[发明专利]水系金属表面处理剂及利用该处理剂处理而得到的金属材料

说明书

技术领域

本发明涉及水系金属表面处理剂及利用该金属表面处理剂处理而得到的金属材料，该水系金属表面处理剂用于形成可以防止金属材料和层压膜或树脂涂膜发生剥离且密合性及耐药品密合保持性优异的表面处理被膜。详细来说，本发明涉及用于形成无六价铬的表面处理被膜的水系金属表面处理剂等，该表面处理被膜即使在将树脂膜层压在金属材料上或者在金属材料上形成树脂涂膜，然后实施了深拉加工、减薄加工或张拉(stretch draw)加工等严苛的成形加工的情况下，也能够赋予不会使上述层压膜等发生剥离的高密合性，此外，即使在暴露于酸、有机溶剂等条件下，也具有优异的耐药品密合保持性，从而能够保持高密合性。

背景技术

层压加工是将树脂制的膜(以下，称为“树脂膜”或“层压膜”)加热压合在金属材料的表面(以下，简称为“金属表面”)的加工方法，是以保护金属表面或赋予设计性为目的的金属表面包覆方法之一，可以用于各种领域中。与将树脂组合物溶解或分散在溶剂中得到的涂敷液涂敷在金属表面并干燥来形成树脂涂膜的方法相比，所述层压加工在干燥时产生的溶剂少，二氧化碳等废气或温室效应气体的产生量也少。因此，在环境保护方面来看，优选使用层压加工，其用途扩大，已被用于例如以铝薄板材料、钢薄板材料、包装用铝箔或不锈钢箔等为原料的食品用罐的主体或盖材料、食品用容器或干电池容器等。

特别是最近，作为手机、电子记事簿、笔记本电脑或摄像机等中使用的便携锂离子二次电池的外装材料及极耳(tab lead)材料，优选使用质量轻且阻隔性高的铝箔或不锈钢箔等金属箔，对这样的金属箔的表面使用了层压加工。此外，正在研究作为电动汽车或混合动力汽车的驱动能源的锂离子二次电池，作为其外装材料，也对经层压加工的金属箔进行了研究。

用于这样的层压加工的层压膜直接与金属材料贴合，然后进行加热压合。因此，与涂敷树脂组合物并干燥而成的通常的树脂涂膜相比，具有能够抑制原材料的浪费、针孔(缺陷部)少及加工性优异等优点。作为层压膜的材料，通常使用聚对苯二甲酸乙二醇酯及聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯类树脂、聚乙烯及聚丙烯等聚烯烃。

如果进行层压加工时不对金属表面实施化学转化处理等处理，则存在层压膜从金属表面剥离、或金属材料容易发生腐蚀的问题。例如，对于食品用容器或包装材料而言，在层压加工后的容器或包装材料中添加内容物后，实施以杀菌为目的的加热处理，但在该加热处理时层压膜有时会从金属表面剥离。此外，对于锂离子二次电池的外装材料等而言，在其制造工序中要受到加工度高的加工。另外，在长期使用时，存在下述问题：大气中的水分会浸入容器内，其与电解质发生反应而生成氢氟酸，该氢氟酸透过层压膜使金属表面和层压膜发生剥离，并且还会腐蚀金属表面。

针对上述问题，在将层压膜层压加工在金属表面上时，为了提高层压膜与金属表面之间的密合性及金属表面的耐腐蚀性，要对金属表面进行脱脂清洗，然后通常实施磷酸铬酸盐等化学转化处理等。但是，这样的化学转化处理需要在处理后实施清洗工序，以除去剩余的处理液，对于由该清洗工序排出的清洗水进行废水处理要耗费成本。尤其是磷酸铬酸盐等化学转化处理等由于使用了含六价铬的处理液，因此，近年来出于对环境的担忧，有逐渐停止使用的倾向。

例如，专利文献1中提出了一种基底处理剂，其含有特定量的水溶性锆化合物、特定结构的水溶性或水分散性丙烯酸树脂、以及水溶性或水分散性热固化型交联剂。此外，专利文献2中提出了一种无铬金属表面处理剂，其包括特定量的水溶性锆化合物和/或水溶性钛化合物、有机膦酸化合物、及丹宁。此外，专利文献3中提出了一种金属表面处理药剂，其含有氨基化酚聚合物、Ti及Zr等特定金属的化合物，且该金属表面处理药剂的pH为1.5~6.0的范围。此外，专利文献4中提出了一种树脂膜，其含有氨基化酚聚合物、丙烯酸类聚合物、金属化合物、以及根据需要而使用的磷化合物。现有技术文献

专利文献

[专利文献1]国际专利公开WO2002/063703号公报

[专利文献2]日本特开2002-265821号公报

[专利文献3]日本特开2003-313680号公报

[专利文献4]日本特开2004-262143号公报

发明内容

发明要解决的问题