DE19920787A1 - Hydrophilic, flexible polyester-polyurethane foam, used e.g. for cleaning sponges or diapers is obtained by reacting polyisocyanate with a polyol component containing a hydrophilic polyester-alcohol - Google Patents

Abstract

A hydrophilic, flexible polyester-polyurethane foam is obtained by reacting (A) polyisocyanate(s) with (B) compound(s) containing at least two hydrogen atoms which can react with isocyanates, in which component (B) contains a hydrophilic polyester-alcohol (B1). Independent claims are also included for (i) a process for the production of this foam material by reacting (A) with (B) as defined above; (ii) hydrophilic polyester-alcohols (B1) obtained by reacting polyfunctional carboxylic acid(s) with at least one monofunctional alcohol (a), one difunctional alcohol (b) and one trifunctional alcohol (c).

Description

Die Erfindung betrifft hydrophile Polyurethan-Weichschaumstoffe sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.The invention relates to hydrophilic flexible polyurethane foams and a process for their manufacture.

Polyurethan-Weichschaumstoffe werden in großen Mengen hergestellt und auf vielen Gebieten verwendet. Für bestimmte Anwendungen, beispielsweise für Reinigungsschwämme und im Sanitärbereich, werden Polyurethan-Weichschaumstoffe gewünscht, die eine hohe Hydrophilie aufweisen müssen, um die erforderliche hohe Wasser­ aufnahmefähigkeit zu gewährleisten.Flexible polyurethane foams are produced in large quantities and used in many fields. For certain applications, for example for cleaning sponges and in the sanitary area, flexible polyurethane foams are desired that have a high Must have hydrophilicity to get the required high water to ensure receptivity.

Es sind eine Reihe von Möglichkeiten bekannt, wie die Hydrophilie von Polyurethan-Schaumstoffen erhöht werden kann. So ist es bei Polyetherpolyurethan-Schaumstoffen möglich, den Gehalt an Ethylenoxid in den als Ausgangsstoffe verwendeten Polyether­ alkoholen zu erhöhen. Allerdings sind der Erhöhung des Ethylen­ oxidgehalts in den Polyetheralkoholen Grenzen gesetzt, da es ansonsten zu technologischen Problemen bei der Herstellung der Schaumstoffe kommen kann.A number of ways are known, such as hydrophilicity of polyurethane foams can be increased. That's the way it is possible with polyether polyurethane foams, the content of Ethylene oxide in the polyether used as starting materials to increase alcohol. However, the increase in ethylene oxide limits in the polyether alcohols because it otherwise to technological problems in the manufacture of the Foams can come.

In EP-A-582 127 werden hydrophile Polyurethan-Hartschaumstoffe beschrieben, bei deren Herstellung zur Erhöhung der Hydrophilie ein mittels Polyamin gestarteter Polyetheralkohol mit einem Ethylenoxidgehalt von 30 bis 50 Gew.-% zugesetzt wird. Auf Grund ihrer hohen Funktionalität sind derartige Polyole für die Her­ stellung von Polyurethan-Weichschaumstoffen ungeeignet.EP-A-582 127 describes hydrophilic rigid polyurethane foams described in their manufacture to increase the hydrophilicity a polyether alcohol started with polyamine with a Ethylene oxide content of 30 to 50 wt .-% is added. Because of Such high polyols are such polyols for manufacturers position of flexible polyurethane foams unsuitable.

In DE-A-3 627 werden hydrophile Polyurethan-Hartschaumstoffe be­ schrieben, die als Blumensteckschäume verwendet werden. Als Poly­ olkomponente werden dabei Mischungen aus einem Polyethylenglykol und einem tetrafunktionellen, mit einem aliphatischen Amin gestarteten Polyoxypropylenpolyol eingesetzt. Auch die hier verwendeten Polyetheralkohole sind jedoch für die Herstellung von Polyurethan-Weichschaum ungeeignet.DE-A-3 627 describes hydrophilic rigid polyurethane foams wrote that are used as floral foam. As a poly Oil components are mixtures of a polyethylene glycol and a tetrafunctional, with an aliphatic amine started polyoxypropylene polyol used. This one too However, polyether alcohols used are for the manufacture unsuitable for use with flexible polyurethane foam.

Bei den beschriebenen Schaumstoffen handelt es sich um Polyether- Polyurethane. Für viele Anwendungen ist es jedoch erwünscht, als Polyolkomponente Polyesteralkohole zu verwenden. Daher war es wünschenswert, auch die Wasseraufnahmefähigkeit derartiger Schaumstoffe zu erhöhen. The foams described are polyether Polyurethanes. However, for many applications it is desirable to use polyester alcohols as the polyol component. Therefore was it is also desirable to have such water absorption capacity Increase foams.  

In EP 903 360 werden hydrophile Polyester-Polyurethan-Schaum­ stoffe beschrieben, bei denen als Polyolkomponente eine Mischung aus einem Polyesterol und einem Polyetherol mit einem Ethyleno­ xidgehalt von mindestens 30 Gew.-% verwendet wird. Die Polyester­ ole sind im wesentlichen difunktionell und werden vorzugsweise aus Dicarbonsäuren und Diolen, die in untergeordneten Mengen auch mit Triolen gemischt sein können. Derartige Polyesterole und Polyetherole sind jedoch schlecht mischbar. Daraus hergestellte Polyolkomponenten weisen zumeist eine geringe Lagerstabilität auf und sind oft schwierig zu verarbeiten.EP 903 360 describes hydrophilic polyester-polyurethane foam described substances in which a mixture as the polyol component from a polyesterol and a polyetherol with an ethyleneo oxide content of at least 30 wt .-% is used. The polyester Oles are essentially difunctional and are preferred from dicarboxylic acids and diols, also in minor amounts can be mixed with triplets. Such polyesterols and However, polyetherols are difficult to mix. Made from it Polyol components usually have a low storage stability and are often difficult to process.

Aufgabe der Erfindung war es, Polyurethan-Weichschaumstoffe auf der Basis von Polyesteralkoholen bereitzustellen, die eine hohe Wasseraufnahmefähigkeit aufweisen, ohne daß es zu einer Beein­ trächtigung der übrigen Schaumeigenschaften und zu Problemen bei ihrer Herstellung kommt.The object of the invention was to develop flexible polyurethane foams the base of polyester alcohols that provide a high Have water absorbency without becoming leg impairment of the other foam properties and problems their manufacture comes.

Die Aufgabe konnte überraschenderweise gelöst werden durch die Verwendung eines hydrophilen Polyesteralkohols als Polyol­ komponente zur Herstellung des Polyurethanweichschaumstoffes.Surprisingly, the task was solved by the use of a hydrophilic polyester alcohol as a polyol component for the production of flexible polyurethane foam.

Gegenstand der Erfindung sind demzufolge hydrophile Polyurethan- Weichschaumstoffe, herstellbar durch Umsetzung mindestens eines Polyisocyanates mit mindestens einer Verbindung mit mindestens zwei mit Isocyanaten reaktiven Wasserstoffatomen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Verbindung mit mindestens zwei mit Isocyanaten reaktiven Wasserstoffatomen ein hydrophiler Polyesteralkohol ein­ gesetzt wird.The invention accordingly relates to hydrophilic polyurethane Flexible foams that can be produced by reacting at least one Polyisocyanates with at least one compound with at least two hydrogen atoms reactive with isocyanates, characterized thereby records that as a compound with at least two with isocyanates reactive hydrogen atoms a hydrophilic polyester alcohol is set.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin das Verfahren zur Her­ stellung der hydrophiler Polyurethan-Weichschaumstoffe durch Umsetzung mindestens eines Polyisocyanates mit mindestens einer Verbindung mit mindestens zwei mit Isocyanaten reaktiven Wasser stoffatomen, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindung mit mindestens zwei mit Isocyanaten reaktiven Wasserstoffatomen ein hydrophiler Polyesteralkohol eingesetzt wird.The invention further relates to the process for the preparation provision of the hydrophilic flexible polyurethane foams Implementation of at least one polyisocyanate with at least one Connection with at least two water reactive with isocyanates atoms of matter, characterized in that as a compound with at least two hydrogen atoms reactive with isocyanates a hydrophilic polyester alcohol is used.

Als hydrophiler Polyesteralkohol wird insbesondere ein Um­ setzungsprodukt aus mindestens einer mehrfunktionellen carbon­ säure mit je mindestens a) einem monofunktionellen, b) einem difunktionellen und c) einem trifunktionellen Alkohol eingesetzt. Das Molverhältnis von monofunktionellem a) zu difunktionellem b) zu trifunktionellem c) Alkohol beträgt vorzugsweise 1 ± 0,05 : 1 ± 0,1 : 1 ± 0,1, insbesondere 1 ± 0,03 : 1 ± 0,05 : 1 ± 0,05. A hydrophilic polyester alcohol is, in particular, an um settlement product from at least one multifunctional carbon acid with at least a) one monofunctional, b) one difunctional and c) a trifunctional alcohol. The molar ratio of monofunctional a) to difunctional b) to trifunctional c) alcohol is preferably 1 ± 0.05: 1 ± 0.1: 1 ± 0.1, especially 1 ± 0.03: 1 ± 0.05: 1 ± 0.05.  

Als monofunktionelle Alkohole prinzipiell alle aliphatischen und aromatischen Alkohole mit einer Hydroxylgruppe eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Alkanole mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, Cycloalkanole oder Fettalkohole. Bevorzugt werden Alkohole, die Ethergruppen aufweisen. Beispiele hierfür sind Umsetzungsprodukte von Monoolen mit Alkylenoxiden, insbesondere Ethylenoxid, mit Molekulargewichten im Bereich von 150 bis 450. Möglich ist auch der Einsatz von zwei- oder mehrfunktionellen Alkoholen, bei denen die restlichen Alkoholgruppen umgesetzt wurden.As monofunctional alcohols in principle all aliphatic and aromatic alcohols with a hydroxyl group can be used. Examples include alkanols with 1 to 10 carbon atoms, Cycloalkanols or fatty alcohols. Alcohols which are preferred Have ether groups. Examples of this are implementation products of monools with alkylene oxides, especially ethylene oxide, with Molecular weights in the range of 150 to 450. It is also possible the use of bifunctional or multifunctional alcohols in which the remaining alcohol groups were implemented.

Als Diole werden vorzugsweise die zur Herstellung von Poylester­ olen üblichen difunktionellen Alkohole eingesetzt. Hierbei handelt es sich beispielsweise um Alkandiole mit 2 bis 10, vor­ zugsweise 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, beispielsweise Ethylen­ glykol, Diethylenglykol, Propylenglykol, Dipropylengtlykol, Butandiol-1,4, Pentandiol-1,5, und/oder Hexandiol-1,6. Weiterhin können Anlagerungsprodukte von Alkylenoxiden, vorzugsweise Propylenoxid und insbesondere Ethlenoxid oder Mischungen dieser Alkylenoxide untereinander, an die genannten Diole eingesetzt werden. Diese Anlagerungsprodukte haben vorzugsweise ein Mole­ kulargewicht im Bereich zwischen 150 und 500.The diols used are preferably those for the production of polyester esters olen usual difunctional alcohols used. Here it is, for example, alkanediols with 2 to 10, before preferably 2 to 6 carbon atoms, for example ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, and / or 1,6-hexanediol. Farther can add products of alkylene oxides, preferably Propylene oxide and especially ethylene oxide or mixtures thereof Alkylene oxides used with one another, to the diols mentioned become. These addition products preferably have one mole eyepiece weight in the range between 150 and 500.

Als Triole werden insbesondere aliphatische Verbindungen mit drei Hydroxylgruppen eingesetzt, insbesondere Glyzerin, Trimethylol­ propan und Pentaerithyt.In particular, aliphatic compounds with three Hydroxyl groups used, especially glycerin, trimethylol propane and pentaerithyte.

Als Carbonsäuren kommen insbesondere Dicarbonsäuren mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen zum Einsatz. Beispiele für aliphatische Dicarbonsäuren sind Bernsteinsäure, Glutarsäure, Korksäure, Azelainsäure, Sebacinsäure und vorzugsweise Adipinsäure, Bei­ spiele für aromatische Carbonsäuren sind Phthalsäure, Isophthal­ säure und Terephthalsäure. Die Carbonsäuren können einzeln oder als Gemisch aus mindestens zwei Carbonsäuren eingesetzt werden. An Stelle der Carbonsäuren können auch ihre Anhydride eingesetzt werden.In particular, dicarboxylic acids with 2 to 12 carbon atoms are used. Examples of aliphatic Dicarboxylic acids are succinic acid, glutaric acid, suberic acid, Azelaic acid, sebacic acid and preferably adipic acid, Bei Games for aromatic carboxylic acids are phthalic acid, isophthal acid and terephthalic acid. The carboxylic acids can be used individually or can be used as a mixture of at least two carboxylic acids. Instead of the carboxylic acids, their anhydrides can also be used become.

Die Herstellung der Polyesterole erfolgt üblicherweise nach bekanntem Verfahren durch Veresterung bei erhöhten Temperaturen unter Ausschleusung des entstehenden Wassers. Dieses Verfahren ist beispielsweise beschrieben im Kunststoffhandbuch, Band 7, Polyurethane, Carl-Hanser-Verlag München, 3 Auflage 1993, Seiten 70 und 71.The polyesterols are usually prepared after known method by esterification at elevated temperatures with the resulting water being discharged. This method is described for example in the plastics handbook, volume 7, Polyurethane, Carl-Hanser-Verlag Munich, 3 edition 1993, pages 70 and 71.

Die erfindungsgemäß verwendeten hydrophilen Polyesteralkohole weisen vorzugsweise eine Hydroxylzahl im Bereich zwischen 50 und 70 mgKOH/g auf. The hydrophilic polyester alcohols used according to the invention preferably have a hydroxyl number in the range between 50 and 70 mgKOH / g.  

Der hydrophile Polyesteralkohol kann allein oder im Gemisch mit anderen Verbindungen mit mindestens zwei mit Isocyanaten reak­ tiven Wasserstoffatomen eingesetzt werden. Vorzugsweise wird der hydrophile Polyesteralkohol in einer Menge von bis 70 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Verbindungen mit mindestens zwei mit Isocyanaten reaktiven Wasserstoffatomen. In diesem Bereich ist die Verträglichkeit mit den übrigen Komponenten des Polyurethan­ systems und damit die Verarbeitbarkeit am besten.The hydrophilic polyester alcohol can be used alone or in a mixture with other compounds with at least two with isocyanates tive hydrogen atoms are used. Preferably the hydrophilic polyester alcohol in an amount of up to 70% by weight, based on the weight of the connections with at least two Isocyanate reactive hydrogen atoms. Is in this area compatibility with the other components of the polyurethane systems and thus the workability best.

Zu den zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polyurethan-Weich­ schaumstoffe eingesetzten Rohstoffe ist im einzelnen folgendes zu sagen:
Als Polyisocyanate werden die üblichen und bekannten (cyclo)ali­ phatischen und/oder insbesondere aromatischen Polyisocyanate ein­ gesetzt. Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polyurethan-Weich­ schaumstoffe kommen insbesondere Diphenyldiisocyanat (MDI) und/oder Toluylendiisocyanat (TDI) zum Einsatz. Die Polyisocyanate können sowohl in Form der reinen Verbindungen als auch in modifizierter Form, beispielsweise als Uretdione, Isocyanurate, Allophanate oder Biurete, insbesondere jedoch in Form von Urethan- und Isocyanatgruppen enthaltenden Umsetzungsprodukten, sogenannten Isocyanat-Prepolymeren, eingesetzt werden.The following can be said in detail about the raw materials used to produce the flexible polyurethane foams according to the invention:
The usual and known (cyclo) aliphatic and / or in particular aromatic polyisocyanates are used as polyisocyanates. Diphenyl diisocyanate (MDI) and / or tolylene diisocyanate (TDI) are used in particular to produce the flexible polyurethane foams according to the invention. The polyisocyanates can be used both in the form of the pure compounds and in modified form, for example as uretdiones, isocyanurates, allophanates or biurets, but in particular in the form of reaction products containing urethane and isocyanate groups, so-called isocyanate prepolymers.

Als Verbindungen mit mindestens zwei mit Isocyanaten reaktiven Wasserstoffatomen, die im Gemisch mit den erfindungsgemäß ver­ wendeten hydrophilen Polyesterolen eingesetzt werden können, kommen vorzugsweise Polyole mit 2 bis 4, vorzugsweise 2 bis 3 Hydroxylgruppen und einem Molekulargewicht im Bereich von 400 bis 10000, insbesondere 2000 bis 6000, zum Einsatz. Beispiele für derartige Polyole sind Polycarbonatdiole, Polyetherole und Poly­ esterole, wobei auf Grund der besseren Mischbarkeit mit den er­ findungsgemäß verwendeten hydrophilen Polyesterolen vorzugsweise Polyesterole zum Einsatz kommen. Diese werden nach üblichen und bekannten Verfahren durch Kondensation von mehrfunktionellen, insbesondere zweifunktionellen Carbonsäuren mit mehrfunktio­ nellen, insbesondere zweifunktionellen Alkoholen hergestellt.As compounds with at least two reactive with isocyanates Hydrogen atoms which, in a mixture with the ver used hydrophilic polyesterols can be used, come preferably polyols with 2 to 4, preferably 2 to 3 hydroxyl groups and a molecular weight in the range of 400 up to 10,000, in particular 2,000 to 6,000. examples for such polyols are polycarbonate diols, polyetherols and poly esterols, due to the better miscibility with the he hydrophilic polyesterols used according to the invention are preferably used Polyesterols are used. These are customary and known methods by condensation of multifunctional, in particular bifunctional carboxylic acids with multifunction nelle, especially bifunctional alcohols.

Zu den Verbindungen mit mindestens zwei mit Isocyanaten reaktiven Wasserstoffatomen gehören auch die Kettenverlängerungs- und Ver­ netzungsmittel. Bei den Kettenverlängerungsmitteln handelt es sich überwiegend um zwei- oder dreifunktionelle Alkohole mit Molekulargewichten kleiner 400, beispielsweise Ethylenglykol, Propylenglykol, Butandiol, Pentandiol. Bei den Vernetzungsmitteln handelt es sich zumeist um Alkohole und/oder Amine mit Molekular­ gewichten kleiner 400 und 3 oder mehr aktiven Wasserstoffatomen. Beispiele hierfür sind Glycerin, Trimethylolpropan, Pentaerithryt und/oder Diamine, wie Ethylendiamin, und/oder Aminoalkohole, wie Ethanolamin. Die erfindungsgemäßen Polyurethan-Weichschäume können sowohl in Anwesenheit als auch in Abwesenheit von Ketten­ verlängerungs- und/oder Vernetzungsmitteln hergestellt werden.To the compounds with at least two reactive with isocyanates Hydrogen atoms also include the chain extension and ver wetting agents. The chain extenders are are mainly bifunctional or trifunctional alcohols Molecular weights less than 400, for example ethylene glycol, Propylene glycol, butanediol, pentanediol. With the crosslinking agents it is mostly alcohols and / or amines with molecular weights less than 400 and 3 or more active hydrogen atoms. Examples include glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol  and / or diamines, such as ethylenediamine, and / or amino alcohols, like ethanolamine. The flexible polyurethane foams according to the invention can occur both in the presence and in the absence of chains extenders and / or crosslinking agents are produced.

Die erfindungsgemäßen Polyurethan-Weichschäume werden unter Ver­ wendung von Treibmitteln hergestellt. Als Treibmittel wird zu­ meist Wasser eingesetzt, welches bei der Reaktion mit den Iso­ cyanatgruppen Kohlendioxid entwickelt. Gemeinsam mit Wasser können auch sogenannte physikalische Treibmittel eingesetzt werden. Darunter versteht man inerte Verbindungen, die unter den Bedingungen der Polyurethanbildung verdampfen. Beispiele für physikalische Treibmittel Beispiele für physikalische Treib­ mittel sind (cyclo)aliphatische Kohlenwasserstoffe, vorzugsweise solche mit 4 bis 8, besonders bevorzugt 4 bis 6 und insbesondere 5 Kohlenstoffatomen, teilhalogenierte Kohlenwasserstoffe sowie Ether, Ester und/oder Ketone. Die Menge der eingesetzten Treib­ mittel richtet sich nach der angestrebten Dichte der Schaum­ stoffe.The flexible polyurethane foams according to the invention are described under Ver using blowing agents. As a blowing agent, too mostly water, which is used in the reaction with the Iso cyanate groups developed carbon dioxide. Together with water So-called physical blowing agents can also be used become. This means inert connections, the under evaporate the conditions of polyurethane formation. Examples for physical blowing agents Examples of physical blowing agents agents are (cyclo) aliphatic hydrocarbons, preferably those with 4 to 8, particularly preferably 4 to 6 and in particular 5 carbon atoms, partially halogenated hydrocarbons and Ethers, esters and / or ketones. The amount of blowing used medium depends on the desired density of the foam fabrics.

Die Dichte der erfindungsgemäßen Schaumstoffe sollte im Bereich zwischen 15 und 60 g/l liegen. Bei zunehmender Schaumdichte nimmt die Hydrophilie der Schaumstoffe ab. Bevorzugt ist eine Dichte im Bereich zwischen 20 und 30 g/l.The density of the foams according to the invention should be in the range are between 15 and 60 g / l. As the foam density increases the hydrophilicity of the foams. A density is preferred in the range between 20 and 30 g / l.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Polyurethan-Weichschaum­ stoffe erfolgt zumeist in Anwesenheit von üblichen Katalysatoren, beispielsweise tertiären Aminen und/oder organischen Metall­ verbindungen, beispielsweise Zinnverbindungen.The production of the flexible polyurethane foam according to the invention substances usually take place in the presence of conventional catalysts, for example tertiary amines and / or organic metal compounds, for example tin compounds.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Polyurethan-Weichschaum­ stoffe erfolgt gegebenenfalls in Anwesenheit von Hilfs- und/oder Zusatzstoffen, wie Füllstoffen, Zellreglern, Oberflächenaktiven Verbindungen und/oder Farbstoffen. Als oberflächenaktive Ver­ bindungen kommen insbesondere Silikonverbindungen zum Einsatz, da diese die Hydrophilie der Schaumstoffe positiv beeinflussen.The production of the flexible polyurethane foam according to the invention substances may be in the presence of auxiliaries and / or Additives such as fillers, cell regulators, surface active agents Compounds and / or dyes. As a surface active Ver bonds are used in particular silicone compounds, since these have a positive effect on the hydrophilicity of the foams.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Polyurethan-Weichschaum­ stoffe erfolgt durch Mischen der Polyisocyanate und der Ver­ bindungen mit mindestens zwei mit Isocyanat reaktiven Wasser­ stoffatomen. In der Technik ist es dabei üblich, die Verbindungen mit mindestens zwei mit Isocyanat reaktiven Wasserstoffatomen mit den Treibmitteln, Katalysatoren sowie den Hilfs- und/oder Zusatz­ stoffen vor der Umsetzung zu einer sogenannten Polyolkomponente zu vereinigen. Die Vermischung der Polyisocyanate mit den Ver­ bindungen mit mindestens zwei mit Isocyanat reaktiven Wasser­ stoffatomen erfolgt üblicherweise in sogenannten Mischköpfen. Die Herstellung der erfindungsgemäßen Schaumstoffe erfolgt üblicher­ weise nach dem Blockschaumverfahren. Dabei werden die Schaum­ stoffe frei zu Blöcken verschäumt. Diese Blöcke werden nach ihrer Aushärtung auf die geforderte Größe zugeschnitten. Die Umsetzung sollte vorzugsweise bei einem Index von 90 bis 110 durchgeführt werden. Unter dem Index wird das Verhältnis von Isocyanatgruppen zu Polyolgruppen verstanden.The production of the flexible polyurethane foam according to the invention substances is made by mixing the polyisocyanates and the Ver bonds with at least two isocyanate-reactive water atoms of matter. It is common in technology for this to be the connections with at least two hydrogen atoms reactive with isocyanate the blowing agents, catalysts and the auxiliary and / or additive substances before the conversion to a so-called polyol component to unite. The mixing of the polyisocyanates with the ver bonds with at least two isocyanate-reactive water Atoms are usually made in so-called mixing heads. The  The foams according to the invention are usually produced wise according to the block foam process. The foam fabrics freely foamed into blocks. These blocks are made according to their Curing cut to the required size. The implementation should preferably be done at an index of 90 to 110 become. Below the index is the ratio of isocyanate groups understood to polyol groups.

Weitere Angaben zu den verwendeten Einsatzstoffen und zur Her­ stellung der erfindungsgemäßen Schaumstoffe finden sich bei­ spielsweise im Kunststoffhandbuch, Band 7, Polyurethane, Carl- Hanser-Verlag München, 1. Auflage 1966, 2. Auflage 1983 und 3. Auflage, 1993.Further information on the input materials used and on the manufacture position of the foams according to the invention can be found in for example in the plastics manual, volume 7, polyurethane, Carl- Hanser-Verlag Munich, 1st edition 1966, 2nd edition 1983 and 3rd Edition, 1993.

Die erfindungsgemäßen Polyurethan-Weichschaumstoffe sind offen­ zellig, um die Aufnahme von Wasser zu ermöglichen. Unter Offen­ zellig wird hierbei ein Anteil an offenen Zellen von mindestens 90% verstanden. Die Offenzelligkeit kann durch die Rezeptierung der Schaumstoffe und/oder durch mechanische Zellöffnung, bei­ spielsweise durch Walken, bewirkt werden.The flexible polyurethane foams according to the invention are open cellular to allow the absorption of water. Under open a proportion of open cells of at least 90% understood. The open cell can be determined by the formulation the foams and / or by mechanical cell opening, at for example by walking.

Die erfindungsgemäßen Polyurethan-Weichschaumstoffe weisen eine hervorragende Wasseraufnahme auf. Dadurch sind sie für Anwendungen im Haushalt, beispielsweise als Reinigungsschwämme, oder für Hygieneanwendungen, beispielsweise in Windeln, sehr gut geeignet.The flexible polyurethane foams according to the invention have excellent water absorption. This makes them for Household applications, for example as cleaning sponges, or for hygiene applications, for example in diapers, very much well suited.

Die Prüfung der Hydrophilie erfolgt nach verschiedenen Me­ thoden. Diese Prüfmethoden berücksichtigen die verschiedenen Anforderungen an die hydrophilen Polyurethan-Weichschaumstoffe.The hydrophilicity is tested according to different measurements methods. These test methods take into account the different Requirements for the hydrophilic flexible polyurethane foams.

Gemessen wird zum einen die Wasseraufnahme der Schäume. Dazu wird eine Schaumstoffprobe eine bestimmte Zeit unter einer Wasserober­ fläche gelagert. Danach wird die Probe aus dem Wasser genommen, kurze Zeit abtropfen gelassen und danach gewogen. Die Gewichts­ differenz vor und nach der Lagerung unter Wasser ist die Wasser­ aufnahme.On the one hand, the water absorption of the foams is measured. This will a foam sample under water for a certain time area stored. Then the sample is taken out of the water, Let drain for a short time and then weighed. The weight The difference before and after storage under water is the water admission.

Eine andere Methode ist die Bestimmung des Sinkverhaltens und der Sinkgeschwindigkeit der Schäume. Dazu wird der Schaum auf eine Wasseroberfläche gelegt und sein Sinkverhalten beobachtet und die Sinkgeschwindigkeit bestimmt.Another method is to determine the sinking behavior and the Sinking speed of the foams. For this, the foam is placed on a Laid water surface and observed its sinking behavior and the Sink rate determined.

Schaumstoffe für Hygieneanwendungen sollten bereits wenn sie in trockenem Zustand auf eine Wasseroberfläche gelegt werden, sin­ ken. Bei Schaumstoffen, die für Haushaltsanwendungen bestimmt sind, sollte ein angefeuchtet auf die Wasseroberfläche gelegter Schwamm sinken. Bei Schaumstoffen, die für Hygieneanwendungen bestimmt sind, sollte die Sinkgeschwindigkeit generell höher sein als bei solchen, die für Haushaltsanwendungen bestimmt sind.Foams for hygiene applications should already be in dry state on a water surface, sin ken. For foams intended for household applications should be moistened on the surface of the water  Sponge sink. For foams used for hygiene applications are determined, the rate of descent should generally be higher than those intended for household applications.

Die Erfindung soll an nachstehenden Beispielen näher beschrieben werden.The invention will be described in more detail using the examples below become.

Herstellung der PolyesteralkoholeProduction of polyester alcohols Beispiel 1example 1

In einem beheizbaren Rührreaktor mit einem Volumen von 25 l mit aufgesetzter Destillationskolonne zur Entfernung des frei­ werdenden Reaktionswassers wurden 10,7 kg Adipinsäure, 7,6 kg eines monofunktionellen Polyglykolethers mit einem Molekular­ gewicht von 250 g/mol (Pluriol® A275E der BASF Aktiengesell­ schaft), 2,6 kg Glyzerin und 5,7 kg Polyethylenglykol mit einem Molekulargewicht von 200 eingefüllt und unter Stickstoff bei 200°C verestert. Nach dem Erreichen einer Säurezahl von 51,5 mgKOH/g erfolgte die Zugabe von 50 ppm Zinn(II)-octoat. Die Reaktion wurde danach bei einem Druck von 0,0015 MPa und einer Temperatur­ von 200°C zu Ende geführt. Der entstehende Polyesteralkohol hatte folgende Kennwerte:
Hydroxylzahl: 58,2 mgKOH/g
Säurezahl: 1,58 mgKOH/g
Wassergehalt: 0,02 Gew.-%
Viskosität (25°C): 6635 mPa.s10.7 kg of adipic acid, 7.6 kg of a monofunctional polyglycol ether with a molecular weight of 250 g / mol (Pluriol® A275E from BASF Aktiengesellschaft) were placed in a heated stirred reactor with a volume of 25 l with a distillation column attached to remove the water of reaction released ), 2.6 kg of glycerin and 5.7 kg of polyethylene glycol with a molecular weight of 200 and esterified under nitrogen at 200 ° C. After an acid number of 51.5 mgKOH / g was reached, 50 ppm of stannous octoate was added. The reaction was then completed at a pressure of 0.0015 MPa and a temperature of 200 ° C. The resulting polyester alcohol had the following characteristics:
Hydroxyl number: 58.2 mgKOH / g
Acid number: 1.58 mgKOH / g
Water content: 0.02% by weight
Viscosity (25 ° C): 6635 mPa.s

Beispiel 2 (Vergleich)Example 2 (comparison)

In der in Beispiel 1 beschriebenen Apparatur wurden 14,8 kg Adipinsäure, 2,3 kg eines monofunktionellen Polyglykolethers mit einem Molekulargewicht von 250 g/mol (Pluriol® A275E der BASF Aktiengesellschaft), 0,87 kg Trimethylolpropan und 10,7 kg Diethylenglykol eingefüllt und unter Stickstoff bei 200°C ver­ estert, bis 85% der theoretischen Destillatmenge abgeführt waren. Danach erfolgte die Zugabe von 20 ppm Titantetrabutylat und die Fortführung der Destillation bei einem Druck von 0,0013 MPa bis zu einer Säurezahl von 7,9 mgKOH/g, danach wurden nochmals 20 ppm Titantetrabutylat zugegeben und die Reaktion bei einem Druck von 0,001 zu Ende geführt. Der entstandene Polyesteralkohol hatte folgende Kennwerte:
Hydroxylzahl: 59,7 mgKOH/g
Säurezahl: 1,16 mgKOH/g
Wassergehalt: 0,018 Gew.-%
Viskosität (25°C): 5630 mPa.s 14.8 kg of adipic acid, 2.3 kg of a monofunctional polyglycol ether with a molecular weight of 250 g / mol (Pluriol® A275E from BASF Aktiengesellschaft), 0.87 kg of trimethylolpropane and 10.7 kg of diethylene glycol were introduced into the apparatus described in Example 1 and esterified under nitrogen at 200 ° C. until 85% of the theoretical amount of distillate had been removed. Then 20 ppm of titanium tetrabutylate was added and the distillation was continued at a pressure of 0.0013 MPa up to an acid number of 7.9 mgKOH / g, after which another 20 ppm of titanium tetrabutylate were added and the reaction ended at a pressure of 0.001 guided. The resulting polyester alcohol had the following characteristics:
Hydroxyl number: 59.7 mgKOH / g
Acid number: 1.16 mgKOH / g
Water content: 0.018% by weight
Viscosity (25 ° C): 5630 mPa.s

Beispiel 3 (Vergleich)Example 3 (comparison)

In einem Vierhalskolben mit einem Volumen von 4 l mit einem Rühr­ werk und einem Destillationsaufsatz wurden 1102,20 g Adipinsäure, 1167 g eines monofunktionellen Polyglykolethers mit einem Mole­ kulargewicht von 250 g/mol (Pluriol® A275E der BASF Aktiengesell­ schaft) und 402,48 g Glyzerin eingefüllt und unter Normaldruck unter Stickstoffatmosphäre 10 Stunden bei 200°C verestert. Nach Zugabe von 50 ppm Zinn(II)-octoat wurde die Reaktion bei 180°C und einem Druck von 0,0014 MPa fortgesetzt. Auf Grund des starken Viskositätsanstiegs mußte die Synthese abgebrochen werden.In a four-necked flask with a volume of 4 l with a stirrer plant and a distillation head were 1102.20 g adipic acid, 1167 g of a monofunctional polyglycol ether with one mole molecular weight of 250 g / mol (Pluriol® A275E from BASF Aktiengesellschaft shaft) and 402.48 g of glycerin and under normal pressure esterified at 200 ° C. for 10 hours under a nitrogen atmosphere. To Adding 50 ppm of stannous octoate, the reaction was carried out at 180 ° C and a pressure of 0.0014 MPa continued. Because of the strong As the viscosity increased, the synthesis had to be stopped.

Herstellung der hydrophilen SchaumstoffeProduction of the hydrophilic foams

Zur Herstellung der Schaumstoffe wurde folgende Grundrezeptur eingesetzt:
Polyolkomponente
100 Gewichtsteile Polyesteralkohol
4,2 Gewichtsteile Wasser
0,7 Gewichtsteile Silikonstabilisator Tegostab® 8301 der Firma Goldschmidt
1,2 Gewichtsteile Aminkatalysator Tegoamin® CPE der Firma GolschmidtThe following basic recipe was used to produce the foams:
Polyol component
100 parts by weight polyester alcohol
4.2 parts by weight of water
0.7 parts by weight of Tegostab® 8301 silicone stabilizer from Goldschmidt
1.2 parts by weight of Tegoamin® CPE amine catalyst from Golschmidt

Als Isocyanatkomponente wurde ein Gemisch aus Toluylendiisocyanat 80 : 20 und Toluylendiisovyanat 65 : 35 im Gewichtsverhältnis 1 : 1 verwendet.A mixture of tolylene diisocyanate was used as the isocyanate component 80:20 and tolylene diisovyanate 65:35 in a weight ratio of 1: 1 used.

Als Basispolyesteralkohol wurde ein Gemisch aus 90 Gewichts­ teilen eines linearen Polyesteralkohols mit einer Hydroxylzahl von 60 mgKOH/g (Lupraphen® der BASF Aktiengesellschaft) und 10 Gewichtsteilen eines schwach verzweigten Polyesteralkohols mit einer Hydroxylzahl von 215 mgKOH/g (Lupraphen® der BASF Aktiengesellschaft) eingesetzt.A mixture of 90% by weight was used as the base polyester alcohol share a linear polyester alcohol with a hydroxyl number of 60 mgKOH / g (Lupraphen® from BASF Aktiengesellschaft) and 10 parts by weight of a slightly branched polyester alcohol with a hydroxyl number of 215 mgKOH / g (Lupraphen® from BASF Aktiengesellschaft) used.

Beispiele 4 bis 8Examples 4 to 8 Abhängigkeit der Hydrophilie von den PolyesteralkoholenDependence of the hydrophilicity on the polyester alcohol

Eine Polyolkomponente mit Polyesteralkoholzusammensetzungen wie in Tabelle 1 beschrieben wurde mit der Isocyanatkomponente bei einem Index von 96 verschäumt. Der Schaum hatte eine Rohdichte von 30 g/l. Aus dem Schaum wurden Probekörper mit den Maßen 5 × 5 × 3 cm geschnitten und davon die Sinkgeschwindigkeit und den Gehalt des zurückbleibenden Wassers bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 festgehalten.
A polyol component with polyester alcohol compositions as described in Table 1 was foamed with the isocyanate component at an index of 96. The foam had a bulk density of 30 g / l. Test specimens with the dimensions 5 × 5 × 3 cm were cut from the foam and the sinking speed and the content of the remaining water were determined therefrom. The results are shown in Table 1.

Beispiele 9 bis 12Examples 9 to 12 Abhängigkeit der Hydrophilie vom IndexDependence of hydrophilicity on the index

Als Polyesteralkohole wurde eine Mischung aus 30 Gew.-% Basis­ polyesteralkohol und 70 Gew.-% Polyesteralkohol gemäß Beispiel 1 eingesetzt.
A mixture of 30% by weight of base polyester alcohol and 70% by weight of polyester alcohol according to Example 1 was used as the polyester alcohol.

Beispiele 13 bis 16Examples 13 to 16 Abhängigkeit der Hydrophilie von der DichteDependence of the hydrophilicity on the density

Als Polyesteralkohole wurde eine Mischung aus 30 Gew.-% Basis­ polyesteralkohol und 70 Gew.-% Polyesteralkohol gemäß Beispiel 1 eingesetzt.
A mixture of 30% by weight of base polyester alcohol and 70% by weight of polyester alcohol according to Example 1 was used as the polyester alcohol.

Beispiele 17 bis 18Examples 17 to 18 Abhängigkeit der Hydrophilie vom eingesetzten PolyesterolDependence of the hydrophilicity on the polyesterol used

Als Polyesteralkohole wurde eine Mischung aus 30 Gew.-% Basis­ polyesteralkohol und 70 Gew.-% Polyesteralkohol gemäß Beispiel 1 (Beispiel 17) bzw. 70 Gew.-% Polyesteralkohol gemäß Beispiel 2 (Beispiel 18) eingesetzt.
A mixture of 30% by weight of base polyester alcohol and 70% by weight of polyester alcohol according to Example 1 (Example 17) or 70% by weight of polyester alcohol according to Example 2 (Example 18) was used as the polyester alcohol.

Claims (8)

1. Hydrophile Polyester-Polyurethan-Weichschaumstoffe, herstell­ bar durch Umsetzung mindestens eines Polyisocyanates mit min­ destens einer Verbindung mit mindestens zwei mit Isocyanaten reaktiven Wasserstoffatomen, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindung mit mindestens zwei mit Isocyanaten reaktiven Wasserstoffatomen ein hydrophiler Polyesteralkohol eingesetzt wird.1. Hydrophilic polyester-polyurethane flexible foams, producible bar by reacting at least one polyisocyanate with at least one compound having at least two isocyanate-reactive hydrogen atoms, characterized in that a hydrophilic polyester alcohol is used as the compound having at least two isocyanate-reactive hydrogen atoms. 2. Hydrophile Polyester-Polyurethan-Weichschaumstoffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als hydrophiler Polyesteralkohol ein Umsetzungsprodukt aus mindestens einer mehrfunktionellen Carbonsäure mit je mindestens a) einem monofunktionellen, b) einem difunktionellen und c) einem trifunktionellen Alkohol eingesetzt wird.2. Hydrophilic polyester-polyurethane flexible foams after Claim 1, characterized in that as a hydrophilic Polyester alcohol is a reaction product of at least one multifunctional carboxylic acid, each with at least a) one monofunctional, b) a difunctional and c) one trifunctional alcohol is used. 3. Hydrophile Polyester-Polyurethan-Weichschaumstoffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis von monofunktionellem a) zu difunktionellem b) zu tri­ funktionellem c) Alkohol vorzugsweise 1 ± 0,05 : 1 ± 0,1 : 1 ± 0,1, insbesondere 1 ± 0,03 : 1 ± 0,05 : 1 ± 0,05 beträgt.3. Hydrophilic polyester-polyurethane flexible foams after Claim 1, characterized in that the molar ratio from monofunctional a) to difunctional b) to tri functional c) alcohol preferably 1 ± 0.05: 1 ± 0.1: 1 ± 0.1, in particular 1 ± 0.03: 1 ± 0.05: 1 ± 0.05. 4. Hydrophile Polyester-Polyurethan-Weichschaumstoffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hydrophile Polyesteralkohol in einer Menge von 50 bis 70 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Verbindungen mit mindestens zwei mit Isocyanaten reaktiven Wasserstoffatomen, eingesetzt wird.4. Hydrophilic polyester-polyurethane flexible foams after Claim 1, characterized in that the hydrophilic Polyester alcohol in an amount of 50 to 70 wt .-%, based on the weight of the connections with at least two Isocyanate-reactive hydrogen atoms is used. 5. Hydrophile Polyester-Polyurethan-Weichschaumstoffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hydrophile Po­ lyesteralkohol eine Hydroxylzahl im Bereich zwischen 50 und 70 mgKOH/g aufweist.5. Hydrophilic polyester-polyurethane flexible foams after Claim 1, characterized in that the hydrophilic Po a hydroxyl number in the range between 50 and 70 mgKOH / g. 6. Verfahren zur Herstellung von hydrophilen Polyester-Poly­ urethan-Weichschaumstoffen durch Umsetzung mindestens eines Polyisocyanates mit mindestens einer Verbindung mit min­ destens zwei mit Isocyanaten reaktiven Wasserstoffatomen, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindung mit mindestens zwei mit Isocyanaten reaktiven Wasserstoffatomen ein hydro­ philer Polyesteralkohol eingesetzt wird. 6. Process for the production of hydrophilic polyester poly flexible urethane foams by reacting at least one Polyisocyanates with at least one compound with min at least two hydrogen atoms reactive with isocyanates, characterized in that as a connection with at least two hydrogen atoms reactive with isocyanates one hydro phile polyester alcohol is used.   7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung bei einem Index von 90 bis 110 durchgeführt wird.7. The method according to claim 6, characterized in that the Implementation is carried out at an index of 90 to 110. 8. Hydrophile Polyesteralkohole, herstellbar durch Umsetzung von mindestens einer mehrfunktionellen Carbonsäure mit je min­ destens a) einem monofunktionellen, b) einem difunktionellen und c) einem trifunktionellen Alkohol.8. Hydrophilic polyester alcohols which can be prepared by reacting at least one multifunctional carboxylic acid with min at least a) a monofunctional, b) a difunctional and c) a trifunctional alcohol.