(57)【要約】  任意の所与の時点で噴霧塗布の領域に噴霧塗布されたとき、ＰＥＬ方法４７に従って測定した場合、２０十億分率以下の噴霧塗布領域のモノマーＭＤＩ含有量を有し、ＡＳＴＭ  Ｄ２１９６に従って２５℃で１００〜３，０００ｃＰの粘度を有する、噴霧ポリウレタン発泡体または低層接着剤の形態の噴霧可能なポリウレタン組成物。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴霧可能なポリウレタン発泡体（ＳＰＦ）組成物であって、
イソシアネート成分であって、遊離イソシアネート官能基を有し、前記イソシアネート成分の総重量に基づいて、
ポリマージフェニルメタンジイソシアネート（ＰＭＤＩ）を含む５０〜１００重量パーセントのイソシアネート含有化合物であって、前記ＰＭＤＩのモノマージフェニルメタンジイソシアネート（モノマーＭＤＩ）含有量が、前記ＰＭＤＩ１００重量部に基づいて、１０〜９０重量パーセントの範囲である、５０〜１００重量パーセントのイソシアネート含有化合物と、
前記イソシアネート成分の前記イソシアネート基と反応性の分子あたり１つ以上のヒドロキシル官能基を有する０〜５０重量パーセントの第１のイソシアネート反応性成分と、
前記イソシアネート成分の前記遊離イソシアネート官能基と反応性の１つ以上のヒドロキシル官能基を有する第２のイソシアネート反応性成分であって、前記イソシアネート成分の遊離イソシアネート官能基対前記第２の反応性イソシアネート反応性成分の前記ヒドロキシル官能基の比が、０．２５：１〜３．０：１の範囲であり、前記第２のイソシアネート反応性成分が、前記第２のイソシアネート反応性成分の総重量に基づいて、
分子あたり１．５〜７の平均ヒドロキシル官能価を有する２０〜９０重量パーセントのヒドロキシル官能性ポリマー成分であって、前記ヒドロキシル官能性ポリマー成分が、前記ヒドロキシル官能性ポリマー成分の総重量に基づいて、
０〜４０重量パーセントの難燃剤成分、
１〜１０重量パーセントのシリコーン界面活性剤、
０〜２０重量パーセントのジアミン、
０．５〜１５重量パーセントの触媒、および
０〜２５重量パーセントの第１の発泡剤を含む、２０〜９０重量パーセントのヒドロキシル官能性ポリマー成分、を含む、第２のイソシアネート反応性成分と、を含む、イソシアネート成分、を含み、
前記噴霧可能なポリウレタン発泡体組成物の粘度が、噴霧塗布の領域に噴霧塗布されたとき、ＡＳＴＭ  Ｄ２１９６に従って２５℃で１００〜３，０００ｃＰであり、
前記噴霧可能なポリウレタン組成物の前記モノマーＭＤＩ含有量が、噴霧塗布の領域に噴霧塗布されたとき、ＰＥＬ方法４７に従って測定した場合、任意の期間において、噴霧塗布の領域で５０十億分率以下である、噴霧可能なポリウレタン発泡体（ＳＰＦ）組成物。
【請求項２】
前記噴霧可能なポリウレタン発泡体組成物の前記モノマーＭＤＩ含有量が、請求項１のような噴霧塗布の領域に噴霧塗布されたとき、ＰＥＬ方法４７に従って測定した場合、２０十億分率以下の８時間の期間（ＴＬＶ−ＴＷＡ）を超える時間加重平均モノマーＭＤＩ含有値を生成する、請求項１に記載の噴霧可能なポリウレタン発泡体（ＳＰＦ）組成物。
【請求項３】
前記イソシアネート成分が、前記イソシアネート成分の総重量の０〜３０重量パーセントを超える量で存在する粘度低下剤をさらに含む、請求項１または２に記載の噴霧可能なポリウレタン発泡体（ＳＰＦ）組成物。
【請求項４】
前記イソシアネート成分が、前記イソシアネート成分の総重量の０〜３０重量パーセントを超える量で存在する第２の発泡剤をさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の噴霧可能なポリウレタン発泡体（ＳＰＦ）組成物。
【請求項５】
前記第２の発泡剤が、ヒドロフルオロオレフィン、ヒドロフルオロカーボン、炭化水素、およびそれらの任意の組み合わせからなる群のうちの少なくとも１つを含む、請求項３に記載の噴霧可能なポリウレタン発泡剤（ＳＰＦ）組成物。
【請求項６】
前記第１のイソシアネート反応性成分が、前記イソシアネート成分中に存在し、
分子あたり２〜３の平均ヒドロキシル官能価を有するヒドロキシル官能性脂肪族ポリエーテル、
分子あたり２〜３の平均ヒドロキシル官能価を有するヒドロキシル官能性芳香族ポリエステル、
一価アルコール、
分子あたり１〜３の平均ヒドロキシル官能価を有する第１の反応性難燃剤、および
それらの任意の組み合わせからなる群のうちの少なくとも１つを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の噴霧可能なポリウレタン発泡剤（ＳＰＦ）組成物。
【請求項７】
前記第１の反応性難燃剤が、前記第１のイソシアネート反応性成分中に存在し、
芳香族臭素化化合物、
脂肪族臭素化化合物、
リン含有難燃剤、および
それらの任意の組み合わせからなる群のうちの少なくとも１つを含む、請求項６に記載の噴霧可能なポリウレタン発泡剤（ＳＰＦ）組成物。
【請求項８】
前記ヒドロキシル官能性ポリマー成分が、前記ヒドロキシル官能性ポリマー成分の総重量に基づいて、
分子あたり１．５〜７の平均ヒドロキシル官能価を有する２０〜８０重量パーセントのヒドロキシル官能性芳香族ポリエステル、
分子あたり２〜３の平均ヒドロキシル官能価を有する０〜４０重量パーセントのマンニッヒポリエーテルポリオール、および
前記マンニッヒポリエーテルポリオールとは異なり、分子あたり２〜３の平均ヒドロキシル官能価を有する０〜４０重量パーセントのポリエーテルポリオールを含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の噴霧可能なポリウレタン発泡剤（ＳＰＦ）組成物。
【請求項９】
前記難燃剤成分が、前記第２のイソシアネート反応性成分中に存在し、前記難燃剤成分の総重量に基づいて、
分子あたり平均１〜３個のヒドロキシル基を有する０〜５０重量パーセントの第２の反応性難燃剤成分であって、前記第２の反応性難燃剤成分が、前記第１の反応性難燃剤成分と同じまたは異なる、０〜５０重量パーセントの第２の反応性難燃剤成分と、
５０〜１００重量パーセントの非反応性難燃剤成分と、を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の噴霧可能なポリウレタン発泡剤（ＳＰＦ）組成物。
【請求項１０】
前記第２の反応性難燃剤が、前記第２のイソシアネート反応性成分中に存在する、請求項９に記載の噴霧可能なポリウレタン発泡体（ＳＰＦ）組成物。
【請求項１１】
前記ジアミンが、前記第２のイソシアネート反応性成分中に存在し、芳香族ジアミンまたは脂肪族ジアミンを含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の噴霧可能なポリウレタン発泡体（ＳＰＦ）組成物。
【請求項１２】
前記触媒がアミン触媒を含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の噴霧可能なポリウレタン発泡体（ＳＰＦ）組成物。
【請求項１３】
前記触媒が、前記第２のイソシアネート反応性成分の総重量に基づいて、
１０〜１５重量パーセント未満のアミン触媒、および
０超〜５重量パーセントの金属触媒を含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の噴霧可能なポリウレタン発泡体（ＳＰＦ）組成物。
【請求項１４】
前記第１の発泡剤が、前記第２のイソシアネート反応性成分中に存在し、ヒドロフルオロオレフィン、ヒドロフルオロカーボン、炭化水素、水、ギ酸、およびそれらの任意の組み合わせからなる群うちの少なくとも１つを含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の噴霧可能なポリウレタン発泡体（ＳＰＦ）組成物。
【請求項１５】
噴霧可能な低層接着剤（ＬＲＡ）組成物であって、
イソシアネート成分であって、遊離イソシアネート官能基を有し、前記イソシアネート成分の総重量に基づいて、
ポリマージフェニルメタンジイソシアネート（ＰＭＤＩ）を含む５０〜１００重量パーセントのイソシアネート含有化合物であって、前記ＰＭＤＩのモノマージフェニルメタンジイソシアネート（モノマーＭＤＩ）含有量が、前記ＰＭＤＩ１００重量部に基づいて、１０〜９０重量パーセントの範囲である、５０〜１００重量パーセントのイソシアネート含有化合物と、
前記イソシアネート成分の前記イソシアネート基と反応性の分子あたり１つ以上のヒドロキシル官能基を有する０〜５０重量パーセントの第１のイソシアネート反応性成分と、
前記イソシアネート成分の前記遊離イソシアネート官能基と反応性の１つ以上のヒドロキシル官能基を有する第２のイソシアネート反応性成分であって、前記イソシアネート成分の遊離イソシアネート官能基対前記第２の反応性イソシアネート反応性成分の前記ヒドロキシル官能基の比が、０．７５：１〜３．０：１の範囲であり、前記第２のイソシアネート反応性成分が、前記第２のイソシアネート反応性成分の総重量に基づいて、
分子あたり平均１．５〜７個のヒドロキシル基を有する２５から９０重量パーセントのヒドロキシル官能性ポリマー成分、
分子あたり平均４個のヒドロキシル基を有する０〜５重量パーセントのエチレンジアミン開始ポリエーテルポリオール架橋剤、
分子あたり平均２〜３個のヒドロキシル基を有し、かつ２５〜６，０００ｇ／ｍｏｌの範囲の重量平均分子量を有する、０〜１０重量パーセントのグリセリン開始またはジプロピレングリコール開始ポリエーテルポリオール架橋剤、
０．５〜５重量パーセントのシリコーン界面活性剤、
２５〜７５重量パーセントの第一級アミン、および
０．１５〜２０重量パーセントの水を含む、第２のイソシアネート反応性成分と、を含む、イソシアネート成分、を含み、
前記噴霧可能な低層接着剤組成物の粘度が、噴霧塗布の領域に噴霧塗布されたとき、ＡＳＴＭ  Ｄ２１９６に従って２５℃で１００〜３，０００ｃＰであり、
前記噴霧可能な低層接着剤組成物の前記モノマーＭＤＩ含有量が、噴霧塗布の領域に噴霧塗布されたとき、ＰＥＬ方法４７に従って測定した場合、任意の期間において、噴霧塗布の領域で５０十億分率以下である、噴霧可能な低層接着剤（ＬＲＡ）組成物。
【請求項１６】
前記噴霧可能な低層接着剤組成物の前記モノマーＭＤＩ含有量が、請求項１５のような噴霧塗布の領域に噴霧塗布されたとき、ＰＥＬ方法４７に従って測定した場合、２０十億分率以下の８時間の期間（ＴＬＶ−ＴＷＡ）を超える時間加重平均モノマーＭＤＩ含有値を生成する、請求項１５に記載の噴霧可能な低層接着剤組成物。
【請求項１７】
前記イソシアネート成分が、前記イソシアネート成分の総重量の０〜３０重量パーセントを超える量で存在する粘度低下剤をさらに含む、請求項１５または１６に記載の噴霧可能な低層接着剤組成物。
【請求項１８】
前記第１のイソシアネート反応性成分が、前記イソシアネート成分中に存在し、
分子あたり２〜３の平均ヒドロキシル官能価を有するヒドロキシル官能性脂肪族ポリエーテル、
分子あたり２〜３の平均ヒドロキシル官能価を有するヒドロキシル官能性芳香族ポリエステル、
一価アルコール、
分子あたり１〜３の平均ヒドロキシル官能価を有する反応性難燃剤、および
それらの任意の組み合わせからなる群のうちの少なくとも１つを含む、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の噴霧可能な低層接着剤組成物。
【請求項１９】
前記反応性難燃剤が、前記第１のイソシアネート反応性成分中に存在し、
芳香族臭素化化合物、
脂肪族臭素化化合物、
リン含有難燃剤、および
それらの任意の組み合わせからなる群のうちの少なくとも１つを含む、請求項１８に記載の噴霧可能な低層接着剤組成物。
【請求項２０】
前記ヒドロキシル官能性ポリマー成分が、２５〜６，０００ｇ／ｍｏｌの範囲の重量平均分子量を有するエチレンオキシド末端ポリエーテルジオールまたはトリオールを含む、請求項１５〜１９のいずれか一項に記載の噴霧可能な低層接着剤組成物。
【請求項２１】
前記ヒドロキシル官能性ポリマー成分が、２５〜６，０００ｇ／ｍｏｌの範囲の重量平均分子量を有するプロピレンオキシド基含有ポリエーテルジオールまたはトリオールを含む、請求項１５〜１９のいずれか一項に記載の噴霧可能な低層接着剤組成物。
【請求項２２】
前記ヒドロキシル官能性ポリマー成分が、２５〜６，０００ｇ／ｍｏｌの範囲の重量平均分子量を有するジプロピレングリコール開始エチレンオキシドおよびプロピレンオキシド基含有ポリエーテルジオールを含む、請求項１５〜１９のいずれか一項に記載の噴霧可能な低層接着剤組成物。
【請求項２３】
前記第一級アミンが、脂肪族第一級アミンを含む、請求項１５〜２２のいずれか一項に記載の噴霧可能な低層接着剤組成物。
【請求項２４】
前記第一級アミンが、芳香族第一級アミンを含む、請求項１５〜２２のいずれか一項に記載の噴霧可能な低層接着剤組成物。
【請求項２５】
建設用途の多層構造を形成する方法であって、
請求項１〜１４のいずれか一項に記載のイソシアネート成分および第２のイソシアネート反応性成分を形成することと、
前記形成されたイソシアネート成分および前記形成された第２のイソシアネート反応性成分を、ポリウレタン噴霧システムの別個の容器に導入することであって、前記容器の各々が、アプリケーター部分に流体的に連結されている、導入することと、
前記ポリウレタン噴霧システムの前記アプリケーター部分で前記イソシアネート成分および前記第２のイソシアネート反応性成分を予混合することによって、噴霧ポリウレタン発泡体組成物を形成することであって、前記混合物が、ＡＳＴＭ  Ｄ２１９６に従って２５℃で１００〜３，０００ｃＰの粘度を有する、形成することと、
噴霧塗布領域内に限られた第１の基板材料を提供することと、
前記噴霧ポリウレタン発泡体組成物を、前記噴霧塗布領域内の前記アプリケーター部分から前記第１の基板材料上に塗布することと、
第２の基材材料を、前記第１の基板材料の反対側の前記塗布された噴霧ポリウレタン発泡体組成物に塗布して、多層構造を形成することと、を含み、
前記噴霧可能なポリウレタン組成物の前記モノマーＭＤＩ含有量が、噴霧塗布の領域に噴霧塗布されたとき、ＰＥＬ方法４７に従って測定した場合、任意の期間において、噴霧塗布の領域で５０十億分率以下である、方法。
【請求項２６】
前記噴霧可能なポリウレタン組成物の前記モノマーＭＤＩ含有量が、噴霧塗布の領域に噴霧塗布されたとき、ＰＥＬ方法４７に従って測定した場合、噴霧後の８時間の期間の時間加重平均で、噴霧塗布の領域で２０十億分率以下である、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
建設用途の多層構造を形成する方法であって、
請求項１５〜２４のいずれか一項に記載のイソシアネート成分および第２のイソシアネート反応性成分を形成することと、
前記イソシアネート成分および前記第２のイソシアネート反応性成分を、ポリウレタン噴霧システムの別個の容器に導入することであって、前記容器の各々が、アプリケーター部分に流体的に連結されている、導入することと、
前記ポリウレタン噴霧システムの前記アプリケーター部分で前記イソシアネート成分および前記第２のイソシアネート反応性成分を予混合することによって、低層接着剤組成物を形成することであって、前記混合物が、ＡＳＴＭ  Ｄ２１９６に従って２５℃で１００〜３，０００ｃＰの粘度を有する、形成することと、
噴霧塗布領域内に限られた第１の基板材料を提供することと、
前記低層接着剤組成物を、前記噴霧塗布領域内の前記アプリケーター部分から前記第１の基板材料上に塗布することと、
第２の基板材料を、前記第１の基材材料の反対側の前記塗布された低層接着剤組成物に塗布して、多層構造を形成することと、を含み、
前記噴霧可能な低層接着剤組成物の前記モノマーＭＤＩ含有量が、噴霧塗布の領域に噴霧塗布されたとき、ＰＥＬ方法４７に従って測定した場合、任意の期間において、噴霧塗布の領域で５０十億分率以下である、方法。
【請求項２８】
前記噴霧可能なポリウレタン組成物の前記モノマーＭＤＩ含有量が、噴霧塗布の領域に噴霧塗布されたとき、ＰＥＬ方法４７に従って測定した場合、噴霧後の８時間の期間の時間加重平均で、噴霧塗布の領域で２０十億分率以下である、請求項２７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、噴霧ポリウレタン組成物に関し、より具体的には、噴霧塗布中の遊離モノマーＭＤＩイソシアネート含有量への低曝露を有する噴霧ポリウレタン発泡体および低層ポリウレタン接着剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリウレタンは、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）などのイソシアネートの、ポリオールなどのイソシアネート反応性化合物との反応によって形成される。一般に、ほぼ等量のイソシアネートおよびポリオールの流れをミキシングヘッドで混合して反応混合物を形成し、その後、反応混合物を、硬化するために空洞または鋳型に、またはそうでなければ表面に分注する。反応混合物中では、ポリオールのヒドロキシル（ＯＨ）官能基およびイソシアネートのイソシアネート（ＮＣＯ）官能基が反応（すなわち、硬化）して、ポリウレタンを形成する。ポリウレタン発泡体、具体的には、水発泡ポリウレタン発泡体を形成するために、水は、一般に、イソシアネートとの反応前にポリオールに添加される（または反応中に第３の別個の成分として添加される）。イソシアネート、ポリオール、および水が混合されると、ポリオールのＯＨ官能基およびイソシアネートのＮＣＯ官能基が反応して、反応混合物を形成し、水は、イソシアネート（または存在する別のイソシアネート）の他のＮＣＯ官能基と反応し、反応混合物中にｉｎ  ｓｉｔｕで二酸化炭素（ＣＯ２）ガスを生成し、これにより、反応混合物が反応してポリウレタンを形成する間に、反応混合物が発泡する。
【０００３】
ポリウレタン発泡体を作製するときの蒸気状イソシアネートの量を減少させるために、イソシアネートの代わりにプレポリマーが使用されてきた。イソシアネートは、一般に、ジオール（またはトリオール）のＯＨ官能基に対して過剰のジイソシアネートのＮＣＯ官能基で、ジオール（またはトリオール）をジイソシアネート、例えば、ポリマーＭＤＩ（ＰＭＤＩ）と反応させることによって容易に作製される。過剰のＮＣＯ官能基は、プレポリマーの別のポリオールとのその後の反応中などに、プレポリマーから形成される発泡体を生成するのに十分なＮＣＯ官能基をプレポリマーが確実に提供できるようにするために使用される。
【０００４】
残念ながら、イソシアネート成分およびイソシアネート反応性成分の反応は、反応混合物のスプレー塗布の前、その間、およびその後に進行しているため、モノマーイソシアネート、特にモノマーＭＤＩ中の著しい量の遊離ＮＣＯ官能基、特に遊離ＮＣＯ官能基は、使用されるイソシアネートがイソシアネートプレポリマーの形態である場合でさえ、モノマーＭＤＩは、反応混合物が塗布される領域に存在する。そのようにして、そのようなモノマーイソシアネートが存在する場合、産業衛生上の問題が発生し得る。一般に、モノマーイソシアネートは、ポリマーイソシアネートに対するそれらの増加された揮発性に起因して、蒸気状である。上に記載されるように、イソシアネートは、概して、接触時および繰り返された曝露により、吸入され、眼、皮膚、および呼吸器系の感作時に、刺激性があることが知られている。結果として、労働安全衛生局（ＯＳＨＡ）は、イソシアネート成分の許容曝露限界（ＰＥＬ）を設定した。これらの制限は、作業場にいていかなる時も超えられることはないとされる。メチレンジフェニルジイソシアネートのＰＥＬ（すなわち、モノマーＭＤＩ含有量の許容曝露限界）は、任意の所与の時点で０．２ｍｇ／ｍ３（約２０十億分率（ｐｐｂ））である。さらに、米国政府産業衛生士会議（ＡＣＧＩＨ）は、作業者が健康への悪影響なしで８時間の期間（ＴＬＶ−ＴＷＡ）に一貫して曝露され得るイソシアネート成分の空気中濃度の閾値制限値（ＴＬＶ）を確立した。モノマーＭＤＩ含有量のＡＣＧＩＨ  ＴＬＶ−ＴＷＡ（閾値限界値−時間加重平均）は、計算されるか、またはそうでなければ８時間の期間測定された場合、０．０５１ｍｇ／ｍ３（約５ｐｐｂ）である。ＭＤＩ放出を測定するために使用される多くの方法は、産業衛生慣行および業界貿易協会による実践経験の結果である（例えば、ＩＩＩ、ＣＰＩ、およびＡＣＣのジイソシアネートパネル）。典型的には、１３ｍｍフィルターで支持されたインピンジャーを使用した、ＯＳＨＡ方法４７（ＯＳＨＡ方法ＯＲＧ−４７、１９８４年７月；１９８９年３月に改訂、以下で説明を簡単にするために「ＰＥＬ方法４７」と称される）の変更を使用することができ、その後の分析のために、インピンジャーおよびフィルターの両方において、エアロゾルのより優れた感度および捕捉を可能にし得る。最近、空気中のＭＤＩを測定する新しい方法は、ＩＳＯ１７７３４−１：２０１３法に従って、ジ−ｎ−ブチルアミンを含む乾燥した無溶媒サンプラーを利用する。これらのサンプラーは、Ａｓｓｅｔ  ＥＺ４−ＮＣＯサンプラーとも称される。
【０００５】
典型的には、噴霧可能なＳＰＦ組成物およびＬＲＡ組成物は、空気中で、確立されたＰＥＬおよびＴＬＶ（またはＴＬＶ−ＴＷＡ）の両方を超えるイソシアネート成分の量、具体的にはモノマーＭＤＩ含有量を生成するため、人工呼吸器、高価な工学的な管理、および他の保護具の使用を必要とする。
【０００６】
上記を考慮して、ポリウレタン組成物の噴霧塗布時にモノマーＭＤＩへの曝露（ＰＥＬおよびＴＬＶ−ＴＷＡに関する）を低減する機会が残っており、具体的には、建設業界で使用されるものなどのポリウレタン発泡体（ＳＰＦ）組成物および低層ポリウレタン接着剤（ＬＲＡ）組成物を噴霧し、それにより作業場での曝露および生産速度の低減を提供する。
【発明の概要】
【０００７】
本開示は、ＰＥＬ方法４７に従って、噴霧塗布の領域で測定した場合、任意の時点で、噴霧塗布の領域に噴霧塗布されたとき、５０十億分率、４０十億分率、３０十億分率、または２０十億分率以下のモノマーＭＤＩ含有量を有する、噴霧ポリウレタン発泡体組成物または低層接着剤組成物の形態の噴霧可能なポリウレタン組成物を開示する。加えて、特定の実施形態では、この噴霧可能なポリウレタン組成物はまた、噴霧塗布の同じ領域でＰＥＬ方法４７に従って測定した場合、８時間の期間を超える時間加重平均（ＴＬＶ−ＴＷＡ）で、２０十億分率、１５十億分率、１０十億分率、または５十億分率以下のモノマーＭＤＩ含有量を有する。
【０００８】
一実施形態では、ポリウレタン組成物は、
イソシアネート成分であって、遊離イソシアネート官能基を有し、イソシアネート成分の総重量に基づいて、
ポリマージフェニルメタンジイソシアネート（ＰＭＤＩ）を含む５０〜１００重量パーセントのイソシアネート含有化合物であって、当該ＰＭＤＩのモノマージフェニルメタンジイソシアネート（モノマーＭＤＩ）含有量が、当該ＰＭＤＩ１００重量部に基づいて、１０〜９０重量パーセントの範囲である、５０〜１００重量パーセントのイソシアネート含有化合物と、
当該イソシアネート成分の当該イソシアネート基と反応性の分子あたり１つ以上のヒドロキシル官能基を有する０〜５０重量パーセントの第１のイソシアネート反応性成分と、
当該イソシアネート成分の当該遊離イソシアネート官能基と反応性の１つ以上のヒドロキシル官能基を有する第２のイソシアネート反応性成分であって、当該イソシアネート成分の遊離イソシアネート官能基対当該第２の反応性イソシアネート反応性成分の当該ヒドロキシル官能基の比が、０．２０：１〜３．０：１の範囲であり、当該第２のイソシアネート反応性成分が、第２のイソシアネート反応性成分の総重量に基づいて、
分子あたり１．５〜７の平均ヒドロキシル官能価を有する２０〜９０重量パーセントのヒドロキシル官能性ポリマー成分であって、当該ヒドロキシル官能性ポリマー成分が、ヒドロキシル官能性ポリマー成分の総重量に基づいて、
０〜４０重量パーセントの難燃剤成分、
１〜１０重量パーセントのシリコーン界面活性剤、
０〜２０重量パーセントのジアミン、
０．５〜１５重量パーセントの触媒、および
０〜２５重量パーセントの第１の発泡剤を含む、２０〜９０重量パーセントのヒドロキシル官能性ポリマー成分、を含む、第２のイソシアネート反応性成分と、を含む、イソシアネート成分、を含み、
噴霧可能なポリウレタン発泡体組成物の粘度は、噴霧塗布の領域に噴霧塗布されたとき、ＡＳＴＭ  Ｄ２１９６に従って２５℃で１００〜３，０００ｃＰであり、
噴霧可能なポリウレタン発泡体組成物のモノマーＭＤＩ含有量は、噴霧塗布の領域に噴霧塗布されたとき、ＰＥＬ方法４７に従って測定した場合、任意の期間において、噴霧塗布の領域で５０十億分率以下である。
【０００９】
別の実施形態では、ポリウレタン組成物は、
イソシアネート成分であって、遊離イソシアネート官能基を有し、イソシアネート成分の総重量に基づいて、
ポリマージフェニルメタンジイソシアネート（ＰＭＤＩ）を含む５０〜１００重量パーセントのイソシアネート含有化合物であって、当該ＰＭＤＩのモノマージフェニルメタンジイソシアネート（モノマーＭＤＩ）含有量が、当該ＰＭＤＩ１００重量部に基づいて、１０〜９０重量パーセントの範囲である、５０〜１００重量パーセントのイソシアネート含有化合物と、
当該イソシアネート成分の当該イソシアネート基と反応性の分子あたり１つ以上のヒドロキシル官能基を有する０〜５０重量パーセントの第１のイソシアネート反応性成分と、
当該イソシアネート成分の当該遊離イソシアネート官能基と反応性の１つ以上のヒドロキシル官能基を有する第２のイソシアネート反応性成分であって、当該イソシアネート成分の遊離イソシアネート官能基対当該第２の反応性イソシアネート反応性成分の当該ヒドロキシル官能基の比が、０．７５：１〜３．０：１の範囲であり、当該第２のイソシアネート反応性成分が、第２のイソシアネート反応性成分の総重量に基づいて、
分子あたり平均１．５〜７個のヒドロキシル基を有する２５から９０重量パーセントのヒドロキシル官能性ポリマー成分、
分子あたり平均４個のヒドロキシル基を有する０〜５重量パーセントのエチレンジアミン開始ポリエーテルポリオール架橋剤、
分子あたり平均２〜３個のヒドロキシル基を有し、かつ２５〜６，０００ｇ／ｍｏｌの範囲の重量平均分子量を有する、０〜１０重量パーセントのグリセリン開始またはジプロピレングリコール開始ポリエーテルポリオール架橋剤、
０．５〜５重量パーセントのシリコーン界面活性剤、
２５〜７５重量パーセントの第一級アミン、および
０．１５〜２０重量パーセントの水を含む、第２のイソシアネート反応性成分と、を含む、イソシアネート成分、を含む噴霧可能な低層接着剤組成物であり、
噴霧可能な低層接着剤組成物の粘度は、噴霧塗布の領域に噴霧塗布されたとき、ＡＳＴＭ  Ｄ２１９６に従って２５℃で１００〜３，０００ｃＰであり、
噴霧可能な低層接着剤組成物のモノマーＭＤＩ含有量は、噴霧塗布の領域に噴霧塗布されたとき、ＰＥＬ方法４７に従って測定した場合、任意の期間において、噴霧塗布の領域で５０十億分率以下である。
【００１０】
さらなる実施形態では、ＰＥＬ方法４７に従って測定された任意の所与の時点で、２０ｐｐｂ以下のＯＳＨＡのＰＥＬ基準を満たすことに加えて、噴霧可能な発泡体ポリウレタン組成物または噴霧可能な低層接着剤の噴霧可能なモノマーＭＤＩ含有量はまた、同じ条件下で噴霧塗布および測定したときに、ＡＣＧＩＨ  ＴＬＶ−ＴＷＡによって確立されるように、５以下の８時間の期間を超える時間加重平均モノマーＭＤＩ含有量（ＴＬＶ−ＴＷＡ）、代替的には、ＰＥＬ方法４７に従ってまた測定された空気中４、３、２、または１十億分率（ｐｐｂ）未満のモノマーＭＤＩを生成する。
【００１１】
さらに別の実施形態では、噴霧ポリウレタン発泡体組成物または低層接着剤組成物を使用して建設用途の多層構造を形成するための対応する方法もまた提供され、そこで、噴霧用途領域内で塗布した場合、それぞれの組成物のモノマーＭＤＩ含有量は、任意の時間の期間で、噴霧塗布の領域で、５０十億分率、４０十億分率、３０十億分率、または２０十億分率以下であり、噴霧塗布後の８時間の期間で時間加重平均として噴霧塗布の領域で２０十億分率、１５十億分率、１０十億分率、または５十億分率以下である。
【００１２】
本開示はまた、基板材料にそれぞれの噴霧ポリウレタン発泡体組成物および低層接着剤組成物を噴霧する間に、ＰＥＬ方法４７に従って噴霧塗布の領域で測定した場合、噴霧塗布の領域でのイソシアネート成分のモノマーＭＤＩ含有量の放出を、５０十億分率、４０十億分率、３０十億分率、または２０十億分率以下に最小化するための、噴霧ポリウレタン発泡体組成物または低層接着剤組成物の配合物と組み合わせて使用されるポリウレタン噴霧システムを提供する。
【００１３】
したがって、本開示は、ＯＨＳＡおよびＡＣＧＩＨ（米国政府産業衛生士会議）、ならびに様々な州環境機関によって管理されているような、噴霧塗布時のモノマーＭＤＩへの曝露を取り巻く環境問題を解決する。モノマーＭＤＩへの曝露のリスクが大幅に低減されると、建設の作業場生産性（より迅速な再入居時間に関する）および速度が向上し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本開示の代替実施形態に従う多層構造の斜視図である。
【図２】本開示のポリウレタン噴霧システムの一実施形態の概略図である。
【図３】１０ＡＣＨ（空気交換／時間）〜２０ＡＣＨの範囲の制御された気流で、Ａｓｓｅｔ  ＥＺ−４  ＮＣＯモニターで監視した、本開示に従って形成された表２のパーソナルモニターおよびエリアモニター噴霧ポリウレタン発泡体組成物とのモノマーＭＤＩ含有量を比較するグラフである。
【図４】パッシブエアフローで噴霧され、インピンジャーを使用して監視した、本開示に従って形成された表４のパーソナルモニターおよびエリアモニター噴霧ポリウレタン発泡体組成物とモノマーＭＤＩ含有量を比較するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本開示は、噴霧可能なポリウレタン組成物、ならびに特に、イソシアネート成分およびイソシアネート反応性成分の混合物（そうでなければ、時に、本明細書では樹脂成分または樹脂組成物と称される）を表面に噴霧する間に、噴霧塗布の領域で、モノマージフェニルメタンジイソシアネート（モノマーＭＤＩ）の放出を最小化するために配合される、噴霧ポリウレタン発泡体（ＳＰＦ）組成物および低層接着剤（ＬＲＡ）組成物の形態の噴霧可能なポリウレタン組成物に関する。本開示はまた、これらの組成物を噴霧する間、そのような放出を最小化するための関連する方法、およびそのような組成物を噴霧するための噴霧塗布システムに関する。「放出」という用語は、混合物を噴霧することから生成される噴霧塗布の領域内の空気中に存在するモノマーＭＤＩの量または濃度を指す。典型的には、放出は、約２０、１９、１８、１７、１６、１５、１４、１３、１２、１１、１０、９、８、７、６、５、４、３、２、または１分の混合物の連続噴霧後に噴霧塗布の領域内で測定される。しかしながら、放出の測定は、この時間に限定される必要はなく、噴霧後の任意の時間に起こり得る。放出の測定は、地盤レベル、勾配より下、または足場やはしご上にあるときなどの噴霧塗布領域内の高所で発生し得ることもまた理解されたい。代替的には、排出は、地盤から１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、または２０フィートで、噴霧塗布の領域内で測定される。
【００１６】
本開示の噴霧可能なポリウレタン組成物（本開示のＳＰＡ組成物またはＬＲＡ組成物を含む）の混合物を表面に噴霧することは、表面から発散する噴霧塗布（典型的には半円）の領域内で測定した場合、空気中２０以下、あるいは２０、１５、１０、９、８、７、６、５、４、３、２、または１未満の十億分率（ｐｐｂ）のモノマーＭＤＩを生成し、ＯＳＨＡのＰＥＬ方法４７に記載されている手順に従って測定した場合、任意の期間で２０ｐｐｂ以下の許容曝露限界（ＰＥＬ）のＯＳＨＡ標準を満たす。
【００１７】
ＰＥＬ方法４７（ＯＳＨＡ方法ＯＲＧ−４７、１９８４年７月、１９８９年３月改訂）では、サンプラーを噴霧塗布の領域内に配置し、オープンフェイスカセットに含まれる１．０ｍｇの１−（２−ピリジル）ピペラジン（１−２−ＰＰ）でコーティングされたガラスフィルターをとおして既知の体積の空気を抜くことによって試料を収集する。試料は、９０／１０（ｖ／ｖ）のアセトニトリル／ジメチルスルホキシド（ＡＣＮ／ＤＭＳＯ）で抽出され、紫外（ＵＶ）または蛍光検出器を使用する高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）によって分析される。代替的な方法では、試料は、Ａｓｓｅｔ  ＥＺ４−ＮＣＯサンプラーを使用してＩＳＯ  １７７３４−１：２０１３に記載されている方法に従って、またはモノマーＭＤＩ含有量を測定する当業者により認識されている任意の他の方法によって、モノマーＭＤＩ含有量について収集および分析され得る。まとめると、本明細書の以下に言及されるように、ＰＥＬ方法４７として記載される方法は、上に詳述される特定の方法に従って、一般にモノマーＭＤＩ含有量を測定するための業界で容認された方法を包含することを意味する。
【００１８】
さらなる実施形態では、２０ｐｐｂ以下のＯＳＨＡのＰＥＬ基準を満たすことに加えて、上に記載されるように、８時間の期間を超える、上に記載の同じ手順に従って混合物を同じ表面に噴霧することは、空気中５以下、および代替的には４、３、２、または１十億分率（ｐｐｂ）未満のモノマーＭＤＩの閾値限界値−時間加重平均（すなわち、ＴＬＶ−ＴＷＡ）を生成する。したがって、特定の実施形態では、上に記載されるように、２０ｐｐｂ以下のＯＳＨＡのＰＥＬ標準を満たすことに加えて、本開示の噴霧可能なポリウレタン組成物はまた、ＡＣＧＩＨによって確立されるようなＴＬＶ−ＴＷＡの標準も満たす。
【００１９】
ＰＥＬ方法４７に従って放出を測定するためにサンプラーが配置されている半円（すなわち、本明細書で定義されるような、噴霧塗布領域）は、任意の半径、例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２５、３０、３５、４０、４５、または５０フィート（１フィートは約０．３０４８メートルである）を有し得る。一実施形態では、サンプラーは、表面から測定して半径１０フィートを有する半円内に配置される。別の実施形態では、サンプラーからの放出の測定は、表面から発散し、かつ表面から測定して２フィートの半径を有する半円内で起こる。
【００２０】
本明細書に記載される実施形態では、ＰＥＬ方法４７に従うモノマーＭＤＩ含有量の測定の代用として、モノマーＭＤＩ含有量測定は、当業者に既知のように、測定されたモノマーＭＤＩ含有量の変動がほとんどない、他の業界で容認可能な標準に従って決定され得る。例として、モノマーＭＤＩ含有量は、ＩＳＯ１７７３４−１：２０１３方法（ＰＥＬ方法４７に対応する、第４版、８／１５／９４）に従ってＡｓｓｅｔ  ＥＺ４−ＮＣＯサンプラーを使用して測定され得る。したがって、本明細書で言及され、本開示で請求される主題に対応するように、「ＰＥＬ方法４７」は、まとめると、上記のＯＨＳＡ方法ＯＲＧ−４７に説明される特定の方法だけでなく、当業者に知られている業界で容認可能な標準の各々を一般に指すが、本発明の目的のために、ＯＨＳＡ方法ＯＲＧ−４７（ＰＥＬ方法４７）は、本出願の目的のために利用される方法である。
【００２１】
混合物が噴霧される表面（図２では、第１の基板材料１８の表面１８Ａと称される）は、任意の表面であり得るが、典型的には、単一または複数の家族の住宅、モジュラー住宅、またはビジネスなどの、典型的には少なくとも３つの壁、床、および屋根を有する住宅もしくは商業構造または建物の表面である。最も典型的には、表面は、建物の壁、床、または天井である。一実施形態では、表面は、建物の屋根であり、混合物は、現場で、すなわち、建設場所で、建物の屋根の表面に噴霧される。それに関連して、屋根膜または他の熱可塑性材料などの被覆材料（以下、第２の基板材料１９と称される）は、混合物が被覆材料を屋根の表面に結合するように、噴霧された混合物に塗布される。別の実施形態では、基板間接合があり得る。別の実施形態では、表面（Ｓ）は、建物の壁であり、混合物は、壁が建物に設置される前または後のいずれかに壁に噴霧される。混合物が噴霧される表面は、これらに限定されないが、レンガ、コンクリート、石積み、乾式壁、シートロック、プラスター、金属、石、木、プラスチック、ポリマー複合材、またはそれらの組み合わせであり得る。また、混合物が噴霧される表面は、車両または機械部品の表面であってもよいと考えられる。
【００２２】
本開示は、噴霧ポリウレタン発泡体（ＳＰＦ）組成物および低層接着剤（ＬＲＡ）組成物を配合するステップを含み、イソシアネート成分およびイソシアネート反応性成分、ならびにこれらのそれぞれの組成物の各々を形成するために使用される様々な他の構成成分を提供することを含む。換言すれば、イソシアネート成分およびイソシアネート反応性成分ならびに様々な他の構成成分は、配合物を作製するための使用のために供給される。典型的には、イソシアネート成分およびイソシアネート反応性成分ならびに様々な他の構成成分は、現場を離れたところで配合され、次いで、それらが使用される領域（すなわち、噴霧塗布領域）に送達される。本開示はまた、適切な噴霧塗布装置を使用して、ＳＰＦ組成物およびＬＲＡ組成物を基材の表面に塗布するステップを含む。適切な噴霧塗布装置を使用して配合物を配合および噴霧する方法を以下に提供する。
【００２３】
本発明の一実施形態では、ポリウレタン組成物は、噴霧可能なポリウレタン発泡体（ＳＰＦ）組成物の形態である。本出願の別の実施形態では、ポリウレタン組成物は、噴霧可能な低層接着剤（ＬＲＡ）組成物の形態である。本出願によるＳＰＦ組成物およびＬＲＡ組成物の各々は、以下で詳細に議論される。
【００２４】
１．噴霧可能なＳＰＦ組成物
上記のように、本発明の一実施形態では、ポリウレタン組成物は、噴霧可能なポリウレタン発泡体（ＳＰＦ）組成物の形態である。より具体的には、ＳＰＦ組成物は、１つの例示的な実施形態によれば、
イソシアネート成分であって、遊離イソシアネート官能基を有し、イソシアネート成分の総重量に基づいて、
ポリマージフェニルメタンジイソシアネート（ＰＭＤＩ）を含む５０〜１００重量パーセントのイソシアネート含有化合物であって、当該ＰＭＤＩのモノマージフェニルメタンジイソシアネート（モノマーＭＤＩ）含有量が、当該ＰＭＤＩ１００重量部に基づいて、１０〜９０重量パーセントの範囲である、５０〜１００重量パーセントのイソシアネート含有化合物と、
当該イソシアネート成分の当該イソシアネート基と反応性の分子あたり１つ以上のヒドロキシル官能基を有する０〜５０重量パーセントの第１のイソシアネート反応性成分と、
当該イソシアネート成分の当該遊離イソシアネート官能基と反応性の１つ以上のヒドロキシル官能基を有する第２のイソシアネート反応性成分であって、当該イソシアネート成分の遊離イソシアネート官能基対当該第２の反応性イソシアネート反応性成分の当該ヒドロキシル官能基の比が、０．２０：１〜３．０：１の範囲であり、当該第２のイソシアネート反応性成分が、第２のイソシアネート反応性成分の総重量に基づいて、
分子あたり１．５〜７の平均ヒドロキシル官能価を有する２０〜９０重量パーセントのヒドロキシル官能性ポリマー成分であって、当該ヒドロキシル官能性ポリマー成分が、ヒドロキシル官能性ポリマー成分の総重量に基づいて、
０〜４０重量パーセントの難燃剤成分、
１〜１０重量パーセントのシリコーン界面活性剤、
０〜２０重量パーセントのジアミン、
０．５〜１５重量パーセントの触媒、および
０〜２５重量パーセントの第１の発泡剤を含む、２０〜９０重量パーセントのヒドロキシル官能性ポリマー成分、を含む、第２のイソシアネート反応性成分と、を含む、イソシアネート成分、を含み、
噴霧可能なポリウレタン発泡体組成物の粘度は、噴霧塗布の領域に噴霧塗布されたとき、ＡＳＴＭ  Ｄ２１９６に従って２５℃で１００〜３，０００ｃＰであり、
噴霧可能なポリウレタン組成物のモノマーＭＤＩ含有量は、噴霧塗布の領域に噴霧塗布されたとき、ＰＥＬ方法４７に従って測定した場合、任意の期間において、噴霧塗布の領域で５０十億分率以下である。
【００２５】
さらなる実施形態では、ＰＥＬ方法４７に従って測定された任意の所与の時点で、２０ｐｐｂ以下のＯＳＨＡのＰＥＬ基準を満たすことに加えて、噴霧可能な発泡体ポリウレタン組成物の噴霧可能なモノマーＭＤＩ含有量はまた、同じ条件下で噴霧塗布および測定したとき、ＡＣＧＩＨ  ＴＬＶ−ＴＷＡによって確立されるように、ＰＥＬ方法４７に従ってまた測定された場合、空気中５以下、および代替的には４、３、２、または１十億分率（ｐｐｂ）未満のモノマーＭＤＩの、８時間の期間を超える時間加重平均モノマーＭＤＩ含有量（ＴＬＶ−ＴＷＡ）を生成する。
【００２６】
さらなる実施形態では、噴霧塗布の領域に噴霧塗布したときの噴霧可能なポリウレタン発泡体組成物は、ＡＳＴＭ  Ｄ２１９６に従って測定した場合、２５℃で、２００〜２，５００ｃＰなど、２００〜２，０００ｃＰなど、２００〜２，５００ｃＰなどの、１００〜３，０００ｃＰの粘度を有する。
【００２７】
本開示に関して定義された粘度に関する場合の「噴霧塗布の領域に噴霧塗布されたとき」という用語は、本開示に従って特定の基板に噴霧ポリウレタン組成物が噴霧塗布される直前の、それぞれ噴霧ポリウレタン組成物（以前に記載されるＳＰＦ組成物または以下にさらに記載されるＬＲＡ組成物）、またはこれらのそれぞれの組成物において記載される構成成分の粘度を指す。
【００２８】
本明細書で提供されるように、本発明の噴霧可能なポリウレタン組成物（ＳＰＦ組成物またはＬＲＡ組成物を含む）、または本発明の構成成分の混合物の形成に使用される特定の構成成分の粘度への言及は、センチポアズ（ｃＰ、１ｃＰが１ミリパスカル秒（ｍＰａ．ｓ）に等しい）の単位で表されるそのような測定値を使用して、ブルックフィールド型回転粘度計でＡＳＴＭ規格Ｄ２１９６−１５の方法に従って２５℃で測定した場合の粘度を指す。説明の容易さのために、測定は、本明細書では、ＡＳＴＭ規格Ｄ２１９６としてより簡単に説明され得る。
【００２９】
なおさらに、特定の実施形態では、ＳＰＦ組成物のイソシアネート成分および第２のイソシアネート反応性成分は、それぞれ、ＡＳＴＭ  Ｄ２１９６に従って測定した場合、２５℃で、２００〜２，５００ｃＰなど、２００〜２，０００ｃＰなど、２００〜２，５００ｃＰなどの、１００〜３，０００ｃＰの相対粘度を有する。
【００３０】
なおさらに、特定の実施形態では、ＳＰＦ組成物はまた、ＳＰＦ組成物の総重量に基づいて、０超〜３０重量パーセントの量で存在する粘度低下剤を含む。
【００３１】
なおさらにまた、特定の実施形態では、ＳＰＦ組成物はまた、ＳＰＦ組成物の総重量に基づいて、０超〜３０重量パーセント、または０〜２０重量パーセントの量で存在する第２の発泡剤を含む。
【００３２】
ＳＰＦ組成物の代表的な構成成分の各々は、それらのそれぞれの相対量の各々において、すぐ下にさらに詳細に記載される。
【００３３】
ａ．イソシアネート成分
上記のように、ＳＰＦ組成物のそれぞれの配合物の各々において、イソシアネート含有化合物を含み、任意に第１のイソシアネート反応性成分、発泡剤（第１のイソシアネート反応性成分に含まれ得る第１の発泡剤と区別するために、本明細書において第２の発泡剤と称される）、および粘度低下剤を含む、イソシアネート組成物が含まれる。
【００３４】
イソシアネート成分には、第１および第２のイソシアネート反応性成分からの遊離ヒドロキシル官能基（遊離ＯＨ官能基）と反応して、カルバメート（すなわち、ウレタン）結合を形成し、したがって、ポリウレタン組成物を形成する（すなわち、ポリマー組成物は、ウレタン結合（時には、ウレタン結合と称される）を有する）遊離イソシアネート官能基（遊離ＮＣＯ官能基）が含まれる。
【００３５】
特定の実施形態では、イソシアネート成分は、ＡＳＴＭ  Ｄ２１９６に従って測定した場合、２５℃で、２００〜２，０００ｃＰなど、２００〜２，５００ｃＰなど、２５００ｃＰ以下など、１００〜３，０００ｃＰなどの、１００〜８，０００ｃＰ（センチポアズ）の粘度を有する。このようにして、第１のイソシアネート成分は、ＳＰＦ組成物を噴霧することに関連する噴霧塗布装置により噴霧されるのに十分な液体である。
【００３６】
ｉ）イソシアネート含有化合物
上記のように、イソシアネート成分は、イソシアネート含有化合物（すなわち、ＮＣＯ基含有化合物）を含む。
【００３７】
特定の実施形態では、イソシアネート成分のイソシアネート含有化合物（すなわち、ＮＣＯ基含有化合物）は、ポリマージフェニルメタンジイソシアネート（ＰＭＤＩ）を含む。
【００３８】
これらの実施形態のいくつかでは、ＰＭＤＩは、以下により詳細に示されるように、ポリウレタン形成反応中に、反応性イソシアネート官能基、すなわち、ＮＣＯ基を提供するためのイソシアネート含有化合物として存在する。ＰＭＤＩは、典型的には、オリゴマージフェニルメタンジイソシアネートの混合物、すなわち、モノマーＭＤＩとそのダイマーおよび／またはトリマーとの混合物（この混合物は、まとめると、他に指示がない限り、本明細書で以後ＰＭＤＩと称される）。ＰＭＤＩはまた、ＮＣＯ基を含む３つ以上のベンゼン環を有する粗製ＭＤＩを含む。ＰＭＤＩは、典型的には、酸触媒の存在下でのアニリンおよびホルムアルデヒドの縮合、続いてホスゲン化、および得られたポリマーアミン混合物の蒸留により得られる。
【００３９】
特定の実施形態では、ＰＭＤＩは、イソシアネート成分の総重量の１００重量部に基づいて、約５０〜約１００、より典型的には重量部の量で、イソシアネート成分中のイソシアネート含有化合物として存在する。別の言い方をすると、ＰＭＤＩは存在し、イソシアネート成分の総重量に基づいて、５０〜１００重量パーセントを含む。
【００４０】
上記のように、ＰＭＤＩは、典型的には、その混合物の一部として、モノマージフェニルメタンジイソシアネート（モノマーＭＤＩ）成分を含む。当該技術分野で理解されているように、「モノマーＭＤＩ」という用語は、２，４’−ＭＤＩ、４，４’−ＭＤＩ、および／または２，２’−ＭＤＩなどの可能なジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）異性体のうちの１つ以上を包含する構成成分を表す。本開示のＰＭＤＩのモノマーＭＤＩ成分は、典型的には、２，４’−ＭＤＩおよび４，４’−ＭＤＩを含む。４，４’−ＭＤＩと比較して、２，４’−ＭＤＩは非対称分子であり、異なる反応性の２つのＮＣＯ基を提供する。
【００４１】
モノマーＭＤＩ成分は、典型的には、ＰＭＤＩの１００重量部に基づいて、約５〜約６０、好ましくは約５〜約４３重量部の量でＰＭＤＩ中に存在する。ＰＭＤＩ混合物の構成成分の分解に関して、特定の実施形態では、４，４’−ＭＤＩは、ＰＭＤＩの１００重量部に基づいて、約１０〜約５０、より典型的には約３０〜約４８、さらにより典型的には、約３９〜約４５重量部の量でＰＭＤＩ混合物中に存在する。概して、モノマーＭＤＩ成分の残りは、２，４’−ＭＤＩを含む。
【００４２】
特定の実施形態では、ＰＭＤＩのポリマーおよびモノマーイソシアネート成分に加えて、または部分的に代用する他のイソシアネートは、例えば、１，５−ナフチレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、２，４−および／もしくは２，６−トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、３，３’−ジメチルビフェニルジイソシアネート、１，２−ジフェニルエタンジイソシアネートおよび／もしくはフェニレンジイソシアネート、トリ−、テトラ−、ペンタ−、ヘキサ−、ヘプタ−、および／もしくはオクタメチレンジイソシアネート、２−メチルペンタメチレン１，５−ジイソシアネート、２−エチルブチレン１，４−ジイソシアネート、ペンタメチレン１，５−ジイソシアネート、ブチレン１，４−ジイソシアネート、１−イソシアナト−３，３，５−トリメチル−５−イソシアナトメチルシクロヘキサン（イソホロンジイソシアネート、ＩＰＤＩ）、１，４−および／もしくは１，３−ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン（ＨＸＤＩ）、１，４−シクロヘキサンジイソシアネート、１−メチル−２，４−および／もしくは−２，６−シクロヘキサンジイソシアネート、ならびに／または４，４’−、２，４’−、および２，２’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（Ｈ１２ＭＤＩ）などの、一般に知られている芳香族、脂肪族、脂環式、および／またはアラル脂肪族イソシアネートを含む、イソシアネート成分のイソシアネート含有化合物の一部として利用され得る。さらに、当該技術分野で既知であるように、上記の他のイソシアネートから形成されるものを含む、イソシアネートプレポリマーが企図される。そのような追加のイソシアネートは、上に記載されるようにＰＭＤＩに加えて存在する場合、イソシアネート成分の総重量の２０〜８０重量パーセントなどの、０〜１００重量パーセントを含む。
【００４３】
特定の実施形態では、ＰＭＤＩのモノマーＭＤＩ成分は、カルボジイミド化学を利用して修飾および安定化され、モノマーＭＤＩ成分の一部が反応して、２９．２％〜２９．５％の遊離ＮＣＯ重量を有するカルボジイミド修飾イソシアネートを生じる。カルボジイミド修飾は、残りの二官能性モノマーＭＤＩ成分内に３官能性ウレトンイミン種の形成をもたらす。
【００４４】
ＰＭＤＩの好適な市販バージョンには、Ｍ１０、Ｍ２０、Ｉｓｏ  ２７７、およびＭ７０Ｌが挙げられ、各々が、ニュージャージー州フローハムパークのＢＡＳＦ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている。
【００４５】
特定の実施形態では、イソシアネート成分のイソシアネート含有化合物は、ＰＭＤＩおよびモノマーＭＤＩ成分（未修飾および／またはカルボジイミド修飾）から本質的になる。
【００４６】
特定の実施形態では、イソシアネート含有化合物は、ＡＳＴＭ  Ｄ２１９６に従って測定した場合、２５℃で、２００〜２，０００ｃＰなど、２００〜２，５００ｃＰなど、２，５００ｃＰ以下などの、１００〜３，０００ｃＰ（センチポアズ）の粘度を有する。ＡＳＴＭ  Ｄ２１９６に従って、２５°Ｃで、約２，５００ｃＰ以下などの．０００ｃＰ。
【００４７】
ｉｉ）．第１のイソシアネート反応性成分
特定の実施形態では、ＳＰＦ組成物のイソシアネート成分はまた、イソシアネート成分の総重量に基づいて、０超および５０重量パーセント以下の量で存在する第１のイソシアネート反応性成分を含む。
【００４８】
これらの実施形態では、ＰＭＤＩからのイソシアネート官能性（ＮＣＯ官能性）基の一部またはイソシアネート含有化合物のモノマーＭＤＩは、第１のイソシアネート反応性成分中に存在するヒドロキシル官能基と反応して、カルバメート結合（すなわち、ウレタン基）を形成し、したがって、イソシアネート成分は、少なくとも部分的にイソシアネートプレポリマーの形態であるとして分類することもできる。イソシアネート含有化合物のＮＣＯ官能基の数が、第１のイソシアネート反応性成分からのヒドロキシル官能基の数を超えているため、イソシアネートプレポリマーは、以下にさらに記載されるように、ＰＭＤＩまたはモノマーＭＤＩの形態で、第２のイソシアネート反応性成分と逐次的に反応し得る、遊離ＮＣＯ官能基を依然として含む。
【００４９】
上記のように、第１のイソシアネート反応性成分は、分子あたり１つ以上のヒドロキシル官能基（「ＯＨ官能基」）を有するポリマー成分（すなわち、ポリマー材料）である。典型的には、第１のイソシアネート反応性成分は、少なくとも２５ｍｇ  ＫＯＨ／ｇのヒドロキシル含有量を有する。一実施形態では、第１のイソシアネート反応性成分は、４００〜５５０ｍｇ  ＫＯＨ／ｇのヒドロキシル含有量を有する。
【００５０】
第１のイソシアネート反応性成分はまた、典型的には、ＡＳＴＭ  Ｄ２１９６に従って測定した場合、２５℃で、２００〜２，０００ｃＰなど、２００〜２，５００ｃＰなど、２，５００ｃＰ以下などの、１００〜３，０００ｃＰ（センチポアズ）の粘度を有する。ブルックフィールド粘度計を使用して２５℃で測定した。
【００５１】
上記のように、第１のイソシアネート反応性成分は、１つ以上のヒドロキシル官能基、典型的には少なくとも２つのＯＨ官能基を含むポリマーである。したがって、１つのＯＨ官能基（すなわち、モノール）、２つのＯＨ官能基（すなわち、ジオール）、３つのＯＨ官能基（すなわち、トリオール）、４つのＯＨ官能基（すなわち、テトロール）、または４つを超えるＯＨ官能基を有するポリマー、およびそれらの組み合わせを有するヒドロキシル官能性ポリマー。これらのヒドロキシル官能性ポリマーのヒドロキシル官能性は、典型的には、集合的ヒドロキシル官能性ポリエーテルブレンド中に存在するそれぞれのポリマー鎖の全ての平均官能性に関して表され、本開示では、第１のイソシアネート反応性成分のそのようなヒドロキシル官能性ポリマーの平均ヒドロキシル官能性は、１より大きい（すなわち、ポリマーの一部は、少なくともジオール、トリオール、テトロール、またはより高いヒドロキシル官能性ポリマーである）。
【００５２】
特定の実施形態では、第１のイソシアネート反応性成分のヒドロキシル官能性ポリマーは、ヒドロキシル官能性ポリエーテル（すなわち、ヒドロキシル官能性ポリエーテル基含有ポリマー）であるが、一方で、他の実施形態では、ヒドロキシル官能性ポリマーは、ヒドロキシル官能性ポリエステル（すなわち、ヒドロキシル官能性ポリエステル基含有ポリマー）である。さらに他の実施形態では、第１のイソシアネート反応性成分ヒドロキシル官能性ポリマーは、ヒドロキシル官能性ポリエーテルおよびヒドロキシル官能性ポリエステルの混合物であり得る。
【００５３】
分子あたり平均２つ以上のＯＨ官能基を有するヒドロキシル官能性ポリエーテルは、時に、代替的にポリエーテルポリオールと称され、典型的には、有機酸化物と２つ以上の活性水素原子を含む開始剤化合物とのポリマー反応生成物として形成される。塩基触媒の存在下での活性水素化合物は、開環および酸化物の添加を開始し、これは、所望の分子量が得られるまで続けられる。開始剤が２つの活性水素を有する場合、ジオールがもたらされる。グリセリンなどの三官能性開始剤が使用される場合、酸化物の添加により３方向の鎖成長を生成し、トリオールがもたらされる。
【００５４】
第１のイソシアネート反応性成分のヒドロキシル官能性ポリエーテルは、当該技術分野で既知の任意の種類のヒドロキシル官能性ポリエーテルであり得る。ヒドロキシル官能性ポリエーテルは、非エトキシル化またはエトキシル化することができる。さらに、ヒドロキシル官能性ポリエーテルは、１つ以上のＯＨ官能基を有する短鎖低分子量ヒドロキシル官能性ポリエーテルであり得る。ポリウレタンでの使用に特に好適なヒドロキシル官能性ポリエーテル（単数または複数）は、これらに限定されないが、環状酸化物、例えば、１つ以上の活性水素原子を有する開始剤化合物の存在下での、エチレンオキシド（ＥＯ）、プロピレンオキシド（ＰＯ）、ブチレンオキシド（ＢＯ）、またはテトラヒドロフランの重合によって得られる生成物を含む。ヒドロキシル官能性ポリエーテルを得ることにおいて使用するための複数の活性水素原子を含む好適な開始剤化合物には、水、ブタンジオール、エチレングリコール、プロピレングリコール（ＰＧ）、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トルエンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、フェニルジアミン、ジフェニルメタンジアミン、エチレンジアミン、シクロヘキサンジアミン、シクロヘキサンジメタノール、レゾルシノール、ビスフェノールＡ、グリセロール、トリメチロールプロパン、１，２，６−ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、およびそれらの組み合わせが含まれる。
【００５５】
第１のイソシアネート反応性成分の他の好適なヒドロキシル官能性ポリエーテルまたはポリエーテルには、ポリオキシプロピレンジオールおよびトリオール、ならびに二官能性または三官能性開始剤へのエチレンおよびプロピレンオキシドの同時または逐次添加により得られるポリ（オキシエチレン−オキシプロピレン）ジオールおよびトリオールなどの、ポリエーテルジオールおよびトリオールが含まれる。ポリエーテルポリオールがブロックコポリマー、ランダム／ブロックコポリマー、またはランダムコポリマーであり得る、ポリエーテルポリオール成分の重量に基づいて、約５〜約９０重量％のオキシエチレン含有量を有するコポリマーもまた使用することができる。さらに他の好適なヒドロキシル官能性ポリエーテルには、テトラヒドロフランの重合により得られるポリテトラメチレンエーテルグリコールが含まれる。
【００５６】
第１のイソシアネート反応性成分の特に好適なヒドロキシル官能性ポリエーテル（複数または単数）は、完全にヘテロ（またはランダム）なＥＯ、ＰＯ構造に基づくもの、またはヘテロであるがＥＯおよびＰＯの均一なブロック、例えば、ＥＯを含むブロックおよびＰＯを含むブロックを有するものを含む。さらに別の好適な例として、ヒドロキシル官能性ポリエーテルは、ヘテロブロックならびにＥＯおよびＰＯの均一なブロック、例えば、全てのＥＯまたはＰＯを含むブロックおよびランダムＥＯ、ＰＯを含むブロックを有することができる。さらに、特定の例では、ヒドロキシル官能性ポリエーテルは、ＥＯまたはＰＯのいずれかでエンドブロックされたＥＯおよびＰＯのヘテロまたはランダムコポリマーであり得る。１つの特に好適なヒドロキシル官能性ポリエーテルは、エチレンオキシド末端基を有するポリエーテルトリオールを含む。
【００５７】
ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、エチレングリコール、またはプロピレングリコールのプロポキシル化および／またはエトキシル化に基づく、第１のイソシアネート反応性成分の、時にポリエーテルジオールと称される、分子あたり平均２つのＯＨ官能基を有する好適な非限定的な市販のヒドロキシル官能性ポリエーテルには、各々がニュージャージー州フローハムパークのＢＡＳＦ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている、Ｐｌｕｒａｃｏｌ（登録商標）Ｐ４１０Ｒ、１０１０、２０１０、１０６２および１０４４が挙げられる。特に、Ｐｌｕｒａｃｏｌ（登録商標）Ｐ４１０Ｒ、１０１０、２０１０、および１０４４は、ＰＯ含有ヒドロキシル官能性ポリエーテルジオールであるが、一方で、Ｐｌｕｒａｃｏｌ（登録商標）１０６２は、ＥＯでエンドキャップされたＰＯ含有ヒドロキシル官能性ポリエーテルジオールである。
【００５８】
グリセリンリまたはトリメチオールプロパンのプロポキシル化および／またはエトキシル化に基づく、第１のイソシアネート反応性成分の、時にポリエーテルトリオールと称される、分子あたり平均３つのＯＨ官能基を有する好適な非限定的な市販のヒドロキシル官能性ポリエーテルには、各々がニュージャージー州フローハムパークのＢＡＳＦ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている、Ｐｌｕｒａｃｏｌ（登録商標）ＧＰ４３０、ＧＰ７３０、４１５６、２０９０、および８１６が挙げられる。特に、Ｐｌｕｒａｃｏｌ（登録商標）ＧＰ４３０およびＧＰ７３０は、ＰＯ含有ヒドロキシル官能性ポリエーテルトリオールである。また、Ｐｌｕｒａｃｏｌ（登録商標）２０９０および８１６は、ＥＯでエンドキャップされたＰＯ含有ヒドロキシル官能性ポリエーテルトリオールであるが、一方で、Ｐｌｕｒａｃｏｌ（登録商標）４１５６は、純水ヘテロヒドロキシル官能性ポリエーテルトリオールである。
【００５９】
第１のイソシアネート反応性成分のトルエンジアミン、エチレンジアミン、およびペンタエリトリトールのプロポキシル化および／またはエトキシル化に基づく、第１のイソシアネート反応性成分の、時にポリエーテルテトロールと称される、分子あたり平均４つのＯＨ官能基を有する好適な非限定的な市販のヒドロキシル官能性ポリエーテルには、各々がニュージャージー州フローハムパークのＢＡＳＦ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている、Ｐｌｕｒａｃｏｌ（登録商標）７３５、７３６、およびＰＥＰ  ５００ならびにＱｕａｄｒｏｌが挙げられる。特に、Ｐｌｕｒａｃｏｌ（登録商標）７３５および７３６トルエンジアミン開始ヒドロキシル官能性ポリエーテルポリオールは、ＰＯに基づき、Ｐｌｕｒａｃｏｌ（登録商標）ＰＥＰ  ５００は、ペンタエリスリトール開始ヘテリックであり、Ｑｕａｄｒｏｌは、ＰＯに基づく、エチレンジアミン開始ヒドロキシル官能性ポリエーテルポリオールである。
【００６０】
単独で、または他の開始剤と組み合わせて、スクロース、ソルビトール、またはその組み合わせに基づく、第１のイソシアネート反応性成分の１つの好適な非限定的な商用のより高いヒドロキシル官能性ポリエーテルは、ニュージャージー州フローハムパークのＢＡＳＦ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている、Ｐｌｕｒａｃｏｌ（登録商標）ＳＧ３６０（スクロースおよびグリセリンに基づく）である。
【００６１】
これらの実施形態のいくつかでは、第１のイソシアネート反応性成分のヒドロキシル官能性ポリエーテル（単数または複数）は、単分散ポリスチレン標準に基づく較正曲線を使用して以前に較正された、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）または核磁気共鳴（ＮＭＲ）により測定した場合、２５〜６，０００ｇ／ｍｏｌの範囲の重量平均分子量（Ｍｗ）を有する。
【００６２】
特定の実施形態では、第１のイソシアネート反応性成分の２つ以上のヒドロキシル官能性ポリエーテルの組み合わせを使用することができ、２つ以上のヒドロキシル官能性ポリエーテルの各々は、上に記載される１８０〜６，５００ｇ／ｍｏｌの範囲内の同じまたは異なる重量平均分子量を有する。したがって、例えば、使用されるヒドロキシル官能性ポリエーテルは、１８０〜６，５００ｇ／ｍｏｌの範囲の重量平均分子量を有する第１のヒドロキシル官能性ポリエーテルと、また１８０〜６，５００ｇ／ｍｏｌの範囲の重量平均分子量を有する第１のヒドロキシル官能性ポリエーテルとは異なる第２のヒドロキシル官能性ポリエーテルとを含み得る。２つ以上のヒドロキシル官能性ポリエーテルの代表的な例には、上の段落で説明されるものが含まれる。
【００６３】
第１のイソシアネート反応性成分の好適なヒドロキシル官能性ポリエステルには、例えば、これらに限定されないが、芳香族ポリエステルポリオールなどのポリエステルポリオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、グリセロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトール、もしくはポリエーテルポリオールなどの多価アルコールのヒドロキシル末端反応生成物、またはそのような多価アルコールの混合物、ならびにポリカルボン酸、特にジカルボン酸またはそのエステル形成誘導体、例えば、コハク酸、グルタル酸、およびアジピン酸、またはそれらのジメチルエステルセバシン酸、無水フタル酸、無水テトラクロロフタル酸もしくはテレフタル酸ジメチル、またはそれらの混合物が含まれる。ポリオールと組み合わせたラクトン、例えば、カプロラクトン、またはヒドロキシカルボン酸、例えば、ヒドロキシカプロン酸の重合により得られるポリエステルポリオールもまた使用され得る。
【００６４】
好適なポリエステルアミドポリオールは、ポリエステル化混合物中にエタノールアミンなどのアミノアルコールを含めることによって得ることができる。好適なポリチオエーテルポリオールには、チオジグリコールを単独でまたは他のグリコール、アルキレンオキシド、ジカルボン酸、ホルムアルデヒド、アミノアルコール、もしくはアミノカルボン酸と縮合させることによって得られる生成物が含まれる。好適なポリカーボネートポリオールには、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、またはテトラエチレングリコールなどのジオールを、ジアリールカーボネート、例えば、ジフェニルカーボネート、またはホスゲンと反応させることによって得られる生成物が含まれる。好適なポリアセタールポリオールには、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、またはヘキサンジオールなどのグリコールをホルムアルデヒドと反応させることによって調製されるものが含まれる。他の好適なポリアセタールポリオールはまた、環状アセタールを重合することによって調製され得る。好適なポリオレフィンポリオールには、ヒドロキシ末端ブタジエンホモポリマーおよびコポリマーが含まれ、好適なポリシロキサンポリオールには、ポリジメチルシロキサンジオールおよびトリオールが含まれる。
【００６５】
加えて、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブタンジオール、グリセロール、トリメチルプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、およびそれらの組み合わせなどの、低分子量ヒドロキシル官能性化合物もまた、第１のイソシアネート反応性成分で利用され得る。
【００６６】
特定の実施形態では、分子あたり１つ以上のヒドロキシル官能基（「ＯＨ官能基」）を有する第１のイソシアネート反応性成分は、以下の構成成分：（１）分子あたり２〜３の平均ヒドロキシル官能価を有するヒドロキシル官能性脂肪族ポリエーテル、（２）分子あたり２〜３の平均ヒドロキシル官能価を有するヒドロキシル官能性芳香族ポリエステル、（３）一価アルコール、（４）分子あたり１〜３の平均ヒドロキシル官能価を有する難燃剤、および（５）それらの任意の組み合わせのうちの１つ以上を含み得る。
【００６７】
ＳＰＦ組成物の第１のイソシアネート反応性成分に含まれ得る好適なヒドロキシル官能性脂肪族ポリエーテル（１）には、２〜１２個の炭素原子を有する有機ジカルボン酸、４〜６個の炭素原子を有する脂肪族ジカルボン酸、またはジオールなどの２〜１２個の炭素原子および最も好ましくは２〜６個の炭素原子を有する多価アルコールから形成されるものが含まれる。ジカルボン酸の好適な非限定的な例には、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、およびそれらの組み合わせが挙げられる。代替的には、ジカルボン酸誘導体もまた使用され得、例えば、１〜４個の炭素原子を有するアルコールのジカルボン酸モノ−もしくはジ−ジエステル、またはジカルボン酸無水物を含み得る。使用され得る二価および多価アルコールの典型的な例には、エタンジオール、ジエチレングリコール、１，２−および１，３−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，１０−デカンジオール、グリセリンおよびトリメチロールプロパン、トリプロピレングリコール、テトラエチレングリコール、テトラプロピレングリコール、テトラメチレングリコール、１，４−シクロヘキサン−ジメタノール、エタンジオール、ジエチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、およびそれらの組み合わせが挙げられる。
【００６８】
ＳＰＦ組成物の第１のイソシアネート反応性成分に含まれ得る追加の好適なヒドロキシル官能性脂肪族ポリエーテル（１）はまた、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムなどのアルカリ水酸化物、またはナトリウムメチレート、ナトリウムエチレート、またはカリウムエチレートなどのアルカリアルコレート、または触媒としてのカリウムイソプロピレートとのアニオン重合と、好ましくは２〜８およびより好ましくは３〜８個の反応性水素原子を含む少なくとも１つの開始剤分子の添加とによって形成され得る。代替的には、五塩化アンチモンおよび三フッ化ホウ素エーテラートなどのルイス酸を用いたカチオン重合を使用することができる。ヒドロキシル官能性脂肪族ポリエーテルは、これらに限定されないが、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリメチレングリコール、１，２−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，７−ヘプタンジオール、ハイドロキノン、レゾルシノールグリセロール、グリセリン、１，１，１−トリメチロール−プロパン、１，１，１−トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、１，２，６−ヘキサントリオール、ａ−メチルグルコシド、スクロース、ソルビトール、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−プロパン、テトラヒドロフランおよびアルキレンオキシド−テトラヒドロフラン混合物、エピクロロヒドリンなどのエピハロヒドリン、ならびにそれらの組み合わせを含む、当該技術分野で既知の任意の開始剤から調製され得る。これらの開始剤は、１，３−プロピレンオキシド、１，２−および２，３−ブチレンオキシド、アミレンオキシド、スチレンオキシド、エチレンオキシド、１，２−プロピレンオキシド、およびそれらの組み合わせなどの任意の好適なアルキレンオキシドと反応し得る。
【００６９】
ＳＰＦ組成物の第１のイソシアネート反応性成分に含まれ得るヒドロキシル官能性脂肪族ポリエーテル（１）のさらに好適な非限定的な例には、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシブチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ブロックコポリマー、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレングリコール、ポリ−１，２−オキシブチレングリコール、ポリオキシエチレングリコール、ポリ−１，４−テトラメチレングリコール、ポリオキシエチレングリコール、２つ以上のアルキレンオキシドのブレンドまたは逐次的な添加から調製されたコポリマーグリコール、およびそれらの組み合わせが挙げられる。好適なヒドロキシル官能性脂肪族ポリエーテルには、これらに限定されないが、約３７０のヒドロキシル数を有し、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌから市販されているヒドロキシル官能性脂肪族ポリエーテルに基づくスクロースである、Ｖｏｒａｎｏｌ（登録商標）、および約２７０のヒドロキシル数を有し、Ｃｏｖｅｓｔｒｏから市販されているポリエーテルトリオールである、ＬＨＴ−２４０が含まれる。分子あたり２〜３の範囲の平均官能価を有する特に好適なヒドロキシル官能性脂肪族ポリエーテル（１）には、各々がニュージャージー州フローラムパークのＢＡＳＦ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＰｌｕｒａｃｏｌ（登録商標）４１０、Ｐｌｕｒａｃｏｌ（登録商標）ＧＰ７３０、およびＰｌｕｒａｃｏｌ（登録商標）ＴＰ  ４４０が挙げられる。
【００７０】
ＳＰＦ組成物の第１のイソシアネート反応性成分に含まれ得る好適なヒドロキシル官能性芳香族ポリエステル（２）は、有機ポリカルボン酸、例えば、芳香族ポリカルボン酸および／またはその誘導体、ならびに触媒の不在下または窒素、二酸化炭素、もしくは希ガスなどの不活性雰囲気中の多価アルコールの重縮合／エステル化によって形成され得る。代替的には、ＳＰＦ組成物の第１のイソシアネート反応性成分に含まれ得るヒドロキシル官能性芳香族ポリエステル（２）は、ジメチルテレフタレート、ポリアルキレンテレフタレート、無水フタル酸の製造からのエステル副産物、フタル酸または無水フタル酸、テレフタル酸の製造からの残留物、テレフタル酸、イソフタル酸、無水トリメリット酸、およびそれらの組み合わせの製造からの残留物を使用して形成され得る。
【００７１】
分子あたり２〜３の範囲の平均ヒドロキシル官能価を有する特に好適な芳香族ポリエステルには、全てＨｕｎｔｓｍｅｎから市販されているＴｅｒｏｌ  ２５０、Ｔｅｒｏｌ  ２５８、Ｔｅｒｏｌ  １３２５、およびＳｔｅｐａｎから市販されているＰＳ−４００２が含まれる。
【００７２】
ＳＰＦ組成物のための第１のイソシアネート反応性成分に含まれ得る好適な一価アルコール（３）は、１つのヒドロキシル（ＯＨ）官能基のみを有する様々な化合物から選択され得る。特定の実施形態では、一価イソシアネート反応性成分は、当該技術分野では一般に、モノ−アルコール、モノアルコール、モノ−オール、モノオール、モノ−オール（ｍｏｎ−ｏｌ）、またはモノールと称され得る。
【００７３】
一価アルコールは、分岐状および非分岐状脂肪族、脂環式、および芳香族アルコールなどの従来の一価アルコールの群から選択することができる。これらの実施形態では、一価アルコールは、典型的には１〜２０、より典型的には１〜１６、さらにより典型的には１〜１２、最も典型的には１〜８個の炭素原子を有する。
【００７４】
本開示の目的のための好適な脂肪族一価アルコール（３）の例には、これらに限定されないが、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、イソブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、ならびにペンチルアルコール、ヘキシルアルコール、オクチルアルコール（例えば、２−エチルヘキサノール）、ノニルアルコール、デシルアルコール（例えば、２−プロピルヘプタノール）、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、および脂肪族アルコール、ならびに天然に発生するか、または天然に発生型カルボン酸の水素化により得ることができる脂肪アルコールおよびワックスアルコールの様々な異性体が含まれる。シクロヘキサノールおよびその同族体は、本開示の目的のための、好適な脂環式アルコールの例である。特に好適な一価アルコールには、２エチル−ヘキサノールおよび任意のＣ４−Ｃ１６一価アルコールが含まれる。
【００７５】
特定の実施形態では、一価アルコール（３）は、ポリオキシアルキレンモノオールである。本開示の目的のための好適なポリオキシアルキレンモノオールの例には、これらに限定されないが、ポリオキシプロピレンモノオール、ポリオキシエチレンモノオール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノオール、およびそれらの組み合わせが含まれる。前述のポリオキシアルキレンモノオールは、上で説明および記載される一価アルコールのうちの１つ以上などの一価アルコールのアルコキシル化によって作製することができる。アルコールをアルコキシル化する方法は、当業者に周知である。
【００７６】
特定の実施形態では、一価アルコール（３）は、ＯＨ官能基に加えて、別の官能基（単数または複数）を含み得る。そのような官能基は、存在する場合、ウレタン結合を形成するために用いられる反応条件下では、イソシアネート成分とは本質的に反応しない。これらの追加の官能基は、存在する場合、所望である場合にその後の反応または副反応に役立ち得る。一価アルコールは、前述のアルコールおよび／またはポリオキシアルキレンモノオールの２つ以上の任意の組み合わせを含み得ることを理解されたい。
【００７７】
特定の実施形態では、一価アルコール（３）は、典型的には、第１のイソシアネート反応性成分の１００重量部に基づいて、約０超〜約３０、より典型的には約０超〜約１５などの約０〜約３０重量パーセントの量で存在する。
【００７８】
ＳＰＦ組成物のための第１のイソシアネート反応性成分に含まれ得る、分子あたり１〜３の平均ヒドロキシル官能価を有する好適な反応性難燃剤（４）には、これらに限定されないが、（ａ）芳香族臭素化化合物、（ｂ）脂肪族臭素化化合物、（ｃ）リン含有難燃剤、およびそれらの任意の組み合わせが含まれる。
【００７９】
好適な芳香族臭素化化合物には、Ｓａｙｔｅｘ  ＰＵＲｓｈｉｅｌｄ（Ａｌｂｅｍａｒｌｅ）、ＰＨＴ−４ジオール（Ａｌｂｅｍａｒｌｅ、ＬａｎＸｅｓｓ）、およびトリブロモフェノール（ＩＣＬ）が含まれる。
【００８０】
好適な脂肪族臭素化化合物には、トリブロモネオペニルアルコール（ＩＣＬ）、ジブロモネオペンチルグリコール（ＩＣＬ）、およびＩｘｏｌ  Ｍ１２５（Ｓｏｌｖａｙ）が含まれる。
【００８１】
ＳＰＦ組成物の第１のイソシアネート反応性成分に含まれ得る、分子あたり１〜３の範囲の平均ヒドロキシル官能価を有する好適なリン含有難燃剤には、Ｅ０６−１６、Ｖｅｒｉｑｕｅｌ  Ｒ１００（ＩＣＬ）、およびＦｙｒｏｌ  ６（ＩＣＬ）が含まれる。
【００８２】
ｉｉｉ）第２の発泡剤
上記のように、特定の実施形態では、イソシアネート成分はまた、発泡剤（およびより正確には、本明細書に記載されるような第２の発泡剤）を含む。
【００８３】
そのような実施形態では、存在する場合、第２の発泡剤は、イソシアネート成分の総重量の０超〜３０重量パーセントまたは０〜２０重量パーセントの量で存在する。
【００８４】
第２の発泡剤として使用するための例示的な発泡剤には、大気圧より高い圧力下で液体であるものが含まれる。一実施形態では、発泡剤は、揮発性非ハロゲン化Ｃ２−Ｃ７炭素化水素、ハイドロフルオロカーボン、およびそれらの混合物からなる群から選択される。別の実施形態では、発泡剤は、２６℃以下の沸点を有するＣ１−Ｃ４ヒドロフルオロカーボンなどの物理的に活性な発泡剤である。当該技術分野で知られているように、物理的に活性な発泡剤は、典型的には、発熱発泡温度以下、最も典型的には５０℃以下で沸騰する。特に好適な物理的に活性な発泡剤の例には、これらに限定されないが、アルカン、アルケン、最大６個の炭素原子を有するシクロアルカン、ジアルキルエーテル、シクロアルキレンエーテルおよびケトンなどの２〜７個の炭素原子を有する揮発性非ハロゲン化炭化水素、およびハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）が挙げられる。
【００８５】
発泡剤は、ゼロのオゾン破壊係数を有し得る。他の実施形態では、発泡剤は、１．１未満、１未満、０．８未満、０．６未満、０．１未満、または０．０１〜０．１のオゾン破壊係数を有する。当該技術分野で知られているように、「オゾン破壊係数」という用語は、同様の質量のトリクロロフルオロメタン（Ｒ−１１／ＣＦＣ−１１）のオゾンへの影響と比較した、最初の化学物質のオゾンへの影響の比として定義される。言い換えると、オゾン破壊係数は、所与の化学物質によるオゾンの世界的な損失の、同じ質量のＣＦＣ−１１によるオゾンの世界的な損失に対する比である。
【００８６】
さらに他の実施形態では、発泡剤は、これに限定されないが、ブタン、イソブタン、２，３−ジメチルブタン、ｎ−およびイソペンタン、ｎ−およびイソヘキサン、ｎ−およびイソヘプタン、ｎ−およびイソオクタン、ｎ−およびイソノナン、ｎ−およびイソデカン、ｎ−およびイソウンデカン、ならびにｎ−およびイソデデカンなどの直鎖状または分岐状アルカン、１−ペンテン、２−メチルブテン、３−メチルブテン、および１−ヘキセンなどのアルケン、シクロブタン、シクロペンタン、およびシクロヘキサンなどのシクロアルカン、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ジビニルエーテル、テトラヒドロフラン、およびフランなどの直鎖状および／または環状エーテル、アセトン、メチルエチルケトン、およびシクロペンタノンなどのケトン、それらの異性体、ならびにそれらの組み合わせなどの揮発性非ハロゲン化炭化水素として定義される。
【００８７】
別の実施形態では、発泡剤は、ジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）、１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４ａ）、１，１，２，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４）、１，１−ジフルオロエタン（ＨＦＣ−１５２ａ）、１，２−ジフルオロエタン（ＨＦＣ−１４２）、トリフルオロメタン、ヘプタフルオロプロパン（Ｒ−２２７ａ）、ヘキサフルオロプロパン（Ｒ−１３６）、１，１，１−トリフルオロエタン、１，１，２−トリフルオロエタン、フルオロエタン（Ｒ−１６１）、１，１，１，２，２−ペンタフルオロプロパン、ペンタフルオロプロピレン（Ｒ−２１２５ａ）、１，１，１，３−テトラフルオロプロパン、テトラフルオロプロピレン（Ｒ−２１３４ａ）、ジフルオロプロピレン（Ｒ−２１５２ｂ）、１，１，２，３，３−ペンタフルオロプロパン、１，１，１，３，３−ペンタフルオロ−ｎ−ブタン、および１，１，１，３，３−ペンタフルオロペンタン（２４５ｆａ）、それらの異性体、ならびにそれらの組み合わせなどのヒドロフルオロカーボンとしてさらに定義される。別の実施形態では、第１の発泡剤は、Ｒ−１３４ａとして既知である１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４ａ）としてさらに定義される。ＨＦＣ−１３４ａは、２４７Ｋ（７６０ｍｍ／Ｈｇで−２６℃）の沸点を有し、大気圧で容易に蒸発する。代替的には、第１の発泡剤は、米国特許第６，５３４，５５６号に記載されているようなものであり得、これは、発泡剤に関して参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
【００８８】
好ましい実施形態では、第２の発泡剤は、上の一覧から提供されるように、ヒドロフルオロオレフィン（「ＨＦＯ」）、ヒドロフルオロカーボン（「ＨＦＣ」）、炭化水素（「ＨＣ」）、およびそれらの任意の組み合わせから選択される。特に好適なヒドロフルオロオレフィンには、これらに限定されないが、トランス−１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン、１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブタン、トランス１，３，３，３−テトラフルオロプロプ−１−エン、およびＯｐｔｅｏｎ  １１５０などの他のガス状発泡剤が含まれる。特に好適なヒドロフルオロカーボンには、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロペンおよび１，１，１，２，３，３，３−ヘプタフルオロプロパンが含まれる。特に好適な炭化水素には、シクロペンタン、イソペンタン、ｎ−ペンタン、１，１−ジフルオロエタン、および１，２−ジクロロエチレンが含まれる。
【００８９】
上記のように、第２の発泡剤は、存在する場合、典型的には、イソシアネート成分の１００重量部あたり、０超〜１５重量部などの、０超〜３０重量部または０〜２０重量部の量である。しかしながら、使用される発泡剤の量は、典型的には、ポリウレタン発泡体の所望の密度およびイソシアネート成分中の発泡剤の溶解度に依存する。費用を削減するために使用される発泡剤の量を最小限にすることが望ましい。
【００９０】
ｉｖ）粘度低下剤
上記のように、特定の実施形態では、イソシアネート成分はまた、粘度低下剤を含む。
【００９１】
粘度低下剤は、存在する場合、典型的には、イソシアネート成分の１００重量部あたり、０超〜１０などの、０超〜３０重量部の量で存在する。
【００９２】
好適な粘度低下剤には、これらに限定されないが、トリエチルホスフェート（「ＴＥＰ」）、トリス（１−クロロ−２−プロピルホスフェート）（「ＴＣＰＰ」）、Ｐｌａｓｔｏｍｏｌｌ  ＤＮＡ（ＢＡＳＦからのアジピン酸ジイソノニル）、Ｐａｌａｔｉｎｏｌ  Ｓｅｒｉｅｓフタル酸エステル可塑剤（ＢＡＳＦ）、およびトリメチルペンタニルジイソブチレート（「ＴＸＩＢ」、Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）が挙げられる。
【００９３】
ｂ．第２のイソシアネート反応性成分
上記のように、ＳＰＦ組成物はまた、第２のイソシアネート反応性成分を含む。
【００９４】
特定の実施形態では、イソシアネート成分に添加される第２のイソシアネート反応性成分の量は、イソシアネート成分の遊離のイソシアネート官能基対第２のイソシアネート反応性成分のヒドロキシル官能基の比（すなわち、ＮＣＯ：ＯＨ比）が、０．２０：１〜３．０：１の範囲であるように設定される。
【００９５】
特定の実施形態では、第２のイソシアネート反応性成分は、ブルックフィールド粘度計を使用して２５℃で測定した場合、１００〜２，０００ｃＰ未満、より典型的には２００〜１，５００ｃＰなどの、１００〜３，０００ｃＰの粘度を有する。
【００９６】
特定の実施形態では、第２のイソシアネート反応性成分は、第２のイソシアネート反応性成分の総重量に基づいて、
分子あたり１．５〜７の平均ヒドロキシル官能価を有する２０〜９０重量パーセントのヒドロキシル官能性ポリマー成分、
０〜４０重量パーセントの難燃剤成分、
１〜１０重量パーセントのシリコーン界面活性剤、
０〜２０重量パーセントのジアミン、
０．５〜１５重量パーセントの触媒、および
０〜２５重量パーセントの第１の発泡剤を含む。
【００９７】
上記のように、特定の実施形態では、第２のイソシアネート反応性成分は、第２のイソシアネート反応性成分の総重量に基づいて、２０〜９０重量パーセントの量で存在する分子あたり１．５〜７の平均ヒドロキシル官能価を有するヒドロキシル官能性ポリマー成分を含む。
【００９８】
分子あたり１．５〜７の平均ヒドロキシル官能価を有する好適なヒドロキシル官能性ポリマー成分には、これらに限定されないが、上に記載され、参照により本明細書に組み込まれるように、ヒドロキシル官能性ポリエーテルおよびポリエステル、ならびにそれらの組み合わせを含む、第１のイソシアネート反応性成分に関して上に記載されるヒドロキシル官能性ポリマーの多くが含まれる。
【００９９】
特定の実施形態では、分子あたり１．５〜７の平均ヒドロキシル官能価を有するヒドロキシル官能性ポリマー成分は、ヒドロキシル官能性ポリマー成分の総重量に基づいて、
分子あたり１．５〜７の平均ヒドロキシル官能価を有する２０〜８０重量パーセントのヒドロキシル官能性芳香族ポリエステル、
分子あたり２〜３の平均ヒドロキシル官能価を有する０〜４０重量パーセントのマンニッヒポリエーテルポリオール、および
マンニッヒポリエーテルポリオールとは異なり、分子あたり２〜３の平均ヒドロキシル官能価を有する０〜４０重量パーセントのポリエーテルポリオールを含む。
【０１００】
特定の実施形態では、ヒドロキシル官能性ポリマー成分は、分子あたり２〜３の平均ヒドロキシル官能価を有する０超〜４０重量パーセントのマンニッヒポリエーテルポリオールを有する。特定の実施形態では、ヒドロキシル官能性ポリマー成分は、マンニッヒポリエーテルポリオールとは異なり、かつ分子あたり２〜３の平均ヒドロキシル官能価を有する０超〜４０重量パーセントのポリエーテルポリオールを有する。
【０１０１】
分子あたり１．５〜７の平均ヒドロキシル官能価を有する好適なヒドロキシル官能性芳香族ポリエステルには、各々がＨｕｎｔｓｍｅｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌから市販されているＴｅｒｏｌ  ２５０、Ｔｅｒｏｌ  ２５８、Ｔｅｒｏｌ  ３０５、Ｔｅｒｏｌ  ６４９、およびＴｅｒｏｌ  ９２５が含まれる。
【０１０２】
分子あたり２〜３の平均ヒドロキシル官能価を有する好適なマンニッヒポリエーテルポリオールには、Ｃａｒｐｏｌ  ＭＸ４２５およびＣａｒｐｏｌ  ＭＸ４７０（各々がＣａｒｐｅｎｔｅｒから市販されている）が含まれる。
【０１０３】
マンニッヒポリエーテルポリオールとは異なり、分子あたり２〜３の平均ヒドロキシル官能価を有する好適なポリエーテルポリオールには、ＧＳＰ  ２８０（Ｃａｒｐｅｎｔｅｒ）、ＳＰＡ３５７（Ｃａｒｐｅｎｔｅｒ）、Ｐｌｕｒａｃｏｌ  ＳＧ−３７０（ＢＡＳＦ）、Ｐｌｕｒａｃｏｌ  ＳＧ−３６０（  ＢＡＳＦ）、および任意のグリセリン開始ポリエーテルポリオール、スクロース開始ポリエーテルポリオール、またはスクロースアミン開始ポリエーテルポリオールが含まれる。
【０１０４】
特定の実施形態では、難燃剤成分は、１〜３個のヒドロキシル基を有する、難燃剤成分の総重量に基づいて、０超〜５０重量パーセントなどの、０〜５０重量パーセントの第２の反応性難燃剤成分と、５０〜１００重量パーセントの非反応性難燃剤成分とを含む。
【０１０５】
この実施形態では、第２の反応性難燃剤成分は、第１のイソシアネート反応性成分に含まれる第１の反応性難燃剤成分と同じであってもよく、その一覧は参照により本明細書に組み込まれる。代替的には、第２の反応性難燃剤成分は、第１のイソシアネート反応性成分に含まれる第１の反応性難燃剤成分と異なってもよいが、上に記載される第１の反応性難燃剤成分と同じ可能な種から選択され、その一覧もまた参照により本明細書に組み込まれる。
【０１０６】
好適な非反応性難燃剤組成物には、トリエチルホスフェート（「ＴＥＰ」）、トリス（１−クロロ−２−プロピルホスフェート）（「ＴＣＰＰ」）が含まれる。
【０１０７】
第２のイソシアネート反応性成分は、０．５〜３重量パーセントなどの、０．５〜１０重量パーセント（第２のイソシアネート反応性成分の総重量に基づく）のシリコーン界面活性剤を含む。
【０１０８】
好適なシリコーン界面活性剤には、Ｔｅｇｏｓｔａｂ  Ｂ８４５３およびＢ８４２０２（Ｅｖｏｎｉｋ）、Ｓｉｌｓｔａｂ  ２５８０（Ｓｉｌｔｅｃｈ）、Ｄａｂｃｏ  ＤＣ１９３（Ｅｖｏｎｉｋ）、ならびにＳｉｌｓｔａｂ  Ｌ６９００（Ｓｉｌｔｅｃｈ）が挙げられる。
【０１０９】
第２のイソシアネート反応性成分はまた、０超〜５重量パーセントなど、０超〜２０重量パーセントなどの、０〜２０重量パーセント（第２のイソシアネート反応性成分の総重量に基づく）のジアミンを含む。
【０１１０】
好適なジアミンには、芳香族および脂肪族ジアミンが含まれる。１つの好適な芳香族ジアミンは、Ｅｔｈａｃｕｒｅ  １００（ジエチルトルエンジアミン；Ａｌｂｅｍａｒｌｅ）である。
【０１１１】
第２のイソシアネート反応性成分はまた、第２のイソシアネート反応性成分の総重量に基づいて、２〜８重量パーセントなどの、０．５〜１５重量パーセント（第２のイソシアネート反応性成分の総重量に基づく）の触媒を含む。
【０１１２】
好適な触媒は、１つ以上の触媒を含み、典型的には、触媒の組み合わせを含む。一実施形態では、触媒は、ポリウレタン硬化触媒を含む。典型的には、ポリウレタン硬化触媒は、第２のイソシアネート反応性成分のイソシアネート成分ヒドロキシル官能基の反応を加速する。ポリウレタン硬化触媒はまた、タックタイムを短縮し、グリーン強度を促進し、発泡体収縮を最小化し得る。好適なポリウレタン硬化触媒には、これらに限定されないが、有機鉛触媒、スズ、チタン、銅、水銀、コバルト、ニッケル、鉄、バナジウム、アンチモン、およびマンガン触媒、およびそれらの組み合わせなどの有機金属触媒が含まれる。さらなる実施形態では、触媒は、米国特許第６，５３４，５５６号に記載されているとおりであり、これは、これらの触媒に関して参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
【０１１３】
好適なポリウレタン硬化触媒には、これらに限定されないが、トリエチルアミン、３−メトキシプロピルジメチルアミン、トリエチレンジアミン、トリブチルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、ジメチルベンジルアミン、Ｎ−メチル−、Ｎ−エチル−、およびＮ−シクロヘキシルモルホリン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルブタンジアミンまたは−ヘキサンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’−トリメチルイソプロピルプロピレンジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、テトラメチルジアミノエチルエーテル、ビス（−ジメチルアミノプロピル）尿素、ジメチルピペラジン、１−メチル−４−ジメチルアミノエチルピペラジン、１，２−ジメチルイミダゾール、１−アザビシロ［３．３．０］オクタンおよび好ましくは１，４−ジアザビシロ［２．２．２］オクタンなどのトリエチルアミン、ならびにトリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、Ｎ−メチル−およびＮ−エチルジエタノールアミンジメチルエタノールアミン、およびそれらの組み合わせなどのアルカノールアミン化合物が含まれる。
【０１１４】
特に好適な反応性アミン触媒には、Ｄａｂｃｏ  Ｔ、ジメチルエタノールアミン、ならびにＰｏｌｙｃａｔ  ２０３および２０４（Ｅｖｏｎｉｋ）が含まれる。特に好適な非反応性アミン触媒には、Ｅｖｏｎｉｋまたは他の供給業者から市販されている、Ｄａｂｃｏ３３ＬＶ、Ｄａｂｃｏ２０４０、Ｄａｂｃｏ２０３９、Ｐｏｌｃｙｃａｔ１２、ＤＭＤＥＥ（２，２’−ジモルホリノジエチルエステル）、およびＤＭＣＨＡ（Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン）が含まれる。
【０１１５】
第２のイソシアネート反応性成分の総重量の０超〜５重量％などの、第２のイソシアネート反応性成分の総重量の０〜５重量％の範囲の量で存在する特に好適な金属触媒には、Ｄａｂｃｏ  Ｔ１２０（Ｅｖｏｎｉｋ）およびＦｏｍｒｅｚ  ＵＬ−２８（Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ）などのスズ系触媒、ならびに／またはＤｕｒｏｃｔ  ２８％（Ｄｕｒａ）、ＢｏｒｃｈｉＫａｔ  ３２０（Ｂｏｒｃｈｅｒｓ）、およびＢｉｃａｔ  ８８４２（Ｓｈｅｐｐａｒｄ）などのビスマス系触媒が含まれる。特定の実施形態では、触媒は、それぞれ第２のイソシアネート成分の総重量に基づいて、以前の段落で説明される１０〜１５重量％未満の反応性アミン触媒、および金属触媒０超〜５重量％の金属触媒を含む。
【０１１６】
特定の実施形態では、第２のイソシアネート反応性成分は、第１の発泡剤を含み得る。
【０１１７】
例示的な第１の発泡剤は、第２の発泡剤に関して上に記載されるものの各々を含み、簡潔にするために本明細書では繰り返されない。最も典型的には、第１の発泡剤および第２の発泡剤は、ＳＰＦ組成物中に存在するが、他の実施形態では、第２の発泡剤が存在しないときに第１の発泡剤が存在し、逆もまた同様である。さらに、第１の発泡剤はまた、水およびギ酸を含み得る。
【０１１８】
したがって、特定の実施形態では、第１の発泡剤は、ヒドロフルオロオレフィン、ヒドロフルオロカーボン、炭化水素、水、ギ酸、およびそれらの任意の組み合わせからなる群の少なくとも１つを含む。
【０１１９】
典型的には、第１の発泡剤は、イソシアネート反応性成分の１００重量部あたり、２〜２０重量部、より典型的には５〜１５重量部の量で、最も典型的には７〜１０重量部の量などの、０〜２５重量部の量で存在する。しかしながら、使用される第１の発泡剤の量は、典型的には、ポリウレタン発泡体の所望の密度およびイソシアネート反応性成分中の第１の発泡剤の溶解度に依存する。費用を削減するために使用される第１の発泡剤の量を最小限にすることが望ましい。
【０１２０】
２．噴霧可能なＬＲＡ組成物
本開示の別の実施形態では、ポリウレタン組成物は、
イソシアネート成分であって、遊離イソシアネート官能基を有し、イソシアネート成分の総重量に基づいて、
ポリマージフェニルメタンジイソシアネート（ＰＭＤＩ）を含む５０〜１００重量パーセントのイソシアネート含有化合物であって、当該ＰＭＤＩのモノマージフェニルメタンジイソシアネート（モノマーＭＤＩ）含有量が、当該ＰＭＤＩ１００重量部に基づいて、１０〜９０重量パーセントの範囲である、５０〜１００重量パーセントのイソシアネート含有化合物と、
当該イソシアネート成分の当該イソシアネート基と反応性の分子あたり１つ以上のヒドロキシル官能基を有する０〜５０重量パーセントの第１のイソシアネート反応性成分と、
当該イソシアネート成分の当該遊離イソシアネート官能基と反応性の１つ以上のヒドロキシル官能基を有する第２のイソシアネート反応性成分であって、当該イソシアネート成分の遊離イソシアネート官能基対当該第２の反応性イソシアネート反応性成分の当該ヒドロキシル官能基の比が、０．７５：１〜３．０：１の範囲であり、当該第２のイソシアネート反応性成分が、第２のイソシアネート反応性成分の総重量に基づいて、
分子あたり平均１．５〜７個のヒドロキシル基を有する２５から９０重量パーセントのヒドロキシル官能性ポリマー成分、
分子あたり平均４個のヒドロキシル基を有する０〜５重量パーセントのエチレンジアミン開始ポリエーテルポリオール架橋剤、
分子あたり平均２〜３個のヒドロキシル基を有し、かつ２５〜６，０００ｇ／ｍｏｌの範囲の重量平均分子量を有する、０〜１０重量パーセントのグリセリン開始またはジプロピレングリコール開始ポリエーテルポリオール架橋剤、
０．５〜５重量パーセントのシリコーン界面活性剤、
２５〜７５重量パーセントの第一級アミン、および
０．１５〜２０重量パーセントの水を含む、第２のイソシアネート反応性成分と、を含む、イソシアネート成分、を含む噴霧可能な低層接着剤（ＬＲＡ）組成物であり、
噴霧可能な低層接着剤組成物は、ＡＳＴＭ  Ｄ２１９６に従って２５℃で１００〜３，０００ｃＰの粘度を有し、
噴霧可能な低層接着剤組成物のモノマーＭＤＩ含有量は、噴霧塗布の領域に噴霧塗布されたとき、ＰＥＬ方法４７に従って測定した場合、任意の期間において、噴霧塗布の領域で５０十億分率以下である。
【０１２１】
さらなる実施形態では、ＰＥＬ方法４７に従って測定された任意の所与の時点で、２０ｐｐｂ以下のＯＳＨＡのＰＥＬ基準を満たすことに加えて、噴霧可能な低層接着剤組成物の噴霧可能なモノマーＭＤＩ含有量はまた、同じ条件下で噴霧塗布および測定したときに、ＡＣＧＩＨ  ＴＬＶ−ＴＷＡによって確立されるように、５以下の８時間の期間を超える時間加重平均モノマーＭＤＩ含有量（ＴＬＶ−ＴＷＡ）、代替的には、ＰＥＬ方法４７に従ってまた測定された空気中４、３、２、または１十億分率（ｐｐｂ）未満のモノマーＭＤＩを生成する。
【０１２２】
さらなる実施形態では、噴霧可能な低層接着剤組成物は、ＡＳＴＭ  Ｄ２１９６に従って測定した場合、２５℃で、２００〜２，５００ｃＰなど、２００〜２，０００ｃＰなど、２００〜２，５００ｃＰなどの、１００〜３，０００ｃＰの粘度を有する。
【０１２３】
なおさらに、特定の実施形態では、ＳＰＦ噴霧可能な低層接着剤組成物のイソシアネート成分および第２のイソシアネート反応性成分は、それぞれ、ＡＳＴＭ  Ｄ２１９６に従って測定した場合、２５℃で、２００〜２，５００ｃＰなど、２００〜２，０００ｃＰなど、２００〜２，５００ｃＰなどの、１００〜３，０００ｃＰの相対粘度を有する。
【０１２４】
なおさらに、特定の実施形態では、噴霧可能な低層接着剤組成物のイソシアネート成分は、ＡＳＴＭ  Ｄ２１９６に従って測定した場合、２５℃で、２００〜２，０００ｃＰなど、２００〜２，５００ｃＰなど、２００〜２，５００ｃＰなど、１００〜８，０００ｃＰなどの、１００〜８，０００ｃＰの粘度を有する。
【０１２５】
なおさらに、特定の実施形態では、ＬＲＡ組成物はまた、ＳＰＦ組成物の総重量に基づいて、０超〜３０重量パーセントの量で存在する粘度低下剤を含む。
【０１２６】
なおさらにまた、特定の実施形態では、ＬＲＡ組成物はまた、ＳＰＦ組成物の総重量に基づいて、０超〜３０重量パーセント、または０〜２０重量パーセントの量で存在する第２の発泡剤を含む。
【０１２７】
ＬＲＡ組成物の代表的な構成成分の各々は、それらのそれぞれの相対量の各々において、すぐ下にさらに詳細に記載される。
【０１２８】
ａ．イソシアネート成分
上記のように、ＬＲＡ組成物のそれぞれの配合物の各々において、イソシアネート含有化合物を含み、任意に第１のイソシアネート反応性成分および粘度低下剤を含むイソシアネート成分が含まれる。
【０１２９】
イソシアネート成分には、第１および第２のイソシアネート反応性成分からの遊離ヒドロキシル官能基（遊離ＯＨ官能基）と反応して、カルバメート（すなわち、ウレタン）結合を形成し、したがって、ポリウレタン組成物を形成する（すなわち、ポリマー組成物は、ウレタン結合（時には、ウレタン結合と称される）を有する）遊離イソシアネート官能基（遊離ＮＣＯ官能基）が含まれる。
【０１３０】
特定の実施形態では、上記のように、イソシアネート成分は、ＡＳＴＭ  Ｄ２１９６に従って測定した場合、２５℃で、２００〜２，０００ｃＰなど、２００〜２，５００ｃＰなど、２００〜２，５００ｃＰなど、１００〜３，０００ｃＰなどの、１００〜８，０００ｃＰの粘度を有する。このようにして、第１のイソシアネート成分は、ＳＰＦ組成物を噴霧することに関連する噴霧塗布装置により噴霧されるのに十分な液体である。
【０１３１】
イソシアネート成分の組成物は、特定の実施形態では、ＳＰＦ組成物に関して上に記載されるイソシアネート成分の組成物と同じである。したがって、ＬＲＡ組成物のイソシアネート成分の組成物は、ＳＰＦ組成物に関して、上に記載され、本明細書で繰り返されない、可能なイソシアネート含有化合物、第１のイソシアネート反応性成分、および粘度低下剤の各々を含む。
【０１３２】
ｂ．第２のイソシアネート反応性成分
上記のように、ＬＲＡ組成物はまた、第２のイソシアネート反応性成分を含む。
【０１３３】
特定の実施形態では、イソシアネート成分に添加される第２のイソシアネート反応性成分の量は、イソシアネート成分の遊離のイソシアネート官能基対第２のイソシアネート反応性成分のヒドロキシル官能基の比（すなわち、ＮＣＯ：ＯＨ比）が、０．２０：１〜３．０：１の範囲であるように設定される。
【０１３４】
特定の実施形態では、第２のイソシアネート反応性成分は、ブルックフィールド粘度計を使用してＡＳＴＭ  Ｄ２１９６に従って２５℃で測定した場合、２００〜２，０００ｃＰなど、２００〜２，５００ｃＰなど、２００〜２，５００ｃＰなど、より典型的には２００〜１５００ｃＰなどの、１００〜３，０００ｃＰを有する。
【０１３５】
特定の実施形態では、ＬＲＡ組成物の第２のイソシアネート反応性成分は、第２のイソシアネート反応性成分の総重量に基づいて、
分子あたり１．５〜７の平均ヒドロキシル官能価を有する２５〜９０重量パーセントのヒドロキシル官能性ポリマー成分、
分子あたり平均４個のヒドロキシル基を有する０〜５重量パーセントのエチレンジアミン開始ポリエーテルポリオール架橋剤、
分子あたり平均２〜３個のヒドロキシル基を有し、かつ２５〜６，０００ｇ／ｍｏｌの範囲の重量平均分子量を有する、０〜１０重量パーセントのグリセリン開始またはジプロピレングリコール開始ポリエーテルポリオール架橋剤、
０．５〜５重量パーセントのシリコーン界面活性剤、
２５〜７５重量パーセントの第一級アミン、および
０．１５〜２０重量パーセントの水を含む。
【０１３６】
上記のように、特定の実施形態では、第２のイソシアネート反応性成分は、第２のイソシアネート反応性成分の総重量に基づいて、２５〜９０重量パーセントの量で存在する分子あたり１．５〜７の平均ヒドロキシル官能価を有するヒドロキシル官能性ポリマー成分を含む。
【０１３７】
分子あたり１．５〜７の平均ヒドロキシル官能価を有する好適なヒドロキシル官能性ポリマー成分には、これらに限定されないが、上に記載され、参照により本明細書に組み込まれるように、ヒドロキシル官能性ポリエーテルおよびポリエステル、ならびにそれらの組み合わせを含む、上のＳＰＦ組成物の第１のイソシアネート反応性成分に関して上に記載されるヒドロキシル官能性ポリマーの多くが含まれる。
【０１３８】
第２のイソシアネート反応性成分はまた、分子あたり平均４個のヒドロキシル基を有する、１〜３重量パーセントなどの、０〜５重量パーセント（第２のイソシアネート反応性成分の総重量に基づく）のエチレンジアミン開始ポリエーテルポリオール架橋剤を含み得る。
【０１３９】
１つの好適なエチレンジアミン開始ポリエーテルポリオール架橋剤は、ニュージャージー州フローラムパークのＢＡＳＦ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＱｕａｄｒｏｌである。
【０１４０】
第２のイソシアネート反応性成分はまた、分子あたり平均２〜３個のヒドロキシル基を有し、かつ２５〜６，０００ｇ／ｍｏｌの範囲の重量平均分子量を有する、２〜５重量パーセントなどの、０〜１０重量パーセント（第２のイソシアネート反応性成分の総重量に基づく）のグリセリン開始またはジプロピレングリコール開始ポリエーテルを含み得る。
【０１４１】
分子あたり平均２〜３個のヒドロキシル基を有し、かつ２５〜６，０００ｇ／ｍｏｌの範囲の重量平均分子量を有する好適なグリセリン開始またはジプロピレングリコール開始ポリエーテルポリオール架橋剤には、ＢＡＳＦ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎからのＰｌｕｒａｃｏｌ  １０６２、Ｐｌｕｒａｃｏｌ  ２０１０、およびＰｌｕｒａｃｏｌ  ７２６、ならびにＣａｒｐｅｎｔｅｒからのＣａｒｐｏｌ  ＧＰ  ５０１５およびＧＰ  ７００が挙げられる。
【０１４２】
第２のイソシアネート反応性成分はまた、０．５〜１．５重量パーセントなど、０．５〜３重量パーセントなどの、０．５〜５重量パーセント（第２のイソシアネート反応性成分の総重量に基づく）のシリコーン界面活性剤を含む。
【０１４３】
好適なシリコーン界面活性剤には、これらに限定されないが、Ｔｅｇｏｓｔａｂ  Ｂ８４０８（Ｅｖｏｎｉｋ）、Ｓｉｌｓｔａｂ  ２１００（Ｓｉｌｔｅｃｈ）、Ｓｉｌｓｔａｂ  Ｌ６９００（Ｓｉｌｔｅｃｈ）、Ｓｉｌｓｔａｂ  Ｌ５８０（Ｓｉｌｔｅｃｈ）、およびＤａｂｃｏ  ＤＣ１９３（Ｅｖｏｎｉｋ）が挙げられる。
【０１４４】
第２のイソシアネート反応性成分はまた、３０〜５０重量パーセントなどの、２５〜７５重量パーセント（第２のイソシアネート反応性成分の総重量に基づく）の一級アミンを含む。
【０１４５】
好適な一級アミンには、Ｊｅｆｆａｍｉｎｅ  Ｄ２０００などの一級脂肪族アミン、およびＥｔｈａｃｕｒｅ  １００などの一級芳香族アミンが挙げられる。
【０１４６】
第２のイソシアネート反応性成分はまた、０．２〜３．０重量パーセントなどの、０．１５〜２０重量パーセント（第２のイソシアネート反応性成分の総重量に基づく）の水を含む。
【０１４７】
３．ＳＰＦおよびＬＲＡ組成物のポリウレタン噴霧システムならびに塗布方法
さらなる実施形態では、噴霧ポリウレタン発泡体組成物または低層接着剤組成物を使用して建設用途のための多層構造を形成するための対応する方法が提供される。図２に１５として示される多層構造は、第１の基板材料１８と第２の基板材料１９との間に配置された、ポリウレタン発泡体層の形態の硬化ＳＰＦ組成物１６、またはポリウレタン層の形態の硬化ＬＲＡ組成物１７を含む。第１の基板材料１８は、建物の壁、床、または屋根など、上に記載される住宅または商業構造または建物の任意の構造に対応する。そのような構造は、これらに限定されないが、レンガ、コンクリート、石積み、乾式壁、シートロック、プラスター、金属、石、木、プラスチック、ポリマー複合材、またはそれらの組み合わせであり得る。また、混合物が噴霧される表面は、車両または機械部品の表面であってもよいと考えられる。同様に、第２の基板材料１９は、第１の基板材料１８に関して上に記載される同じまたは異なる材料から形成することができる。
【０１４８】
一般に、ポリウレタン噴霧システム（以下で「システム」と代替的に称される）が提供され、最初にそれぞれの容器に導入された形成されたイソシアネート成分と、噴霧ポリウレタン発泡体組成物または低層接着剤のいずれかの第２のイソシアネート反応性成分とを含む、アプリケーター部分に流体的に連結されている別個の容器を有する。次に、イソシアネート成分と第２のイソシアネート反応性成分を、ポリウレタン噴霧システムのアプリケーター部分で予混合し、ＡＳＴＭ  Ｄ２１９６に従って、２５℃で、１００〜３，０００ｃＰ（または上に記載されるような入れ子になった範囲のうちのいずれか）の粘度を有する混合物を形成する（すなわち、ＳＰＦ組成物またはＬＲＡ組成物を形成する）。次いで、混合物を、噴霧塗布領域内に限定された提供された第１の基板材料１８の表面１８Ａに塗布し、続いて、第２の基板材料１９を、第１の基板材料１８の反対側の塗布された混合物に塗布する。このプロセスの間、塗布された混合物は硬化して、ポリウレタン発泡体層の形態で硬化ＳＰＦ組成物１６を形成するか、または第１および第２の基板材料１８、１９の間に配置されるポリウレタン層の形態で硬化ＬＲＡ組成物１７を形成する。特定の実施形態では、硬化ＳＰＦ組成物１６または硬化ＬＲＡ組成物１７は、第１および第２の基板材料１８、１９の一方または両方に結合される。
【０１４９】
システムは、イソシアネート成分および２番目のイソシアネート反応性成分の組成物と組み合わせて、噴霧塗布領域内の基板に塗布されるモノマーＭＤＩ含有量を、ＰＥＬ方法４７に従って測定した場合、５０十億分率以下に制限するように集合的に構成されている。さらに、特定の実施形態では、システムは、噴霧塗布領域内の基板に塗布されるモノマーのＭＤＩ含有量を、８時間の期間を超える時間加重平均（ＴＬＶ−ＴＷＡ）で２０ｐｐｂ以下に制限する。
【０１５０】
方法に従ってＳＰＦ発泡体組成物を塗布するために使用されるポリウレタン噴霧システムの一実施形態の非限定的な概略図は、図２に示されており、（Ａ）はプロポーショナーまたはミキサーの一実施形態であり、（Ｂ）は加熱ホースであり、（Ｃ）は加熱ホイップホースであり、（Ｄ）は融合噴霧ガンであり、（Ｅ）は送気管であり、（Ｆ）は供給ポンプであり、（Ｇ）は液体供給管であり、（Ｈ）は流体入口である。システムは、イソシアネート成分および第２のイソシアネート反応性成分の混合物を表面に噴霧しながら、本開示の配合物と共に、モノマーＭＤＩの放出を最小化するために使用される。システムは、第２のイソシアネート反応性成分を含む第１の反応物供給タンクと、イソシアネート成分を含む第２の反応物供給タンクとを含む。第１および第２の反応物供給タンクは、トート、ドラム、およびタンクなどの当該技術分野で既知のいずれかであってもよく、任意のサイズおよび形状であってもよい。典型的には、第１および第２の反応物供給タンクは、１５０ポンド〜４０，０００ポンドの容量を有する。第１および第２の反応物供給タンクは、典型的には、それらが様々な用途で容易に利用することができるように、輸送可能かつ軽量である。代替的には、第１および第２の反応物供給タンクは、永久的であってもよく、移動可能でなくてもよい。また、システムが３つ以上の反応物供給タンクを含み得ることも考えられる。例えば、第３および第４（またはそれ以上）の反応物供給タンクが利用されてもよく、上に記載されるものに加えて、追加のイソシアネート、ヒドロキシル官能性ポリマー、または添加剤を含んでもよい。典型的には、第１および第２の反応物供給タンクの両方の内容物は、上記のように２５℃で測定した場合、約２０００ｃｐｓ以下の粘度を有する。
【０１５１】
システムはまた、非ガスポンプ、すなわち、第１および第２の反応物供給タンクの内容物を汲み出し、押し、または移動するためにガスを利用しないポンプを含む。非ガスポンプは、特に限定されず、ピストンポンプ、対向ピストン計量ポンプ、複動ピストンポンプ、空気ポンプ、ダイレクトリフトポンプ、重力ポンプ、油圧ポンプ、ギアポンプ、一軸ねじポンプ、ルーツ式ポンプ、蠕動ポンプ、往復ポンプ、インパルスポンプ、油圧ラムポンプ、速度ポンプ、遠心ポンプ、輻流ポンプ、軸流ポンプ、混合流ポンプ、エダクタージェットポンプ、蒸気ポンプ、バルブレスポンプ、ロータリーポンプ、ねじポンプ、ロータリーギアポンプ、ダイアフラムポンプ、羽根ポンプなどの容積式ポンプなどとしてさらに定義され得る。
【０１５２】
典型的には、非ガスポンプは、第１および第２の反応物供給タンクの両方と流体連通しており、１００〜５００ｐｓｉ、約２００〜２５０ｐｓｉ、約２５０〜５００ｐｓｉ、または約２３５ｐｓｉの圧力を供給することができる。一実施形態では、システムは、約２００〜２５０ｐｓｉの圧力で動作することができるポンプ計量ユニットを含む。別の実施形態では、圧力は、３，５００ｐｓｉに達することができる。
【０１５３】
システムはまた、噴霧の前に第２のイソシアネート反応性成分およびイソシアネート成分を混合するために、第１および第２反応物供給タンクと連結され、非ガスポンプと結合されている混合装置（または１つ超の混合装置）、例えば、プロポーショナーを含む。混合装置は、典型的には、ホース、バルブ、および／または流体管などの接続手段を介して、第１および第２の反応物供給タンクと連結および流体連通している。一実施形態では、接続手段は、２０℃〜５５℃の温度に加熱される。混合装置はまた、典型的には、上に記載される接続手段と同じであっても異なっていてもよい接続手段を介して非ガスポンプと連結されている。
【０１５４】
代替的な実施形態では、１つ以上混合装置は、比率制御デバイスにより第１および第２の反応物供給タンクと連結および流体連通している。比率制御デバイスは、第１および第２の反応物供給タンクの内容物の比率を監視および制御するために使用されるギアボックスとしてさらに定義され得る。１つ以上の混合装置はまた、フローコントローラを介して第１および第２の反応物供給タンクと連結および流体連通されてもよい。フローコントローラおよび比率制御デバイスは、互いに連結および流体連通されてもよい。典型的には、フローコントローラは、第１および第２の反応物供給タンクの内容物の流れを制御する。ＮｉｔｒｏＳＹＳを含む市販の低圧システム、およびＩＣＰ接着剤（Ｈａｎｄｉｆｏａｍ）からのものなどの低圧キットもまた使用することができる。
【０１５５】
当該技術分野で知られているように、混合装置は、複数の構成成分のプロポーショナとしてさらに定義され得る。混合装置の好適であるが非限定的な例は、Ｒｅａｃｔｏｒ  Ｅ−ＸＰ１およびＥ−ＸＰ２、Ｒｅａｃｔｏｒ  Ｅ−１０、Ｒｅａｃｔｏｒ  Ｈ−ＸＰ２およびＨ−ＸＰ３、Ｒｅａｃｔｏｒ  Ｈ−ＶＲ、Ｇｕａｒｄｉａｎ  Ａ−６、Ｒｅａｃｔｏｒ  Ｅ−２０およびＥ−３０、Ｒｅａｃｔｏｒ  Ｅ−１０、Ｒｅａｃｔｏｒ  Ｈ−２５、Ｈ−４０、およびＨ−５０、Ｒｅａｃｔｏｒ  Ａ−２０、Ｇｕａｒｄｉａｎ  Ａ−５、Ｇｕｓｍｅｒ  Ｈ−２０／３５、Ｇｕｓｍｅｒ−Ｄｅｃｋｅｒ  Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｅｒｓの商品名でミネソタ州ミネアポリスのＧｒａｃｏ  Ｉｎｃ．から市販されている。混合装置の追加の非限定的な例、および本開示の１つ以上の実施形態を利用することができるより一般的な噴霧発泡体システムは、当該技術分野で示されるように、ＳＰＲＡＹＴＩＴＥ  １７８、およびＥＮＥＲＴＩＴＥ  ＮＭを含む。実際、本開示の１つ以上の実施形態を利用し得る混合装置および一般的な噴霧発泡体システムは、特に限定されない。本開示の非ガスポンプは、これらの装置のうちの１つ以上のポンプとしてさらに定義され得る。前述の混合装置の各々の構成要素、設計、配向、操作、および仕様、ならびにそこに含まれる非ガスポンプは、この開示での使用に好適なものとして、およびこの開示における任意の構成要素として、明確に企図される。これらの構成要素の各々の個々の説明は、簡潔にするために本明細書には含まれていないが、それでもなお、この開示で使用するための企図される非限定的な選択肢として残っている。
【０１５６】
さらに、システムは、上に記載および／または以下に記載され得るような、そのアプリケーター部分の一部として噴霧ノズル（２０）を含む。噴霧ノズル（２０）は、混合装置と連結されており、表面に混合物を噴霧する間、モノマーＭＤＩの放出を最小化する。噴霧ノズル（２０）は、典型的には、コーンノズルまたはファンノズルとしてさらに定義される。特に好適なコーンノズルには、これらに限定されないが、フルコーンノズル、中空コーンノズル、およびそれらの組み合わせが含まれる。特に好適なファンノズルには、これらに限定されないが、フラットファンノズル、フラッディングファンノズル、およびそれらの組み合わせが含まれる。もちろん、混合物が上に記載されるように噴霧され、噴霧ノズルが噴霧時のモノマーＭＤＩの放出を最小化する限り、当該技術分野で既知の任意の噴霧ノズルをシステムで使用することができる。噴霧ノズル（２０）はまた、典型的には、ノズル本体によって画定され、かつ混合物を噴霧するために長手方向軸を横切るノズル本体の下流端に配置されている噴霧オリフィスを有する。噴霧オリフィスは、任意のサイズおよび形状であってもよいが、典型的には、円形であり、約０．０１〜約０．２５インチの半径を有する。
【０１５７】
加えて、システムは、エア抜きバルブ、ウォーターフラッシュ、エアーブローオフ、フィルターなどの任意の他の典型的な構成要素を含み得る。これらの構成要素は、当業者によって選択され、システムの任意の適切な時点で使用され得る。一実施形態では、システムは、一連の調整器およびバルブを含む。噴霧システムの要素は、当業者によって選択されるように、供給管を含む配管（ｐｉｐｉｎｇ）、配管（ｔｕｂｉｎｇ）などを含む、当該技術分野で既知の任意の手段によって互いに「連結」することができる。
【０１５８】
図２のポリウレタン噴霧システムは、ＳＰＦ組成物への使用を対象としているが、同じまたは同様のポリウレタン噴霧システムを使用して、ＬＲＡ組成物を塗布することもできると企図される。いずれのシステムでも、ポリウレタン噴霧システムとそれぞれのＳＰＦ組成物またはＬＲＡ組成物との組み合わせは、噴霧塗布中の噴霧塗布領域のモノマーＭＤＩ含有量が、ＰＥＬ方法４７に従って測定された場合、５０十億分率以下になるように、および特定の実施形態では、８時間の期間を超える時間加重平均ＴＬＶ−ＴＷＡで２０十億分率以下になるように構成されている。
【０１５９】
したがって、本開示は、ＯＨＳＡおよびＡＣＧＩＨ（米国政府産業衛生士会議）、ならびに様々な州環境機関によって管理されているような、噴霧塗布時のモノマーＭＤＩへの曝露を取り巻く環境問題を解決する。モノマーＭＤＩへの曝露のリスクが大幅に低減されると、建設の作業場生産性（より迅速な再入居時間に関する）および速度が向上し得る。
【実施例】
【０１６０】
噴霧ポリウレタン発泡体
プレポリマー反応の調製
本発明の評価に使用するためのプレポリマーを調製するために、イソシアネート（表１に示されるＰＭＤＩ）を反応器に装填し、６０℃に加熱した。続いて、ポリオールまたはモノ−アルコール（表１に示されるように２エチルヘキサノール（２ＥＨ））を、イソシアネートにゆっくりと添加し、発熱を制御した。フラスコへのアルコールの添加が完了すると、反応物を８０℃に加熱し、１時間反応させた。その後、溶液を冷却し、反応器から排出し、使用するまで保存した（得られたイソシアネートプレポリマーの特性も表１に示す）。必要な場合、噴霧塗布で使用する前に、発泡剤をプレポリマーに添加した。
【０１６１】
システム１．ＳＰＦ組成物（１）に制御されたエアフロー噴霧し、ＡＳＳＥＴ  ＥＺ４−ＮＣＯモニターを使用して監視した。
１０００〜１２００ｐｓｉの油圧、１３０°Ｆ（約５５℃）の温度で、Ｇｒａｃｏ  Ｈ−ＶＲを使用した。システム（表１および２のＳＰＦシステム）に、１０ＡＣＨ（空気交換／時間）〜２０ＡＣＨの範囲の制御されたエアフローのブース内で１５分間連続して噴霧した。ＡＳＳＥＴ  ＥＺ４−ＮＣＯモニターを、アプリケーター、ならびにアプリケーターの約３フィー（約１メートル）後ろの両方に使用され、面積測定値を取得した。モニターを、分析のために送った。
【表１】
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【表２】
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【表３】
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【０１６２】
アプリケーターでの、およびアプリケーターの約３フィート後ろの領域の１０ＡＣＨおよび２０ＡＣＨのモノマーＭＤＩ含有量を比較した結果を図３にグラフで示し、システムが、ＯＳＨＡ規格に従って２０十億分率未満のモノマーＭＤＩ含有量必要条件を満たすことを確認する。
【０１６３】
システム２．ＳＰＦ組成物（２）にパッシブエアフローで噴霧し、インピンジャーを使用して監視た。
１０００〜１２００ｐｓｉの油圧、１３０°Ｆ（約５５℃）の温度で、Ｇｕｓｍｅｒ  Ｈ２０／３５を使用した。システム（システム２のＳＰＦ組成物）に、パッシブエアフローで、ブース内で１５分間連続して噴霧した。インピンジャーを使用して、アプリケーターを監視し、ならびにアプリケーターから１０フィート離れた場所に設置した。
【表４】
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【０１６４】
再現性を模索するために、実験を１１回繰り返した。１５分の実行ごとに、パーソナルモニターおよび２つのエリアモニターを使用して、より多くのデータを生成した。図４に示される結果は、パーソナルの場合は５．７〜１６．４億分率、およびエリアの場合は３．３〜１５．２十億分率のモノマーＭＤＩ含有量の範囲を示し、両方のシステムは、ＯＳＨＡ規格に従って２０十億分率未満のモノマーＭＤＩ含有量の必要条件を満たす。
【０１６５】
本開示は、例示的な様式で本明細書に記載されており、使用されている用語は、限定ではなく説明の言葉の本質であることが意図されていることを理解されたい。明らかに、上記の教示に照らして、本開示の多くの修正および変形が可能である。本発明は、添付の特許請求の範囲内で具体的に説明された以外の方法で実施されてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2021501255.tif 000009
【図４】
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【国際調査報告】
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