[發明專利]水系金屬表面處理劑及帶表面被膜的金屬材料

有效

• 申請號: 201210245660.7
• 申請日: 2012-07-16
• 公開（公告）號: CN102876213A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 齊藤貴延;石川貴
• 申請（專利權）人: 日本帕卡瀨精株式會社
• 主分類號: C09D175/04
• 分類號: C09D175/04;B32B15/095
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張平元

技術領域

本發明涉及水系金屬表面處理劑、及利用該金屬表面處理劑處理而得到的金屬材料，該水系金屬表面處理劑用于形成可以防止金屬材料和層壓膜或樹脂涂膜發生剝離且密合性及耐藥品密合保持性優異的表面處理被膜。詳細來說，本發明涉及用于形成無六價鉻的表面處理被膜的水系金屬表面處理劑等，該表面處理被膜即使在將樹脂膜層壓在金屬材料上或者在金屬材料上形成樹脂涂膜，然后實施了深拉加工、減薄加工或張拉(stretch?draw)加工等嚴苛的成形加工的情況下，也能夠賦予不會使上述層壓膜等發生剝離的高密合性，并且，即使在暴露于酸等條件下，也具有優異的耐藥品密合保持性，從而能夠保持高密合性。

背景技術

層壓加工是將樹脂制的膜(以下，稱為“樹脂膜”或“層壓膜”)加熱壓合在金屬材料的表面(以下，簡稱為“金屬表面”)的加工方法，是以保護金屬表面或賦予設計性為目的的金屬表面包覆方法之一，可以用于各種領域中。與將樹脂組合物溶解或分散在溶劑中得到的涂敷液涂敷在金屬表面并干燥來形成樹脂涂膜的方法相比，所述層壓加工在干燥時產生的溶劑少，二氧化碳等廢氣或溫室效應氣體的產生量也少。因此，在環境保護方面來看，優選使用層壓加工，其用途擴大，已被用于例如以鋁薄板材料、鋼薄板材料、包裝用鋁箔或不銹鋼箔等為原料的食品用罐的主體或蓋材料、食品用容器或干電池容器等。

特別是最近，作為手機、電子記事簿、筆記本電腦或攝像機等中使用的便攜鋰離子二次電池的外裝材料及極耳(tab?lead)材料，優選使用質量輕且阻隔性高的鋁箔或不銹鋼箔等金屬箔，對這樣的金屬箔的表面使用了層壓加工。此外，正在研究作為電動汽車或混合動力汽車的驅動能源的鋰離子二次電池，作為其外裝材料，也對經層壓加工的金屬箔進行了研究。

用于這樣的層壓加工的層壓膜直接與金屬材料貼合，然后進行加熱壓合。因此，與涂敷樹脂組合物并干燥而成的通常的樹脂涂膜相比，具有能夠抑制原材料的浪費、針孔(缺陷部)少及加工性優異等優點。作為層壓膜的材料，通常使用聚對苯二甲酸乙二醇酯及聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯類樹脂、聚乙烯及聚丙烯等聚烯烴。

如果進行層壓加工時不對金屬表面實施化學轉化處理等處理，則存在層壓膜從金屬表面剝離、或金屬材料容易發生腐蝕的問題。例如，對于食品用容器或包裝材料而言，在層壓加工后的容器或包裝材料中添加內容物后，實施以殺菌為目的的加熱處理，但在該加熱處理時層壓膜有時會從金屬表面剝離。此外，對于鋰離子二次電池的外裝材料等而言，在其制造工序中要受到加工度高的加工。另外，在長期使用時，存在下述問題：大氣中的水分會浸入容器內，其與電解質發生反應而生成氫氟酸，該氫氟酸透過層壓膜使金屬表面和層壓膜發生剝離，并且還會腐蝕金屬表面。

針對上述問題，在將層壓膜層壓加工在金屬表面上時，為了提高層壓膜與金屬表面之間的密合性及金屬表面的耐腐蝕性，要對金屬表面進行脫脂清洗，然后通常實施磷酸鉻酸鹽等化學轉化處理等。但是，這樣的化學轉化處理需要在處理后實施清洗工序，以除去剩余的處理液，對于由該清洗工序排出的清洗水進行廢水處理要耗費成本。尤其是磷酸鉻酸鹽等化學轉化處理等由于使用了含六價鉻的處理液，因此，近年來出于對環境的擔憂，有逐漸停止使用的傾向。

例如，專利文獻1中提出了一種基底處理劑，其含有特定量的水溶性鋯化合物、特定結構的水溶性或水分散性丙烯酸樹脂、以及水溶性或水分散性熱固化型交聯劑。此外，專利文獻2中提出了一種無鉻金屬表面處理劑，其包括特定量的水溶性鋯化合物和/或水溶性鈦化合物、有機膦酸化合物、及丹寧。此外，專利文獻3中提出了一種金屬表面處理藥劑，其含有氨基化酚聚合物、Ti及Zr等特定金屬的化合物，且該金屬表面處理藥劑的pH為1.5~6.0的范圍。此外，專利文獻4中提出了一種樹脂膜，其含有氨基化酚聚合物、丙烯酸類聚合物、金屬化合物、以及根據需要使用的的磷化合物。

但是，專利文獻2~4中所記載的帶表面處理被膜的鋁箔，尤其是在用于鋰離子二次電池的層壓外裝材料時，如上所述，在電解液中的高腐蝕環境下，無法滿足金屬表面和層壓膜之間的高密合保持性。

現有技術文獻

專利文獻

[專利文獻1]國際專利公開WO2002/063703號公報

[專利文獻2]日本特開2002-265821號公報

[專利文獻3]日本特開2003-313680號公報

[專利文獻4]日本特開2004-262143號公報

發明內容

發明要解決的問題