[發明專利]水性金屬表面處理劑、金屬表面處理被膜以及帶有金屬表面處理被膜的金屬材料

有效

• 申請號: 201310475729.X
• 申請日: 2013-10-12
• 公開（公告）號: CN103726043B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 齊藤貴延;石川貴
• 申請（專利權）人: 日本巴卡黎神谷股份有限公司
• 主分類號: C23C22/47
• 分類號: C23C22/47;C23C22/68
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 楊薇

技術領域

本發明涉及一種水性金屬表面處理劑、由該水性金屬表面處理劑形成的金屬表面處理被膜、以及帶有該金屬表面處理被膜的金屬材料，所述水性金屬表面處理劑用于形成設置于金屬材料和層壓膜之間、能夠提高該層壓膜的密合性并且能夠提高金屬材料的耐腐蝕性的表面處理被膜。

背景技術

對于鋁、鎂、鐵、銅、鋅、鎳或它們的合金等金屬材料而言，出于提高它們的保護性能及設計性的目的，多在表面設置各種樹脂包覆層，并且已被廣泛用于汽車部件、家電部件、建筑構件及飲料用容器等領域。作為在用于這些領域的金屬材料上形成樹脂包覆層的方法，可以列舉涂裝、膜層壓加工及印刷等方法。

其中，膜層壓加工是將樹脂制膜(以下稱為層壓膜)加熱壓合于金屬材料表面的加工方法，其是出于保護表面或賦予設計性的目的而對金屬材料表面進行包覆的方法之一，已被應用于各種領域。與將樹脂組合物溶解或分散在溶劑中后涂布于金屬材料表面并使其干燥而進行的樹脂涂膜形成方法相比，該膜層壓加工在干燥時產生的溶劑、二氧化碳等廢氣或溫室氣體的產生量少。因此，從環境保護的觀點考慮，優選采用膜層壓加工，其用途已擴大至例如以鋁薄板材料、鋼薄板材料、包裝用鋁箔或不銹鋼箔等為坯料的建材、食品用罐的主體或蓋材料、食品用容器、或干電池容器等。

在金屬材料的底涂處理中，由于廉價，因此多采用使用含有六價鉻的表面處理劑的鉻酸鹽底涂處理。近年來，六價鉻、鉛、鎘等有害金屬(化合物、離子)在歐州的使用限制、國內的PRTR(環境污染物排放與轉移登記制度)、或環境激素物質目錄的公布等，以對人體的影響及保護地球環境為目的的趨勢在世界范圍內進一步擴大。在這樣的背景下，針對對人體及環境產生不良影響的危機意識異常高漲，已提出了通常被用作金屬材料底涂處理劑的含六價鉻的表面處理劑的代替技術、即完全不使用六價鉻的表面處理劑。

進一步，最近期待開發也不包含三價鉻的無鉻處理劑。例如，作為無鉻的層壓用底涂處理劑，專利文獻1中提出了一種底涂處理劑，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性交聯劑。另外，專利文獻2中提出了一種金屬表面處理劑，其由水溶性鋯化合物和/或水溶性鈦化合物、有機膦酸化合物及丹寧構成。另外，專利文獻3中提出了一種包含堿性鋯化合物和/或鈰化合物、含羧基樹脂及含唑啉基的丙烯酸樹脂，但不包含氟的表面處理劑。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2002-265821號公報

專利文獻2：日本特開2003-313680號公報

專利文獻3：日本特開2009-84516號公報

發明內容

發明要解決的問題

如上所述，在金屬材料表面設置有層壓膜的帶有層壓膜的金屬材料已在很多方面得到了廣泛使用，已被用作收納各種內容物的容器用材料或包裝用材料。特別是在食品容器等食品包裝領域，從提高飲食生活及簡便性的觀點出發，待填充的食品種類也不斷增多，醬汁類、食用醋、動物性油脂、各種香辛料、含酒精物質等，內容物的多樣化沒有邊界。因此，需要不會因所收納的內容物的不同而導致層壓膜的密合性降低或金屬材料的耐腐蝕性降低的容器用材料或包裝用材料。另外，就食品的殺菌溫度而言，也將上升至100℃(沸騰(boil)食品)、120℃(軟罐頭食品)、135℃(高溫軟罐頭食品)，要求容器用材料或包裝用材料的高溫時的耐久性。另外，在其它工業領域也要求同樣的性能。

但是，對于上述專利文獻1～3中記載的底涂處理，期待進一步提高金屬材料和層壓膜之間的耐久密合性，并且，也期待進一步提高金屬材料在苛刻環境下的耐腐蝕性。

本發明是為了應對這樣的要求而完成的，其目的在于提供一種水性金屬表面處理劑、由該水性金屬表面處理劑形成的金屬表面處理被膜、以及帶有該金屬表面處理被膜的金屬材料，所述水性金屬表面處理劑用于形成設置于金屬材料和層壓膜之間、能夠提高該層壓膜的密合性并且能夠提高金屬材料的耐腐蝕性的表面處理被膜。

解決問題的方法

(1)用于解決上述課題的本發明的水性金屬表面處理劑的特征在于，其含有選自鐵、鎳或鈷的氧化物、它們的氫氧化物或它們的羥基氧化物中的一種或兩種以上的鐵族化合物(A)。

在本發明的水性金屬表面處理劑中，優選所述鐵族化合物(A)的含量相對于總固體成分為5質量%以上。

在本發明的水性金屬表面處理劑中，優選所述鐵族化合物(A)的平均粒徑在1nm以上且500nm以下的范圍內。