DE1520940B2

DE1520940B2 - Polyamide und deren verwendung als druckfarbenbindemittel

Info

Publication number: DE1520940B2
Application number: DE19641520940
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl.-Chem. Dr. 4712 Werne; Griebsch Eugen Dipl.-Ing. Dr. 4750Unna Drawert
Original assignee: Schering AG
Current assignee: Bayer Pharma AG
Priority date: 1964-10-15
Filing date: 1964-10-15
Publication date: 1976-02-19
Also published as: DE1520940A1; DE1645407A1

Description

Polyamide aus polymerisierten ungesättigten Fettsäuren und Äthylendiamin mit Molekulargewichten zwischen 3000 und 5000 sind bereits bekannt. Derartige Produkte sind aber nur in Butanol als alkoholischem Lösungsmittel löslich.

Es sind auch Maßnahmen zur Erhöhung der Löslichkeit bekannt, die darin bestehen, daß verzweigtkettige Alkylolamine oder verzweigte Dicarbonsäuren in Polyamide eingebaut werden oder daß verzweigte Diamine verwendet werden, welche eine Aminogruppe an einem tert. Kohlenstoffatom aufweisen.

Die Nachteile der bekannten Polyamide, auch wenn gewisse Fortschritte hinsichtlich der Löslichkeit erzielt worden sind, bestehen einmal in einer starken Blockungsneigung der mit dem Polyamidbindemittel bedruckten Folien, in der nicht ausreichenden Gelierungsbeständigkeit ihrer Lösungen sowie in der entweder nicht oder in zu geringerem Maß vorhandenen Reversibilität der Gelbildung dieser Lösungen. Ein weiterer Nachteil der Polyamide mit verbesserter Löslichkeit besteht darin, daß ihre Erweichungspunkte für eine Verwendung als Druckfarbenbindemittel zu niedrig sind.

Die aus der FR-PS 13 49 833 bekannten Polyamide auf Basis von polymeren Fettsäuren und Itaconsäure, insbesondere die unter Mitverwendung einer weiteren Co-Dicarbonsäure hergestellten Produkte, sind nur heiß in Äthanol löslich. Ihre Lösungen weisen keine ausreichende Gelierungsbeständigkeit auf.

Die erfindungsgemäß erhaltenen Polyamide hingegen zeichnen sich durch gute Löslichkeit, insbesondere auch in Äthanol, aus. Sie sind bis zu 60 % in Äthanol löslich und ergeben gelierungsbeständige Lösungen mit niedriger Viskosität. Daher und weil mit ihren Lösungen bedruckte Folien keine Neigung zum Blocken zeigen, können sie mit Vorteil als Druckfarbenbindemittel verwendet werden.

Je höher der Anteil des längerkettigen Diamins in dem Diamingemisch ist, um so besser sind die Lös-Hchkeitseigenschaften der erfindungsgemäß erhaltenen Mit diesen Druckfarben wurde auf yorbehandeltes Polyäthylen gedruckt. Die bedruckten Filme wurden in den aus Tabelle I ersichtlichen Medien 24 Stunden bei Raumtemperatur gelagert.

Tabelle I

Medien	,—,— _r Erfindungsgemäß	Polyamid nach
	nach Beispiel 3	Beispiel 11 der
	erhaltenes Poly amid	FR-PS 13 49 833
Wasser	Druckfilm	Druckfilm
	beständig	abgelöst
10%ige	Druckfilm	Druckfilm
Ameisensäure	beständig	abgelöst
10%ige	Druckfilm	Druckfilm
Essigsäure	beständig	abgelöst
10%ige	Druckfilm	Druckfilm
Milchsäure	beständig	abgelöst
10%ige	Druckfilm	Druckfilm
Zitronensäure	beständig	abgelöst

Wie sich aus Tabelle I ergibt, weist das Produkt der FR-PS 13 49 833 keine ausreichende Chemikalienbeständigkeit auf. Dagegen zeigt das erfindungsgemäß erhaltene Polyamid eine sehr gute Beständigkeit.

Beispiel 1

400 g dimerisierte Fettsäure mit einem Gehalt von 75% dimerer Fettsäure, 28,1g Eisessig, 39,45 g Äthylendiamin und 32,71 g Hexamethylendiamin werden miteinander vermischt und in etwa 15 Min. unter Stickstoff atmosphäre und Rühren auf 125° C erwärmt. Diese Temperatur wird eine halbe Stunde gehalten, dann in 2 Stunden auf 225° C aufgeheizt und 3 Stunden bei dieser Temperatur belassen. Schließlich wird eine weitere Stunde bei 225° C ein Vakuum von 15 Torr angelegt.

Das Produkt hat eine Aminzahl von 2,64, eine Säurezahl von 2,02 und einen Erweichungspunkt (Ring- und Ballmethode) von 113⁰C.

Das erhaltene Polyamid ist bis zu Konzentrationen von 60 % lückenlos in Äthanol löslich.

Bei den in den folgenden Tabellen IIA und IIB erfaßten Beispielen wird analog verfahren. Die aufgeführten Polyamide sind sämtlich in Äthanol löslich. Die äthanolischen Lösungen können kalt oder in der Siedehitze hergestellt werden.

Tabelle	HA	Reinheitsgrad	Monocarbonsäure	Äquivalenz	Äthylen-	Mitverwendetes	Äquivalenz	0,3
Beispiel	Dim.	(Gehalt an		verhältnis	diamin	Diamin	verhältnis	0,3
	Fettsäure	dim. Fettsäure)		der Säuren			der Diamine	0,2
		etwa 75 %	28,1 g Eisessig	0,75: 0,25	39,45 g	25,44 g BDA	0,7:	0,4
2	400 g	etwa 75%	14,05 g Eisessig	0,75: 0,25	19,72 g	22,78 g NDA	0,7:	0,2
3	200 g	etwa 75%	14,05 g Eisessig	0,75:0,25	22,55 g	15,18 g NDA	0,8:	:0,3
4	200 g	etwa 75%	14,05 g Eisessig	0,75:0,25	16,90 g	30,38 g NDA	0,6:	: 0,35
5	200 g	etwa 75 %	20,3 g Eisessig	0,80:0,20	• 25,03 g	16,87 g NDA	0,8:
6	200 g	etwa 99 %	14,05 g Eisessig	0,75:0,25	19,72 g	22,78 g NDA	0,7:	:0,5
7 .,	200 g	etwa 75%	15,46 g	0,80:0,20	17,16 g	17,83 g HDA	0,65
8	200 g		Propionsäure					:0,4
		etwa 75%	22,28 g	0,70:0,30	15,09 g	39,64 g NDA	0,5:
9	200 g		Buttersäure
		etwa 75%	23,92 g	0,75:0,25	.16,9Og	21,73 g HDA	0,6:
10	200 g-		Valeriansäure

BDA = 1,4-Diamino-butan.
NDA = 1,9-Diamino-nonan.
HDA = Hexamethylendiamin.

Tabelle II B Beispiel

Amin-Zahl

Säure-Zahl

Erweichungspunkt

(⁰Q

Löslichkeit*)
(löslich bis zu)

2	2,05	2,20	112	60%
3	2,61	2,20	119	60%
4	1,80	1,71	124	45%
5	2,05	1,37	112,5	60%
6	2,22	2,13	126	60%**)
7	1,59	1,58	115	50%
8	1,0	5,7	117	50%**)
9	9,5	1,4	109	50%**)
10	4,9	2,9	114	50%**)

*) Kalt gelöst in 24 Stunden. **) Warm gelöst in V» Stunde.

Claims

Patentansprüche:

1. Polyamide, erhalten durch Polykondensation bei Temperaturen zwischen 180 und 250° C von dimeren Fettsäuren, die gegebenenfalls trimere und monomere Fettsäuren enthalten, oder deren Methyl- oder Äthylestern, und einer unverzweigten aliphatischen Monocarbonsaure, die 1 bis 5 Kohlenstoffatome enthält, mit Äthylendiamin und mit einem längerkettigen unverzweigten aliphatischen Diamin, das 4 bis 10 Kohlenstoffatome enthält, wobei das Äquivalenzverhältnis zwischen den dimeren Fettsäuren und der genannten Monocarbonsaure zwischen 0,8 : 0,2 und_ 0,7 : 0,3 und das Äquivalenzverhältnis zwischen Äthylendiamin und dem genannten längerkettigen Diamin zwischen 0,8 : 0,2 und 0,5 : 0,5 liegt.

2. Verwendung der Polyamide gemäß Anspruch 1 als Druckfarbenbindemittel.

Polyamide; je höher der Anteil an Äthylendiamin ist, um so höher liegen ihre Erweichungspunkte.

Die für die erfindungsgemäß erhaltenen Polyamide verwendeten dimeren Fettsäuren werden nach bereits bekannten Verfahren durch radikalische oder ionische oder durch thermische Polymerisation hergestellt. Als Ausgangsstoffe für die Polymerisation kommen natürliche mono- oder polyäthylenische und gegebenenfalls auch gesättigte oder mono- oder polyacetylenische

ίο Fettsäuren in Betracht. Die Polymerisation wird bevorzugt mit Katalysatoren, insbesondere Tonmineralien, durchgeführt. Die anfallenden Polymerisate enthalten außer dimeren Fettsäuren noch wechselnde Mengen monomerer und trimerer Fettsäuren. Reine dimere Fettsäuren lassen sich durch Destillation gewinnen.

Zum Nachweis der technischen Fortschrittlichkeit der erfindungsgemäß erhaltenen Polyamide gegenüber den Polyamiden der FR-PS 13 49 833 wurden aus dem nach Beispiel 3 erfindungsgemäß erhaltenen Polyamid und dem Produkt gemäß Beispiel 11 der FR-PS 13 49 833 Druckfarben unter Verwendung der folgenden Rezeptur hergestellt:

90 Gewichtsteile Polyamid,
180 Gewichtsteile Äthanol,

30 Gewichtsteile eines roten Pigments.