[发明专利]聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的粉末涂料和其制备方法

说明书

本发明涉及能够通过与金属等表面紧密粘附形成涂膜或漆膜等类似物的PET树脂粉末，和其制备方法。本发明可以使用回收容器如PET瓶的小碎片作为PET树脂原料。

PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)与金属表面的粘附性低。同时，该材料即使在形成烘烤涂膜时，涂膜的结晶度增加，也导致裂纹或剥离的趋势加剧。因此，该树脂通常不用作粉末涂料(粉末漆)。此外，PET树脂和其他热塑性树脂通常耐热性低且具有弹性。因此，当在常温下进行研磨时，研磨的颗粒具有类似线材或晶须的长度超过1mm的凸起，使得不可能以粉末形式处理该聚合物。通常，要求用作静电涂料的粉末颗粒尺寸为5-150μm(平均粒径40μm)，用于流态化蘸涂的粉末为60-350μm(平均颗粒尺寸40μm)。因此，通过普通机械研磨难以制备适合粉末涂料或类似涂料的细粉末(5-350μm)。目前研磨是通过使用液氮的冷冻研磨法进行。冷冻研磨需要大量的液氮，同时还必须使研磨机和其他辅助设备适合于能够承受低温环境的特殊应用。这就需要配备庞大的设备，结果增加了研磨成本。

因此，本发明的一个目的是为了使与金属粘合力差的PET树脂具有紧密粘附力而提供一种可用作静电涂料和流态化蘸涂的粉末涂料。

本发明的另一目的是提供一种可使用回收的食品包装容器如PET瓶作为原料的粉末涂料，而丢弃这些容器目前已成为严重的社会问题。

简而言之，以下的描述可明显体现出本发明的这些目的和其他目的可通过用作粉末涂料的一种组合物实现，该组合物包括100重量份PET树脂粒料或由回收的PET模塑产品获得的小片与(i)5-40重量份聚酯(除PET外)或改性聚酯树脂，(ii)3-30重量份改性聚烯烃树脂或乙烯不饱和羧酸共聚物树脂，或(iii)3-30重量份聚碳酸酯树脂的熔融共混物，该粉末材料显示出其与金属表面的粘附力得到了改善。

在本发明方法中，将PET树脂粒料或通过“机械研磨”回收的PET产品获得的片料或通过挤出机进一步熔融捏合上述片料获得的粒料与改进金属粘合力和形成熔融薄膜性能的改进剂混合。将所得混合物通过挤出机熔融捏合得到复合颗粒，然后将该粒料在170℃加热预定的时间使其达到35％或更高的结晶度。接着将该粒料机械研磨或溶于常规溶剂中用化学方法得到细粉末。

改性剂的合适例子包括除PET外的聚酯树脂，例如聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二酸乙二醇酯、改性聚酯树脂、用不饱和羧酸或其酸酐(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸和衣康酸；马来酸酐、衣康酸酐等)改性的聚烯烃树脂，还有酸与烯烃的共聚物树脂，或聚碳酸酯树脂。

改性聚酯树脂转化为(例如)40wt％ PET树脂、40wt％ PBT树脂和20wt％具有粘合性能的低分子量烯烃蜡的混合物可使其烘烤温度降低。相应改性剂的配料量为5-40重量份，优选20重量份左右(按100重量份的原料PET树脂计)。用不饱和羧酸或其酸酐改性的聚烯烃、马来酸酐改性的聚烯烃是优选的具有密合粘附性的树脂。马来酸酐改性聚烯烃是通过将100重量份低分子量烯烃树脂与10-40重量份马来酸酐一起捏合而制备，使用30重量份马来酸酐对于紧密粘附是优选的。马来酸酐改性烯烃树脂的配料量为3至30重量份，优选5至20重量份的马来酸酐(按100重量份PET树脂计)。同样对于使用丙烯酸或其类似物与烯烃的共聚物树脂或聚碳酸酯树脂作为改性剂，其配料量为3-30重量份。由于本发明目的中有一个目的是利用回收的PET树脂，鉴于此而需要将共混的改性剂用量尽可能的小。但由于改性剂加入量小导致其与金属粘附力的改进不大，涂膜的硬度增加，抗冲击性降低，因此要根据所需的涂膜性能调节其加入量。

改性剂可单独使用或混合使用。含相应改性剂的组合物粒料的结晶度为20-30％，而通过常规方法机械研磨的粒料会在研磨颗粒的表面上产生类似须晶的凸起，导致其不可能用作粉末涂料。然而，将粒料加热至166±10℃(该温度是基料PET树脂的结晶温度范围)或加热至170℃数小时(适合工业目的的温度)，可增加结晶度(通过DSC分析证实)。当在结晶度达到35％或更大后进行机械研磨时，不再产生须晶凸起，颗粒主要为球形。同时，研磨时间按结晶度的比例而趋于缩短。

到现在为止已一般性地描述了本发明，通过参考下面的具体实施例能进一步理解本发明，提供的这些实施例的目的仅用于说明本发明，而不是对本发明进行限制(除非另有说明)。

实施例1