间是15秒，并且在移开火焰之后35秒终止测试。关于B类、C类和D类，火焰施 加时间是30秒，测试的最大持续时间是在移开火焰之后60秒。如果在移开火焰源之后没 有观察到的着火，或样本停止燃烧（或发光），或焰舌到达样本的上边缘，那么更早地终止 测试。
[0163] 分类准则是基于以下观察结果：在指定时间内火焰蔓延（Fs)是否达到150_和在 样本下方的滤纸是否由于火焰碎肩而着火。另外，观察火焰和发光的发生率和持续时间。
[0164] EN ISO 11925-2
[0165] B 类着火时间=30sec，60sec Fs < 150mm
[0166] C 类着火时间=30sec，60sec Fs < 150mm
[0167] D 类着火时间=30sec，60sec Fs < 150mm
[0168] E 类着火时间=15sec，35sec Fs < 150mm
[0169] 如果满足以下两个条件，那么样本满足D类：
[0170] (1)60 秒测试时间里 Fs < 150mm
[0171] (2)无燃烧小液滴
[0172] 凝胶渗透色谱法（GPC)
[0173] 使用常规GPC测量来测定聚合物的重均（Mw)分子量和数均（Mn)分子量，并且确 定 MWD( = Mw/Mn)。用高温 GPC 仪器（聚合物实验室公司（Polymer Laboratories，Inc·)， 型号PL220)分析样品。
[0174] 所述方法采用众所周知的基于流体动力学体积的概念的通用校准方法，并且使用 窄聚苯乙稀（PS)标准以及四个混合型A 20 μL?柱（来自安捷伦（Agilent)(以前的聚合物 实验室公司）的PLgel混合型A)在140°C的系统温度下操作来执行校准。在1，2,4-三氯 苯溶剂中以"2mg/mL"浓度制备样品。流动速率是1.0 mL/min，并且注射大小是100微升。
[0175] 如所论述，通过使用窄分子量分布聚苯乙烯标准（来自聚合物实验室）以及 其洗脱体积推断出分子量测定值。通过使用聚乙烯和聚苯乙烯的适当马克-霍温克 (Mark-Houwink)系数（如由威廉姆斯（Williams)和沃德（Ward)在《聚合物科学杂志：聚 合物快报》（Journal of Polymer Science，Polymer Letters)，第 6 卷 ，（621) 1968 中所述） 推导以下方程式，测定当量聚乙烯分子量：
[0176] M聚乙稀=a*(M聚苯乙稀）b。
[0177] 在此方程式中，a = 0. 4316并且b = 1. 0(如威廉姆斯和沃德，《聚合物科学杂志： 聚合物快报》，6,621 (1968)中所述）。使用威斯克泰（VISC0TEK) TriSEC软件3. 0版执行聚 乙烯当量分子量计算。
[0178] 差示扫描热量测定（DSC)
[0179] 使用差示扫描热量测定（DSC)测量聚合物（例如乙烯基（PE)聚合物）中的结晶 度。称出约5到8mg聚合物样品并且将其放置于DSC盘中。将盖卷曲在盘上以确保封闭 氛围。将样品盘放置于DSC单元中，并且然后以约10°C /min的速率将PE加热到180°C的 温度（将PP加热到230°C )。使样品在此温度下保持三分钟。然后，对于PE，以10°C /min 的速率将样品冷却到-60°C (对于PP，冷却到_40°C )，并且在所述温度下等温保持三分钟。 接着以l〇°C /min的速率加热样品，直到完全熔融（第二次加热）。通过以下计算结晶度百 分比：从第二加热曲线测定的熔化热（Hf)除以292J/g(对于PE)理论熔化热（对于PP是 165J/g)并且将此数量乘以100(例如结晶度％= (Hf/292J/g)X100(对于PE))。
[0180] 除非另外说明，否则每个聚合物的熔点（Tm)从第二加热曲线测定（峰值Tm)，并且 结晶温度（T。）从第一冷却曲线测定（峰值Tc)。
[0181] 根据2012版BS ISO 37测量断裂伸长率（横向（⑶）和纵向（MD))。
[0182] 根据2012版BS ISO 37测量E模量（横向（CD)和纵向（MD))。
[0183] 根据2012版BS ISO 37测量抗张强度（横向（⑶）和纵向（MD))。
[0184] 现将在以下实例中详细描述本发明的一些实施例。
[0185] 实例
[0186] 1.材料
[0187] 本发明实例和比较样品中所用的材料提供在以下表1-3中。聚合物通常用一或多 种抗氧化剂和/或其它稳定剂来稳定。
[0188] 表1.树脂材料和特性
[0189]
[0190] PP =丙烯基聚合物
[0191] ULDPE =超低密度聚乙烯
[0192] 表2.阻燃剂材料和特性 [01931
[0194] 表3.添加剂包（母料）-组合物
[0195]
[0196] *wt%以母料总重量计
[0197] 2.直接添加
[0198] 实例1-7是高负载阻燃剂TPO配制品的实例。参考物是不含阻燃剂的配制品。组 分比例（以重量％为单位，以配制品的总重量计）示出在表4中。
[0199] 表4.配制品
[0200]
[0201] 1参考物代表常规TPO配制品。
[0202] MB =添加剂母料
[0203] 3.反向旋转挤压
[0204] 将配制品（实例1-7)直接添加到AMUT反向旋转双螺杆挤压机D = 92mm，L/D = 36。通过两个不同的进料器将配制品的组分直接馈入到挤压机中。阻燃剂呈粉末形式并且 通过粉末进料器馈入挤压机中。聚合材料呈颗粒形式并且通过另一个进料器馈入挤压机 中。在单个步骤中执行熔融、混合和挤压。在所述组分直接添加到反向旋转双螺杆挤压机 中之前不执行混配步骤或预挤压步骤。在下表5中所示的处理条件下通过反向旋转双螺杆 挤压机处理实例1-7的配制品。
[0205] 表5.实例1-7的处理参数
[0206] (反向旋转双螺杆：D = 92mm，L/D = 36,模具宽度=700mm)
[0207]
[0208] 反向旋转双螺杆挤压方法产生了具有0. 65mm到0. 75mm的厚度和700mm的宽度的 TPO屋顶膜。
[0209] 表6.机械性能
[0210] (反向旋转双螺杆：D = 92mm，L/D = 36,模具宽度=700mm)
[0211]
[0212] 实例1-7中的每一个都满足TPO屋顶膜的机械特性。另外，实例1-7中的每一个 的 EN ISO 11925-2 表面暴露测试都满足 D 类（classification D/classD)。
[0213] 实例4和实例7的EN ISO 11925-2边缘暴露测试各自满足D类。EN ISO 11925-2 边缘暴露测试是指示性测试并且比EN ISO 11925-2表面暴露测试严格。边缘暴露测试适 用于膜的最终使用。
[0214] 为了比较，将实例1-7的配制品和参考物添加到克拉斯马菲（KrassMafei) FEA-LAB-ZE25同向旋转挤压机中。经历同向旋转挤压机，实例1-7的配制品产生对应的比 较样品1-7。参考物是不含阻燃剂的配制品。在添加到同向旋转双螺杆挤压机中之前不执 行混配或预挤压步骤。在表7中所示的条件下执行同向旋转双螺杆挤压。
[0215] 表7*.实例1-7的处理参数
[0216] (同向旋转双螺杆：D = 25mm，L/D = 40,模具宽度=200mm)
[0217]
[0218] *表7是比较数据
[0219] 借助于表7的处理条件产生的TPO屋顶膜的特性示出在下表8中。
[0220] 表8*.机械性能
[0221] (同向旋转双螺杆：D = 25mm，L/D = 40,模具宽度=200mm)
[0222]
[0223] *表8是比较数据
[0224] 5.讨论
[0225] 本发明高负载阻燃剂TPO配制品当直接添加到CRTS挤压工艺中时意外地产生 合适的TPO屋顶膜。如上表6中所示，本发明方法产生的TPO屋顶膜满足TPO屋顶膜的 机械性能要求并且也满足EN ISO 11925-2,单独表面暴露测试的D类或组合满足EN ISO 11925. 2,边缘暴露测试的D类。
[0226] 不受特定理论限制，我们相信本发明高负载阻燃剂TPO配制品与CRTS挤压的组合 协同运作，从而促进分散、均匀性和机械特性以便产生TPO屋顶膜。烯烃嵌段共聚物和聚烯 烃聚合物系统能够吸收高负载阻燃剂。因此，本发明方法和高负载阻燃剂TPO配制品出乎 意料地在低剪切下在低质量温度条件存在下，在反向旋转双螺杆挤压期间促进高负载阻燃 剂的均匀分散。本发明TPO屋顶膜的良好机械性能和可接受的阻燃性是高负载阻燃剂粒子 在整个OBC/聚烯烃聚合物基质中的均匀分散的结果。
[0227] CRTS挤压可以在更低的温度（有利于降低生产成本）下执行。CRTS挤压还在更 低的螺杆速度下操作，进一步减少生产期间的能量消耗。另外，本发明CRTS挤压机的低螺 杆速度和更低的挤压温度对配制品施加了更小的剪切应力和更少的热，促使组分降解减少 并且保存了合意的膜特性。
[0228] 尤其期望的是，本发明不限于本文中所含有的实施例和说明，而是包括那些实施 例的修改形式，所述修改形式包括在以上权利要求书范围内出现的实施例的部分和不同实 施例的要素的组合。
【主权项】
1. 一种方法，包含： 将高负载阻燃剂热塑性聚烯烃（TPO)配制品的组分直接添加到反向旋转双螺杆挤压 机中，所述高负载阻燃剂TPO配制品包含 烯烃嵌段共聚物； 聚烯烃； 超过30wt%的颗粒状阻燃剂； 用所述双螺杆的反向旋转挤压所述高负载阻燃剂TPO配制品的所述组分；以及 形成TPO屋顶膜，其具有 超过IOMPa的抗张强度（⑶），和 D类阻燃性评级，如根据ENISO11925-2,表面暴露测试所测量。2. 根据权利要求1所述的方法，包含形成具有如根据ENISO11925-2,边缘暴露测试 所测量的D类阻燃性评级的TPO屋顶膜。3. 根据权利要求1到2中任一项所述的方法，包含以15rpm到40rpm的旋转速率反向 旋转所述双螺杆。4. 根据权利要求1到3中任一项所述的方法，包含在小于185°C的温度下执行所述反 向旋转挤压。5. 根据权利要求1到4中任一项所述的方法，包含直接添加高负载TPO配制品的组分， 所述高负载TPO配制品包含 20wt%到50wt%烯烃嵌段共聚物； IOwt%到30wt%乙稀/a-稀径共聚物； 35wt%到75wt%阻燃剂；以及 形成TPO屋顶膜，其具有 超过IOMPa的抗张强度（⑶）； 超过500 %的断裂伸长率；以及 小于IOOMPa的E模量。6. 根据权利要求1到5中任一项所述的方法，包含直接添加高负载阻燃剂TPO配制品 的组分，所述高负载阻燃剂TPO配制品包含 20wt%到40wt%烯烃嵌段共聚物； 15wt%到30wt%密度为0? 90g/cc到0? 91g/cc的乙稀/a-稀径共聚物； 35wt%到60wt%阻燃剂； Iwt%到5wt%添加剂；以及 形成TPO屋顶膜，其具有 超过IOMPa到25MPa的抗张强度； 超过500 %到1100 %的断裂伸长率；以及 小于IOOMPa的E模量。7. -种方法，包含： 将高负载阻燃剂热塑性聚烯烃（TPO)配制品的组分直接添加到反向旋转双螺杆挤压 机中，所述高负载阻燃剂TPO配制品包含 丙烯基弹性体； 聚烯烃； 超过30wt%的颗粒状阻燃剂； 用所述双螺杆的反向旋转挤压所述高负载阻燃剂TPO配制品的所述组分；以及 形成TPO屋顶膜，其具有 超过IOMPa的抗张强度（⑶），和 D类阻燃性评级，如根据ENISO11925-2,表面暴露测试所测量。
【专利摘要】本发明是针对一种用于制造热塑性聚烯烃屋顶膜的方法。所述方法包括将高负载阻燃剂TPO配制品的组分直接添加到反向旋转双螺杆挤压机中。所述方法包括用所述双螺杆的反向旋转挤压所述配制品并且形成具有超过10MPa的抗张强度和如根据EN ISO 11925-2，表面暴露测试所测量的D类阻燃性评级的TPO屋顶膜。
【IPC分类】C08K5/00, B29C47/40, B29B7/48, E04D5/06, B32B27/08
【公开号】CN104903070
【申请号】CN201380068046
【发明人】A·斯托维克, S·乌奇, X·吴
【申请人】陶氏环球技术有限责任公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年12月23日
【公告号】EP2941340A1, US20150314511, WO2014105809A1
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