DE2101478C3 - Harnstoffgruppen und gegebenenfalls Urethangruppen aufweisende Polyamide - Google Patents

Harnstoffgruppen und gegebenenfalls Urethangruppen aufweisende Polyamide

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DE2101478C3 DE19712101478 DE2101478A DE2101478C3 DE 2101478 C3 DE2101478 C3 DE 2101478C3 DE 19712101478 DE19712101478 DE 19712101478 DE 2101478 A DE2101478 A DE 2101478A DE 2101478 C3 DE2101478 C3 DE 2101478C3
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Description

Es ist bekannt, daß Polyamide aus verzweigten Diaminen und di- bzw. trimerisierten Fettsäuren zur Herstellung von Schmelzklebern und Druckfarben verwendet werden können. Enthalten diese Polyamide außer den dimeren Fettsäuren auch andere Dicarbonsäuren mit weniger Kohlenstoffatomen, insbesondere weniger als 20 Kohlenstoffatomen, so wird die Viskositätsstabilität der alkoholischen Lösungen zunehmend schlechter. Ein weiterer Nachteil dieser Polyamide ist ihre starke Eigenfärbung, wodurch die Verwendung als Schmelzkleber eingeschränkt wird.
Auch die Verwendung von Polyamiden aus, 1-Amino-S-aminomethyl-S.S.S-trimethylcyclohexan und Dicarbonsäuren der Formel
HOOC-(CH2}„-COOH (/J = O-IO)
als Bindemittel für Druckfarben ist bereits bekannt. Verwendet man sie als Bindemittel in Druckfarben, so ist deren Haftfestigkeit auf glattem Untergrund, insbesondere auf Kunststoff-Folien, bedeutend schlechter als die Haftfestigkeit von Polyamiden auf der Basis von di- bzw. trimerisierten Fettsäuren.
Ziel der Erfindung ist daher die Herstellung fettsäurefreie Polyamide eingebaut enthaltender Verbindungen ohne oder mit nur geringer Eigenfarbe, die als Bindemittel mit großer Haftfestigkeit auch auf Kunststoffen verwendet werden können. Es wurde gefunden, daß diese Anforderungen erfüllt werden durch Harnstoffgruppen und gegebenenfalls Urethangruppen aufweisende Polyamide, welche wie nachstehend angegeben erhalten worden sind.
Gegenstand der Erfindung sind Harnstoffgruppen und gegebenenfalls Urethangruppen aufweisende Polyamide, erhalten durch Umsetzung von Polyamiden, die aus aliphatischen Dicarbonsäuren mit 2 bis 14 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls im Gemisch mit aromatischen Dicarbonsäuren mit 8 bis 14 Kohlenstoffatomen und Aminocarbonsäuren mit 4 bis 14 Kohlen-Stoffatomen, und verzweigten aliphatischen und/oder cycloaliphatischen Diaminen mit mindestens zwei an Kohlenstoffatomen gebundenen Ci-C3-Alkylgruppen, von denen bis zu 70% durch beliebige andere Diamine ersetzt sein können, und gegebenenfalls unter Mitver-Wendung von Caprolactam hergestellt worden sind, mit Polyisocyanaten oder kurzkettigen Polyurethanen bzw. Polyharnstoffen mit endständigen Isocyanatgruppen in einem solchen Mengenverhältnis, daß 0,1 bis 10% der gesamten NH-Gruppen im Harnstoff- und gegebenenfalls Urethangruppen aufweisenden Polyamid zu Harnstoff- bzw. Urethangruppen gehören.
Die in den Polyamidsegmenten enthaltenen Dicarbonsäurereste sind Reste aliphatischer Dicarbonsäuren mit 2 bis 14 Kohlenstoffatomen. Auch aromatische Dicarbonsäuren mit 8 bis 14 Kohlenstoffatomen und Aminocarbonsäuren mit 4 bis 14 Kohlenstoffatomen können mitverwendet werden. Zur Variierung der Eigenschaften können nach Bedarf bis zu 70% der verzweigten aliphatischen und/oder cycloaliphatischen Diamine durch beliebige andere Diamine ersetzt werden.
Die Herstellung dieser Polymeren erfolgt in der bei Polyharnstoffen bzw. Polyurethanen bekannten Weise, z. B. durch Addition von Polyamiden und Polyisocyana-
ten oder durch Cokondensation von Polyamiden mit Harnstoff, sowie die Addition von basischen Polyamiden an Polyisocyanate. Besonders vorteilhaft ist jedoch die Herstellung über das Präpolymerverfahren, die zu einheitlicheren Stoffen führt, z. B. die Addition von basischen oder sauren Polyamiden mit kurzkettigen Polyurethanen bzw. Polyharnstoffen mit endständigen Isocyanatgruppen.
Die Viskositätsstabilisierende Wirkung ist bereits bei verhältnismäßig kleinen Anteilen an Harnstoff bzw. Urethangruppen deutlich. Die erfindungsgemäß verwendeten Polyamide müssen mit den Polyisocyanaten oder kurzkettigen Polyurethanen bzw. Polyharnstoffen mit endständigen Isocyanatgruppen in einem solchen Mengenverhältnis umgesetzt werden, daß 0,1 bis 10% der gesamten NH-Gruppen im Harnstoff- und gegebenenfalls Urethangruppen aufweisenden Polyamid zu Harnstoff- bzw. Urethangruppen gehören.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Polyamide kommen besonders bei den verzweigten Diaminen mit mindestens 3 an Kohlenstoffatomen gebundenen Ci — C3-Alkylgruppen zur Geltung. So zeichnen sich z. B. Harnstoff- und gegebenenfalls Urethangruppen aufweisende Polyamide, deren Polyamidsegmente das stark verzweigte l-Amino-S-aminomethyl-S.S.S-trimethylcyclohexan (Isophorondiamin) enthalten, außer durch hohe Viskositätsstabilität ihrer Lösungen, Helligkeit und sehr hohe Haftfestigkeit auf Kunststoff-Folien auch durch niedrige Schmelzviskosität kurz oberhalb der Schmelztemperatur aus, so daß sie leicht im flüssigen Zustand verarbeitet werden können. Erfindungsgemäße Harnstoff- und gegebenenfalls Urethangruppen aufweisende Polyamide, deren Polyamidsegmente Trimethylhexamethylendiamine, z. B. das 2,2,4-
21 Ol 478
und/oder 2,4,4-TrimethyIhexamethylendiamin, enthalten, zeichnen sich außer durch hohe Viskositätsstabilität, herabgesetzte Eigenfärbung und niedrige Schmelzviskosilät auch durch hohe Flexibilität aus. Auch hier ist die Haftfestigkeit sehr gut Die vorteilhaften Eigenschaften werden noch verbessert durch Verwendung von aliphatischen oder cycloaliphatische verzweigten Polyisocyanaten, z.B. l-Isocyanato-3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethyIcycIohexan (Isophorondiisocyanat) oder 2,4,4- bzw. 2,2,4-Trimethylhexamethylendiisocyanat
Die erfindungsgemäßen Polyamide sind insbesondere als Bindemittel für Lacke und Farben sowie als Schmelzkleber geeignet Sie können auch in Form von Folien und Preßmassen verarbeitet werden.
Die vorteilhaften Eigenschaften bleiben auch in Gemischen der erfindungsgemäßen Produkte mit Polyamiden, Polyharnstoffen und Polyurethanen noch deutlich erhalten, so daß die letztgenannten Stoffe als Verschnittmittel verwendet werden können.
Beispiel 1
Ein durch Schmelzkondensation aus
1150g Dekandicarbonsäure
726 g Adipinsäure
1022 g l-Amino-S-aminomethyl-S.S.S-trimethylcyclohexan
300 g Ethylendiamin
115 g Caprolactam
hergestelltes Polyamid wird mit
110 g l-Isocyanato-S-isocyanatomethyl-S.S.S-trimethylcyclohexan
1 Stunde bei 180° C geknetet
Das Produkt ist in Isopropano! löslich. Eine 3O°/oige Lösung hat eine Viskosität vor 50 Ps bei 25° C. Dieser Wert wird auch nach 5 Monaten Lagerzeit noch gemessen. Die Lösung ist mit Toluol verdünnbar. Ein im Gießverfahren hergestellter Film ist hart, zäh und farblos und läßt sich heiß siegeln.
Beispiel 2
Ein durch Schmelzkondensation aus
1900 g Azelainsäure
1740 g eines Gemisches aus etwa gleichen Teilen 2,2,4-und2,4,4-Trimethylhexamethylendiamin
hergestelltes Polyamid wird mit
145 g eines kurzkettigen Polyurethans aus
450 g l-lsocyanato-S-isocyanatomethyl-S.S.S-
tnmethylcyclohexan und
1000 g Adipinsäureglykolester(OH-Zahl = 110)
1 Stunde bei 170° C geknetet.
Das Produkt ist in Isopropanol löslich und mit Toluol verdünnbar. Die Lösungen ändern ihre Viskosität nicht innerhalb einer Lagerzeit von 12 Monaten. Das hergestellte Polymere: eignet sich wegen seiner Flexibilität und guten Haftung zur Herstellung von Druckfarben zum Bedrucken von Polyethylenfolien.

Claims (3)

21 Ol 478 Patentansprüche:
1. Harnstoff gruppen und gegebenenfalls Urethangruppen aufweisende Polyamide, erhalten durch Umsetzung von Polyimiden, die aus aliphatischen Dicarbonsäuren mit 2 bis 14 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls im Gemisch mit aromatischen Dicarbonsäuren mit 8 bis 14 Kohlenstoffatomen und Aminocarbonsäuren mit 4 bis 14 Kohlenstoffatomen, und verzweigten aliphatischen und/oder cycloaliphatischen Diaminen mit mindestens zwei an Kohlenstoffatome gebundenen Ci-C3-Alkylgruppen, von denen bis zu 70% durch beliebige andere Diamine ersetzt sein können, und gegebenenfalls unter Mitverwendung von Caprolactam hergestellt worden sind, mit Polyisocyanaten oder kurzkettigen Polyurethanen bzw. Polyharnstoffen mit endständigen Isocyanatgruppen in einem solchen Mengenverhältnis, daß 0,1 bis 10% der gesamten NH-Gruppen im Harnstoff- und gegebenenfalls Urethangruppen aufweisenden Polyamid zu Harnstoff- bzw. Urethangruppen gehören.
2. Harnstoffgruppen und gegebenenfalls Urethangruppen aufweisende Polyamide nach Anspruch 1, erhalten durch Umsetzung solcher Polyamide, zu deren Herstellung als verzweigtes Diamin 1-Amino-S-aminomethyl-S.S.S-trimethylcycIohexan verwendet worden ist.
3. Harnstoffgruppen und gegebenenfalls Urethangruppen aufweisende Polyamide nach Anspruch 1, erhalten durch Umsetzung solcher Polyamide, zu deren Herstellung als verzweigtes Diamin 2,2,4- und/oder 2,4,4-Trimethylhexamethylendiamin verwendet worden ist.
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